Deforestacion

Física

Ing.… Rodolfo Haro Rocha

zS13004984

Miguel Angel Cortes Garcia

Tutor Académico: Juan Carlos Amzelmetti Zaragoza

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michel_lv14@hotmail.com

1.- VARIABLES FISICA Y SISTEMAS DE UNIDADES

Sistema Internacional de Unidades

Introducción

La observación de un fenómeno es en general, incompleta a menos que dé lugar a una información cuantitativa. Para obtener dicha información, se requiere la medición de una propiedad física. Así, la medición constituye una buena parte de la rutina diaria del físico experimental.

La medición es la técnica por medio de la cual asignamos un número a una propiedad física, como resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón, la cual se ha adoptado como unidad.

Supongamos una habitación cuyo suelo está cubierto de baldosas, tal como se ve en la figura, tomando una baldosa como unidad, y contando el número de baldosas medimos la superficie de la habitación, 30 baldosas. En la figura inferior, la medida de la misma superficie da una cantidad diferente 15 baldosas.

La medida de una misma magnitud física (una superficie) da lugar a dos cantidades distintas debido a que se han empleado distintas unidades de medida.

Este ejemplo, nos pone de manifiesto la necesidad de establecer una única unidad de medida para una magnitud dada, de modo que la información sea comprendida por todas las personas.

En el artículo único del REAL DECRETO 1317/1989, de 27 de octubre de 1989 por el que se establecen las Unidades Legales de Medida, publicado el 3 de noviembre, se dice que

1.-El Sistema legal de Unidades de Medida obligatorio en España es el sistema métrico decimal de siete unidades básicas, denominado Sistema Internacional de Unidades (SI), adoptado en la Conferencia General de Pesas y Medidas y vigente en la Comunidad Económica Europea.

En la tabla siguiente, se recogen las distintas normativas publicadas en el Boletín Oficial del Estado (BOE)

BOE nº 269 de 10 de noviembre de 1967 Ley 88/1967, de 8 de noviembre, declarando de uso legal en España el denominado Sistema Internacional de Unidades (SI)

BOE nº 110 se 8 de mayo de 1974 Decreto 1257/1974 de 25 de abril, sobre modificaciones del Sistema Internacional de Unidades, denominado SI, vigente en España por Ley 88/1967, de 8 de noviembre.

BOE nº 264 de 3 de noviembre de 1989 Real Decreto 1317/1989, de 27 de octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de Medida

BOE nº 21 de 24 de enero de 1990 Corrección de errores del Real Decreto 1317/1989, de 27 de octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de Medida

BOE nº 289 de 3 de diciembre de 1997 Real Decreto 1737/1997, de 20 de noviembre, por el que se modifica Real Decreto 1317/1989, de 27 de octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de Medida

Una VARIABLE FÍSICA es la magnitud que puede influir en el estado de un sistema físico. Por ejemplo: peso, velocidad, fuerza, etc. Las magnitudes pueden ser escalares o vectoriales.

Las variables de la fisica principalmente son espacio (distancia), velocidad, aceleración y tiempo, pero las principales unidades son las de masa(kg), tiempo(seg), y distancia(m).

VARIABLES FISICAS Y UNIDADES.

Espacio (del latín spatium) significa todo lo que nos rodea y a diferentes conceptos en distintas disciplinas.

El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida).

La distancia entre dos puntos del espacio euclídeo equivale a el segmento de la longitud de la recta que los une, expresado numéricamente. En espacios más complejos, como los definidos en la geometría no euclidiana, el «camino más corto» entre dos puntos es un segmento de curva.

Es una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida por un objeto por unidad de tiempo. Se representa por o . Sus dimensiones son [L]/[T]. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.

La masa, en física, es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.

La aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el cambio de velocidad por unidad de tiempo. En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por o y su módulo por . Sus dimensiones son . Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s2

http://laurafisica11.wordpress.com/fisic/tareas/variables-fisicas/

http://samuel-fsica1.blogspot.mx/2010/08/magnitudes-y-variables-fisicas.html

2.- Marcos de referencia

Dos vehículos moviéndose a velocidades constantes diferentes, respecto a un observador inercial inmóvil respecto a la carretera, constituyen dos sistemas de referencia inerciales adicionales

Un sistema de referencia o marco de referencia es un conjunto de convenciones usadas por un observador para poder medir laposición y otras magnitudes físicas de un sistema físico y de mecanica. Las trayectorias medidas y el valor numérico de muchas magnitudes son relativas al sistema de referencia que se considere, por esa razón, se dice que el movimiento es relativo. Sin embargo, aunque los valores numéricos de las magnitudes pueden diferir de un sistema a otro, siempre están relacionados por relaciones matemáticas tales que permiten a un observador predecir los valores obtenidos por otro observador.

