Fisica. MAGNITUDES FISICAS Y SU MEDICION

INTRODUCCION 3

LA MEDICIÓN 4

LA NECESIDAD DE USAR UNIDADES DE PATRÓN O ESTÁNDAR DE LA MEDICIÓN. 4

SISTEMA MÉTRICO DECIMAL. 4

SISTEMA CEGESIMAL, CGS 5

SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS, SI 5

CANTIDADES FÍSICAS FUNDAMENTALES Y DERIVADAS 5

OTRAS UNIDADES ÚTILES. 6

SISTEMA BRITÁNICO GRAVITACIONAL O SISTEMA INGLÉS. 6

CONVERSIÓN DE UNIDADES. 7

NOTACIÓN CIENTÍFICA 7

Multiplicación 7

Suma y Resta 8

TEORÍA DE LA MEDICIÓN 8

Como contar 8

Medición directa. 8

Medición indirecta 8

LA INCERTIDUMBRE DE UN PROCESO DE MEDICIÓN 8

ERRORES EN LA MEDICIÓN 8

Errores sistemáticos 9

Errores aleatorios o circunstanciales 9

PRECISIÓN Y EXACTITUD DE UNA MEDIDA 9

INCERTIDUMBRE O ERROR ABSOLUTO 9

ERROR RELATIVO O EXACTITUD. 10

CIFRAS SIGNIFICATIVAS 10

Regla para determinar el número de cifras significativas de una medida. 11

Operaciones con cifras significativas. 11

NOTACIÓN CIENTÍFICA Y SUS PREFIJOS. 12

INTRODUCCIÓN A LOS VECTORES 14

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UN VECTOR 14

DIRECCIÓN DE UN VECTOR 14

PROPIEDADES DE LOS VECTORES. 15

PROPIEDADES DE LOS VECTORES DESLIZANTES. 15

SISTEMAS DE VECTORES 15

Clasificación de los sistemas de vectores. 15

Suma de vectores. 16

Método grafico del polígono 16

Método del paralelogramo 16

Componentes perpendiculares de un vector. 16

Suma de vectores por el método de los componentes 16

LEYES DE LOS EXPONENTES 17

EXPLICACIONES DE LAS LEYES 18

LA REGLA DE LOS SIGNOS. 20

SUMA 20

MULTIPLICACIÓN Y DIVISIÓN 20

PROBLEMAS 21

LEY DE LOS SENOS 22

LEY DE LOS COSENOS 23

PROBLEMAS 24

MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL 26

MOVIMIENTO 26

MOLDEO DE LA PARTÍCULA MATERIAL. 26

DEFINICIÓN DE CINEMÁTICA 26

DEFINICIÓN DE DINÁMICA. 26

MARCO DE REFERENCIA Y SISTEMAS DE REFERENCIA 26

CARÁCTER RELATIVO DEL REPOSO Y DEL MOVIMIENTO 26

SISTEMA DE REFERENCIA 26

SISTEMAS DE REFERENCIA ABSOLUTOS Y RELATIVOS. 27

RAPIDEZ Y VELOCIDAD 27

RAPIDEZ INSTANTÁNEA 28

ACELERACIÓN INSTANTÁNEA 28

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME, MRU 28

GRAFICA DE POSICIÓN CONTRA TIEMPO PARA UN OBJETO CON VELOCIDAD CONSTANTE O UNIFORME. 28

FÓRMULA PARA CALCULAR EL DESPLAZAMIENTO DE UNA PARTÍCULA MATERIAL CON ACELERACIÓN CONSTANTE EN FUSIÓN DE LA VELOCIDAD INICIAL, LA VELOCIDAD FINAL Y EL TIEMPO. 28

CAÍDA LIBRE 29

PROBLEMAS 30

INTRODUCCION

El propósito que se busca adquirir en este proyecto es tener los conocimientos precisos para la resolución de problemas de conversión de unidades, introducción de vectores, movimiento y gravedad, así como también se construyó una síntesis de los conceptos fundamentales de cada tema.

Además, se explicará las formas de movimiento que se realizan en la vida cotidiana, como al utilizar un avión, un tráiler con cargamento, esto es necesario para saber cuánta cantidad de carga puede llevar y controlar la aceleración con el tiempo.

Indagaremos en las magnitudes y unidades físicas, diferencias entre masa y peso; Desarrollaremos el movimiento y cuáles son sus aplicaciones, de las leyes de Newton que han sido formuladas hace más de tres mil años atrás, estas son los pilares fundamentales de la física.

MAGNITUDES FISICAS Y SU MEDICION

La medición

La meta principal de la física es describir las leyes generales de la naturaleza y expresarlas de manera general y objetiva. La física utiliza el método científico el cual se basa en la observación de los fenómenos y en la realización de experimentos que implican la medición de cantidades físicas.

Se le llama cantidad física a todo lo que se puede medir, ejemplo, la longitud, la masa, el tiempo, el volumen, el área, etcétera.

