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I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
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Huanta - Ayacucho
2015
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 2
1. Hallar:
2
1
3
1
3
1
2
1
2
1
3
1
3
1
2
1


k
Rpta: 2/5
2. Reducir:
     
 18
3334222
xy
yxyxxy
Rpta: xy
3. Simplificar:
x x
x xx x
b
bb
4
32

Rpta: b
4. Hallar el valor de “x”
10833 12
  xx
Rpta: 2
5. Despejar la variable “x”
x
a
x
x
a

Rpta: √a2
/a-1
6. Resolver:
0342
 xx
Rpta: 1y3
7. Resolver el sistema:





yx
yx
11
11
Rpta: 1
8. Calcular “x”
Rpta: 6
9. Calcular “x+y”
Rpta: 75°
10.Calcule:
22
yx 
Rpta: 7
11.Hallar el perímetro
Rpta: 12
12.El perímetro de un cuadrado es de
48u, calcular su área.
Rpta: 144u2
13.Hallar el área del trapecio
rectangular ABCD.
Rpta: 21u2
Saberes previos
x
1x
1x
y x
43
xy
y
x
x
DCA B
24
x2 1x1x
l
l
l
l
A B
CD
5
9
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 3
Indicadores de evaluación
Al finalizar la unidad serás capaz de:
1.Fenómenos
2.Tipos de fenómenos
3.Física
4.Ramas de la Física
5.El método científico
6.Nociones de Matemática
elemental aplicadas a la Física.
7.Magnitudes físicas
8.Clasificación de las magnitudes
9.Magnitudes escalares y
vectoriales.
Comencemosel fascinante viaje por el
mundo de la Física, abordando
algunos fenómenos naturales.
El aire, el agua, la tierra, las personas,
los vegetales,el sol, el universo y todo
el mundo material de nuestro
alrededor reciben el nombre de
NATURALEZA. Podemos ver que la
naturaleza está en constante
movimiento y que estos cambios o
transformaciones pueden suceder
espontáneamente o por acción de la
mano del hombre.
En realidad a nuestro alrededor
ocurren un sinnúmero de cambios o
transformaciones. Pues bien, a esas
transformaciones que suceden en la
naturaleza son llamados
FENÓMENOS y pueden ser físicos,
químicos, biológicos, etc.
Existen muchos fenómenos, por
ejemplo si los fenómenos ocurren en
la naturaleza sin la intervención de la
mano del hombre, se denominan
fenómenos naturales como: El
terremoto, los tornados, el rayo, las
precipitaciones, etc.
Si los fenómenos ocurren en la
sociedad se denominan fenómenos
sociales como: las huelgas o las
elecciones de nuevas autoridades,
etc.
1. Comprenden a la física como ciencia
fundamental y la relaciona con otras
ciencias.
2. Conocer los diferentes tipos de fenómenos y
en especial los fenómenos físicos.
3. Valoran la importancia de la física en la
explicación de los fenómenos naturales.
4. Reconocen la importancia de la Matemática
como un lenguaje que permite explicar los
fenómenos.
5. Conocer las magnitudes y el Sistema
Internacional de unidades.
6. Reconocer y clasificar las magnitudes
físicas.
7. Conocer las formulas dimensionales de
algunas magnitudes derivadas.
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 4
CONCEPTO
Es una ciencia netamente
experimental que se encarga de
estudiar las leyes que rigen a los
fenómenos físicos.
Observación:
El nombre de la Física proviene de la
palabra griega “Physis” que significa
“Naturaleza”.
FENÓMENO
Es el cambio o transformación que
sufren los cuerpos en la naturaleza,
bajo la influencia de las diversas
formas de energía.
TIPOS DE FENÓMENOS
Los tipos de fenómenos que
experimentan la materia son:
Fenómenos Biológicos
Fenómenos Químicos
Fenómenos Físicos
FENÓMENOS BIOLÓGICOS
Es aquel fenómeno por el cual se
dan cambios en los órganos de los
seres vivos como por ejemplo en las
plantas, las personas, animales, etc.
FENÓMENOS QUÍMICOS
Es el fenómeno en el cual la materia
experimenta cambios en su estructura
molecular, originándose una nueva
forma de materia. Se caracteriza por
ser irreversible (el cuerpo no vuelve a
ser jamás lo que inicialmente era), y
da origen a nuevas sustancias.
Ejemplo:
Observación:
1.Cuando quemamos papel, se
desprendehumo y queda su ceniza.
Si juntamos el humo con la ceniza y
los enfriamos, es imposible obtener
nuevamente el papel.
2.Cuando se somete al azúcar a la
acción del calor, el azúcar se
transforma en un cuerpo negro
(carbón de azúcar); ya no vuelve a
ser azúcar.
3.Fermentación de las frutas
4.La oxidación de los metales
5.Hornear un pastel
6.Una vela encendida
7.Crecimiento de una planta
8.Encender un fosforo
9.La fotosíntesis de las plantasSemilla
Planta
Oxidación de
un clavo
Nacimiento de una planta
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FENÓMENOS FÍSICOS
Es aquel fenómeno en el cual la
materia no sufre alteración alguna en
su estructura molecular, es reversible.
Observación:
Podrá cambiar la forma, volumen y
otras características, pero se conserva
su estado original; se caracteriza por
ser reversible (luego del cambio,
mediante algún proceso se puede
regresar al estado original) y no
origina otros cuerpos.
Ejemplos:
1.La evaporación del agua
2.El rebote de la pelota
3.Al doblar un clavo
4.La caída de los cuerpos
5.La deformación de un resorte
6.Un bloque de hielo que se derrite
7.La dilatación de los cuerpos
ETAPAS DE LA FÍSICA
Para un mejor estudio de los
fenómenos físicos, la Física se divide
en dos grandes grupos:
FÍSICA CLÁSICA
Estudia todos aquellos fenómenos
que se mueven con una velocidad
mucho más lenta que la de la luz, de
objetos que son grandes en la relación
con los átomos; por ejemplo, el sol,
una piedra, un grano de arena, etc.,
esto es, objetos con millones de
átomos.
RAMAS DE LA FÍSICA CLÁSICA
MECÁNICA
Constituye la parte fundamental de
la Física y sobre ella se basan las
otras ramas de la Física, tiene como
figura a uno de los más grandes
científicos de la historia Isaac Newton.
La mecánica se encarga de estudiar
los fenómenos relacionados con los
movimientos o equilibrios de los
cuerpos, así como las fuerzas que
actúan en ellos. Por ejemplo, el
choque de dos automóviles, el
movimiento de los planetas y el
lanzamiento de una pelota, etc.
La mecánica, se subdivide en:
•CINEMÁTICA. Estudia las medidas
del movimiento mecánico sin tomar en
cuenta las causas que lo originan.
•ESTÁTICA. Estudia las condiciones
que deben cumplir las fuerzas, para
que un cuerpo o un sistema mecánico
se encuentren en equilibrio.
•DINÁMICA.Estudia la relación entre
las fuerzas y el movimiento de los
cuerpos.
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TERMODINÁMICA
Estudia los fenómenos producidos
por el calor. Por ejemplo, la variación
de la temperatura y la dilatación de un
cuerpo.
ELECTROMAGNETISMO
Estudia la relación que existe entre
los fenómenos eléctricos y
magnéticos. Por ejemplo, las
propiedades del imán y la generación
de la electricidad.
ACÚSTICA
Parte de física que estudia los
fenómenos relacionados al sonido y
cómo se propagan en un medio
material (sólido,líquido, gaseoso). Por
ejemplo, el sonido y las ondas
formadas en una cuerda.
ÓPTICA
Estudia los fenómenos producidos
por la luz. Por ejemplo, la formación
de la imagen en un espejo y la
descomposición espectral de la luz.
FÍSICA MODERNA
Se encarga de todos aquellos
fenómenos producidos casi a la
velocidad de la luz, de cuerpos del
tamaño de un átomo o inferiores a él.
Albert Einstein fue el gran científico
del siglo XX, fundador de esta nueva
era.
ATÓMICA
Estudia la estructura y las
propiedades del átomo.
NUCLEAR
Estudia las partículas que
constituyen el núcleo del átomo.
EL MÉTODO CIENTÍFICO
Es un método de la Física, que se
utiliza para investigar los fenómenos
que se producen en la naturaleza.
Para formular una ley Física, el
método científico sigue los siguientes
pasos:
1. Observación
2. Planteamiento del problema
3. Formulación del hipótesis
4. Comprobación experimental
5. Elaboración de una Ley
Observación:
El estudio científico de un fenómeno físico,
concluye con la elaboración de una Teoría o
Ley “matemáticamente”. Por lo tanto, la
Matemática se convierte en una herramienta
imprescindible de la Física.
El método científico,
comenzó a desarrollarse en
el siglo XVI. Galileo Galilei,
es considerado como el
creador del método
científico experimental.
FORMULACIÓN
DE HIPÓTESIS
Aquí se comprobará la v eracidad
de la hipótesis f ormulada,
mediante una simulación
controlada del f enómeno
observ ado.
EXPERIMENTA
CIÓN
OBSERVACIÓN
PLANTEAMIENTO
DEL PROBLEMA
ELABORACIÓN
DE UNA LEY
Consiste en observ ar, examinar
minuciosamente un hecho o
f enomeno que se quiere
inv estigar.
Como resultado de la
observ ación del f enómeno, se
surgen div ersas interrogantes y
dudas que llev an al
planteamiento del problema que
se quiere inv estigar.
Después de haber observ ado y
de haberse documentado
suf icientemente sobre el
f enomeno, se tiene que explicar
las posibles causas del
f enomeno, pero se tiene que
conf irmar experimentalmente.
Cuando una hipótesis ha sido
v erif icada, comprobado una y
otra v ez en el laboratorio o en
campo experimentalmente, se
somete a un análisis y a la
interpretación de la inf ormación, y
se concluy e en una Teoría o Ley .
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
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1. “Física” proviene del término griego
…………, que significa …………….
2. ¿Qué es la materia?
……………………………………...…
…………………………………...……
………………………………………...
3. La materia se caracteriza por
presentar …………..…… y estar en
constante …………..………
4. Las principales partículas que
forman la materia son el ………... y
las ……………
5. La materia se presenta en tres
formas llamadas fases o estados
……………. Ejemplo:……………....
……………. Ejemplo:……………....
……………. Ejemplo:……………....
6. Un fenómeno es todo ……… que
experimenta la …………….
7. Cuando la materia no sufre
cambios en su estructura interna,
se denomina fenómeno …………..
8. Cuando la materia experimenta
cambios en su estructura interna,
se denomina fenómeno …………..
9.Indicar cuáles son fenómenosfísicos,
químicos, biológicos y naturales.
Reproducción sexual ( )
Mezclar sal en agua ( )
Maremoto o Tsunami ( )
Agriado de la leche ( )
10.Indicar que tipo de fenómenos son:
Imán que atrae metales ( )
Formación de las nubes ( )
Cocción de alimentos ( )
La combustión de materiales ( )
11.Cuáles de los siguientes fenómenos
son fenómenos químicos
•Coagulación de la sangre ( )
•Rotura de una tiza ( )
•Fallecimiento de una persona ( )
•Reflexión de la luz ( )
•Encender el motor del auto ( )
•Propagación de la luz ( )
•Explosión de TNT ( )
12.Cuáles de los siguientes fenómenos
son fenómenos físicos
•Digestiónde los alimentos ( )
•Movimiento de los cuerpos ( )
•Fundición de los metales ( )
•Caída libre de un objeto ( )
•Propagación del sonido ( )
•La refracción de la luz ( )
•Respiración humana ( )
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APELLIDOS Y NOMBRES:
………………………………………….
1.Completar correctamente:
La Física es la ………… que estudia
los ………….. físicos que se
producen en la ……………..
2.Completar el siguiente enunciado:
Los cambios que experimenta la
materia se denominan …………, los
procesos irreversibles son
fenómenos …………… y aquellos
que son reversibles, fenómenos
………………
3.¿Cuáles son las diferencias
principales entre un fenómeno físico
y químico?
Fenómenos físicos:
•………………………………………...
•………………………………………...
•………………………………………...
Fenómenos químicos:
•………………………………………...
•………………………………………...
•………………………………………...
4.La combustión del petróleo que se
produce en los motores de los autos
¿Qué tipo de fenómeno es?
…………………………………………
5.Cuando dejamos una pelota en el
fondo de una piscina, esta sale
inmediatamente a flote, que
fenómeno es ……………………
6.Relacionar las ramas de la física
mediante una flecha.
7.Completar:
Mecánica
Óptica
Acústica
Atómica
Termodinámica Electromagnetismo
2p
5p
4p
4p
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MAGNITUDES FÍSICAS
Es todo aquello que se puede medir
directa o indirectamente asignándole
un número y una unidad.
Observación:
Es decir, cuando medimos tenemos
que expresar con un valor numérico
acompañado por la unidad de
medida respectiva.
Así por ejemplo son magnitudes
físicas: La longitud cuya unidad de
medida es metro (m), la masa en
kilogramo (kg), el tiempo en segundo
(s); la velocidad en (m/s), la corriente
eléctrica en (Amperio), etc. Mientras
que otras propiedades, como el
amor, el olor, el sabor, la bondad, la
belleza, no son magnitudes físicas,
ya que no se pueden medir.
¿Para qué sirven las
magnitudes físicas?
Sirven para traducir en números los
resultados de las observaciones; así
el lenguaje que se utiliza en la Física
será claro, preciso y tajante.
CLASIFICACIÓN DE LAS
MAGNITUDES
Existen una gran cantidad de
magnitudes, en forma general se
clasifican de acuerdo a su origen y de
acuerdo a su naturaleza.
•POR SU ORIGEN
Magnitudes fundamentales
Magnitudes derivadas
Magnitudes auxiliares
•POR SU NATURALEZA
Magnitudes escalares
Magnitudes vectoriales
MAGNITUDES FUNDAMENTALES
Son aquellas magnitudes principales
que sirven de base para determinar
las demás magnitudes físicas y se
caracterizan por estar presentes en
casi todos los fenómenos.
Según el Sistema Internacional de
Unidades (S.I) las magnitudes
fundamentales son 7.
MAGNITUD
FUNDAMENTAL
UNIDAD
NOMBRE SÍMBOLO NOMBRE SÍMBOLO
Longitud L Metro m
Masa M Kilógramo Kg
Tiempo T Segundo s
Temperatura θ
Grados
Kelvin K
Intensidad de
corriente eléctrica I Amperio A
Intensidad
luminosa J Candela Cd
Cantidad de
sustancia N
Molécula
gramo mol
Observación:
Las magnitudes fundamentales más
usadas son:
LONGITUD, MASA y el TIEMPO.
5cm
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MAGNITUDES DERIVADAS
Son aquellas magnitudes que se
obtienen por la combinación de las
magnitudes fundamentales, utilizando
las operaciones básicas y pueden ser
ilimitados.
PRINCIPALES MAGNITUDES
DERIVADAS
Magnitud
Símbolo
Fórmula UNIDAD
S.I
Ecuación
dimensional
Área A laA  m2   2
LA 
Volumen V
hlaV  m3   3
LV 
Velocidad
lineal
ν tdv  m/s   1
 LTv
Acel.
lineal
a tva  m/s2   2
 LTa
Fuerza F amF  2
s
mkgN    2
 MLTF
Presión P
A
F
P  2
m
Npa    21 
 TMLP
Trabajo W dFW  2
2
s
mkgJ    22 
 TMLW
Potencia P
t
W
P  3
2
s
mkgw    32 
 TMLP
Energía E
2
2
vm
E

