MAGNITUDES Y UNIDADES FÍSICAS

TEMA 0 : MAGNITUDES Y UNIDADES FÍSICAS

1. MÉTODO CIENTÍFICO

• Desde tiempos remotos la humanidad ha observado su entorno y ha intentado explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza.
• De este modo la ciencia surge de la necesidad de la humanidad por sobrevivir, mejorar sus condiciones de vida, y de la curiosidad por explicar los fenómenos naturales, estudiando las causas que los originan y los efectos que producen
• Por tanto la :

CIENCIA

“Es el conjunto de conocimientos y métodos de trabajo que conducen a la explicación de los fenómenos naturales”

• Al procedimiento empleado en la construcción de este conjunto de conocimientos se le denomina   método científico.

• Las etapas del método científico son las siguientes.

• OBSERVACIÓN

• Toda investigación científica empieza con la observación de un fenómeno, durante la cual se anotará todo aquello que sea de interés (hechos, aspectos, variables...)

• FORMULACIÓN DE HIPOTESIS

• Elaboración de una explicación que justifique el fenómeno estudiado

• hipótesis(opinión acerca de un hecho concreto y cuya veracidad está  por demostrar)

• EXPERIMENTACIÓN

• Una vez formuladas las hipótesis, se trata de comprobar si son ciertas mediante la experimentación.
• Para ello, se deben diseñar y realizar experimentos, recoger datos así como realizar medidas.

• ANÁLISIS DE RESULTADOS

• Se estudian las medidas realizadas y los datos obtenidos experimentalmente elaborándose tablas de valores así como representaciones graficas obteniéndose expresiones matemáticas.
• Todo ello con la finalidad de verificar o no las hipótesis emitidas

• OBTENCIÓN DE CONCLUSIONES 

• Las hipótesis confirmadas se transforman en leyes
• El conjunto de leyes relacionadas entre si constituye una teoría.

• COMUNICACIÓN DE LOS RESULTADOS

• Por último los resultados han de comunicarse, para dar a conocer los descubrimientos permitiendo así que otros científicos confirmen o rectifiquen lo establecido ampliándose así el conjunto de conocimientos de la Ciencia.

1. MAGNITUDES

• Una magnitud es toda propiedad de un cuerpo que se puede medir de una forma objetiva, expresándose el resultado de dicha medida con una cantidad.
• Son ejemplos de magnitudes la longitud, masa, tiempo.
• En cambio ciertas características de los cuerpos, como la simpatía, la belleza etc.. que no se pueden evaluar de una manera objetiva. Estas características no son magnitudes.

2.1 MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS

• Las magnitudes se clasifican en fundamentales y derivadas

• A)MAGNITUDES FUNDAMENTALES

• Son aquellas que se pueden medir directamente
• Las magnitudes básicas o fundamentales son 7.

• Longitud
• Masa
• Tiempo
• Temperatura
• Cantidad de sustancia
• Intensidad de corriente
• Intensidad luminosa

 B)MAGNITUDES DERIVADAS

• El resto de las magnitudes se denominan derivadas ya que se definen a partir de las magnitudes fundamentales.
• Es decir, se miden indirectamente usando alguna expresión matemática o fórmula que permita relacionarlas.
• Como magnitudes derivadas podemos citar las siguientes.

Superficie       Volumen

Densidad         Velocidad

Aceleración    Fuerza

                2.2 MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES

                        A) MAGNITUD ESCALAR

• Aquella que queda especificada por un valor numérico y una unidad
• Ej: Una masa de 30 kg, un volumen de 100 L

                        B) MAGNITUD VECTORIAL

• Aquella que para su descripción hay que conocer el valor de su medida, el módulo, la dirección y el sentido en el que actúan.
• Ej: No basta decir que la fuerza aplicada a un cuerpo es de 200N. No es lo mismo aplicar dicha fuerza hacia arriba o hacia abajo o en dirección horizontal.
• Así como ejemplo de magnitudes vectoriales tenemos la fuerza, velocidad, aceleración etc…

• Las magnitudes vectoriales se representan mediante vectores.

• VECTOR

• Un vector es un segmento rectilíneo orientado.
• Al origen del vector, que en ciertos casos es preciso conocer se le denomina punto de aplicación.
• Los elementos de un vector son los siguientes

• Módulo

• Es el valor numérico de la magnitud, acompañado de la unidad correspondiente y es igual a la distancia desde el origen hasta el extremo del segmento orientado.

• Dirección

• Es la de la recta que contiene al segmento orientado

• Sentido

• Viene indicado por la punta de flecha

[pic 1]

2.3SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES(SI)

• El conjunto de magnitudes, fundamentales y derivadas, junto con sus correspondientes unidades, recibe el nombre de SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES(SI)

[pic 2]

1. MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS

• Otra forma de escribir las cantidades grandes y pequeñas es usando la notación de múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI.
• En estos casos se mantiene el nombre y el símbolo de la unidad del SI precedido de un prefijo que nos permita aumentar o disminuir dicha unidad básica hasta que su magnitud resulte adecuada.

1. ECUACIÓN DE DIMENSIONES

• La ecuación de dimensiones relaciona una magnitud derivada con las magnitudes fundamentales correspondientes.
• Para calcular la ecuación de dimensiones:

• Se representan las magnitudes fundamentales con letras mayúsculas.

Longitud     L

Masa           M

Tiempo        T

Intensidad   I

Temperatura [pic 3]

[pic 4]

1. A )NOTACIÓN CIENTÍFICA

• Consiste en escribir la cantidad mediante un número con una parte entera de una sola cifra, distinta de cero, y una parte decimal, y todo ello multiplicado con una potencia de 10 con exponente positivo o negativo.
• Ej Escribir en notación científica

300000000  =======   3 108

96000  ============== 9,6 104

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