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    Fisica Fisica Presentation Transcript

    • UPAUniversidad Polit茅cnica de Aguascalientes FISICA I M. C. Erick Alberto Flores Gonz谩lez
    • Prop贸sitos 飦 驴Que aprender谩s? 飩 Conocer谩s los conceptos b谩sicos de la f铆sica, la relaci贸n que guarda con otras ciencias y la influencia que tiene con la tecnolog铆a y la sociedad. 飩 Comprender谩s el uso de la notaci贸n cient铆fica, as铆 como los sistemas de unidades internacional e ingles. 飩 Aplicaras la conversi贸n de unidades, la metodolog铆a cient铆fica y el conocimiento cient铆fico.M. C. Erick Flores
    • Evaluaci贸n diagnostica 1. 驴De que forma se relaciona la f铆sica con los eventos que ocurren a tu alrededor? 2. Rellena la siguiente tabla escribiendo la unidad con la que se miden las siguientes magnitudes: Unidad de Unidad de Magnitud Magnitud Medida Medida Longitud Corriente el茅ctrica Masa Cantidad de masa Tiempo Intensidad luminosa 3. 驴Qu茅 es el movimiento? 4. 驴Hay algo en la naturaleza que no se mueva? Argumenta tu respuesta. 5. 驴Qu茅 tipos de movimientos conoces? Descr铆belos.M. C. Erick Flores 6. Describe cual es la diferencia entre velocidad y rapidez. 7. Lugar que ocupa la materia. 8. Es la capacidad que poseen los cuerpos para realizar un trabajo.
    • Conceptos introductorios 飦 La F铆sica es una de las Ciencias Naturales que mas ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigaci贸n ha sido posible encontrar en m煤ltiples casos, una explicaci贸n clara y 煤til a los fen贸menos que se presentan en nuestra vida diaria. 飩 La palabra F铆sica proviene del vocablo griego physike, cuyo significado es naturaleza. La F铆sica es ante todo unaM. C. Erick Flores Ciencia Experimental, pues sus principios y leyes se fundamentan en la experiencia adquirida al reproducir intencionalmente muchos de los fen贸menos.
    • 1.1 Ubicaci贸n de la asignatura 飦 Es importante comprender los conceptos y principios b谩sicos de la f铆sica antes de intentar resolver, analizar o reflexionar sobre problemas y fen贸menos f铆sicos. 飦 La f铆sica es una ciencia, es decir, un conjunto ordenado y clasificado de conocimientos que describe la realidad de nuestra vida cotidiana y que ha evolucionado en su esfuerzoM. C. Erick Flores por explicar como y porque el mundo que nos rodea se comporta de cierta manera
    • Ubicaci贸n de la asignatura F铆sica Movimiento Fuerza Sonido Ciencia B谩sica Energ铆aM. C. Erick Flores Calor
    • Campo de acci贸n de la f铆sica Tiempo Espacio El Universo Energ铆a MateriaM. C. Erick Flores
    • Campo de acci贸n de la f铆sica Energ铆a Materia Es abstracta, es la combinaci贸n intangible de propiedades e 2002 interacciones f铆sicas evidentes Todo aquello que ocupa un en distintas formas conocidas lugar en el espacio y esta constituido por mol茅culas As铆, la materia es la sustancia y 2001 la energ铆a es su motor. Se observa en nuestro entorno que el uso adecuado de laM. C. Erick Flores energ铆a puede llevarnos a una tranquilidad y bienestar o ser el medio de destrucci贸n de nuestro entorno y de la especie humana. As铆, la aplicaci贸n de la f铆sica exige la conservaci贸n de nuestro medio ambiente, lo que dar谩 certidumbre a futuras generaciones respecto a los recursos para satisfacer sus necesidades y preservar el ecosistema.
    • Campo de acci贸n de la f铆sica Relaci贸n de la Herramienta sustentaci贸n del fundamental para mundo con la otras Ciencias f铆sica Naturales Ambiental Biof铆sica Social F铆sica Astrof铆sica Econ贸mica F铆sica cu谩nticaM. C. Erick Flores La f铆sica relaciona la sociedad con la situaci贸n econ贸mica, pol铆tica y el nivel de desarrollo de ciencia y tecnolog铆a
    • Actividad para el aprendizaje significativo La ciencia f铆sica genera conocimientos, no es simplemente una recolecci贸n de datos. Las principales teor铆as f铆sicas se proponen explicar las observaciones hechas de fen贸menos f铆sicos. Para validarse y ser aceptadas, estas teor铆as se someten a rigurosas pruebas en las que se comparan sus predicciones con los resultados de los experimentos. Reflexiona y responde las preguntas. Comenta las respuestas con tus compa帽eros y lleguen juntos a una conclusi贸n final. 1. 驴Por qu茅 se dice que la f铆sica es una ciencia? 2. Explica la importancia de la f铆sica para que nuestra sociedad humana se desarrolle de manera sustentable. 3. La f铆sica es una herramienta fundamental para otras ciencias naturales y daM. C. Erick Flores origen a otras ciencias mas complejas. Menciona dos de estas ciencias. 4. Con la informaci贸n de que ya dispones, construye un mapa mental donde destaques la importancia de la f铆sica en la vida cotidiana.