Cuando medimos lo que hacemos es comparar la magnitud (tamaño) de la cantidad física con un patrón aceptado como unidad de medida, este patrón puede aparecer en las cintas métricas, relojes, balanzas, termómetros. Esta comparación consiste en cuantas unidades caben en la magnitud de la cantidad física que se mide.

Es importante que le patrón seleccionado como la unidad de medida sea de la misma clase del objeto que va a medirse. Una unidad de longitud se utilizará para distancias, una unidad de masa se utiliza para medir la masa del cuerpo.

Lo que se utiliza como patrón para medir se llama unidad física.

La necesidad de usar unidades de patrón o estándar de la medición.

La necesidad de establecer unidades de patrón se ilustra con el siguiente ejemplo:

Unidad de medida Magnitud

Libro 20 libros

Pluma 37 plumas

Lápiz 40 lápices

Borrador 35 borradores

Como hay libros de muchos tamaños no tiene sentido ser la expresión de medida aplicada, lo mismo se puede decir de las demás unidades de medidas aplicadas.

En 1795 en Paris, se llevó se estableció el sistema de unidades denominado

Sistema métrico decimal.

Las unidades fundamentales del sistema métrico decimal son:

• De longitud, el metro.

• De masa, el kilogramo.

• De tiempo, el segundo

Denominado el sistema de unidades MKS.

El metro se definió como la diezmillonésima parte de la distancia del Polo Norte al Ecuador.

El kilogramo se definió del volumen de un cubo de 0.1 metros por lado lleno de agua pura a 4 grados C.

La unidad de tiempo, el segundo, se definió como 1/86400 de un día solar promedio.

Sistema cegesimal, CGS

En 1881 en Paris, se llevó el congreso de los electricistas donde se aceptó el sistema cegesimal propuesto por Karl Friedrich, en el cual sus unidades son el centímetro para la longitud, el gramo para la masa y el segundo para el tiempo.

Cantidad física Unidad básica Símbolo

Longitud Centímetro Cm

Masa Gramo G

Tiempo Segundo S

Sistema internacional de medidas, SI

En 1960 la comunidad científica estandariza el sistema métrico decimal que se basa en 7 cantidades físicas:

Cantidad Unidad Símbolo de unidad

Longitud Metro m

Masa Kilogramo Kg

Tiempo Segundo S

Temperatura Kelvin K

Cantidad de sustancia Mol mol

Corriente eléctrica Ampere A

Intensidad de luminosidad Candela cd

Cantidades físicas fundamentales y derivadas

Las cantidades físicas derivadas son el resultado de diversas combinaciones de las cantidades físicas fundamentales. En la siguiente tabla se muestra algunas cantidades físicas derivadas y su unidad correspondiente en el SI.

Cantidad Unidad Símbolo de la unidad

Área Metro cuadrado M2

Volumen Metro cubico M3

Densidad de la masa Kilogramo por metro cubico Kg/m3

Energía Joule J

Calor de fusión Joule por kilogramo J/kg

Calor de evaporación Joule por kilogramo J/kg

Calor especifico Joule por kilogramo-kevin J/kg. K

Presión Pascal Pa

Potencial electrónico Volt V

Otras unidades útiles.

Cantidades físicas con unidades diferentes al SI.

Cantidad física Unidad básica

Volumen Litro (0.001m3) L

Temperatura Grado Celsius 0C

Calor especifico Joule por kilogramo-grado Celsius J/kg.0C

Presión Milímetro de mercurio mmHg

Energía Caloría Cal

Sistema británico gravitacional o sistema inglés.

El sistema inglés es un sistema técnico gravitacional ya que considera el peso como cantidad física fundamental y a la masa como una derivada.

Las unidades fundamentales del sistema ingles son:

Cantidad física Unidad fundamental

Longitud Pie

Peso Libra

Tiempo Segundo

El peso de una libra es equivalente a un kg= 2.2 lb.

Equivalencias entre las unidades físicas:

1pie= 12 pulgadas

1 yarda = 3 pies = 36 pulgadas

1 pie =30.48 cm

1 pulgada = 2.54 cm

1 yarda = .914 metros

1 milla = 1.609 kilómetros

1 kg = 2.2 libras

1 libras = 454 gramos

1 galón = 3.785 litros

1 slug – 32 libras

1 libra = 16 onzas

1 kg = 2.2 libras

Conversión de unidades.

Para solucionar los problemas de física hay que convertir la cantidad a la misma unidad.

Notación científica

Consiste en expresar número muy grandes o muy pequeños con la ayuda de la potencia de base 10.

1. 41,800,000=4.18X107

2. 345,000=3.45X105

3. 0.000,057=5.7X10-5

4. 0.0078=7.8X10-3

Multiplicación

Se multiplicará los números MX10n y NX10n

Aplicar la ley de los exponentes.

Xm..xn=xm+n

División

Ley de los exponentes

10m =10 m-n

10n

Suma y Resta

Para sumar o restar cantidades de notación científica, las potencias de 10 deben ser iguales.

Teoría de la medición

Métodos o formas de medir

• El de contar: determina elementos de un conjunto

• Medición directa: Comparación de la magnitud de una cantidad física.

• Medición indirecta: Muchas cantidades no se pueden medir indirectamente.

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