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1. FISICA 1
Prof. Melchor Llosa Demartini
ESTUDIOS GENERALES

2.  Comprende los conocimientos básicos teóricos de física y desarrolla
adecuadamente los problemas de aplicación.
 Desarrolla problemas y ejercicios en base a ecuaciones de matemática y física.
 Conoce y comprende las propiedades físicas de la materia para resolver
problemas de aplicación.
 Identifica los procesos físicos y su aplicación en ingeniería.
 Aplica los conocimientos teóricos adquiridos mediante el trabajo experimental
en laboratorio.
Competencias del curso

3.  Semana 1: “MAGNITUDES”
 Semana 2: “ALGEBRA VECTORIAL”
 Semana 3: “SISTEMAS DE REFERENCIA Y CINEMATICA 1”
 Semana 4: “SISTEMAS DE REFERENCIA Y CINEMATICA 2”
 Semana 5: “MOVIMIENTO CIRCULAR”
 Semana 6 : “DINAMICA LINEAL, MOMENTO E IMPULSO”
 Semana 7 :“DINAMICA ROTACIONAL, TRABAJO Y ENERGIA”
 Semana 8: “EVALUACION PARCIAL”
 Semana 9: “CONSERVACION DE LA ENERGIA”
 Semana 10 :“MOVIMIENTO DE UN SISTEMA DE PARTICULAS”
 Semana 11: “ESTATICA ‐ PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO”
 Semana 12: “ESTATICA ‐ SEGUNDA CONDICION DE EQUILIBRIO”
 Semana 13:“DINAMICA ROTACIONAL”
 Semana 14: “MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE”
 Semana 15: “EXAMEN FINAL”
 Semana 16: “EXAMEN SUSTITUTORIO”
Contenido de la asignatura

4. MAGNITUDES

5. ¿Qué es la física?
Física es la ciencia que investiga los
conceptos fundamentales de materia,
energía y espacio y las relaciones
entre ellos
La física es la más básica de las
ciencias, y apuntala a todas las otras
disciplinas de la ciencia, la medicina
y la ingeniería.
Los físicos solucionan problemas que
con frecuencia encuentran nuevos
retos y desarrollan nuevas teorías.

6. Relación con otras disciplinas
Un fuerte antecedente en física le
prepara para casi cualquier ocupación
que involucre ciencias o ingenierías.
NIST
Alto
voltaje
NASA
Mars Rover

7. Cantidades físicas
Una cantidad física es una propiedad cuantificable o asignable
adscrita a un fenómeno, cuerpo o sustancia particular.
Tiempo
Carga
eléctrica
Longitud

8. Unidades
Una unidad es una cantidad física particular con la que se
comparan otras cantidades del mismo tipo para expresar su valor.
Medición del
diámetro del disco.
Un metro es una unidad
establecida para medir longitud.
Con base en la definición, se dice
que el diámetro es 0,12 m o 12
centímetros.

9. Unidad del SI de medición de longitud
Un metro es la longitud de la ruta recorrida por una onda
luminosa en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299 792 458
segundos.
1 m
1
segundo
299 792 458
t 

10. Unidad SI de medición de masa
El kilogramo es la unidad de masa – es igual a la masa del
prototipo internacional del kilogramo.
Este estándar es el único que
requiere comparación para validar un
artefacto. En la Oficina Internacional
de Pesos y Medidas hay una copia
del estándar.

11. Unidad SI de medición de tiempo
El segundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de
la radiación correspondiente a la transición entre los dos
niveles hiperfinos del estado base del átomo de cesio 133.
Reloj atómico de fuente de
cesio: El tiempo primario y
la frecuencia estándar para
el USA (NIST)

12. Siete unidades fundamentales
Cantidad Unidad Símbolo
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Tiempo Segundo s
Corriente eléctrica Ampere a
Temperatura Kelvin K
Intensidad luminosa Candela cd
Cantidad de sustancia Mol mol
Website: http://physics.nist.gov/cuu/index.html

13. Sistemas de unidades
Sistema SI: Sistema internacional de unidades
establecido por el Comité Internacional de Pesos y
Medidas. Dichas unidades se basan en definiciones
estrictas y son las únicas unidades oficiales para
cantidades físicas.
Unidades usuales en EUA (USCU): Unidades más antiguas
todavía de uso común en Estados Unidos, pero las
definiciones se deben basar en unidades SI.