    • 1.2 Relaci贸n interdisciplinaria F铆sica Se divide en: F铆sica Cl谩sica F铆sica Moderna a) Mec谩nica a) F铆sica cu谩ntica I. Cinem谩tica b) F铆sica relativista II. Din谩micaM. C. Erick Flores b) Termodin谩mica c) Ac煤stica d) 脫ptica e) Electromagnetismo
    • 1.2 Relaci贸n interdisciplinaria CIENCIAS CAMPOS DE ESTUDIO Herramienta importante para cuantificar los fen贸menos Matem谩ticas f铆sicos Explica la combinaci贸n de los 谩tomos y la formaci贸n de Qu铆mica mol茅culas y como interact煤an para constituir la diversidad de la materia Aplica las leyes de 贸ptica para observar y estudiar los Astronom铆a cuerpos celestes Mineralog铆a Aplica las ciencias f铆sica al estudio de los minerales Aplica las leyes de la f铆sica al estudio de la materia viva Biolog铆a y sus manifestacionesM. C. Erick Flores Estudia la estructura y transformaci贸n de la tierra Geograf铆a seg煤n las leyes de la fisca Estudia los fen贸menos atmosf茅ricos con la aplicaci贸n Meteorolog铆a de las leyes f铆sicas
    • 1.2 Relaci贸n interdisciplinaria Por lo tanto, la f铆sica tiene como objeto de estudio a la materia en la naturaleza y se empe帽a en descubrir y estudiar las leyes que rigen los fen贸menos f铆sicos para emplearlas en beneficio de la humanidad. En s铆ntesis, podemos definir la f铆sica como: La ciencia que estudia la materia, la energ铆a y sus interrelaciones, en funci贸n del tiempo y el espacio.M. C. Erick Flores
    • 1.2 Relaci贸n interdisciplinaria Ejercicio Elabora un mapa conceptual donde destaques las divisiones y las ramas de estudio de la f铆sica.M. C. Erick Flores
    • Actividad para el aprendizaje significativo La f铆sica se relaciona con otros campos importantes de la ciencia y son destacadas sus aplicaciones en la medicina, la biolog铆a, las ciencias de la tierra, la arquitectura y la tecnolog铆a. Ejercicio 1. Completa la tabla siguiente. Toma como referencia el ejemplo. Debes considerar por lo menos dos aplicaciones de la f铆sica, as铆 como la relaci贸n que tiene con otras asignaturas que hayas estudiadoM. C. Erick Flores
    • Actividad para el aprendizaje significativo Aportaci贸n de la f铆sica Relaci贸n con otras N掳 Dispositivo para su asignaturas funcionamiento El uso de lentes y Qu铆mica y biolog铆a, en la espejos; las propiedades observaci贸n y an谩lisis de 1 El microscopio y caracter铆sticas del los microrganismos material para su elaboraci贸n 2 La computadora 3 Internet 4 La secadora centrifuga 5 El cronometro 6 El proyector de acetatos 7 La televisi贸nM. C. Erick Flores 8 El torno 9 El osciloscopio 10 Una balanza
    • 1.3 Fen贸menos naturales Espacio Fen贸menos naturales Fen贸menos Materia naturales f铆sicos qu铆micos 鈥o cambia la estructura 鈥e producen interna de la cambios en la materia. La naturaleza composici贸n de la materia. 鈥uracanes 鈥ayos 鈥ombusti贸n 鈥ovimiento 鈥otos铆ntesisM. C. Erick Flores 鈥m谩genes en 鈥igesti贸n Energ铆a espejos 鈥xidaci贸n 鈥alor Tiempo
    • 1.3 Fen贸menos naturales Espacio Fen贸menos naturales Fen贸menos Materia naturales f铆sicos qu铆micos 鈥o cambia la estructura 鈥e producen interna de la cambios en la materia. La naturaleza composici贸n de la materia. 鈥uracanes 鈥ayos 鈥ombusti贸n 鈥ovimiento 鈥otos铆ntesisM. C. Erick Flores 鈥m谩genes en 鈥igesti贸n Energ铆a espejos 鈥xidaci贸n 鈥alor Tiempo
    • 1.3 Fen贸menos naturales Espacio Fen贸menos naturales Fen贸menos Materia naturales f铆sicos qu铆micos 鈥o cambia la estructura 鈥e producen interna de la cambios en la materia. La naturaleza composici贸n de la materia. 鈥uracanes 鈥ayos 鈥ombusti贸n 鈥ovimiento 鈥otos铆ntesisM. C. Erick Flores 鈥m谩genes en 鈥igesti贸n Energ铆a espejos 鈥xidaci贸n 鈥alor Tiempo
    • 1.4 Tecnologia y sociedad La sociedad: es un grupo de personas, familias, pueblos o naciones, las cuales Sociedad necesitan la ciencia y tecnolog铆a para satisfacer sus necesidades y tener una mejor calidad de vida. La ciencia: es un conjunto de conocimientos que se obtienen mediante la observaci贸n y Ciencia razonamiento para dar respuesta a preguntas te贸ricas.M. C. Erick Flores Tecnolog铆a: Es un conjunto de teor铆as y t茅cnicas que, mediante un m茅todo, Tecnolog铆a aprovechan los conocimientos cient铆ficos para resolver problemas pr谩cticos.