 2
2
s
mkgJ    22 
 TMLE
Densidad ρ Vm 3
mkg   3
 ML
Vel.
angular
ω
t

 
1
 s
s
rad   1
 T
Acel.
angular

t

  2
s
rad   2
 T
Periodo T fT 1 s   TT 
frecuencia f Tf 1 1
 sHz   1
 Tf
calor Q TPQ  2
2
s
mkgJ    22 
 TMLE
caudal c
t
volumen
C  sm /3   13 
 TLC
Torque
 dF  mN    22 
 TML
Cantidad
de mov.
P
vmP 
s
mkg   1
 MLTP
Impulso I sFI  sN    1
 MLTI
Peso
específico

vmg N/m3
  22 
 TML
Carga
eléctrica Q tiQ  Coulomb (C)   TIQ 
Observación:
N: Newton; Pa: Pascal; J: Joule; W: Watts; Hz: Hertz; ..
Ejemplo:
Área, volumen, velocidad,aceleración,
fuerza, trabajo, etc.
MAGNITUDES AUXILIARES
Son aquellas que no tienen
dimensiones, por lo tanto su fórmula
dimensional es la unidad. Solo se
pueden usar en las expresiones
matemáticas cuando se hacen
cálculos. Se tratan general´de ángulos
tantos planos como espaciales.
Magnitud Unidad Fórmula Símbolo
Ángulo plano Radián RL rad
Ángulo sólido Estereorradián
2
RA sr
Observación:
El radián está relacionado con la
longitud de la circunferencia, mientras
que un estereorradián está
relacionado con el área de la
superficie de una esfera.
t
V
d
t
d
v 
La velocidad(Magnitudderivada) se expresa enfunciónde
la distancia y el tiempo(Magnitudesfundamentales)
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POR SU NATURALEZA
Las magnitudes físicas por su
naturaleza pueden ser agrupadas
como escalares o vectoriales.
MAGNITUDES ESCALARES
Las magnitudes escalares son
aquellas magnitudes que para
determinar su valor basta conocersu
valor numérico y su respectiva
unidad que se utilizó.
Por ejemplo:
•Longitud : 20m
•Masa : 10kg
•Tiempo : 4s
•Temperatura : 270
C
•Área : 240m2
•Volumen : 100mm3
•Trabajo : 8 Joule
•Potencia : 5W
Observación:
Una magnitud escalar se llama
también cantidad escalar o “módulo”.
Las magnitudes escalares, se
pueden sumar o restar
aritméticamente de la misma
especie.
Por ejemplo:
• kgkgkgkg 4352 
•
222
301020 mmm 
• mmmmm 85643 
•
MAGNITUDES VECTORIALES
Son aquellas magnitudes que para
determinar su valor, además de tener
un valor numérico y una unidad
(módulo), necesitamos de una
dirección y un sentido para quedar
bien definidas.
Son magnitudes vectoriales por
ejemplo: El desplazamiento, la
velocidad, la aceleración, fuerza, etc.
Observación:
Las magnitudes vectoriales se
caracterizan por estar representadosa
través de un segmento de recta
orientado (flecha) para visualizar el
fenómeno físico, llamado VECTOR.
Las magnitudes vectoriales no se
pueden sumar aritméticamente, sino
se suman o restan geométricamente.
Ejemplo:
En la figura, hallar el módulo del
vector resultante.
Rpta: 100m
Módulo
Valor numérico
Unidadde medida
Masa
kg10
d

m60
m80
Valor o módulo
Dirección
Sentido
30N
m80
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
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1. Escribe en los paréntesis una F si es una
magnitud fundamental y una D si es una
magnitud derivada.
Longitud ( )
Aceleración ( )
Temperatura ( )
Tiempo ( )
Fuerza ( )
Peso ( )
2. Relaciona ambas columnas mediante una
flecha.
Trabajo • (m/s)
Masa • (m3)
Cantidad de materia• (mol)
Volumen • (kg)
Velocidad • (Joule)
Fuerza • (Newton)
3. De acuerdo al S.I. de unidades, indicar la
relación correcta:
Tiempo ……………….…….. I ( )
Intensidad de corriente ……m ( )
Masa ………………………... kg ( )
Longitud ……………………. s ( )
Temperatura ……………….. k ( )
4. Subraye el grupo que no pertenece al S.I.
•Metro; kilógramo; segundo
•Radián; mol; estereorradián
•Metro cúbico; metro cuadrado; hertz
•Amperio; candela; kelvin; coulomb
•Kilómetro; gramo; hora
•Pascal; joule; watts; newton
5. ¿Cuál de los siguientes enunciados no
corresponden a una magnitud física?
Longitud, Tiempo, Trabajo, Cariño,
Energía, Amistad, Volumen, solidaridad,
Velocidad, Sabor, Aceleración.
6. Encierra en un círculo las formas
incorrectas de escribir las unidades de
medida de las magnitudes físicas, según el
Sistema Internacional (SI).
Pa Seg m2
Kilo m/s2 moles
A mts Watts
joul Newton Hert
7. Marca con un aspa (X) los casilleros en
blanco según corresponda.
Magnitud
fundamental
Magnitud
derivada
Magnitud
auxiliar
m/s2
X
N X
m/s X
sr X
Cd X
Kg X
mol X
rad X
s X X
8. Marca con un aspa (X) los casilleros en
blanco según corresponda la relación.
Magnitudes
vectoriales
Magnitudes
escalares
Fuerza X
Masa X
Longitud X
Velocidad X
Temperatura X
Volumen X
Aceleración X
Tiempo X
Área X
Desplazamiento X
Peso X
Presión X
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APELLIDOS Y NOMBRES:
………………………………………….
1. Señale la relación incorrecta
Longitud – metro ( )
Frecuencia – hertz ( )
Energía – joule ( )
Potencia – watts ( )
Presión – newton ( )
2. ¿Qué unidades no corresponden a las
unidades del Sistema Internacional?
Metro – segundo – kelvin ( )
Candela – mol – kilógramo ( )
Centímetro – libra – minuto ( )
Amperio – watts – coulomb ( )
Pascal – joule – newton ( )
3. ¿Qué es la medición?
………………….……….……………………
………………………………..………………
…………………………..……………………
4. Clases de mediciones
a. Medición directa
……………………………………………
……………………………………………
b. Medición indirecta
……………………………………………
……………………………………………
5. ¿Qué es el error en la medición?
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
6. Clases de errores
a. Errores sistemáticos
•Error instrumental
……………………………………………
……………………………………………
•Error personal
…………………………………………………
…………………………………………………
•Error ambiental
…………………………………………………
…………………………………………………
b. Errores accidentales o aleatorios
•
•
•
7. Cálculo de errores (fórmulas)
•Error absoluto EA=
•Error relativo ER=
•Error relativo porcentual E%=
•Valor promedio ẋ =
8. Identificar los instrumentos de medición
Para medir longitud:
•Metro •Regla
•Cinta métrica •Escuadras
Para medir masa:
•Balanza
•Báscula
Para medir tiempo:
•Reloj
•Cronómetro
Para medir temperatura:
•Termómetro
Para medir volumen:
•Recipientes graduados
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Indicadores de evaluación
Al finalizar la unidad serás capaz de:
1.Introducción
2.Análisis dimensional
3.Ecuaciones dimensionales
4.Reglas de las ecuaciones
dimensionales.
5.Ejercicios de aplicación
En nuestras vidas cotidianas todas
tenemos la necesidad de medir
longitudes, contar el tiempo o pesar
cuerpos, por ejemplo podemos medir
la longitud de una pizarra, el volumen
de un barril, la temperatura del cuerpo
humano, la fuerza de un atleta, la
velocidad de un auto, todas estas son
magnitudes o cantidades físicas.
1. Conocer las magnitudes y el sistema
internacional de unidades.
2. Conocer la relación entre las
magnitudes derivadas con las
magnitudes fundamentales.
3. Conocer las fórmulas dimensionales
de algunas magnitudes derivadas.
4. Usar correctamente las ecuaciones
dimensionales.
5. Aplicar las propiedades del análisis
dimensional.
6. Aplicar el principio de
homogeneidad.
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 15
CONCEPTO
Es una parte de la Física que estudia
las formas como se relacionan las
magnitudes derivadas con las
fundamentales.
FINES DEL ANÁLISIS
DIMENSIONAL
Se aplica para:
Encontrar la ecuación dimensional
de una magnitud derivada
cualquiera.
Comprobar la veracidad de las
fórmulas físicas.
Deducir las fórmulas físicas a partir
de datos experimentales.
ECUACIÓN DIMENSIONAL
Es una igualdad matemática de tipo
algebraico que tienen como variables
a las magnitudes fundamentales y
derivadas, las cuales se usan para
demostrar formulas o equivalencias.
La ecuación dimensional de una
magnitud física se escribe de la
siguiente manera:
Donde:
[X]: Se lee ecuación dimensional de
“x”, mientras que los exponentes a, b,
c, d, e, f y g son números reales.
Observaciones:
•Para indicar que la relación es una ecuación
dimensional se utiliza el signo [ ] (corchete).
•Las ecuaciones dimensionales se expresan
generalmente en función de las letras L, M y
T, pero también pueden expresarse en
función de θ, I, J y N; utilizando para ello las
reglas básicas del álgebra, menos la suma y
la resta.
REGLAS DE LAS ECUACIONES
DIMENSIONALES
En toda ecuación dimensional
debemos tener presente las siguientes
consideraciones:
• Regla 1
La ecuación dimensional se rigen por
las leyes algebraicas, excepto en las
sumas y la restas.
PRODUCTO
      BABAxBAX 
COCIENTE
   
