Análisis Dimensional
Análisis Dimensional
 Una magnitud física se puede expresar en diferentes unidades. Por ejemplo la masa
se puede expresar en kilogramo o gramo, que equivale a poner en una sola
dimensión de magnitud
 La dimensión de la magnitud se expresa mediante un símbolo encerrado entre
corchetes. Ejemplos: masa [M], longitud [L], tiempo [T].
Magnitudes Fundamentales
Magnitudes Derivadas
¿Para qué sirve el análisis dimensional?
 Para expresar las magnitudes derivadas en función de las magnitudes
fundamentales
 Para comprobar la veracidad de las fórmulas físicas mediante el principio de
homogeneidad dimensional
 Para determinar fórmulas empíricas a partir de datos experimentales
Para resolver ecuaciones dimensionales…
Se debe saber lo siguiente:
 La suma o resta de la misma unidad genera la misma unidad
L+L-L+L=L
 Cualquiera que sea el coeficiente numérico, siempre se reemplaza con 1.
3M+4M=M
 Por otro lado, las reglas de multiplicación y división si se cumplen:
L‧L‧M = L2M
 Se escriben en forma de entero, si es quebrado se hacen entero con exponentes
negativos
M/L = ML-1
Principios del Análisis Dimensional
1.- Principio de Existencia
Toda cantidad física está definida para expresar leyes o principios físicos y es la
combinación de las magnitudes fundamentales
2.- Principio de Homogeneidad
Toda ecuación algebraica que constituya la expresión de una ley física debe tener las
mismas dimensiones en todos sus términos
EJEMPLO
Análisis Dimensional - Ejercicios
 Realizar el análisis dimensional de la velocidad que es el desplazamiento dividido
para un tiempo
 Cuál es el análisis dimensional de la aceleración si es una distancia dividida para el
tiempo al cuadrado.
Análisis Dimensional - Ejercicios
 La fuerza está dada por la ecuación F=ma. Donde m es la masa y a es la
aceleración. ¿Cuál es el análisis dimensional?
 Realizar el análisis dimensional de la densidad si es la masa dividida para el
volumen
Análisis Dimensional - Ejercicios
 El trabajo es igual a la fuerza por el desplazamiento. Donde el desplazamiento es
una longitud. ¿Cuál es el análisis dimensional?
 Realizar el análisis dimensional de la potencia si es el trabajo dividido para el
tiempo
Análisis Dimensional - Ejercicios
 ¿Qué dimensiones deben tener las constantes A y B para que la siguiente ecuación
de velocidad de una partícula sea homogénea. v = At2 - Bt
Análisis Dimensional - Ejercicios
 Cuáles son las dimensiones de k1, k2, k3 y k4 en la siguiente relación si d es una
longitud y t es tiempo
d=k1t+k2t2+k3d+k4

Análisis dimensional

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  • 2.
    Análisis Dimensional  Unamagnitud física se puede expresar en diferentes unidades. Por ejemplo la masa se puede expresar en kilogramo o gramo, que equivale a poner en una sola dimensión de magnitud  La dimensión de la magnitud se expresa mediante un símbolo encerrado entre corchetes. Ejemplos: masa [M], longitud [L], tiempo [T].
  • 3.
  • 4.
  • 5.
    ¿Para qué sirveel análisis dimensional?  Para expresar las magnitudes derivadas en función de las magnitudes fundamentales  Para comprobar la veracidad de las fórmulas físicas mediante el principio de homogeneidad dimensional  Para determinar fórmulas empíricas a partir de datos experimentales
  • 6.
    Para resolver ecuacionesdimensionales… Se debe saber lo siguiente:  La suma o resta de la misma unidad genera la misma unidad L+L-L+L=L  Cualquiera que sea el coeficiente numérico, siempre se reemplaza con 1. 3M+4M=M  Por otro lado, las reglas de multiplicación y división si se cumplen: L‧L‧M = L2M  Se escriben en forma de entero, si es quebrado se hacen entero con exponentes negativos M/L = ML-1
  • 7.
    Principios del AnálisisDimensional 1.- Principio de Existencia Toda cantidad física está definida para expresar leyes o principios físicos y es la combinación de las magnitudes fundamentales 2.- Principio de Homogeneidad Toda ecuación algebraica que constituya la expresión de una ley física debe tener las mismas dimensiones en todos sus términos
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    Análisis Dimensional -Ejercicios  Realizar el análisis dimensional de la velocidad que es el desplazamiento dividido para un tiempo  Cuál es el análisis dimensional de la aceleración si es una distancia dividida para el tiempo al cuadrado.
  • 10.
    Análisis Dimensional -Ejercicios  La fuerza está dada por la ecuación F=ma. Donde m es la masa y a es la aceleración. ¿Cuál es el análisis dimensional?  Realizar el análisis dimensional de la densidad si es la masa dividida para el volumen
  • 11.
    Análisis Dimensional -Ejercicios  El trabajo es igual a la fuerza por el desplazamiento. Donde el desplazamiento es una longitud. ¿Cuál es el análisis dimensional?  Realizar el análisis dimensional de la potencia si es el trabajo dividido para el tiempo
  • 12.
    Análisis Dimensional -Ejercicios  ¿Qué dimensiones deben tener las constantes A y B para que la siguiente ecuación de velocidad de una partícula sea homogénea. v = At2 - Bt
  • 13.
    Análisis Dimensional -Ejercicios  Cuáles son las dimensiones de k1, k2, k3 y k4 en la siguiente relación si d es una longitud y t es tiempo d=k1t+k2t2+k3d+k4