    • Actividad para el aprendizaje significativo Un fen贸meno es un suceso que afecta nuestros sentidos y que produce una consecuencia. Los fen贸menos pueden ser de dos tipos: F铆sicos y Qu铆micos. Ejercicio 1. Con la finalidad de comprobar los conocimientos que haz alcanzado hasta este momento, anota en la columna de la derecha una letra F si el tipo de fen贸meno es F铆sico, o una Q si se trata de un fen贸meno Qu铆mico. N掳 FENOMENOS TIPO DE FENOMENOS 1 La deformaci贸n el谩stica de una barra de metal 2 La respiraci贸n 3 La digesti贸n de los alimentos 4 La fuerza ejercida de un cuerpo sobre otro 5 La oxidaci贸n del cobre 6 El ciclo del aguaM. C. Erick Flores 7 La combusti贸n de la gasolina 8 La deformaci贸n de pl谩stico flexible 9 La transpiraci贸n 10 El movimiento del autob煤s
    • Actividad para el aprendizaje significativo Ejercicio 2. Con la finalidad de comprobar los conocimientos que haz alcanzado hasta este momento, completa la siguiente tabla. N掳 INVENTOS BENEFICIOS PERJUICIOS 1 Calculadora 2 Tel茅fono celular 3 Computadora 4 Internet 5 Horno de microondasM. C. Erick Flores
    • 1.5 Sistemas f铆sicos Sistema Sistema Sistema abierto cerrado Si la materia se Por sistema se puede transferir El sistema no entiende una hacia adentro o puede cantidad bien fuera del intercambiar definida de sistema, es materia con sus materia decir hay alrededores, yM. C. Erick Flores encerrada entre intercambio de su masa limites reales o materia o permanece imaginarios. energ铆a con sus constante. alrededores.
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas Sistema de coordenadas cartesianas Cantidades f铆sicas M茅todo para describir la posici贸n de un cuerpo en el espacio Escalares y en diferentes tiempos Vectoriales y se designa con lasM. C. Erick Flores coordenadas (x,y)
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas 飦 Las cantidades escalares se definen como 鈥渁quellas que 煤nicamente poseen magnitud, que se indica con un numero y una unidad鈥. 飩 Ejemplo 1: Longitud: 35 m, 45 km, 170 cm. Masa: 90 kg, 30 g. Tiempo: 2.0h, 50 min, 40 s. Temperatura: 273 K, 36 掳C, 70 掳F. 飦 Las cantidades escalares con las mismas unidades pueden sumarse o restarse algebraicamente.M. C. Erick Flores 飩 Ejemplo 2: 45 km + 20 km = 65 km 1.70 m – 1.50 m = 0.20 m 90 kg + 65 kg = 155 kg
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas 飦 Las cantidades vectoriales se definen como 鈥渁quellas que adem谩s de la magnitud y unidad, poseen una direcci贸n y sentido, es decir, est谩n orientadas鈥. 飩 Ejemplo 1: Un desplazamiento de 100 km, de sur a norte. La velocidad m谩xima para circular es de 80 km/h de oriente a poniente. Una fuerza de 220 N a 30掳, para mover una mesa.M. C. Erick Flores
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas 飦 Las cantidades f铆sicas vectoriales se expresan por medio de un vector, que se define como: 鈥渦n segmento de recta representado por medio de una flecha que tiene magnitud, direcci贸n y sentido鈥. Sentido Magnitud 40掳 Direcci贸n Punto de aplicaci贸nM. C. Erick Flores
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas 飦 Caracter铆sticas de un vector:M. C. Erick Flores
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas 飩 Ejemplo: Un autom贸vil es jalado por tres fuerzas que act煤an en distintas direcciones. Los vectores F1, F2 y F3 representan a las fuerzas que act煤an sobre el. y F1 = 200 N F2 = 250 N 25掳 30掳 x 40掳M. C. Erick Flores F3 = 350 N
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas 飩 Para dibujar un vector debes tomar como marco de referencia un sistema de coordenadas cartesianas en las que un punto arbitrario del sistema se identifica con las coordenadas (x,y). y N 90掳 鈥 La x es positiva a la derecha del origen y la y es positiva hacia arriba del origen de las coordenadas. 鈥 La x es negativa a la izquierda del origen y la y es negativa hacia abajo -y 0掳 del origen. 180掳 O xE360掳 鈥 La direcci贸n del vector se expresa en o 谩ngulos medidos en sentidoM. C. Erick Flores contrario al movimiento de las manecillas del reloj. 鈥 La direcci贸n del vector puede darse tambi茅n con referencia a las 270掳 -x S direcciones de los puntos cardinales
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas Ejemplo: Una persona que camina noreste y una fuerza de 240 N al fuerza de 500 N al 25 metros al este y 85 metros con sur. Se representan gr谩ficamente de la siguiente manera: la direcci贸n 50掳 al noreste, se representa gr谩ficamente de siguiente forma: N N 90掳 F = 500 N al NE 85m 45掳 60掳 O 0掳 360掳 O 180掳 E o 25mM. C. Erick Flores F = 240 N al S 270掳 S S
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas Coplanares B No coplanares A C Colineales Sistema de vectoresM. C. Erick Flores Concurrentes E D Paralelos
    • 1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas Resultante Vector que produce por el solo, el mismo efecto que los dem谩s vectores del sistema Equilibrante Vector encargado de equilibrar el sistema, tiene la misma magnitud y direcci贸n que la resultante, pero consentido contrario.M. C. Erick Flores
    • 1.5.1.1 Suma y resta de vectores Hay m茅todos para sumar cantidades vectoriales. No se suman como las cantidades escalares, que se rigen por los principios de algebra, sino que para sumar vectores se debe considerar su magnitud, direcci贸n y sentido, es decir la orientaci贸n que tengan. Los vectores se suman mediante los siguientes m茅todos: 鈥 M茅todo gr谩fico. 鈥 Teorema de Pit谩goras. 鈥 Ley de los senos y los cosenos. 鈥 M茅todo de componentes rectangulares. Distancia: Es una magnitud escalar que mide la longitud total recorrida por un cuerpo f铆sico.M. C. Erick Flores Desplazamiento: Es una magnitud vectorial que mide la longitud desde el punto de inicio hasta el punto final de un recorrido.