 B
A
B
A
X
B
A
X 




POTENCIA
     nnn
AAXAX 
RADICACIÓN
    21
AXAX 
• Regla 2
Toda ecuación dimensional debe
expresarse como productos y nunca
dejarse como cocientes, si es
fraccionario, deberá ser expresado
como producto cambiando el signo a
los exponentes del denominador.
Ejemplo:
▪ TLTLL 2

▪ 212
TLMMLT 

▪ 3232
MTLTLM 

▪ 13233 
 TLMTMLT
FÓRMULA DIMENSIONAL
EL ORDEN
  cba
TMLx 
Magnitudes fundamentales
Magnitud
Derivada
[X]= La
Mb
Tc
𝛉d
Ie
Jf
Ng
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Hallar la ecuación dimensionalde las
magnitudes derivadas más usuales:
1. ÁREA (A)
Resolución:
anchoolA  arg
   longitudlongitudA 
     longitudlongitudA 
  LLA 
  2
LA 
2. VOLÚMEN (V)
Resolución:
alturaanchoolV  arg
     longitudlongitudlongitudV 
       longlonglongV 
  LLLV 
  3
LV 
Observación:
La ecuación dimensional de una
magnitud fundamental es la misma
magnitud fundamental.
•   Llongitud 
•   Mmasa 
•   Ttiempo 
3. VELOCIDAD (V)
Resolución:
tiempo
ciadis
V
tan

Rpta:   1
 LTv
4. ACELERACIÓN(a )
Resolución:
tiempo
velocidad
a 
Rpta:   2
 LTa
5. FUERZA (F)
Resolución:
naceleraciomasaF 
Rpta:   2
 MLTF
Son dimensiones
conocidas
a
l
l
h
a
t
V
d
V
V
a
aF
m
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Hallar la ecuación dimensionalde las
magnitudes derivadas:
1. PRESIÓN (P)
Resolución:
área
fuerza
P 
Rpta:   21 
 TMLP
2. TRABAJO (W )
Resolución:
ciadisfuerzaW tan
Rpta:   22 
 TMLW
3. POTENCIA (P)
Resolución:
tiempo
trabajo
P 
Rpta:   32 
 TMLP
4. ENERGIA (E)
Resolución:
2
cmE  ; c: Velocidad, m: masa
Rpta:   22 
 TMLE
5. DENSIDAD (D)
Resolución:
volumen
masa
D 
Rpta:   3
 MLD
6. VELOCIDAD ANGULAR ( )
Resolución:
tiempo
ángulo

Rpta:   1
 T
NOTA:
  1ángulo
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7. ACELERACION ANGULAR (α)
Resolución:
tiempo

 
Rpta:   2
 T
8. FRECUENCIA (f)
Resolución:
periodo
f
1

Rpta:   1
 Tf
9. PERIODO (T)
Resolución:
frecuencia
T
1

Rpta:   TT 
10. CALOR (Q)
Resolución:
tiempopotenciaQ 
Rpta:   22 
 TMLQ
11. CAUDAL (C)
Resolución:
tiempo
volumen
C 
Rpta:   13 
 TLC
12. TORQUE (M)
Resolución:
ciadisfuerzaM tan
Rpta:   22 
 TMLM
NOTA:
  1número
NOTA:
  1número
  Tperiodo 
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APELLIDOS Y NOMBRES:
………………………………………….
1. CANTIDAD DE MOVIMIENTO ( p)
Resolución:
velocidadmasap 
Rpta:   1
 MLTp
2. IMPULSO (I)
Resolución:
tiempofuerzaI 
Rpta:   1
 MLTI
3. PESO (W)
Resolución:
gmpeso 
Rpta:   2
 MLTpeso
4. PESO ESPECÍFICO ( )
Resolución:
volumen
peso

Rpta:   22 
 TML
5. POTENCIAL ELÉCTRICO (P)
Resolución:
aeléctricaC
Trabajo
P
arg

Rpta:   132 
 IMTLP
6. CAPACIDAD ELÉCTRICA (C)
Resolución:
léctricopotenciale
aeléctricac
C
arg

Rpta:   2412
ITMLI 

NOTA:
m : Masa
g : Aceleraciónde
la gravedad
Carga eléctrica
  ITq 
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• Regla 3
PROPIEDAD DE SUMA Y RESTA
En las ecuaciones dimensionales no se
cumplen las leyes de la suma o resta
aritmética, sino que sumando o
restando magnitudes de la misma
naturaleza obtendremos otra de la
misma naturaleza.
Por ejemplo:
M + M + M = M
L + L – L = L
LT-2
+ LT-2
= LT-2
-2L + 8L - L= L
ML3
– ML3
= 0
M + L – T = ?
• Regla 4
PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD
(Principio de Fourier)
Una ecuación dimensional será
correcta, si todos sus términos que
están sumando o restando tienen la
misma ecuación dimensional. Por lo
tanto, todos sus términos deben ser
dimensionalmente iguales.
Por ejemplo:
•Si: DCBA 
Por lo tanto; por principio de
homogeneidad, será:
       DCBA 
Luego, igualamos los términos
convenientemente.
•Si:
D
C
BA  2
Por lo tanto se tendrá:
    




D
C
BA
2
Observación:
El principio de homogeneidad
dimensional o principio de Fourier, es
un principio físico que nos dice que
sólo es posible sumar o restar entre sí
magnitudes físicas de la misma
naturaleza. En consecuencia, no
podemos sumar longitud con tiempo,
o masa con longitud, etc.
Joseph Fourier
(1768 – 1830)
Ejemplo:
1.Si la ecuación: X+V=Y3, es homogénea y V
representa el volumen. Calcular [X]•[Y]
Rpta: [X]=L3 y [Y]=L
2.En la siguiente fórmula física: E=AV2+BP.
Hallar [A/B]
Donde: E=Energía; v=Velocidad; P=Presión
Rpta: [A]=M; [B]=L3 y [A/B]=ML-3
V V V V
Dimensionalmente
correcto
321 4
Dimensionalmente
incorrecto
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1.Si la expresión es
dimensionalmente correcta,
determinar la ecuación dimensional
de “x” e “y”.
CByAx 
Donde:
A: Fuerza, B: Trabajo, C: Densidad
Resolución:
Rpta:     2524
; TLyTLx 

2.En la siguiente fórmula física, hallar
la dimensión de k.
)3)(( 23
xyhyxk 
Donde:
h: Distancia
Resolución:
Rpta: L3
3.En la siguiente fórmula física, hallar
la dimensión de J.
)3)(2(
)4(
2
2
zyyx
kz
J



Donde:
X: Masa
Resolución:
Rpta: M
4.Si la expresión es dimensionalmente
correcta, hallar las dimensiones de a
y b.
QbVaE 
Donde:
E: Energía, V: Velocidad,
Q: Densidad
Resolución:
Rpta:   1
 MLTa y   25 
 TLb
5.La siguiente expresión es
dimensionalmente correcta, calcular
[C].
Q = AB + PC
Donde:
Q: Calor, P: Potencia
Resolución:
Rpta:   TC 
6.Halle la dimensión de “R” en la
siguiente formula física:
   zyyxtxR  22
Donde:
T: Tiempo
Resolución:
Rpta:   7
TR 
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APELLIDOSY NOMBRES:
………………………………………….
1. Hallar [A]•[C], en la siguiente ecuación
es dimensionalmente correcta:
2
mCAE 
Donde: E: energía y m: masa
Resolución:
Rpta: ML3
T-3
; [A]=ML2
T-2
y [C]=LT-1
2. Si la siguiente ecuación es
dimensionalmente correcta, infiere qué
magnitud física es A.
QmAE  2
5,0
Donde: E: energía y m: masa
Resolución:
Rpta: Velocidad
3. Halla las dimensiones de “b” para que la
ecuación sea dimensionalmente
correcta.
c
v
c
bvaF  )(
Donde: F: fuerza y v: velocidad
Resolución:
Rpta: [b]=MT-1
4. Dada la siguiente fórmula física
dimensionalmente correcta. Hallar las
dimensiones de [y] ÷ [x].
senybax 
Donde: a: aceleración y b: potencia
Resolución:
Rpta: LT-2
; [x]=MLT-1
y [y]=ML2
T-3
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• Regla 5
ADIMENSIONAL
Los números, los ángulos, las
funciones trigonométricas y los
logaritmos son Adimensionales (no
tienen unidades). Por lo tanto, cuando
aparecen como coeficiente para hacer
cálculos su ecuación dimensional es
igual a UNO. Pero, cuando aparecen
como exponentes numéricos toman su
verdadero valor.
Ejemplos:
•   110  ,  12  ,  1 ,  130 
•   130 sen
•   1)cos( wT   1 wT
•   14log 
•   1log N   1 N
•   1x
e   1 x
•   2130
MM sen

Observación:
Las constantes matemáticas
(números), son aquellas que no tienen
unidades, y por lo tanto su ecuación
dimensional es 1.
  1Números
CASOS ESPECIALES
Propiedad de los ángulos
Los ángulos son números, por lo tanto
su ecuación dimensional es igual a la
unidad.
Ejemplo:
En la siguiente fórmula física, hallar la
dimensión de “x”.
Donde: t = Tiempo
Rpta: [x] = T-1
Propiedad de los exponentes
Los exponentes también son
números, por lo tanto su ecuación
dimensional es igual a UNO.
Ejemplo:
En la siguiente fórmula física, hallar la
dimensión de “k”.
Donde:
X: Distancia, f: Frecuencia
Rpta: [k] = T
• Regla 6
Fórmulas empíricas
Son aquellas fórmulas físicas que se
obtienen a partir de datos
experimentales conseguidos en el
laboratorio o de la vida cotidiana.
Se debe cumplir:
Ejemplo:
▪La energía cinética E de un cuerpo
depende de su masa “m” y de la
rapidez lineal V.
2
yx
vm
E


Hallar: y
x
Resolución:
     
 2
yx
vm
E


   yx
LTME 1

yyx
TLMTML 
22
A bases iguales le corresponden
exponentes iguales:
Para M: 1x 1 y
x
Para L: 2y
Rpta: 3
Ángulo
)2cos( xtkA 
fk
BAx 3

zyx
cbakp 
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1. En la siguiente fórmula física, hallar la
dimensión de “k”
21)4cos( kt
Donde:
t: Tiempo
Resolución:
Rpta: [k] = T-1
2. En la siguiente formula física, hallar la
dimensión de “k”.
kf
Ax 5

Donde:
f: Frecuencia
Resolución:
Rpta: [k] = T
3. En la siguiente fórmula física, indicar las
unidades de “y” en el S.I.
)cos(wtwAy 
Donde:
A: Velocidad, t: Tiempo
Resolución:
Rpta: [y] = ms-3
4. En la siguiente ecuación
dimensionalmente correcta, hallar la
dimensión de “x”.
)log()( 2
vayySxe 
Donde:
S: Área, a: Aceleración, v: Velocidad
Resolución:
Rpta: [x] = T
5. Hallar a+b-c, cuando un cilindro macizo
gira alrededor de su eje, su energía
cinética de rotación es:
cba
RmE 
2
1
Donde:
M: masa; R: radio; ω: velocidad angular.
Resolución:
Rpta: 1
6. Determinar el periodo (T) de un péndulo
simple que depende de la longitud de la
cuerda (L) y de la aceleración de la
gravedad (g).
yx
gLkT 
Resolución:
Rpta: (1/2;-1/2) gLkT 
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1. Determine la ecuación
dimensional de “x”, sabiendo que
P: Peso y Q: Calor.
Q
P
x