En mecánica clásica frecuentemente se usa el término para referirse a un sistema de coordenadas ortogonales para el espacio euclídeo (dados dos sistemas de coordenadas de ese tipo, existe un giro y una traslación que relacionan las medidas de esos dos sistemas de coordenadas).

En mecánica relativista se refiere usualmente al conjunto de coordenadas espacio-temporales que permiten identificar cada punto del espacio físico de interés y el orden cronológico de sucesos en cualquier evento, más formalmente un sistema de referencia en relatividad se puede definir a partir de cuatro vectores ortonormales (uno temporal y tres espaciales).

https://sites.google.com/site/timesolar/cinematica/marcodereferencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_referencia

3.- CANTIDADES ESCALARES Y VECTORIALES

Una cantidad escalar se especifica totalmente por su magnitud, que consta de un número y una unidad.

Las operaciones entre cantidades escalares deben ser dimensionalmente coherentes; es decir, las cantidades deben tener las mismas unidades para poder operarse.

30 kg + 40 kg = 70 kg

20 s + 43 s = 63 s

Algunas cantidades escalares comunes son la masa, rapidez, distancia, tiempo, volúmenes, áreas entre otras.

Para el caso de algunas cantidades, no basta con definirlas solo con un número y una cantidad, sino además se debe especificar unadirección y un sentido que las defina completamente. Estas cantidades son vectoriales.

*Definición: Una cantidad vectorial se especifica totalmente por una magnitud y una dirección. Consiste en un número, una unidad y una dirección.

Las cantidades vectoriales son representadas por medio de vectores.

Por ejemplo, "una velocidad de 30 km/h" queda totalmente descrita si se define su dirección y sentido: "una velocidad de 30 km/h hacia el norte" a partir de un marco de referencia determinado (los puntos cardinales).

Entre algunas cantidades vectoriales comunes en física son: la velocidad, aceleración, desplazamiento, fuerza, cantidad de movimiento entre otras.

Existen diferentes formas de expresar una cantidad vectorial. Una de ellas es la fotma polar

Las magnitudes son atributos con los que medimos determinadas propiedades físicas, por ejemplo una temperatura, una longitud, una fuerza, la corriente eléctrica, etc. Encontramos dos tipos de magnitudes, las escalares y las vectoriales.

Magnitudes escalares

Las magnitudes escalares tienen únicamente como variable a un número que representa una determinada cantidad. Por ejemplo la masa de un cuerpo, que se mide en Kilogramos.

Magnitudes vectoriales

En muchos casos las magnitudes escalares no dan información completa sobre una propiedad física. Por ejemplo una fuerza de determinado valor puede estar aplicada sobre un cuerpo en diferentes sentidos y direcciones. Tenemos entonces las magnitudes vectoriales que, como su nombre lo indica, se representan mediante vectores, es decir que además de un módulo (o valor absoluto) tienen una dirección y un sentido. Ejemplos de magnitudes vectoriales son la velocidad y la fuerza.

Según el modelo físico con el que estemos trabajando utilizamos vectores con diferente número de componentes. Los más comunes son los de una, dos y tres coordenadas que permiten indicar puntos en la recta, en el plano y en el espacio respectivamente.

En el apartado de matemática puedes consultar las operaciones con vectores más utilizadas (suma, resta, producto escalar, producto vectorial, etc).

http://www.aulafacil.com/curso-fisica-movimiento/curso/Lecc-1.htm

http://www.fisicapractica.com/magnitudes.php

4.- Operaciones con vectores

Método Analítico

• Suma de Componentes

La suma gráfica de vectores con regla y transportador a veces no tiene la exactitud suficiente y no es útil cuando los vectores están en tres dimensiones.

