Fisica

UPA
Universidad Politécnica de
Aguascalientes

FISICA I

M. C. Erick Alberto Flores González

Propósitos

 ¿Que aprenderás?
 Conocerás los conceptos básicos de la física, la
relación que guarda con otras ciencias y la
influencia que tiene con la tecnología y la
sociedad.
 Comprenderás el uso de la notación científica, así
como los sistemas de unidades internacional e
ingles.
 Aplicaras la conversión de unidades, la
metodología científica y el conocimiento
científico.
M. C. Erick Flores

Evaluación diagnostica
1. ¿De que forma se relaciona la física 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 eléctrica

Masa Cantidad de masa

Tiempo Intensidad luminosa

3. ¿Qué es el movimiento?
4. ¿Hay algo en la naturaleza que no se mueva? Argumenta tu
respuesta.
5. ¿Qué tipos de movimientos conoces? Descríbelos.
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

 La Física es una de las Ciencias Naturales que
mas ha contribuido al desarrollo y bienestar del
hombre, porque gracias a su estudio e
investigación ha sido posible encontrar en
múltiples casos, una explicación clara y útil a los
fenómenos que se presentan en nuestra vida
diaria.

 La palabra Física proviene del vocablo
griego physike, cuyo significado es
naturaleza. La Física es ante todo una
M. C. Erick Flores

Ciencia Experimental, pues sus
principios y leyes se fundamentan en la
experiencia adquirida al reproducir
intencionalmente muchos de los
fenómenos.

1.1 Ubicación de la asignatura
 Es importante comprender los conceptos
y principios básicos de la física antes de
intentar resolver, analizar o reflexionar
sobre problemas y fenómenos físicos.

 La física 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 esfuerzo
M. C. Erick Flores

por explicar como y porque el mundo
que nos rodea se comporta de cierta
manera

Ubicación de la asignatura

Física
Movimiento
Fuerza

Sonido Ciencia
Básica

Energía
M. C. Erick Flores

Calor

Campo de acción de la física

Tiempo

Espacio

El Universo

Energía
Materia
M. C. Erick Flores


Energía

Materia

Es abstracta, es la combinación
intangible de propiedades e
2002 interacciones físicas evidentes
Todo aquello que ocupa un en distintas formas conocidas
lugar en el espacio y esta
constituido por moléculas
Así, la materia es la sustancia y
2001 la energía es su motor.

Se observa en nuestro entorno que el uso adecuado de la
M. C. Erick Flores

energía puede llevarnos a una tranquilidad y bienestar o ser
el medio de destrucción de nuestro entorno y de la especie
humana. Así, la aplicación de la física exige la conservación
de nuestro medio ambiente, lo que dará certidumbre a
futuras generaciones respecto a los recursos para satisfacer
sus necesidades y preservar el ecosistema.


Relación de la Herramienta
sustentación del fundamental para
mundo con la otras Ciencias
física Naturales

Ambiental Biofísica

Social Física Astrofísica

Económica Física cuántica
M. C. Erick Flores

La física relaciona la sociedad con la situación
económica, política y el nivel de desarrollo de
ciencia y tecnología

Actividad para el aprendizaje significativo
La ciencia física genera conocimientos, no es simplemente una recolección de
datos. Las principales teorías físicas se proponen explicar las observaciones
hechas de fenómenos físicos. Para validarse y ser aceptadas, estas teorías 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
compañeros y lleguen juntos a una conclusión final.

1. ¿Por qué se dice que la física es una ciencia?

2. Explica la importancia de la física para que nuestra sociedad humana se
desarrolle de manera sustentable.

3. La física es una herramienta fundamental para otras ciencias naturales y da
M. C. Erick Flores

origen a otras ciencias mas complejas. Menciona dos de estas ciencias.

4. Con la información de que ya dispones, construye un mapa mental donde
destaques la importancia de la física en la vida cotidiana.