30tan
20
Resolución:
Recordando:
  2
 LMTP : Peso
  22 
 MTLQ : Calor
  120  : Número
  130tan  : F.Trigonomét.
Rpta: L-1
2. En la siguiente fórmula física,
hallar el valor de “x”.
x
vmQ   tan
Donde:
Q: Calor, m: Masa y v: Velocidad
Resolución:
Rpta: 2
3. En la siguiente fórmula física,
hallar la dimensión de A.
)60)(sec(log  DAm
Donde:
D: Densidad y m: Masa
Resolución:
Rpta: L3
4. En la siguiente fórmula física,
hallar la dimensión de K.
kt
BA 3

Donde:
B: Número y t: Tiempo
Resolución:
Rpta: T-1
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5. En la siguiente fórmula física,
indique las dimensiones de “α”.
)(wTsenBw 
Donde:
B: Longitud y T: Tiempo
Resolución:
)(wTsen
Luego:
   1Tw   1
 Tw
Reemplazamos en la fórmula
dada:
Rpta: LT-1
6. la energía cinética “E” de un móvil
de masa “m” y velocidad “v” es:
ba
vmkE 
Si K es una constante
matemática, halle los exponentes
a y b.
Resolución:
Rpta: 1 y 2
7. la potencia que requiere la hélice
de un helicóptero viene dada por la
siguiente fórmula:
zyx
DWRkP 
Donde:
W: Velocidad angular, R: Radio de
la hélice, D: Densidad de aire y K:
Número. Calcular: x, y, z.
Resolución:
Rpta: (5,3,1)
8. La fuerza de rozamiento que sufre
un neumático por la calzada está
dado por la expresión.
zyx
VLWsenF )36(log
Donde:
W: Viscosidad, F: Fuerza, L:
Longitud, V: Velocidad. Hallar:
x+y+z
Resolución:
  11 
 MTLW
Rpta: x+y+z=3
Ángulo
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APELLIDOS Y NOMBRES:
………………………………………….
1. Dada la expresión homogénea,
determinar [x].
)(3
2
ym
axt
v

 
Donde:
V: velocidad; a: aceleración; t: tiempo;
m: masa.
Resolución:
Rpta:
2. En la siguiente fórmula física, indicar las
dimensiones de a•b.
)(wtseneAa bw

Donde:
A: Altura, t: Tiempo, e: constante numérica
Resolución:
Rpta: [a•b] = LT
3. Si la siguiente ecuación es
dimensionalmente homogénea,
determinar los valores de “x” e “y”.
1
 RmVpfw yx
Donde:
R: Radio, w: peso, m: masa, p: cantidad
de movimiento, v: velocidad, f: frecuencia
Resolución:
Rpta:
4. La fórmula del periodo de oscilación de un
sistema está dada por:
yx
kmT  2
Donde:
K: constante, m: masa, t: tiempo, hallar los
valores de “x” e “y”.
Resolución:
Rpta:
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1.Determinar  A :
2
RA  ;
Donde:
R: radio
Rpta:   2
LA 
2.Determinar  A : h
Bb
A 




 

2 ;
Rpta:   2
LA 
3.Determinar:  F ; si EFB 
Donde:
E: Energía
B: Volumen
Rpta:   21 
 TMLF
4.Determinar  E : si
2
2
1
mVE 
Donde:
m: Masa
V: Velocidad
Rpta:   22 
 TMLE
5.determinar  x : si
2
Rt
x
F

Donde:
F: Fuerza
R: Longitud
T: Tiempo
Rpta:   4
 MTx
6. Determinar las unidades en el S.I
de  E ; si la fórmula es:
q
F
E 
Donde:
Q : Carga eléctrica
F : Fuerza
Rpta:   C
NE 
7. Determinar las unidades de “W” en
el sistema internacional, sabiendo
que:
TRWQsen 
Donde:
Q : Potencia
α : ángulo
R : radio de la circunferencia
T : tensión de la cuerda.
Rpta:   1
 sW
8. Determinar las unidades de “F” en
el Sistema Internacional, si la
fórmula es:
RmF  2

Donde:
ω: Velocidad angular
R: Radio
m: Masa
Rpta:   2
 smkgF
9. En la siguiente fórmula física:
hgS  
Donde:
h : Altura
g : Aceleración de la gravedad
 : Densidad
¿Qué magnitud representa “S”?
Rpta: Presión
d
r
O
h
b
B
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10. En la siguiente ecuación, ¿Qué
magnitud representa “Y”:


senm
AP
Y



Donde:
P: Presión
A: Área
M: Masa
Rpta: Aceleración
11. Determinar la dimensión de “a”
en la siguiente ecuación.
e
v
a
2
2

Donde:
e: Distancia
V: Velocidad
Rpta:   2
 LTa
12. Determinar la dimensión de “E”
en la siguiente ecuación.
gsen
DV
E



2
Donde:
g: Aceleración de la gravedad
D: Densidad
V: Velocidad
Rpta:   2
 MLE
13. Determinar la dimensión de “p”
en la siguiente ecuación.
 
log
tan2


AB
wtc
p
Donde:
A: Aceleración
B: Densidad
C: Velocidad
Rpta:   41
LMp 

14. Hallar la ecuación dimensional de
“x”, si:
 
 xgg
ww


cos
7log
tan



Donde:
g : Aceleración de la gravedad
W: Peso
Rpta:   Mx 
15. Dada la siguiente formula física
dimensionalmente correcta. Hallar
las dimensiones de “x” e “y”.
senybax 
Donde:
a: Aceleración y b: Potencia
Rpta:   1
 MLTx y   32 
 TMLy
16. Hallar: zyx  , si:
    yxxzzysen
MTAP 223230 

Donde:
P: Potencia A: Área
T: Tiempo M: Masa
Rpta: 2;2;5  zyx
17. En un movimiento circular de
radio “R”, si la velocidad del
móvil es “V” y la aceleración
centrípeta es “Ac”. siendo K una
constante matemática, hallar “x”
e “y”.
yx
c RVkA 
Rpta: 1;2  yx
18. La energía potencial de una
masa “m” suspendida hasta una
altura “h” es:
cba
hgmE 
Hallar: cba  , si “g” es la
aceleración de la gravedad
Rpta: 3
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1. Determinar la dimensión “A” en la siguiente
ecuación:
4
2
d
A



Donde:
D: Diámetro
a) L-1 b) L c) L2 d) L3
2. Determinar  a , siendo la fórmula física:
4
2
Ta
x


Donde:
X: Distancia, T: Tiempo
a) LT b) L-2T c) LT2 d) LT-2
3. Determinar las unidades de “h” en el Sistema
Internacional.
2
cmfh 
Donde:
c: Velocidad de la luz, m: Masa, f: Frecuencia
Rpta:
12 
 skgm
4. Determinar la unidad de “u” en el Sistema
Internacional, si la ecuación es:
u
T
V 
Donde:
V: Velocidad, T: Tensión
Rpta: kgm 1
5. Dada la fórmula, determinar las unidades de “k”
en el S.I.
 tan2
 kP
Donde:
P: Potencia, W: Velocidad angular
Rpta:
12 
 skgm
6. Dada la fórmula física, determinar las unidades
de “k” en el S.I.
F
vm
k
2


Donde:
F: Fuerza, m: Masa, V: Velocidad
a) m b) kg c) s d) m2
7. ¿Qué magnitud representa “E”?, en la siguiente
fórmula física:
hgE  
Donde:
h: Volumen, g: Aceleración,  : Densidad
a) Masa b) Fuerza c) Densidad d) Trabajo
8. En la siguiente fórmula física. ¿Qué magnitud
representa “E”?
nRTPVE 
Donde:
n: Cantidad de sustancia, P: Presión,
T: Temperatura, V: Volumen
a) masa b) Fuerza c) Densidad d) Trabajo
9. En la siguiente fórmula física. ¿Qué magnitud
representa “X”?
 VFsenhFX 
Donde:
V: Velocidad, h: Longitud
a) Tiempo b) Fuerza c) Densidad d) Trabajo
10. En la siguiente formula física, determinar la
dimensión de “k”:
tF
Vm
k



Donde:
V: Velocidad, F: Fuerza, T: Tiempo, m: Masa
a) M-1 b) M0 c) M d) M2
11. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión
de “k”:
n
btank  2
Donde:
A: Aceleración, T: Tiempo
a) L-1 b) L0 c) L d) L2
12. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión
de “k”:
2
AkV 
Donde:
V: Velocidad
a) LT-1 b) LT-2 c) L2T-1 d) L2T-2
13. En la siguiente formula física, determinar la
dimensión de “m”:
23
5 nmbk n

Donde:
K: Longitud
a) L2 b) L3 c) L4 d) L-3
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 31
14. En la formula física, determinar el valor de “x”:
x
tgd  30sec
Donde:
d: Distancia, g: Aceleración, t: Tiempo
a) -2 b) -1 c) 1 d) 2
15. En la siguiente fórmula física, hallar la
dimensión de “A.B”:
 BAX  2log
Donde:
X: Longitud
a) L-1 b) L c) L2 d) LT
16. Hallar la dimensión de “k”, en la siguiente
ecuación:





 

V
ka
y log
Donde:
V: Velocidad, a: Aceleración
a) T b) T2 c) T3 d) LT
17. En la siguiente fórmula física, hallar el valor de
“x”:
  asen
V
d
x


30
Donde:
a: Aceleración, d: Distancia, V: Velocidad
a) -2 b) -1 c) 1 d) 2
18. En la siguiente fórmula física, determinar la
dimensión de “k”:
EPkB  331,2
Donde:
E: Energía, P: Presión
a) L2 b) L3 c) T2 d) T3
19. En la siguiente fórmula física, determinar el valor
de “x”:
   x
hsenV  37log 
Donde:
V: Volumen, h: Altura
a) -3 b) 1 c) 2 d) 3
20. Determinar: [e]
2
2
1
tatVe 
Donde:
V: Velocidad, a: Aceleración, t: Tiempo
a) L-1
b) L0
c) L d) L2
21. En la siguiente fórmula física, calcular “n”:
n
VaD  cos
Donde:
D: Diámetro, V: Velocidad, a: Aceleración
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4
22. Determinar:  x
2
tR
x
F

Donde:
F: Fuerza, R: Longitud, T: Tiempo
a) MT-3 b) M-4T c) MT-4 d) MT
23. Determinar: [A]•[B]
DnVBLA 
Donde:
L: Longitud, V: Velocidad, D: Densidad,
n: Número
a) LMT b) LM2T c) L8M2T d) L-8M2T
24. Determinar la dimensión de “x” e “y”, en:
VyAx 
Donde:
A: Área, V: Volumen
a) L3;L b) L;L3 c) L2;L d) L;L2
25. En la siguiente fórmula física, calcular “x+y+z”:
zyx
DCBsenAE  
2
Donde:
A: Fuerza, B: Masa, C: Longitud, D: Densidad
E: Tiempo
a) -1 b) 0 c) 1 d) 2
26. En la siguiente fórmula física, calcular:
xy
z
zyx
CBAF 
Donde:
F: Fuerza,
A: Tiempo,
B: Densidad
C: Velocidad
a) -1 b) 0 c) 1 d) 2
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 32
ECUACIONES DIMENSIONALES
1. L2
14. 2
2. LT2
15. L
3. m2
kgs-1
16. T
4. m-1
kg 17. 2
5. m2
kgs-1
18. L3
6. m 19. 3
7. Fuerza 20. L
8. Trabajo 21. 2
9. Tiempo 22. MT-4
10. T0
23. L8
M2
T
11. L 24. L3
; L
12. L2
T-2
25. 1
13. L3
26. 2
Bibliografía:
Ecuación dimensional (Clic)
Ecuación dimensional (Clic)
Ecuación dimensional
Libro de Física (Clic)
Respuestas
I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física
Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 33
APELLIDOS Y NOMBRES:
………………………………………….
1. Señale la relación incorrecta
Longitud – metro ( )
Frecuencia – hertz ( )
Energía – joule ( )
Potencia – watts ( )
Presión – newton ( x )
2. ¿Qué unidades no corresponden a las
unidades del Sistema Internacional?
Metro – segundo – kelvin ( )
Candela – mol – kilógramo ( )
Centímetro – libra – minuto ( x )
Amperio – watts – coulomb ( )
Pascal – joule – newton ( )
3. ¿Qué es la medición?
Es el procedimiento que se emplea para
conocer el valor de una cantidad y para
ello se necesita de una unidad patrón.
4. Clases de mediciones
a. Medición directa
Se obtiene la medida exacta mediante
ciertos instrumentos de medición, por
ejemplo con una balanza o termómetro.
b. Medición indirecta
Se determina mediante cálculos
matemáticos (fórmulas), por ejemplo la
velocidad por v=d/t.
5. ¿Qué es el error en la medición?
Al realizar una medición siempre se
comete una serie de imprecisiones que
reciben el nombre de errores.
6. Clases de errores
a. Errores sistemáticos
•Error instrumental. Son errores que
se presentan debido al defecto o falla
de los instrumentos de medición.
•Error personal. Son ocasionados debido
a las limitaciones de los sentidos humanos
en las observaciones (vista, tacto, etc.)
•Error ambiental. Son errores ocasionados
por las variaciones meteorológicas (lluvia,
viento, temperatura, humedad, etc.)
b. Errores accidentales o aleatorios
•Errores debidos a causas imprevistas o al azar
•Son imposibles de controlar y alteran, ya sea
por exceso o por defecto, la medida realizada.
•Se reduce los errores, repitiendo varias veces
la medida, y para ello se utiliza la estadística.
7. Cálculo de errores
•Error absoluto EA=I ẋ-xreal I
•Error relativo ER=EA /xreal
•Error relativo porcentual E%=ER•100%
•Valor promedio ẋ =x1+x2+•••+xn/n
8. Identificar los instrumentos de medición
Para medir longitud:
•Metro •Regla graduada
•Cinta métrica •Escuadras
Para medir masa:
•Balanza
•Báscula
Para medir tiempo:
•Reloj
•Cronómetro
Para medir temperatura:
•Termómetro
Para medir volumen:
•Recipientes graduados
•Vaso precipitado