14. Unidades para mecánica
En mecánica sólo se usan tres cantidades fundamentales:
masa, longitud y tiempo. Una cantidad adicional, fuerza, se
deriva de estas tres.
Cantidad Unidad SI Unidad USCS
Masa kilogramo (kg) slug (slug)
Longitud metro (m) pie (ft)
Tiempo segundo (s) segundo (s)
Fuerza newton (N) libra (lb)

15. Procedimiento para convertir unidades
1. Escriba la cantidad a convertir.
2. Defina cada unidad en términos de la unidad deseada.
3. Por cada definición, forme dos factores de conversión, uno
como recíproco del otro.
4. Multiplique la cantidad a convertir por aquellos factores que
cancelarán todo menos las unidades deseadas.

16. Incertidumbre en la medición
Todas las mediciones se suponen aproximadas con el último
dígito estimado.
0 1 2
Aquí, la longitud en
“cm” se escribe
como: 1,43 cm
El último dígito “3” se estima como 0,3 del intervalo
entre 3 y 4.

17. Mediciones estimadas
0 1 2
Longitud = 1,43 cm
El último dígito es estimación, pero es significativo. Dice
que la longitud real está entre 1,40 cm y 1,50 cm. Sin
embargo, no sería posible estimar otro dígito, como 1,436.
Esta medición de longitud se puede dar a tres
dígitos significativos, con el último estimado.

18. Dígitos significativos y números
Cuando se escriben números, los ceros que se usan SÓLO
para ayudar a ubicar la coma decimal NO son significativos,
los otros sí. Vea los ejemplos.
0,0062 cm 2 cifras significativas
4,0500 cm 5 cifras significativas
0,1061 cm 4 cifras significativas
50,0 cm 3 cifras significativas
50,600 cm 3 cifras significativas

19. Regla 1. Cuando se multiplican o dividen números
aproximados, el número de dígitos significativos en la
respuesta final es el mismo que el número de dígitos
significativos en el menos preciso de los factores.
Ejemplo:
La forma correcta de escribir la
respuesta es:
P = 7,0 N/m2
El factor menos significativo (45) sólo tiene dos (2) dígitos,
así que sólo se justifican dos en la respuesta.

20. Regla 2. Cuando se suman o restan números aproximados, el
número de dígitos significativos será igual al número más
pequeño de lugares decimales de cualquier término en la
suma o diferencia.
Ej: 9,65 cm + 8,4 cm – 2,89 cm = 15,16 cm
Note que la medición menos precisa es 8,4 cm. Por tanto,
la respuesta debe estar a la décima de cm más cercana aun
cuando requiera 3 dígitos significativos.
La forma correcta de
escribir la respuesta es:
15,2 cm

21. A = LW = (8,71 cm)(3,2 cm) = 27,872 cm2
Sólo 2 dígitos justificados: A = 28 cm2
Ejemplo 2. Encuentre el perímetro de la placa que mide 95,7
cm de largo y 32 cm de ancho.
p = 8,71 cm + 3,2 cm + 8,71 cm + 3,2 cm
Respuesta a décimas de cm: p = 23,8 cm

22. Redondeo de números
Recuerde que las cifras significativas se aplican al
resultado que reporte. Redondear sus números en el
proceso puede conducir a errores.
Regla: Siempre retenga en sus cálculos al menos
una cifra significativa más que el número que
debe reportar en el resultado.
Con las calculadoras, usualmente es más fácil
conservar todos los dígitos hasta que reporte el
resultado.

23. Reglas para el redondeo de números
Regla 1. Si el resto más allá del último dígito a reportar es
menor que 5, elimine el último dígito.
Regla 2. Si el resto es mayor que 5, aumente el dígito final
por 1.
Regla 3. Para evitar sesgos de redondeo, si el resto es
exactamente 5, entonces redondee el último dígito al
número par más cercano.

