Fisica Aplicada

NÚCLEO PROBLEMICO 1

CONCEPTOS BÁSICOS DE CINEMÁTICA Y DINÁMICA

¿EN QUÉ FORMA MEDIMOS LA MATERIA, EL ESPACIO Y EL TIEMPO?

La materia es todo aquello que nos rodea, ocupa un lugar en el espacio y tiene masa esta tiene ciertas propiedades que son: masa, peso, volumen y densidad; por lo tanto tiene sus respectivas unidades e instrumentos de medición.

La masa: la medimos con una balanza, con las siguientes unidades.

• Tonelada, que se abrevia t o Ton.

• Kilogramo, que se abrevia Kg.

• Gramo, que se abrevia g.

El peso: Corresponde a la fuerza de atracción que ejerce la fuerza de gravedad. Sobre la masa de un cuerpo.

ESPACIO: Centímetros, metros y en pocos casos kilómetros, son las unidades de medida de nuestras vidas comunes, sin embargo estas unidades no son aplicables al espacio, ya que es un lugar increíblemente poco denso donde el objeto más cercano a nuestro sistema solar esta a aproximadamente 4 años luz, es decir, se encuentra a 3,78432*1013 kilómetros lo cual obviamente no es un número muy cómodo para trabajar, es por eso que de manera estándar se utilizan principalmente tres unidades de medida dentro de la astronomía:

 Unidad astronómica (U.A.): Es la distancia media de la tierra al sol, equivale a 149.600.000 Kilómetros o aproximadamente 8 minutos-luz. Esta es la unidad de medida más antigua de las tres, ha sido utilizada como concepto desde los tiempos clásicos. Por ser una unidad de medida tan “pequeña” solo es usada dentro del sistema solar. (En el anexo hay una tabla con las distancias del sistema solar)

 Año Luz: Distancia que recorre la luz en un año, como la velocidad de la luz es una constante (aproximadamente 300.000 Km. /s) un año luz es 9,46*1012 kilómetros, o 63.235,3 U.A., esta es la unidad mas practica de todas, ya que también indica la antigüedad del objeto o fenómeno celeste observado.

 Pársec (paralaje-segundo): Debido al movimiento de traslación de la tierra podemos ver un movimiento en las estrellas más cercanas, a ese movimiento se le llama paralaje, a una distancia de un pársec el ángulo que formaría la estrella respecto a los meses de enero y julio es de 2 segundos de arco. Esta unidad de medida, equivale a 3,26 años luz, 206.265 U.A o 20,86*1012 kilómetros. Esta técnica tiene un gran limitante, ya que como a mayor distancia, el ángulo será menor, es más difícil calcular su distancia mediante el paralaje.

TIEMPO: La medida más básica de todas, y la primera que pudieron observar nuestros antepasados hace varios miles de años, fue el día y la noche (tiempo solar aparente), y luego de una observación metódica, observaron que los días agrupados en conjuntos de 365 comprendían un ciclo solar, el año, y en base a esto crearon sus calendarios normalmente haciendo coincidir su inicio y final con equinoccios o solsticios. Luego, notaron que en el invierno, los días son más cortos y en el verano, más largos, por lo que se creo el “tiempo medio local” el cual es el promedio del movimiento solar a través del ecuador celeste, sin embargo, como este depende de la ubicación geográfica, se creo el Tiempo universal, marcado por la hora según el meridiano de Greenwich, y según la cual, se calculan las horas según cada región (una hora de diferencia por cada 15° separación).

PROBLEMA: ¿Cuál es la grandeza de una medida?

La grandeza física es todo lo que se puede medir y asignar un valor numérico y una unidad.

La grandeza de una medida es el concepto que describe cualitativamente y cuantitativamente las relaciones entre las propiedades observadas en el estudio de la naturaleza. Una magnitud describe un concepto que expresa cuantitativamente en forma de un binario número y la unidad .

La grandeza es todo lo que implica medidas. Medir significa comparar cuantitativamente una cantidad física con una unidad a través de un rango preestablecido. En las mediciones, las magnitudes siempre deben ir acompañadas por unidades. Ejemplo de cantidades: longitud, masa, temperatura, velocidad, aceleración fuerza, energía, trabajo.

1. ¿Cuáles son los errores más frecuentes en la medición?

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectué la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el mismo ambiente, Si las mediciones las hacen diferentes personas con distintos instrumentos o métodos o en ambientes diferentes, entonces las variaciones en las lecturas son mayores. Esta variación puede ser relativamente grande o pequeña, pero siempre existirá

 CLASIFICACIÓN DE ERRORES EN CUANTO A SU ORIGEN: son también llamados errores sistemáticos. Atendiendo al origen donde se produce el error, puede hacerse una clasificación general de estos en: Errores causados por el instrumento de medición, causados por el operador o el método de medición (errores humanos) y causados por el medio ambiente en que se hace la medición.

 ERRORES POR EL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN: las causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación, estos pueden ser: Deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, entre otros.

 ERRORES DEL OPERADOR O POR EL MÉTODO DE MEDICIÓN: muchas de las causas del error aleatorio se debe al operador, por ejemplo: Falta de agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales.

 ERROR POR UTILIZAR INSTRUMENTOS NO CALIBRADOS: estos instrumentos pueden estar no calibrados o con fecha de calibración vencida, se recomienda no y utilizar instrumentos con anormalidades de calibración para evitar errores.

 ERROR POR LA FUERZA EJERCIDA AL EFECTUAR MEDICIONES: la fuerza para efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir, el instrumento o ambos, por lo tanto es un factor importante que se debe tener en cuenta para utilizar el instrumento adecuado para efectuar la medición.

 ERROR POR INSTRUMENTO INADECUADO: antes de medir se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: Cantidad de piezas por medir. Tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad, etc.) Tamaño de la pieza y exactitud deseada.

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