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Física2015

  • 1. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 1 Huanta - Ayacucho 2015
  • 2. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 2 1. Hallar: 2 1 3 1 3 1 2 1 2 1 3 1 3 1 2 1   k Rpta: 2/5 2. Reducir:        18 3334222 xy yxyxxy Rpta: xy 3. Simplificar: x x x xx x b bb 4 32  Rpta: b 4. Hallar el valor de “x” 10833 12   xx Rpta: 2 5. Despejar la variable “x” x a x x a  Rpta: √a2 /a-1 6. Resolver: 0342  xx Rpta: 1y3 7. Resolver el sistema:      yx yx 11 11 Rpta: 1 8. Calcular “x” Rpta: 6 9. Calcular “x+y” Rpta: 75° 10.Calcule: 22 yx  Rpta: 7 11.Hallar el perímetro Rpta: 12 12.El perímetro de un cuadrado es de 48u, calcular su área. Rpta: 144u2 13.Hallar el área del trapecio rectangular ABCD. Rpta: 21u2 Saberes previos x 1x 1x y x 43 xy y x x DCA B 24 x2 1x1x l l l l A B CD 5 9
  • 3. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 3 Indicadores de evaluación Al finalizar la unidad serás capaz de: 1.Fenómenos 2.Tipos de fenómenos 3.Física 4.Ramas de la Física 5.El método científico 6.Nociones de Matemática elemental aplicadas a la Física. 7.Magnitudes físicas 8.Clasificación de las magnitudes 9.Magnitudes escalares y vectoriales. Comencemosel fascinante viaje por el mundo de la Física, abordando algunos fenómenos naturales. El aire, el agua, la tierra, las personas, los vegetales,el sol, el universo y todo el mundo material de nuestro alrededor reciben el nombre de NATURALEZA. Podemos ver que la naturaleza está en constante movimiento y que estos cambios o transformaciones pueden suceder espontáneamente o por acción de la mano del hombre. En realidad a nuestro alrededor ocurren un sinnúmero de cambios o transformaciones. Pues bien, a esas transformaciones que suceden en la naturaleza son llamados FENÓMENOS y pueden ser físicos, químicos, biológicos, etc. Existen muchos fenómenos, por ejemplo si los fenómenos ocurren en la naturaleza sin la intervención de la mano del hombre, se denominan fenómenos naturales como: El terremoto, los tornados, el rayo, las precipitaciones, etc. Si los fenómenos ocurren en la sociedad se denominan fenómenos sociales como: las huelgas o las elecciones de nuevas autoridades, etc. 1. Comprenden a la física como ciencia fundamental y la relaciona con otras ciencias. 2. Conocer los diferentes tipos de fenómenos y en especial los fenómenos físicos. 3. Valoran la importancia de la física en la explicación de los fenómenos naturales. 4. Reconocen la importancia de la Matemática como un lenguaje que permite explicar los fenómenos. 5. Conocer las magnitudes y el Sistema Internacional de unidades. 6. Reconocer y clasificar las magnitudes físicas. 7. Conocer las formulas dimensionales de algunas magnitudes derivadas.
  • 4. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 4 CONCEPTO Es una ciencia netamente experimental que se encarga de estudiar las leyes que rigen a los fenómenos físicos. Observación: El nombre de la Física proviene de la palabra griega “Physis” que significa “Naturaleza”. FENÓMENO Es el cambio o transformación que sufren los cuerpos en la naturaleza, bajo la influencia de las diversas formas de energía. TIPOS DE FENÓMENOS Los tipos de fenómenos que experimentan la materia son: Fenómenos Biológicos Fenómenos Químicos Fenómenos Físicos FENÓMENOS BIOLÓGICOS Es aquel fenómeno por el cual se dan cambios en los órganos de los seres vivos como por ejemplo en las plantas, las personas, animales, etc. FENÓMENOS QUÍMICOS Es el fenómeno en el cual la materia experimenta cambios en su estructura molecular, originándose una nueva forma de materia. Se caracteriza por ser irreversible (el cuerpo no vuelve a ser jamás lo que inicialmente era), y da origen a nuevas sustancias. Ejemplo: Observación: 1.Cuando quemamos papel, se desprendehumo y queda su ceniza. Si juntamos el humo con la ceniza y los enfriamos, es imposible obtener nuevamente el papel. 2.Cuando se somete al azúcar a la acción del calor, el azúcar se transforma en un cuerpo negro (carbón de azúcar); ya no vuelve a ser azúcar. 3.Fermentación de las frutas 4.La oxidación de los metales 5.Hornear un pastel 6.Una vela encendida 7.Crecimiento de una planta 8.Encender un fosforo 9.La fotosíntesis de las plantasSemilla Planta Oxidación de un clavo Nacimiento de una planta
  • 5. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 5 FENÓMENOS FÍSICOS Es aquel fenómeno en el cual la materia no sufre alteración alguna en su estructura molecular, es reversible. Observación: Podrá cambiar la forma, volumen y otras características, pero se conserva su estado original; se caracteriza por ser reversible (luego del cambio, mediante algún proceso se puede regresar al estado original) y no origina otros cuerpos. Ejemplos: 1.La evaporación del agua 2.El rebote de la pelota 3.Al doblar un clavo 4.La caída de los cuerpos 5.La deformación de un resorte 6.Un bloque de hielo que se derrite 7.La dilatación de los cuerpos ETAPAS DE LA FÍSICA Para un mejor estudio de los fenómenos físicos, la Física se divide en dos grandes grupos: FÍSICA CLÁSICA Estudia todos aquellos fenómenos que se mueven con una velocidad mucho más lenta que la de la luz, de objetos que son grandes en la relación con los átomos; por ejemplo, el sol, una piedra, un grano de arena, etc., esto es, objetos con millones de átomos. RAMAS DE LA FÍSICA CLÁSICA MECÁNICA Constituye la parte fundamental de la Física y sobre ella se basan las otras ramas de la Física, tiene como figura a uno de los más grandes científicos de la historia Isaac Newton. La mecánica se encarga de estudiar los fenómenos relacionados con los movimientos o equilibrios de los cuerpos, así como las fuerzas que actúan en ellos. Por ejemplo, el choque de dos automóviles, el movimiento de los planetas y el lanzamiento de una pelota, etc. La mecánica, se subdivide en: •CINEMÁTICA. Estudia las medidas del movimiento mecánico sin tomar en cuenta las causas que lo originan. •ESTÁTICA. Estudia las condiciones que deben cumplir las fuerzas, para que un cuerpo o un sistema mecánico se encuentren en equilibrio. •DINÁMICA.Estudia la relación entre las fuerzas y el movimiento de los cuerpos.
  • 6. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 6 TERMODINÁMICA Estudia los fenómenos producidos por el calor. Por ejemplo, la variación de la temperatura y la dilatación de un cuerpo. ELECTROMAGNETISMO Estudia la relación que existe entre los fenómenos eléctricos y magnéticos. Por ejemplo, las propiedades del imán y la generación de la electricidad. ACÚSTICA Parte de física que estudia los fenómenos relacionados al sonido y cómo se propagan en un medio material (sólido,líquido, gaseoso). Por ejemplo, el sonido y las ondas formadas en una cuerda. ÓPTICA Estudia los fenómenos producidos por la luz. Por ejemplo, la formación de la imagen en un espejo y la descomposición espectral de la luz. FÍSICA MODERNA Se encarga de todos aquellos fenómenos producidos casi a la velocidad de la luz, de cuerpos del tamaño de un átomo o inferiores a él. Albert Einstein fue el gran científico del siglo XX, fundador de esta nueva era. ATÓMICA Estudia la estructura y las propiedades del átomo. NUCLEAR Estudia las partículas que constituyen el núcleo del átomo. EL MÉTODO CIENTÍFICO Es un método de la Física, que se utiliza para investigar los fenómenos que se producen en la naturaleza. Para formular una ley Física, el método científico sigue los siguientes pasos: 1. Observación 2. Planteamiento del problema 3. Formulación del hipótesis 4. Comprobación experimental 5. Elaboración de una Ley Observación: El estudio científico de un fenómeno físico, concluye con la elaboración de una Teoría o Ley “matemáticamente”. Por lo tanto, la Matemática se convierte en una herramienta imprescindible de la Física. El método científico, comenzó a desarrollarse en el siglo XVI. Galileo Galilei, es considerado como el creador del método científico experimental. FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS Aquí se comprobará la v eracidad de la hipótesis f ormulada, mediante una simulación controlada del f enómeno observ ado. EXPERIMENTA CIÓN OBSERVACIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ELABORACIÓN DE UNA LEY Consiste en observ ar, examinar minuciosamente un hecho o f enomeno que se quiere inv estigar. Como resultado de la observ ación del f enómeno, se surgen div ersas interrogantes y dudas que llev an al planteamiento del problema que se quiere inv estigar. Después de haber observ ado y de haberse documentado suf icientemente sobre el f enomeno, se tiene que explicar las posibles causas del f enomeno, pero se tiene que conf irmar experimentalmente. Cuando una hipótesis ha sido v erif icada, comprobado una y otra v ez en el laboratorio o en campo experimentalmente, se somete a un análisis y a la interpretación de la inf ormación, y se concluy e en una Teoría o Ley .
  • 7. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 7 1. “Física” proviene del término griego …………, que significa ……………. 2. ¿Qué es la materia? ……………………………………...… …………………………………...…… ………………………………………... 3. La materia se caracteriza por presentar …………..…… y estar en constante …………..……… 4. Las principales partículas que forman la materia son el ………... y las …………… 5. La materia se presenta en tres formas llamadas fases o estados ……………. Ejemplo:…………….... ……………. Ejemplo:…………….... ……………. Ejemplo:…………….... 6. Un fenómeno es todo ……… que experimenta la ……………. 7. Cuando la materia no sufre cambios en su estructura interna, se denomina fenómeno ………….. 8. Cuando la materia experimenta cambios en su estructura interna, se denomina fenómeno ………….. 9.Indicar cuáles son fenómenosfísicos, químicos, biológicos y naturales. Reproducción sexual ( ) Mezclar sal en agua ( ) Maremoto o Tsunami ( ) Agriado de la leche ( ) 10.Indicar que tipo de fenómenos son: Imán que atrae metales ( ) Formación de las nubes ( ) Cocción de alimentos ( ) La combustión de materiales ( ) 11.Cuáles de los siguientes fenómenos son fenómenos químicos •Coagulación de la sangre ( ) •Rotura de una tiza ( ) •Fallecimiento de una persona ( ) •Reflexión de la luz ( ) •Encender el motor del auto ( ) •Propagación de la luz ( ) •Explosión de TNT ( ) 12.Cuáles de los siguientes fenómenos son fenómenos físicos •Digestiónde los alimentos ( ) •Movimiento de los cuerpos ( ) •Fundición de los metales ( ) •Caída libre de un objeto ( ) •Propagación del sonido ( ) •La refracción de la luz ( ) •Respiración humana ( )