Sabemos, de la suma de vectores, que todo vector puede descomponerse como la suma de otros dos vectores, llamados las componentes vectoriales del vector original. Para sumarlos, lo usual es escoger las componentes sumando a lo largo de dos direcciones perpendiculares entre sí.

Ejemplo Suma Vectores: suponga un vector V cualquiera

Trazamos ejes coordenados x y con origen en la cola del vectorV. Se trazan perpendiculares desde la punta del vector V a los ejes x y y determinándose sobre el eje x la componente vectorialVx y sobre el eje y la componente vectorial Vy.

Notemos que V = Vx + Vy de acuerdo al método del paralelógramo.

Las magnitudes de Vx y Vy, o sea Vx y Vy, se llaman componentes y son números, positivos o negativos según si apuntan hacia el lado positivo o negativo de los ejes x y y.

Notar también que Vy = Vsen y Vx = Vcos

• Suma de Vectores Unitarios

Frecuentemente las cantidades vectoriales se expresan en términos de unitarios. Un vector unitario es un vector sin dimensiones que tiene magnitud igual a uno. Sirven para especificar una dirección determinada. Se usan los símbolos i, j yk para representar vectores unitarios que apuntan en las direcciones x, y y z positivas, respectivamente.

Ahora V puede escribirse

V = Ax i + Ay j

Si necesitamos sumar el vector A = Ax i + Ay j con el vector

B = Bx i + By j escribimos

R = A + B = Ax i + Ay j + Bx i + By j = (Ax + Bx)i + (Ay + By)j

Las componentes de R (=A + B) son Rx = Ax + Bx y Ry = Ay + By

Problema Ilustratorio

El siguiente ejercicio es para aclarar el uso de vectores unitarios en este método analítico.

Un auto recorre 20 km hacia el Norte y después 35 km en una dirección 60º al Oeste del Norte. Determine magnitud y dirección del desplazamiento resultante del auto.

Hacemos un diagrama:

Expresando los dos desplazamientos componentes como A y B, indicados en la figura, y usando unitarios, tenemos:

R = A + B. R es el vector resultante buscado, cuya magnitud se

denota y cuya dirección puede determinarse calculando el ángulo .

A = 20 km j, (apunta hacia el Norte).

B debemos descomponerlo en componentes x e y (ó i y j )

B = -(35 km)sen60ºi + (35 km)cos60ºj = -30.3 kmi + 17.5 kmj

Luego,

R = 20 kmj - 30.3 kmi + 17.5 kmj = 37.5j - 30.3i.

La magnitud se obtiene de

2 = (37.5km)2 + (30.3km)2 = 48.2 km

La dirección de R la determinaremos calculando el ángulo .

En el triángulo formado por cateto opuesto 30.3 y cateto adyacente 37.5, tg = 30.3/37.5 = arctg(30.3/37.5) = 38.9º.

Método grafico

Operaciones con vectores por el método gráfico

Los métodos gráficos se clasifican en 2: método del paralelogramo y método del polígono.

El método del paralelogramo es utilizado para suma(o resta) solo de 2 vectores que tiene el mismo origen, cuya solucion se basa en trazar lineas paralelas de los mismo vectores y encontrar el vector resultante.

El vector resultante se define como el vector individual que produce el mismo efecto tanto en la magnitud como en la dirección que dos o más vectores concurrentes.

Para la explicación de este método, encontre un video muy bueno donde ademas de la suma o resta de vectores, nos explica la multiplicacion de un vector por un escalar:

El otro método gráfico es el método del polígono el cual es úlil para sumar dos o más vectores pero la condición es que deben ser secuenciales, esto significa que el final del primer vector es el inicio del 2do vector y asi sucesivamente. El desarrollo del método se basa en realizar una gráfica que represente la suma de los vectores y obtener el vector resultante uniendo el punto de partida con el punto final.

Desventajas de los métodos gráficos:

- Requieren un alto grado de presición, mientras mayor sea la escala, se corre un mayor grado de riesgo que el resultado no sea el correcto.

- No existe una forma de asegurar que el resultado es el correcto.

- Depende de tener instrumentos de medición con una exactitud y precision adecuada al problema.

http://www.jfinternational.com/mf/suma-vectores-fisica.html

http://conalephysic.wordpress.com/2009/10/06/operaciones-con-vectores-por-el-metodo-grafico/

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