1.2 Relación interdisciplinaria

Física
Se divide en:

Física Clásica Física Moderna
a) Mecánica a) Física cuántica
I. Cinemática b) Física relativista
II. Dinámica
M. C. Erick Flores

b) Termodinámica
c) Acústica
d) Óptica
e) Electromagnetismo

CIENCIAS CAMPOS DE ESTUDIO

Herramienta importante para cuantificar los fenómenos
Matemáticas
físicos

Explica la combinación de los átomos y la formación de
Química moléculas y como interactúan para constituir la
diversidad de la materia

Aplica las leyes de óptica para observar y estudiar los
Astronomía
cuerpos celestes

Mineralogía Aplica las ciencias física al estudio de los minerales

Aplica las leyes de la física al estudio de la materia viva
Biología
y sus manifestaciones
M. C. Erick Flores

Estudia la estructura y transformación de la tierra
Geografía
según las leyes de la fisca

Estudia los fenómenos atmosféricos con la aplicación
Meteorología
de las leyes físicas


Por lo tanto, la física tiene como objeto de estudio a la
materia en la naturaleza y se empeña en descubrir y
estudiar las leyes que rigen los fenómenos físicos para
emplearlas en beneficio de la humanidad. En síntesis,
podemos definir la física como: La ciencia que estudia la
materia, la energía y sus interrelaciones, en función del
tiempo y el espacio.
M. C. Erick Flores

Ejercicio

Elabora un mapa conceptual donde destaques las divisiones y las
ramas de estudio de la física.
M. C. Erick Flores


La física se relaciona con otros campos importantes de la ciencia y
son destacadas sus aplicaciones en la medicina, la biología, las
ciencias de la tierra, la arquitectura y la tecnología.
Ejercicio

1. Completa la tabla siguiente. Toma como referencia el ejemplo.
Debes considerar por lo menos dos aplicaciones de la física, así
como la relación que tiene con otras asignaturas que hayas
estudiado
M. C. Erick Flores

Aportación de la física
Relación con otras
N° Dispositivo para su
asignaturas
funcionamiento
El uso de lentes y Química y biología, en la
espejos; las propiedades observación y análisis de
1 El microscopio y características del los microrganismos
material para su
elaboración
2 La computadora

3 Internet

4 La secadora centrifuga

5 El cronometro

6 El proyector de acetatos

7 La televisión
M. C. Erick Flores

8 El torno

9 El osciloscopio

10 Una balanza

1.3 Fenómenos naturales

Espacio

Fenómenos
naturales Fenómenos
Materia naturales
físicos
químicos
•No cambia la
estructura •Se producen
interna de la cambios en la
materia. La naturaleza composición de
la materia.
•Huracanes
•Rayos •Combustión
•Movimiento •Fotosíntesis
M. C. Erick Flores

•Imágenes en •Digestión
Energía
espejos •Oxidación
•Calor

Tiempo

1.4 Tecnologia y sociedad
La sociedad: es un grupo de personas,
familias, pueblos o naciones, las cuales
Sociedad necesitan la ciencia y tecnología para
satisfacer sus necesidades y tener una mejor
calidad de vida.

La ciencia: es un conjunto de conocimientos
que se obtienen mediante la observación y
Ciencia razonamiento para dar respuesta a preguntas
teóricas.
M. C. Erick Flores

Tecnología: Es un conjunto de teorías y
técnicas que, mediante un método,
Tecnología
aprovechan los conocimientos científicos
para resolver problemas prácticos.

Un fenómeno es un suceso que afecta nuestros sentidos y que produce una
consecuencia. Los fenómenos pueden ser de dos tipos: Físicos y Químicos.
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 fenómeno
es Físico, o una Q si se trata de un fenómeno Químico.
N° FENOMENOS TIPO DE FENOMENOS

1 La deformación elástica de una barra de metal

2 La respiración

3 La digestión de los alimentos

4 La fuerza ejercida de un cuerpo sobre otro

5 La oxidación del cobre

6 El ciclo del agua
M. C. Erick Flores

7 La combustión de la gasolina

8 La deformación de plástico flexible

9 La transpiración

10 El movimiento del autobús


Ejercicio

2. Con la finalidad de comprobar los conocimientos que haz alcanzado hasta este
momento, completa la siguiente tabla.

N° INVENTOS BENEFICIOS PERJUICIOS

1 Calculadora

2 Teléfono celular

3 Computadora

4 Internet

5 Horno de microondas
M. C. Erick Flores

1.5 Sistemas físicos

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, y
M. C. Erick Flores

encerrada entre intercambio de su masa
limites reales o materia o permanece
imaginarios. energía con sus constante.
alrededores.