  • 8. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 8 APELLIDOS Y NOMBRES: …………………………………………. 1.Completar correctamente: La Física es la ………… que estudia los ………….. físicos que se producen en la …………….. 2.Completar el siguiente enunciado: Los cambios que experimenta la materia se denominan …………, los procesos irreversibles son fenómenos …………… y aquellos que son reversibles, fenómenos ……………… 3.¿Cuáles son las diferencias principales entre un fenómeno físico y químico? Fenómenos físicos: •………………………………………... •………………………………………... •………………………………………... Fenómenos químicos: •………………………………………... •………………………………………... •………………………………………... 4.La combustión del petróleo que se produce en los motores de los autos ¿Qué tipo de fenómeno es? ………………………………………… 5.Cuando dejamos una pelota en el fondo de una piscina, esta sale inmediatamente a flote, que fenómeno es …………………… 6.Relacionar las ramas de la física mediante una flecha. 7.Completar: Mecánica Óptica Acústica Atómica Termodinámica Electromagnetismo 2p 5p 4p 4p
  • 9. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 9 MAGNITUDES FÍSICAS Es todo aquello que se puede medir directa o indirectamente asignándole un número y una unidad. Observación: Es decir, cuando medimos tenemos que expresar con un valor numérico acompañado por la unidad de medida respectiva. Así por ejemplo son magnitudes físicas: La longitud cuya unidad de medida es metro (m), la masa en kilogramo (kg), el tiempo en segundo (s); la velocidad en (m/s), la corriente eléctrica en (Amperio), etc. Mientras que otras propiedades, como el amor, el olor, el sabor, la bondad, la belleza, no son magnitudes físicas, ya que no se pueden medir. ¿Para qué sirven las magnitudes físicas? Sirven para traducir en números los resultados de las observaciones; así el lenguaje que se utiliza en la Física será claro, preciso y tajante. CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES Existen una gran cantidad de magnitudes, en forma general se clasifican de acuerdo a su origen y de acuerdo a su naturaleza. •POR SU ORIGEN Magnitudes fundamentales Magnitudes derivadas Magnitudes auxiliares •POR SU NATURALEZA Magnitudes escalares Magnitudes vectoriales MAGNITUDES FUNDAMENTALES Son aquellas magnitudes principales que sirven de base para determinar las demás magnitudes físicas y se caracterizan por estar presentes en casi todos los fenómenos. Según el Sistema Internacional de Unidades (S.I) las magnitudes fundamentales son 7. MAGNITUD FUNDAMENTAL UNIDAD NOMBRE SÍMBOLO NOMBRE SÍMBOLO Longitud L Metro m Masa M Kilógramo Kg Tiempo T Segundo s Temperatura θ Grados Kelvin K Intensidad de corriente eléctrica I Amperio A Intensidad luminosa J Candela Cd Cantidad de sustancia N Molécula gramo mol Observación: Las magnitudes fundamentales más usadas son: LONGITUD, MASA y el TIEMPO. 5cm
  • 10. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 10 MAGNITUDES DERIVADAS Son aquellas magnitudes que se obtienen por la combinación de las magnitudes fundamentales, utilizando las operaciones básicas y pueden ser ilimitados. PRINCIPALES MAGNITUDES DERIVADAS Magnitud Símbolo Fórmula UNIDAD S.I Ecuación dimensional Área A laA  m2   2 LA  Volumen V hlaV  m3   3 LV  Velocidad lineal ν tdv  m/s   1  LTv Acel. lineal a tva  m/s2   2  LTa Fuerza F amF  2 s mkgN    2  MLTF Presión P A F P  2 m Npa    21   TMLP Trabajo W dFW  2 2 s mkgJ    22   TMLW Potencia P t W P  3 2 s mkgw    32   TMLP Energía E 2 2 vm E   2 2 s mkgJ    22   TMLE Densidad ρ Vm 3 mkg   3  ML Vel. angular ω t    1  s s rad   1  T Acel. angular  t    2 s rad   2  T Periodo T fT 1 s   TT  frecuencia f Tf 1 1  sHz   1  Tf calor Q TPQ  2 2 s mkgJ    22   TMLE caudal c t volumen C  sm /3   13   TLC Torque  dF  mN    22   TML Cantidad de mov. P vmP  s mkg   1  MLTP Impulso I sFI  sN    1  MLTI Peso específico  vmg N/m3   22   TML Carga eléctrica Q tiQ  Coulomb (C)   TIQ  Observación: N: Newton; Pa: Pascal; J: Joule; W: Watts; Hz: Hertz; .. Ejemplo: Área, volumen, velocidad,aceleración, fuerza, trabajo, etc. MAGNITUDES AUXILIARES Son aquellas que no tienen dimensiones, por lo tanto su fórmula dimensional es la unidad. Solo se pueden usar en las expresiones matemáticas cuando se hacen cálculos. Se tratan general´de ángulos tantos planos como espaciales. Magnitud Unidad Fórmula Símbolo Ángulo plano Radián RL rad Ángulo sólido Estereorradián 2 RA sr Observación: El radián está relacionado con la longitud de la circunferencia, mientras que un estereorradián está relacionado con el área de la superficie de una esfera. t V d t d v  La velocidad(Magnitudderivada) se expresa enfunciónde la distancia y el tiempo(Magnitudesfundamentales)
  • 11. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 11 POR SU NATURALEZA Las magnitudes físicas por su naturaleza pueden ser agrupadas como escalares o vectoriales. MAGNITUDES ESCALARES Las magnitudes escalares son aquellas magnitudes que para determinar su valor basta conocersu valor numérico y su respectiva unidad que se utilizó. Por ejemplo: •Longitud : 20m •Masa : 10kg •Tiempo : 4s •Temperatura : 270 C •Área : 240m2 •Volumen : 100mm3 •Trabajo : 8 Joule •Potencia : 5W Observación: Una magnitud escalar se llama también cantidad escalar o “módulo”. Las magnitudes escalares, se pueden sumar o restar aritméticamente de la misma especie. Por ejemplo: • kgkgkgkg 4352  • 222 301020 mmm  • mmmmm 85643  • MAGNITUDES VECTORIALES Son aquellas magnitudes que para determinar su valor, además de tener un valor numérico y una unidad (módulo), necesitamos de una dirección y un sentido para quedar bien definidas. Son magnitudes vectoriales por ejemplo: El desplazamiento, la velocidad, la aceleración, fuerza, etc. Observación: Las magnitudes vectoriales se caracterizan por estar representadosa través de un segmento de recta orientado (flecha) para visualizar el fenómeno físico, llamado VECTOR. Las magnitudes vectoriales no se pueden sumar aritméticamente, sino se suman o restan geométricamente. Ejemplo: En la figura, hallar el módulo del vector resultante. Rpta: 100m Módulo Valor numérico Unidadde medida Masa kg10 d  m60 m80 Valor o módulo Dirección Sentido 30N m80
  • 12. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 12 1. Escribe en los paréntesis una F si es una magnitud fundamental y una D si es una magnitud derivada. Longitud ( ) Aceleración ( ) Temperatura ( ) Tiempo ( ) Fuerza ( ) Peso ( ) 2. Relaciona ambas columnas mediante una flecha. Trabajo • (m/s) Masa • (m3) Cantidad de materia• (mol) Volumen • (kg) Velocidad • (Joule) Fuerza • (Newton) 3. De acuerdo al S.I. de unidades, indicar la relación correcta: Tiempo ……………….…….. I ( ) Intensidad de corriente ……m ( ) Masa ………………………... kg ( ) Longitud ……………………. s ( ) Temperatura ……………….. k ( ) 4. Subraye el grupo que no pertenece al S.I. •Metro; kilógramo; segundo •Radián; mol; estereorradián •Metro cúbico; metro cuadrado; hertz •Amperio; candela; kelvin; coulomb •Kilómetro; gramo; hora •Pascal; joule; watts; newton 5. ¿Cuál de los siguientes enunciados no corresponden a una magnitud física? Longitud, Tiempo, Trabajo, Cariño, Energía, Amistad, Volumen, solidaridad, Velocidad, Sabor, Aceleración. 6. Encierra en un círculo las formas incorrectas de escribir las unidades de medida de las magnitudes físicas, según el Sistema Internacional (SI). Pa Seg m2 Kilo m/s2 moles A mts Watts joul Newton Hert 7. Marca con un aspa (X) los casilleros en blanco según corresponda. Magnitud fundamental Magnitud derivada Magnitud auxiliar m/s2 X N X m/s X sr X Cd X Kg X mol X rad X s X X 8. Marca con un aspa (X) los casilleros en blanco según corresponda la relación. Magnitudes vectoriales Magnitudes escalares Fuerza X Masa X Longitud X Velocidad X Temperatura X Volumen X Aceleración X Tiempo X Área X Desplazamiento X Peso X Presión X
  • 13. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 13 APELLIDOS Y NOMBRES: …………………………………………. 1. Señale la relación incorrecta Longitud – metro ( ) Frecuencia – hertz ( ) Energía – joule ( ) Potencia – watts ( ) Presión – newton ( ) 2. ¿Qué unidades no corresponden a las unidades del Sistema Internacional? Metro – segundo – kelvin ( ) Candela – mol – kilógramo ( ) Centímetro – libra – minuto ( ) Amperio – watts – coulomb ( ) Pascal – joule – newton ( ) 3. ¿Qué es la medición? ………………….……….…………………… ………………………………..……………… …………………………..…………………… 4. Clases de mediciones a. Medición directa …………………………………………… …………………………………………… b. Medición indirecta …………………………………………… …………………………………………… 5. ¿Qué es el error en la medición? ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… 6. Clases de errores a. Errores sistemáticos •Error instrumental …………………………………………… …………………………………………… •Error personal ………………………………………………… ………………………………………………… •Error ambiental ………………………………………………… ………………………………………………… b. Errores accidentales o aleatorios • • • 7. Cálculo de errores (fórmulas) •Error absoluto EA= •Error relativo ER= •Error relativo porcentual E%= •Valor promedio ẋ = 8. Identificar los instrumentos de medición Para medir longitud: •Metro •Regla •Cinta métrica •Escuadras Para medir masa: •Balanza •Báscula Para medir tiempo: •Reloj •Cronómetro Para medir temperatura: •Termómetro Para medir volumen: •Recipientes graduados
  • 14. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 14 Indicadores de evaluación Al finalizar la unidad serás capaz de: 1.Introducción 2.Análisis dimensional 3.Ecuaciones dimensionales 4.Reglas de las ecuaciones dimensionales. 5.Ejercicios de aplicación En nuestras vidas cotidianas todas tenemos la necesidad de medir longitudes, contar el tiempo o pesar cuerpos, por ejemplo podemos medir la longitud de una pizarra, el volumen de un barril, la temperatura del cuerpo humano, la fuerza de un atleta, la velocidad de un auto, todas estas son magnitudes o cantidades físicas. 1. Conocer las magnitudes y el sistema internacional de unidades. 2. Conocer la relación entre las magnitudes derivadas con las magnitudes fundamentales. 3. Conocer las fórmulas dimensionales de algunas magnitudes derivadas. 4. Usar correctamente las ecuaciones dimensionales. 5. Aplicar las propiedades del análisis dimensional. 6. Aplicar el principio de homogeneidad.