    • 1.5.1.1 Suma y resta de vectores Ejemplo 1: Un jinete y su caballo cabalgan 3km al Norte y despu茅s 4km al Oeste. a) 驴Cu谩l es la distancia total que recorren? b) 驴Cu谩l fue su desplazamiento? b) Para la distancia desplazamiento, que es una magnitud a) Como encontrar el es una magnitud escalar, encontramos la vectorial, debemos hacer distancia total recorrida alun diagrama vectorial. Para dos sumar aritm茅ticamente las ello utilizaremos distancias: el m茅todo gr谩fico. Escala: 1cm = 1km d1 + d2 = 3km + 4km = 7km dt = N 7 4km 6 Dt =7km d2 5 4M. C. Erick Flores 3 R=5km 3km 2 伪=37掳 1 d1 O 7 6 5 4 3 2 1 E S
    • 1.5.1.1 Suma y resta de vectores Ejemplo 2: Una lancha de motor efect煤a los siguientes desplazamientos: 300m al oeste, 200m al Norte, 350m al Noreste y 150m al Sur, Calcular: a) 驴Que distancia total recorre? b) Determinar gr谩ficamente cual es su desplazamiento resultante, en que direcci贸n act煤a y cual es el valor de su 谩ngulo con respecto al Oeste b) La distancia total es igual a: N =d +d +d +d a) dt 1 2 3 4 dt=300m+200m+350m+150m= 1000m d3 =350m d4 =150mM. C. Erick Flores R =300m d2 =200m 80.5掳 O E d1 =300m S
    • 1.5.1.1 Suma y resta de vectores Ejemplo 3: Una ardilla camina en busca de comida, efectuando los siguientes desplazamientos: 15m al Sur, 23m al Este, 40m en direcci贸n Noreste con un 谩ngulo de 35掳 medido respecto al Este, 30m en direcci贸n Noroeste que forma un 谩ngulo de 60掳 medido con respecto al Oeste, y finalmente 15m en una direcci贸n Suroeste con un 谩ngulo de 40掳 medido respecto al Oeste. Calcular: a) 驴Cu谩l es la distancia total recorrida? b) Determinar gr谩ficamente cual es su desplazamiento resultante, en que direcci贸n act煤a y cual es el valor de su 谩ngulo con respecto al Este N d5=15m b) Escala: 1cm = 100m 40掳 d4=30m R =38m 60掳M. C. Erick Flores 40掳 O E d1=15m d3=40m 35掳 d2=23m a) La distancia total es igual a: S dt=15m+23m+40m+30m+15m= 123m
    • Tarea N掳 5 1. Un ciclista efect煤a dos desplazamientos, el primero de 7km al Norte y el segundo de 5km al Este. Calcular: a) 驴Cu谩l es la distancia total recorrida por el deportista? b) Encuentre gr谩ficamente cual es el desplazamiento resultante, as铆 como la direcci贸n en que act煤a y el valor del 谩ngulo medido respecto al Este. 2. Un jugador de futbol americano efect煤a los siguientes desplazamiento: 6m al Este, 4m en direcci贸n Noroeste y finalmente 2m al Norte. Calcular: a) 驴Cu谩l es la distancia total recorrida? b) Encuentre gr谩ficamente cual es el desplazamiento resultante, as铆 como la direcci贸n en que act煤a y el valor del 谩ngulo medido respecto al Este. 3. Un camello en el desierto realiza los siguientes desplazamientos: 3km al Sur, 4km al Este, 2.5km en direcci贸n Noreste con un 谩ngulo de 37 medido respectoM. C. Erick Flores al este y 2.4km al Norte. Calcular: a) 驴Cu谩l es la distancia total recorrida? b) Encuentre gr谩ficamente cual es el desplazamiento resultante, as铆 como la direcci贸n en que act煤a y el valor del 谩ngulo medido respecto al Este.