24. Ejemplos
Regla 1. Si el resto más allá del último dígito a reportar es
menor que 5, elimine el último dígito.
Redondee lo siguiente a 3 cifras significativas:
4,99499 se vuelve 4,99
0,09403 se vuelve 0,0940
95 632 se vuelve 95 600
0,02032 se vuelve 0,0203

25. Ejemplos
Regla 2. Si el resto es mayor que 5, aumente el dígito final
por 1.
Redondee lo siguiente a 3 cifras significativas:
2,3452 se vuelve 2,35
0,08757 se vuelve 0,0876
23 650,01 se vuelve 23 700
4,99502 se vuelve 5,00

26. Ejemplos
Regla 3. Para evitar sesgos de redondeo, si el resto es exactamente
5, entonces redondee el último dígito al número par más cercano.
Redondee lo siguiente a 3 cifras significativas:
3,77500 se vuelve 3,78
0,024450 se vuelve 0,0244
96 650 se vuelve 96 600
5,09500 se vuelve 5,10

27. Trabajar con números
El trabajo en clase y el
de laboratorio se
deben tratar de modo
diferente.
En clase, por lo general
no se conocen las
incertidumbres en las
cantidades. Redondee
a 3 cifras significativas
en la mayoría de los
casos.
En laboratorio, se conocen
las limitaciones de las
mediciones. No se deben
conservar dígitos que no
estén justificados.

28. Ejemplo para salón de clases
Un auto que inicialmente viaja a 46 m/s experimenta
aceleración constante de 2 m/s2 durante un tiempo de 4.3 s.
Encuentre el desplazamiento total dada la fórmula.
x = 216 m
Para el trabajo en clase, suponga que toda la
información dada es precisa a 3 cifras significativas.
𝑥 𝑣 𝑡
1
2
𝑎𝑡
0 46 𝑚/𝑠 4,3𝑠
1
2
2 𝑚/𝑠 4.3𝑠
197,8 𝑚 18,48 𝑚 216,29 𝑚

29. Ejemplo de laboratorio
Una hoja metálica mide 233,3 mm de largo y 9,3 mm de
ancho. Encuentre su área
Note que la precisión de cada medida está a la décima de
milímetro más cercana. Sin embargo, la longitud tiene 4 dígitos
significativos y el ancho sólo 2.
¿Cuántos dígitos significativos hay en el producto de longitud
y ancho (área)?
Dos (9,3 tiene menos dígitos significativos).

30. Área = LA = (233,3 mm)(9,3 mm)
Área = 2169,69 mm2
Pero sólo se pueden
tener dos dígitos
significativos. Por
ende, la respuesta se
convierte en:
Área = 2200 mm2
L = 233,3 mm
A = 9,3 mm

31. Encuentre el perímetro de la hoja metálica que mide
L = 233,3 mm y A = 9,3 mm. (Regla de la suma)2
p = 233,3 mm + 9,3 mm + 233,3 mm + 9,3 mm
p = 485,2 mm
Perímetro = 485,2 mm
L = 233,3 mm
A = 9,3 mm
Nota: En este caso, el
resultado tiene más
dígitos significativos que
el factor ancho.

32. Notación científica
0 000000001 10
0 000001 10
0 001 10
1 10
1000 10
1 000 000 10
1 000 000 000 10
9
6
3
0
3
6
9
,
,
,
=
=
=
=
=
=
=
-
-
-
La notación científica proporciona un método abreviado para
expresar números o muy pequeños o muy grandes.
Ejemplos:
93 000 000 mi = 9,30 x 107 mi
0,00457 m = 4,57 x 10-3 m
𝑣
876 𝑚
0,00370 𝑠
8,76 𝑥 10 𝑚
3,70 𝑥 10 𝑠
𝑣 3,24 𝑥 10 𝑚/𝑠

33. Notación científica y cifras significativas
Con la notación científica uno puede fácilmente seguir la pista
de los dígitos significativos al usar sólo aquellos dígitos
necesarios en la mantisa y dejar que la potencia de diez ubique el
decimal.
Ejemplo. Exprese el número 0,0006798 m, preciso a tres dígitos
significativos.
Mantisa x 10-4 m
El “0” es significativo, el último dígito en duda.
6,80 x 10-4 m