  • 15. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 15 CONCEPTO Es una parte de la Física que estudia las formas como se relacionan las magnitudes derivadas con las fundamentales. FINES DEL ANÁLISIS DIMENSIONAL Se aplica para: Encontrar la ecuación dimensional de una magnitud derivada cualquiera. Comprobar la veracidad de las fórmulas físicas. Deducir las fórmulas físicas a partir de datos experimentales. ECUACIÓN DIMENSIONAL Es una igualdad matemática de tipo algebraico que tienen como variables a las magnitudes fundamentales y derivadas, las cuales se usan para demostrar formulas o equivalencias. La ecuación dimensional de una magnitud física se escribe de la siguiente manera: Donde: [X]: Se lee ecuación dimensional de “x”, mientras que los exponentes a, b, c, d, e, f y g son números reales. Observaciones: •Para indicar que la relación es una ecuación dimensional se utiliza el signo [ ] (corchete). •Las ecuaciones dimensionales se expresan generalmente en función de las letras L, M y T, pero también pueden expresarse en función de θ, I, J y N; utilizando para ello las reglas básicas del álgebra, menos la suma y la resta. REGLAS DE LAS ECUACIONES DIMENSIONALES En toda ecuación dimensional debemos tener presente las siguientes consideraciones: • Regla 1 La ecuación dimensional se rigen por las leyes algebraicas, excepto en las sumas y la restas. PRODUCTO       BABAxBAX  COCIENTE      B A B A X B A X      POTENCIA      nnn AAXAX  RADICACIÓN     21 AXAX  • Regla 2 Toda ecuación dimensional debe expresarse como productos y nunca dejarse como cocientes, si es fraccionario, deberá ser expresado como producto cambiando el signo a los exponentes del denominador. Ejemplo: ▪ TLTLL 2  ▪ 212 TLMMLT   ▪ 3232 MTLTLM   ▪ 13233   TLMTMLT FÓRMULA DIMENSIONAL EL ORDEN   cba TMLx  Magnitudes fundamentales Magnitud Derivada [X]= La Mb Tc 𝛉d Ie Jf Ng
  • 16. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 16 Hallar la ecuación dimensionalde las magnitudes derivadas más usuales: 1. ÁREA (A) Resolución: anchoolA  arg    longitudlongitudA       longitudlongitudA    LLA    2 LA  2. VOLÚMEN (V) Resolución: alturaanchoolV  arg      longitudlongitudlongitudV         longlonglongV    LLLV    3 LV  Observación: La ecuación dimensional de una magnitud fundamental es la misma magnitud fundamental. •   Llongitud  •   Mmasa  •   Ttiempo  3. VELOCIDAD (V) Resolución: tiempo ciadis V tan  Rpta:   1  LTv 4. ACELERACIÓN(a ) Resolución: tiempo velocidad a  Rpta:   2  LTa 5. FUERZA (F) Resolución: naceleraciomasaF  Rpta:   2  MLTF Son dimensiones conocidas a l l h a t V d V V a aF m
  • 17. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 17 Hallar la ecuación dimensionalde las magnitudes derivadas: 1. PRESIÓN (P) Resolución: área fuerza P  Rpta:   21   TMLP 2. TRABAJO (W ) Resolución: ciadisfuerzaW tan Rpta:   22   TMLW 3. POTENCIA (P) Resolución: tiempo trabajo P  Rpta:   32   TMLP 4. ENERGIA (E) Resolución: 2 cmE  ; c: Velocidad, m: masa Rpta:   22   TMLE 5. DENSIDAD (D) Resolución: volumen masa D  Rpta:   3  MLD 6. VELOCIDAD ANGULAR ( ) Resolución: tiempo ángulo  Rpta:   1  T NOTA:   1ángulo
  • 18. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 18 7. ACELERACION ANGULAR (α) Resolución: tiempo    Rpta:   2  T 8. FRECUENCIA (f) Resolución: periodo f 1  Rpta:   1  Tf 9. PERIODO (T) Resolución: frecuencia T 1  Rpta:   TT  10. CALOR (Q) Resolución: tiempopotenciaQ  Rpta:   22   TMLQ 11. CAUDAL (C) Resolución: tiempo volumen C  Rpta:   13   TLC 12. TORQUE (M) Resolución: ciadisfuerzaM tan Rpta:   22   TMLM NOTA:   1número NOTA:   1número   Tperiodo 
  • 19. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 19 APELLIDOS Y NOMBRES: …………………………………………. 1. CANTIDAD DE MOVIMIENTO ( p) Resolución: velocidadmasap  Rpta:   1  MLTp 2. IMPULSO (I) Resolución: tiempofuerzaI  Rpta:   1  MLTI 3. PESO (W) Resolución: gmpeso  Rpta:   2  MLTpeso 4. PESO ESPECÍFICO ( ) Resolución: volumen peso  Rpta:   22   TML 5. POTENCIAL ELÉCTRICO (P) Resolución: aeléctricaC Trabajo P arg  Rpta:   132   IMTLP 6. CAPACIDAD ELÉCTRICA (C) Resolución: léctricopotenciale aeléctricac C arg  Rpta:   2412 ITMLI   NOTA: m : Masa g : Aceleraciónde la gravedad Carga eléctrica   ITq 
  • 20. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 20 • Regla 3 PROPIEDAD DE SUMA Y RESTA En las ecuaciones dimensionales no se cumplen las leyes de la suma o resta aritmética, sino que sumando o restando magnitudes de la misma naturaleza obtendremos otra de la misma naturaleza. Por ejemplo: M + M + M = M L + L – L = L LT-2 + LT-2 = LT-2 -2L + 8L - L= L ML3 – ML3 = 0 M + L – T = ? • Regla 4 PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD (Principio de Fourier) Una ecuación dimensional será correcta, si todos sus términos que están sumando o restando tienen la misma ecuación dimensional. Por lo tanto, todos sus términos deben ser dimensionalmente iguales. Por ejemplo: •Si: DCBA  Por lo tanto; por principio de homogeneidad, será:        DCBA  Luego, igualamos los términos convenientemente. •Si: D C BA  2 Por lo tanto se tendrá:          D C BA 2 Observación: El principio de homogeneidad dimensional o principio de Fourier, es un principio físico que nos dice que sólo es posible sumar o restar entre sí magnitudes físicas de la misma naturaleza. En consecuencia, no podemos sumar longitud con tiempo, o masa con longitud, etc. Joseph Fourier (1768 – 1830) Ejemplo: 1.Si la ecuación: X+V=Y3, es homogénea y V representa el volumen. Calcular [X]•[Y] Rpta: [X]=L3 y [Y]=L 2.En la siguiente fórmula física: E=AV2+BP. Hallar [A/B] Donde: E=Energía; v=Velocidad; P=Presión Rpta: [A]=M; [B]=L3 y [A/B]=ML-3 V V V V Dimensionalmente correcto 321 4 Dimensionalmente incorrecto
  • 21. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 21 1.Si la expresión es dimensionalmente correcta, determinar la ecuación dimensional de “x” e “y”. CByAx  Donde: A: Fuerza, B: Trabajo, C: Densidad Resolución: Rpta:     2524 ; TLyTLx   2.En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de k. )3)(( 23 xyhyxk  Donde: h: Distancia Resolución: Rpta: L3 3.En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de J. )3)(2( )4( 2 2 zyyx kz J    Donde: X: Masa Resolución: Rpta: M 4.Si la expresión es dimensionalmente correcta, hallar las dimensiones de a y b. QbVaE  Donde: E: Energía, V: Velocidad, Q: Densidad Resolución: Rpta:   1  MLTa y   25   TLb 5.La siguiente expresión es dimensionalmente correcta, calcular [C]. Q = AB + PC Donde: Q: Calor, P: Potencia Resolución: Rpta:   TC  6.Halle la dimensión de “R” en la siguiente formula física:    zyyxtxR  22 Donde: T: Tiempo Resolución: Rpta:   7 TR 
  • 22. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 22 APELLIDOSY NOMBRES: …………………………………………. 1. Hallar [A]•[C], en la siguiente ecuación es dimensionalmente correcta: 2 mCAE  Donde: E: energía y m: masa Resolución: Rpta: ML3 T-3 ; [A]=ML2 T-2 y [C]=LT-1 2. Si la siguiente ecuación es dimensionalmente correcta, infiere qué magnitud física es A. QmAE  2 5,0 Donde: E: energía y m: masa Resolución: Rpta: Velocidad 3. Halla las dimensiones de “b” para que la ecuación sea dimensionalmente correcta. c v c bvaF  )( Donde: F: fuerza y v: velocidad Resolución: Rpta: [b]=MT-1 4. Dada la siguiente fórmula física dimensionalmente correcta. Hallar las dimensiones de [y] ÷ [x]. senybax  Donde: a: aceleración y b: potencia Resolución: Rpta: LT-2 ; [x]=MLT-1 y [y]=ML2 T-3
  • 23. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 23 • Regla 5 ADIMENSIONAL Los números, los ángulos, las funciones trigonométricas y los logaritmos son Adimensionales (no tienen unidades). Por lo tanto, cuando aparecen como coeficiente para hacer cálculos su ecuación dimensional es igual a UNO. Pero, cuando aparecen como exponentes numéricos toman su verdadero valor. Ejemplos: •   110  ,  12  ,  1 ,  130  •   130 sen •   1)cos( wT   1 wT •   14log  •   1log N   1 N •   1x e   1 x •   2130 MM sen  Observación: Las constantes matemáticas (números), son aquellas que no tienen unidades, y por lo tanto su ecuación dimensional es 1.   1Números CASOS ESPECIALES Propiedad de los ángulos Los ángulos son números, por lo tanto su ecuación dimensional es igual a la unidad. Ejemplo: En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de “x”. Donde: t = Tiempo Rpta: [x] = T-1 Propiedad de los exponentes Los exponentes también son números, por lo tanto su ecuación dimensional es igual a UNO. Ejemplo: En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de “k”. Donde: X: Distancia, f: Frecuencia Rpta: [k] = T • Regla 6 Fórmulas empíricas Son aquellas fórmulas físicas que se obtienen a partir de datos experimentales conseguidos en el laboratorio o de la vida cotidiana. Se debe cumplir: Ejemplo: ▪La energía cinética E de un cuerpo depende de su masa “m” y de la rapidez lineal V. 2 yx vm E   Hallar: y x Resolución:        2 yx vm E      yx LTME 1  yyx TLMTML  22 A bases iguales le corresponden exponentes iguales: Para M: 1x 1 y x Para L: 2y Rpta: 3 Ángulo )2cos( xtkA  fk BAx 3  zyx cbakp 
  • 24. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 24 1. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de “k” 21)4cos( kt Donde: t: Tiempo Resolución: Rpta: [k] = T-1 2. En la siguiente formula física, hallar la dimensión de “k”. kf Ax 5  Donde: f: Frecuencia Resolución: Rpta: [k] = T 3. En la siguiente fórmula física, indicar las unidades de “y” en el S.I. )cos(wtwAy  Donde: A: Velocidad, t: Tiempo Resolución: Rpta: [y] = ms-3 4. En la siguiente ecuación dimensionalmente correcta, hallar la dimensión de “x”. )log()( 2 vayySxe  Donde: S: Área, a: Aceleración, v: Velocidad Resolución: Rpta: [x] = T 5. Hallar a+b-c, cuando un cilindro macizo gira alrededor de su eje, su energía cinética de rotación es: cba RmE  2 1 Donde: M: masa; R: radio; ω: velocidad angular. Resolución: Rpta: 1 6. Determinar el periodo (T) de un péndulo simple que depende de la longitud de la cuerda (L) y de la aceleración de la gravedad (g). yx gLkT  Resolución: Rpta: (1/2;-1/2) gLkT 
  • 25. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 25 1. Determine la ecuación dimensional de “x”, sabiendo que P: Peso y Q: Calor. Q P x   30tan 20 Resolución: Recordando:   2  LMTP : Peso   22   MTLQ : Calor   120  : Número   130tan  : F.Trigonomét. Rpta: L-1 2. En la siguiente fórmula física, hallar el valor de “x”. x vmQ   tan Donde: Q: Calor, m: Masa y v: Velocidad Resolución: Rpta: 2 3. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de A. )60)(sec(log  DAm Donde: D: Densidad y m: Masa Resolución: Rpta: L3 4. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de K. kt BA 3  Donde: B: Número y t: Tiempo Resolución: Rpta: T-1