    • 1.5.1.2 Teorema de Pit谩goras El m茅todo del teorema de Pit谩goras Teorema se utiliza cuando dos vectores A y B son de perpendiculares entre si, esto es, Pit谩goras forman un triangulo rect谩ngulo. 鈥淧ara cualquier triangulo rect谩ngulo, Concepto el cuadrado de la hipotenusa es igual del T.P. a la suma de los cuadrados de los catetos鈥. Representaci贸n R2 = A2 + B2M. C. Erick Flores algebraica R =鈭 A2 + B2
    • 1.5.1.2 Teorema de Pit谩goras Representaci贸n R2 = A2 + B2 algebraica R =鈭 A2 + B2 Al ser un vector es necesario calcular la direcci贸n y lo haremos R a trav茅s de la funci贸n B trigonom茅trica de la tangente: 伪 tan 伪 = B/A 伪 = tan-1 B/AM. C. Erick Flores A
    • 1.5.1.2 Teorema de Pit谩goras Ejemplo 1: Un estudiante sale del CETIS, camina 35m hacia el Este y luego 55m hacia el norte. Calcular: a) La resultante del desplazamiento del estudiante, lo que significa hacer la suma vectorial. b) La direcci贸n de la resultante.M. C. Erick Flores
    • Tarea N掳 6 Encuentra el vector resultante y el 谩ngulo que forma, de los siguientes casos: F1 = 3N d1 = 25m F2 = 2.5N d2 = 35m V1 = 400m/sM. C. Erick Flores V2 = 320m/s
    • 1.5.1.3 Ley de los senos y ley de los cosenos La ley de los senos y de los cosenos Ley de se aplica para todos los tri谩ngulos senos y oblicu谩ngulos, que no forman ning煤n cosenos 谩ngulo recto. 鈥淓l cuadrado de un lado del triangulo es igual a la suma del cuadrado de los otros dos, menos el Concepto doble producto de los lados, multiplicado por el coseno del 谩ngulo que forman esos dos lados鈥. Representaci贸n a2 = b2 + c2 – 2bc cosA b2 = a2 + c2 – 2ac cosBM. C. Erick Flores algebraica c2 = a2 + b2 – 2ab cosC
    • 1.5.1.3 Ley de los senos y ley de los cosenos Representaci贸n a2 = b2 + c2 – 2bc cosA algebraica b2 = a2 + c2 – 2ac cosB c2 = a2 + b2 – 2ab cosC a c B C AM. C. Erick Flores b
    • 1.5.1.3 Ley de los senos y ley de los cosenos Ejemplo 1: Del siguiente sistema de vectores, hallar la resultante y el 谩ngulo que forma con la horizontal por el m茅todo anal铆tico: F1 = 60 N F1 = 60 N 40掳 F2 = 90 N 40掳 F2 = 90 N R=?M. C. Erick Flores F1 = 60 N 胃=? 40掳 F2 = 90 N
    • 1.5.1.3 Ley de los senos y ley de los cosenos Ejemplo 2: Un autom贸vil recorre 80m en direcci贸n 30掳 al noroeste y despues 140m hacia el norte. Hallar la resultante del desplazamiento del autom贸vil y su direcci贸n: N 140m R=? 胃R 伪M. C. Erick Flores 80m 30掳 O E S
    • Tarea N掳 7 Encuentra el vector resultante y el 谩ngulo que forma, de los siguientes casos: F1 = 35m F1 = 2N 120掳 35掳 F2 = 25N F2 = 3N F1 = 4N F2 = 3N 130掳M. C. Erick Flores
    • 1.5.2 Sistemas de unidades 1 2 3 Sabemos que la Para lo cual se Las magnitudes f铆sicas f铆sica es una ciencia requiere establecer se dividen en experimental, por lo patrones fijos y fundamentales y que es de gran universales que derivadas. Las cuales importancia hacer expresen esas forman un sistema de unidades, en la mediciones precisas. mediciones. El actualidad se usan el patr贸n es la unidad Sistema Internacional que se toma como de medidas y el norma. Sistema Ingles o Brit谩nico.M. C. Erick Flores
    • 1.5.2 Sistema Internacional El SI esta formado por 7 cantidades fundamentales: Longitud, masa, tiempo, corriente el茅ctrica, temperatura SI termodin谩mica, cantidad de sustancia e intensidad luminosa. El sistema m茅trico se ramifica en dos sistemas de unidades; el MKS y el CGS. Unidad fundamental Magnitud fundamental Nombre S铆mbolo Longitud Metro m Masa Kilogramo kg Tiempo Segundo s Corriente el茅ctrica Ampere A Temperatura, termodin谩mica Kelvin KM. C. Erick Flores Cantidad de sustancia Mol Mol Intensidad luminosa Candela Cd
    • 1.5.2 Sistema Internacional SI El sistema m茅trico se ramifica en dos sistemas de unidades; el MKS y el CGS. Sistema internacional Magnitud fundamental MKS CGS Longitud Metro (m) Cent铆metro (cm) Masa Kilogramo (kg) Gramo (g) Tiempo Segundo (s) Segundo (s)M. C. Erick Flores
    • 1.5.2 Sistema Internacional A partir de las unidades fundamentales podemos llevar a cabo mediciones de muchas cantidades que SI se denominan derivadas, como 谩rea, volumen, presi贸n, velocidad y fuerza. Reciben este nombre por ser una combinaci贸n de dos o mas unidades fundamentales Cantidad f铆sica derivada Unidad de medida S铆mbolo 脕rea o superficie Metro cuadrado m2 Volumen Metro cubico m3 Velocidad Metro por segundo Aceleraci贸n Metro por segundo al cuadradoM. C. Erick Flores Fuerza Newton Presi贸n Pascal
    • 1.5.2 Sistema Internacional Prefijo S铆mbolo Equivale a Ejemplo Es muy com煤n que al experimentar o resolver alg煤n problema, nos enfrentemos con cantidades muy 1 000 000 000 000 = 1012 1 ter谩metro (Tm) SI Tera peque帽as o muy grandes (el tama帽o de una mol茅cula o T un bill贸n 1012 m la distancia recorrida por la luz en un par de segundos, ejemplo). Por ello,millones 10 1 000 000 000 = se hace necesario gig谩metro (Gm) 1 9 Giga por G el empleo de mil 109 m M煤ltiplos unidades m煤ltiplo o subm煤ltiplo. 1 000 000 = 10 6 1 meg谩metro (Mm) Mega M un mill贸n 106 m 1 000 = 103 1 kilometro (km) Kilo k mil 103 m 100 = 102 1 hect贸metro (hm) Hecto h cien 102 m 10 = 101 1 dec谩metro (dam) Deca da diez 10 m 0.1 = 10-1 1 dec铆metro (dm) Deci d un decimo 10-1 m 0.01 = 10-2 1 cent铆metro (cm) Centi c Subm煤ltiplos un cent茅simo 10-2 m 0.001 = 10-3 1 mil铆metro (mm) Mili m un mil茅simo 10-3 mM. C. Erick Flores 0.000001 = 10-6 1 micr贸metro (渭m) Micro 渭 un millon茅simo 10-6 m 0.000000001 = 10-9 1 nan贸metro (nm) Nano n un milmillon茅simo 10-9 m 0.000000000001 = 10-12 1 pic贸metro (pm) Pico p un billon茅simo 10-12 m 0.000000000000001 = 10-15 1 femt贸metro (fm) Femto f un mil billon茅simo 10-15 m
    • 1.5.2 Sistema Ingles El Sistema Ingles se utiliza todav铆a en EUA y otros Sistema pa铆ses de habla inglesa para fines comerciales y de Ingles ingenier铆a. Sus unidades fundamentales son: Longitud, fuerza, peso y tiempo. Unidad fundamental Magnitud fundamental Nombre S铆mbolo Longitud Pie ft Peso o fuerza Libra lb Tiempo Segundo sM. C. Erick Flores
    • 1.5.2 Sistema Ingles Sistema Las cantidades derivadas se obtienen como una combinaci贸n de las cantidades Ingles fundamentales. Cantidad f铆sica derivada Unidad de medida S铆mbolo 脕rea o superficie Pie cuadrado ft2 Volumen Pie cubico ft3 Velocidad Pie por segundo Aceleraci贸n Pie por segundo al cuadradoM. C. Erick Flores Masa Slug Presi贸n Libra por pulgada cuadrada
    • 1.5.2.1 Conversi贸n de unidades Cantidades equivalentes Longitud Volumen Tiempo 1m = 100 cm 1 m3 = 1000 litros 1 hora = 60 min 1m = 1000 mm 1 cm3 = 1 ml 1 min = 60 s 1 cm = 10 mm 1l = 1000 cm3 1 hora = 3600 s 1m = 39.37 in 1l = 1 dm3 1m = 3.281 ft 1 gal贸n = 3.785 litros 1m = 1.094 yd 1 km = 1000 m 1 in = 2.54 cm Fuerza Masa 1 ft = 0.3048 m 1 lb = 4.45 N 1 slug = 14.59 kg 1 ft = 30.48 cm 1 ft = 12 inM. C. Erick Flores 1 mi = 1.609 km 1 mi = 5280 ft 1 yd = 3.0 ft 1 yd = 91.44 cm 1 in =0.0254 m
    • 1.5.2.1 Conversi贸n de unidades Se anota la Ejemplo: convertir 120 m a pies cantidad f铆sica Paso 1: que se va a convertir. 120 m Se elige en la tabla de conversiones correspondiente el factor de conversi贸n Paso 2. que permita obtener la cantidad deseada. 1 ft = 0.3048 m Se multiplica la cantidad que se va a convertir con el factor de conversi贸n en forma de fracci贸n com煤n, de tal manera que se cancelen las cantidades no deseadas y se conservenM. C. Erick Flores las que se desean. Realizar las operaciones que se indican y las unidades deseadas.
    • Actividad de aprendizaje 1. La distancia que hay del home al jard铆n central de un campo de beisbol es de 400 pies (ft), convierta esta cantidad a metros. 2. Convierta una longitud de 1500 millas a kil贸metros. 3. Convierta una longitud de 800 km a millas. 4. Convertir una velocidad de 90 millas/h a kil贸metros/h. 5. Convertir a cm la pantalla de un televisor de 50 pulgadas (in). 6. La longitud de un campo de futbol americano es de 100 yardas (yd), convertirla a metros. 7. Convertir una velocidad de 120 km/h a millas/h. 8. Convertir una velocidad de 110 km/h a m/seg.M. C. Erick Flores 9. Convertir una velocidad de 25 m/seg a km/h. 10. Convertir una velocidad de 100 millas/h a m/seg. 11. Convertir una velocidad de 60 m/s a millas/h.