  • 26. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 26 5. En la siguiente fórmula física, indique las dimensiones de “α”. )(wTsenBw  Donde: B: Longitud y T: Tiempo Resolución: )(wTsen Luego:    1Tw   1  Tw Reemplazamos en la fórmula dada: Rpta: LT-1 6. la energía cinética “E” de un móvil de masa “m” y velocidad “v” es: ba vmkE  Si K es una constante matemática, halle los exponentes a y b. Resolución: Rpta: 1 y 2 7. la potencia que requiere la hélice de un helicóptero viene dada por la siguiente fórmula: zyx DWRkP  Donde: W: Velocidad angular, R: Radio de la hélice, D: Densidad de aire y K: Número. Calcular: x, y, z. Resolución: Rpta: (5,3,1) 8. La fuerza de rozamiento que sufre un neumático por la calzada está dado por la expresión. zyx VLWsenF )36(log Donde: W: Viscosidad, F: Fuerza, L: Longitud, V: Velocidad. Hallar: x+y+z Resolución:   11   MTLW Rpta: x+y+z=3 Ángulo
  • 27. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 27 APELLIDOS Y NOMBRES: …………………………………………. 1. Dada la expresión homogénea, determinar [x]. )(3 2 ym axt v    Donde: V: velocidad; a: aceleración; t: tiempo; m: masa. Resolución: Rpta: 2. En la siguiente fórmula física, indicar las dimensiones de a•b. )(wtseneAa bw  Donde: A: Altura, t: Tiempo, e: constante numérica Resolución: Rpta: [a•b] = LT 3. Si la siguiente ecuación es dimensionalmente homogénea, determinar los valores de “x” e “y”. 1  RmVpfw yx Donde: R: Radio, w: peso, m: masa, p: cantidad de movimiento, v: velocidad, f: frecuencia Resolución: Rpta: 4. La fórmula del periodo de oscilación de un sistema está dada por: yx kmT  2 Donde: K: constante, m: masa, t: tiempo, hallar los valores de “x” e “y”. Resolución: Rpta:
  • 28. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 28 1.Determinar  A : 2 RA  ; Donde: R: radio Rpta:   2 LA  2.Determinar  A : h Bb A         2 ; Rpta:   2 LA  3.Determinar:  F ; si EFB  Donde: E: Energía B: Volumen Rpta:   21   TMLF 4.Determinar  E : si 2 2 1 mVE  Donde: m: Masa V: Velocidad Rpta:   22   TMLE 5.determinar  x : si 2 Rt x F  Donde: F: Fuerza R: Longitud T: Tiempo Rpta:   4  MTx 6. Determinar las unidades en el S.I de  E ; si la fórmula es: q F E  Donde: Q : Carga eléctrica F : Fuerza Rpta:   C NE  7. Determinar las unidades de “W” en el sistema internacional, sabiendo que: TRWQsen  Donde: Q : Potencia α : ángulo R : radio de la circunferencia T : tensión de la cuerda. Rpta:   1  sW 8. Determinar las unidades de “F” en el Sistema Internacional, si la fórmula es: RmF  2  Donde: ω: Velocidad angular R: Radio m: Masa Rpta:   2  smkgF 9. En la siguiente fórmula física: hgS   Donde: h : Altura g : Aceleración de la gravedad  : Densidad ¿Qué magnitud representa “S”? Rpta: Presión d r O h b B
  • 29. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 29 10. En la siguiente ecuación, ¿Qué magnitud representa “Y”:   senm AP Y    Donde: P: Presión A: Área M: Masa Rpta: Aceleración 11. Determinar la dimensión de “a” en la siguiente ecuación. e v a 2 2  Donde: e: Distancia V: Velocidad Rpta:   2  LTa 12. Determinar la dimensión de “E” en la siguiente ecuación. gsen DV E    2 Donde: g: Aceleración de la gravedad D: Densidad V: Velocidad Rpta:   2  MLE 13. Determinar la dimensión de “p” en la siguiente ecuación.   log tan2   AB wtc p Donde: A: Aceleración B: Densidad C: Velocidad Rpta:   41 LMp   14. Hallar la ecuación dimensional de “x”, si:    xgg ww   cos 7log tan    Donde: g : Aceleración de la gravedad W: Peso Rpta:   Mx  15. Dada la siguiente formula física dimensionalmente correcta. Hallar las dimensiones de “x” e “y”. senybax  Donde: a: Aceleración y b: Potencia Rpta:   1  MLTx y   32   TMLy 16. Hallar: zyx  , si:     yxxzzysen MTAP 223230   Donde: P: Potencia A: Área T: Tiempo M: Masa Rpta: 2;2;5  zyx 17. En un movimiento circular de radio “R”, si la velocidad del móvil es “V” y la aceleración centrípeta es “Ac”. siendo K una constante matemática, hallar “x” e “y”. yx c RVkA  Rpta: 1;2  yx 18. La energía potencial de una masa “m” suspendida hasta una altura “h” es: cba hgmE  Hallar: cba  , si “g” es la aceleración de la gravedad Rpta: 3
  • 30. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 30 1. Determinar la dimensión “A” en la siguiente ecuación: 4 2 d A    Donde: D: Diámetro a) L-1 b) L c) L2 d) L3 2. Determinar  a , siendo la fórmula física: 4 2 Ta x   Donde: X: Distancia, T: Tiempo a) LT b) L-2T c) LT2 d) LT-2 3. Determinar las unidades de “h” en el Sistema Internacional. 2 cmfh  Donde: c: Velocidad de la luz, m: Masa, f: Frecuencia Rpta: 12   skgm 4. Determinar la unidad de “u” en el Sistema Internacional, si la ecuación es: u T V  Donde: V: Velocidad, T: Tensión Rpta: kgm 1 5. Dada la fórmula, determinar las unidades de “k” en el S.I.  tan2  kP Donde: P: Potencia, W: Velocidad angular Rpta: 12   skgm 6. Dada la fórmula física, determinar las unidades de “k” en el S.I. F vm k 2   Donde: F: Fuerza, m: Masa, V: Velocidad a) m b) kg c) s d) m2 7. ¿Qué magnitud representa “E”?, en la siguiente fórmula física: hgE   Donde: h: Volumen, g: Aceleración,  : Densidad a) Masa b) Fuerza c) Densidad d) Trabajo 8. En la siguiente fórmula física. ¿Qué magnitud representa “E”? nRTPVE  Donde: n: Cantidad de sustancia, P: Presión, T: Temperatura, V: Volumen a) masa b) Fuerza c) Densidad d) Trabajo 9. En la siguiente fórmula física. ¿Qué magnitud representa “X”?  VFsenhFX  Donde: V: Velocidad, h: Longitud a) Tiempo b) Fuerza c) Densidad d) Trabajo 10. En la siguiente formula física, determinar la dimensión de “k”: tF Vm k    Donde: V: Velocidad, F: Fuerza, T: Tiempo, m: Masa a) M-1 b) M0 c) M d) M2 11. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de “k”: n btank  2 Donde: A: Aceleración, T: Tiempo a) L-1 b) L0 c) L d) L2 12. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de “k”: 2 AkV  Donde: V: Velocidad a) LT-1 b) LT-2 c) L2T-1 d) L2T-2 13. En la siguiente formula física, determinar la dimensión de “m”: 23 5 nmbk n  Donde: K: Longitud a) L2 b) L3 c) L4 d) L-3
  • 31. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 31 14. En la formula física, determinar el valor de “x”: x tgd  30sec Donde: d: Distancia, g: Aceleración, t: Tiempo a) -2 b) -1 c) 1 d) 2 15. En la siguiente fórmula física, hallar la dimensión de “A.B”:  BAX  2log Donde: X: Longitud a) L-1 b) L c) L2 d) LT 16. Hallar la dimensión de “k”, en la siguiente ecuación:         V ka y log Donde: V: Velocidad, a: Aceleración a) T b) T2 c) T3 d) LT 17. En la siguiente fórmula física, hallar el valor de “x”:   asen V d x   30 Donde: a: Aceleración, d: Distancia, V: Velocidad a) -2 b) -1 c) 1 d) 2 18. En la siguiente fórmula física, determinar la dimensión de “k”: EPkB  331,2 Donde: E: Energía, P: Presión a) L2 b) L3 c) T2 d) T3 19. En la siguiente fórmula física, determinar el valor de “x”:    x hsenV  37log  Donde: V: Volumen, h: Altura a) -3 b) 1 c) 2 d) 3 20. Determinar: [e] 2 2 1 tatVe  Donde: V: Velocidad, a: Aceleración, t: Tiempo a) L-1 b) L0 c) L d) L2 21. En la siguiente fórmula física, calcular “n”: n VaD  cos Donde: D: Diámetro, V: Velocidad, a: Aceleración a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 22. Determinar:  x 2 tR x F  Donde: F: Fuerza, R: Longitud, T: Tiempo a) MT-3 b) M-4T c) MT-4 d) MT 23. Determinar: [A]•[B] DnVBLA  Donde: L: Longitud, V: Velocidad, D: Densidad, n: Número a) LMT b) LM2T c) L8M2T d) L-8M2T 24. Determinar la dimensión de “x” e “y”, en: VyAx  Donde: A: Área, V: Volumen a) L3;L b) L;L3 c) L2;L d) L;L2 25. En la siguiente fórmula física, calcular “x+y+z”: zyx DCBsenAE   2 Donde: A: Fuerza, B: Masa, C: Longitud, D: Densidad E: Tiempo a) -1 b) 0 c) 1 d) 2 26. En la siguiente fórmula física, calcular: xy z zyx CBAF  Donde: F: Fuerza, A: Tiempo, B: Densidad C: Velocidad a) -1 b) 0 c) 1 d) 2
  • 32. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 32 ECUACIONES DIMENSIONALES 1. L2 14. 2 2. LT2 15. L 3. m2 kgs-1 16. T 4. m-1 kg 17. 2 5. m2 kgs-1 18. L3 6. m 19. 3 7. Fuerza 20. L 8. Trabajo 21. 2 9. Tiempo 22. MT-4 10. T0 23. L8 M2 T 11. L 24. L3 ; L 12. L2 T-2 25. 1 13. L3 26. 2 Bibliografía: Ecuación dimensional (Clic) Ecuación dimensional (Clic) Ecuación dimensional Libro de Física (Clic) Respuestas
  • 33. I.E “María Auxiliadora” Cuaderno de trabajo Física Lic. Germán Misajel García Año académico 2015 Página 33 APELLIDOS Y NOMBRES: …………………………………………. 1. Señale la relación incorrecta Longitud – metro ( ) Frecuencia – hertz ( ) Energía – joule ( ) Potencia – watts ( ) Presión – newton ( x ) 2. ¿Qué unidades no corresponden a las unidades del Sistema Internacional? Metro – segundo – kelvin ( ) Candela – mol – kilógramo ( ) Centímetro – libra – minuto ( x ) Amperio – watts – coulomb ( ) Pascal – joule – newton ( ) 3. ¿Qué es la medición? Es el procedimiento que se emplea para conocer el valor de una cantidad y para ello se necesita de una unidad patrón. 4. Clases de mediciones a. Medición directa Se obtiene la medida exacta mediante ciertos instrumentos de medición, por ejemplo con una balanza o termómetro. b. Medición indirecta Se determina mediante cálculos matemáticos (fórmulas), por ejemplo la velocidad por v=d/t. 5. ¿Qué es el error en la medición? Al realizar una medición siempre se comete una serie de imprecisiones que reciben el nombre de errores. 6. Clases de errores a. Errores sistemáticos •Error instrumental. Son errores que se presentan debido al defecto o falla de los instrumentos de medición. •Error personal. Son ocasionados debido a las limitaciones de los sentidos humanos en las observaciones (vista, tacto, etc.) •Error ambiental. Son errores ocasionados por las variaciones meteorológicas (lluvia, viento, temperatura, humedad, etc.) b. Errores accidentales o aleatorios •Errores debidos a causas imprevistas o al azar •Son imposibles de controlar y alteran, ya sea por exceso o por defecto, la medida realizada. •Se reduce los errores, repitiendo varias veces la medida, y para ello se utiliza la estadística. 7. Cálculo de errores •Error absoluto EA=I ẋ-xreal I •Error relativo ER=EA /xreal •Error relativo porcentual E%=ER•100% •Valor promedio ẋ =x1+x2+•••+xn/n 8. Identificar los instrumentos de medición Para medir longitud: •Metro •Regla graduada •Cinta métrica •Escuadras Para medir masa: •Balanza •Báscula Para medir tiempo: •Reloj •Cronómetro Para medir temperatura: •Termómetro Para medir volumen: •Recipientes graduados •Vaso precipitado