    • Tarea N掳 7 1. Una llave inglesa tiene una agarradera que mide 8 in. 驴Cu谩l es la longitud del mango en metros? 驴Cu谩l en cent铆metros? 2. Un gal贸n estadounidense equivale a 231 in3. si el tanque de gasolina de un autom贸vil es aproximadamente un paralelep铆pedo de 18 in de largo, 16 in de ancho y 12 in de alto, 驴Cu谩ntos galones le caben a este tanque? 3. Un contratista colocara azulejo importado en la pared de una cocina, que mide 6 metros de ancho y 4 metros de alto. 驴Cu谩ntos pies cuadrados (ft2) de azulejo se necesitan? 4. Un cohete es lazado y alcanza una altura de 198 km. 驴A cuanto equivale esta distancia en ft? 5. Una persona pesa 142 lb y tiene una altura de 5 ft y 5 in. Expresa el peso y la altura en unidades del Sistema Internacional.M. C. Erick Flores
    • 1.5.3 Tipos de errores en las mediciones La medici贸n directa: es la comparaci贸n entre una magnitud y una unidad de medida establecida. La medici贸n indirecta: se miden directamente otras cantidades y mediante la aplicaci贸n de ciertas reglas o formulas se obtiene el valor o cantidad buscada.M. C. Erick Flores
    • 1.5.3 Tipos de errores en las mediciones Al realizar una medici贸n, ya sea directa o indirecta, siempre se cometen errores. El error en la medici贸n puede definirse como la diferencia obtenido al hacer una medici贸n y el valor verdadero. 鈥 La mala 鈥 El defecto o 鈥 La incorrecta calibraci贸n de falta de postura del los mantenimiento observador al instrumentos en el aparato efectuar la de medici贸n. de medici贸n. medici贸n. 1 2 3 鈥 El defecto visual de la 鈥 El uso 鈥 FactoresM. C. Erick Flores persona que inadecuado del ambientales. realiza la instrumento. medici贸n. 4 5 6
    • 1.5.3 Tipos de errores en las mediciones 鈥 La mala 鈥 El defecto o 鈥 La incorrecta calibraci贸n de falta de postura del los mantenimiento observador al instrumentos en el aparato efectuar la de medici贸n. de medici贸n. medici贸n. 1 2 3 鈥 El defecto visual de la 鈥 El uso 鈥 Factores persona que inadecuado del ambientales. realiza la instrumento. medici贸n. 4 5 6M. C. Erick Flores
    • Tarea N掳 8 1. Organizados en equipos consigan el siguiente material: a) Cinta m茅trica b) Flexometro c) Regla d) Las agujetas de un zapato e) Un cintur贸n 2. Utilizando cada uno de los materiales, midan lo siguiente: largo y ancho de la entrada de donde est茅s, el per铆metro de la habitaci贸n donde est茅s y la estatura de uno de los integrantes del equipo. 3. Con base en sus resultados, contesten ls siguientes preguntas:M. C. Erick Flores a) 驴En que caso se dificulto mas la medici贸n? b) 驴Qu茅 tipos de error de medici贸n ocurrieron? c) 驴Qu茅 instrumento fue el mas adecuado para realizar la actividad?
    • 1.5.4 Notaci贸n cient铆fica 驴Te imaginas realizar c谩lculos con estas cantidades? 149 600 000 000 0.000 000 000 000 000 000 160 驴Conoces alguna forma de simplificar estas cantidades? Se pueden simplificar utilizando la notaci贸n cient铆fica o de las potencias de 10. Definimos notaci贸n cient铆fica cuando un numero entre 1 y 9 es multiplicado por una potencia de 10 y elevado a un exponente que puede ser positivo o negativo Si el punto decimal se desplaza a la izquierda, el exponente aumenta positivamente, as铆:M. C. Erick Flores 43 200 se escribe en la forma 4.3 x 104 300 000 000 se escribe como 3 x 108 9 000 000 000 se representa como 9 x 109
    • 1.5.4 Notaci贸n cient铆fica De la misma manera un numero decimal peque帽o puede escribirse en notaci贸n cient铆fica, es decir, un numero ente 1 y 9 multiplicado por la base 10 y elevado a una potencia negativa. El exponente negativo indica el numero de veces que el punto decimal se desplaza hacia la derecha. Por ejemplo: 0.000 000 550 en notaci贸n cient铆fica es 5.5 x 10-7 0.000 000 011 se escribe en notaci贸n cient铆fica como 1.1 x 10-8 Los n煤meros expresados en notaci贸n cient铆fica pueden sumarse, restarse, multiplicarse, dividirse o elevarse a potencias, aplicando las leyes de los exponentes. 1) Cuando se suman dos o mas n煤meros en notaci贸n cient铆fica, debe cuidarse que tengan exponentes id茅nticos. 2) En la multiplicaci贸n, los exponentes se suman.M. C. Erick Flores 3) Cuando los n煤meros se dividen, al exponente del numerador se le resta el exponente del denominador. 4) Cuando un numero en notaci贸n cient铆fica se eleva a una potencia los exponentes se multiplican.
    • 1.5.4 Notaci贸n cient铆fica Ejemplo: Realiza la siguiente suma: 1.54 x 1020 + 6.63 x 1021 1.54 x 1020 + 66.3 x 1021-1 = 1.54 x 1020 + 66.3 x 1020 = 67.84 x 1020 = 6.784 x 1021 Ejemplo: Realiza la siguiente resta: 1.6 x 10-18 - 6.3 x 10-20 1.6 x 10-18 – 0.063 x 10-20+2 = 1.6 x 10-18 – 0.063 x 10-18 = 1.537 x 10-18 Ejemplo: Realiza la siguientes multiplicaciones: (3.0 x 103)(2.5 x 105) = 7.5 x 103+5 = 7.5 x 108 (4.5 x 10-6)(5 x 102) 22.5 x 10-6+2 = 22.5 x 10-4 = 2.25 x 10-4+1 = 2.25 x 10-3M. C. Erick Flores
    • 1.6 Metodolog铆a cient铆fica Para obtener conclusiones seguras y ordenadas. Investigaci贸n cient铆fica Conjunto de procedimientos planeados, ordenados y sistematizados. M茅todo cient铆fico Adquirir, organizar y aplicar conocimientos. Estableci贸 un m茅todo eficaz Padre de la F铆sicaM. C. Erick Flores Experimental. Galileo Galilei
    • 1.6 Metodolog铆a cient铆fica 驴Qu茅 es 鈥 Es un proceso ordenado (receta) m茅todo? 驴Qu茅 es 鈥 Conjunto ordenado y clasificado ciencia? de conocimientosM. C. Erick Flores
    • 1.6 Metodolog铆a cient铆fica Propiedades generales de la ciencia Consenso de la comunidad cient铆ficaM. C. Erick Flores
    • 1.6 Metodolog铆a cient铆fica El m茅todo cient铆fico consta de los siguientes pasos: Observaci贸n Hip贸tesis Teor铆a, Ley o Experimentaci贸n principio Se reproducen Se establece Es la los fen贸menos cuando se percepci贸n o Posibles para comprueba que identificaci贸n soluciones. comprobar o una hip贸tesis esM. C. Erick Flores del problema. rechazar la completamente hip贸tesis. correcta.
    • 1.6 Metodolog铆a cient铆fica Curiosidad Observaci贸n Hip贸tesis Predicciones Experimentos Publicar No Si 驴Qu茅 fall贸? Consistencia No 驴Aceptaci贸n ComunidadM. C. Erick Flores Cient铆fica? Si Conocimiento
    • 1.7 Conocimiento cient铆ficoM. C. Erick Flores
    • 1.7 Conocimiento cient铆ficoM. C. Erick Flores
    • 1.7 Conocimiento cient铆fico CONOCIMIENTO EMPIRICO 鈥 Es producido por el hombre. 鈥 No sigue un proceso metodol贸gico. 鈥 Se percibe por los sentidos. 鈥 Existe en la naturaleza. 鈥 Forma parte de la vida cotidiana. CONOCIMIENTO CIENTIFICO 鈥 Es producido por el hombre. 鈥 Se basa en una metodolog铆a.M. C. Erick Flores 鈥 Se procesa mediante un m茅todo. 鈥 Se elabora en la ciencia o en el laboratorio. 鈥 Se investiga para encontrarlo.
    • 1.7 Conocimiento cient铆fico El conocimiento cient铆fico tiene una de sus materializaciones en la f铆sica, que estudia a la naturaleza y que es considerada la madre de todas las ciencias, ya que las dem谩s tienen origen o se fundamentan en ella. 驴C贸mo explicar el funcionamiento del coraz贸n y la transmisi贸n del impulso nervioso, si no conocemos al menos temas b谩sicos de electricidad?M. C. Erick Flores
    • Actividad de aprendizaje Mediante el trabajo de colaboraci贸n y en equipo, emprendan una investigaci贸n para conocer el impacto en la sociedad de los siguientes cinco descubrimientos del siglo XX. Hay que destacar los beneficios logrados. Com茅ntelo en grupo y lleguen a una conclusi贸n final. DESCUBRIMIENTO DE LA FISICA BENEFICIO PARA LA N掳 EN EL SIGLO XX SOCIEDAD 1 La televisi贸n 2 El radar 3 Las computadoras 4 Las naves espaciales 5 El rayo laserM. C. Erick Flores
    • Actividad de aprendizaje Realiza las siguientes actividades: 1. Desde hace miles de a帽os el hombre ha acumulado conocimientos emp铆ricos que aplica en la agricultura, la cer谩mica, la medicina, las artes y otras actividades. Anota cinco ejemplos de conocimiento empirico propio de la zona donde vives. Para llevar a cabo esta actividad, puedes hacer una investigaci贸n con las personas de tu colonia. 2. En los dos 煤ltimos siglos, y sobre todo en el presente, los conocimientos cient铆ficos obtenidos por experimentaci贸n y razonamiento han tra铆do numerosos descubrimientos e inventos que sirven a la humanidad. A continuaci贸n, anota cinco ejemplos de conocimiento cient铆fico. Consulta una biblioteca o investiga en internet.M. C. Erick Flores
    • UPAUniversidad Polit茅cnica de Aguascalientes M.C. Erick Flores