1.5.1 Sistema de coordenadas cartesianas

Sistema de
coordenadas
cartesianas Cantidades
físicas

Método para describir
la posición de un
cuerpo en el espacio Escalares y
en diferentes tiempos Vectoriales
y se designa con las
M. C. Erick Flores

coordenadas (x,y)


 Las cantidades escalares se definen como “aquellas que
únicamente poseen magnitud, que se indica con un numero y
una unidad”.

 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 °C, 70 °F.

 Las cantidades escalares con las mismas unidades pueden
sumarse o restarse algebraicamente.
M. C. Erick Flores

 Ejemplo 2:
45 km + 20 km = 65 km
1.70 m – 1.50 m = 0.20 m
90 kg + 65 kg = 155 kg


 Las cantidades vectoriales se definen como “aquellas que
además de la magnitud y unidad, poseen una dirección y
sentido, es decir, están orientadas”.

 Ejemplo 1:
Un desplazamiento de 100 km, de sur a norte.
La velocidad máxima para circular es de 80 km/h de
oriente a poniente.
Una fuerza de 220 N a 30°, para mover una mesa.
M. C. Erick Flores


 Las cantidades físicas vectoriales se expresan por medio de
un vector, que se define como: “un segmento de recta
representado por medio de una flecha que tiene magnitud,
dirección y sentido”.

Sentido
Magnitud
40° Dirección
Punto de aplicación
M. C. Erick Flores


 Características de un vector:
M. C. Erick Flores


 Ejemplo:
Un automóvil es jalado por tres fuerzas que actúan en
distintas direcciones. Los vectores F1, F2 y F3
representan a las fuerzas que actúan sobre el.

y
F1 = 200 N
F2 = 250 N
25°
30°
x
40°
M. C. Erick Flores

F3 = 350 N


 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°
• La x es positiva a la derecha del
origen y la y es positiva hacia arriba
del origen de las coordenadas.
• La x es negativa a la izquierda del
origen y la y es negativa hacia abajo
-y 0°
del origen. 180°
O xE360°
• La dirección del vector se expresa en o
ángulos medidos en sentido
M. C. Erick Flores

contrario al movimiento de las
manecillas del reloj.
• La dirección del vector puede darse
también con referencia a las 270°
-x
S
direcciones de los puntos cardinales


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 gráficamente de la siguiente manera: la
dirección 50° al noreste, se representa gráficamente de
siguiente forma:

N
N
90° F = 500 N al NE
85m

45° 60°
O 0° 360°
O 180° E
o
25m
M. C. Erick Flores

F = 240 N al S

270°
S
S


Coplanares

B

No coplanares A C Colineales

Sistema
de vectores
M. C. Erick Flores

Concurrentes E D Paralelos


Resultante
Vector que produce por el solo, el mismo efecto que los
demás vectores del sistema

Equilibrante

Vector encargado de equilibrar el sistema, tiene la misma
magnitud y dirección que la resultante, pero consentido
contrario.
M. C. Erick Flores

1.5.1.1 Suma y resta de vectores

Hay métodos 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, dirección y sentido, es decir la orientación que
tengan.

Los vectores se suman mediante los siguientes métodos:
• Método gráfico.
• Teorema de Pitágoras.
• Ley de los senos y los cosenos.
• Método de componentes rectangulares.

Distancia: Es una magnitud escalar que mide la longitud total
recorrida por un cuerpo físico.
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.

Ejemplo 1:
Un jinete y su caballo cabalgan 3km al Norte y después 4km al
Oeste.
a) ¿Cuál es la distancia total que recorren?
b) ¿Cuál 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 aritméticamente las ello
utilizaremos
distancias: el método gráfico.
Escala: 1cm = 1km d1 + d2 = 3km + 4km = 7km
dt =

N
7
4km 6

Dt =7km d2
5
4
M. C. Erick Flores

3
R=5km 3km
2
α=37° 1 d1
O 7 6 5 4 3 2 1 E

S

Ejemplo 2:
Una lancha de motor efectúa los siguientes desplazamientos: 300m al
oeste, 200m al Norte, 350m al Noreste y 150m al Sur, Calcular:
a) ¿Que distancia total recorre?
b) Determinar gráficamente cual es su desplazamiento resultante,
en que dirección actúa y cual es el valor de su ángulo 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 =150m
M. C. Erick Flores

R =300m
d2 =200m
80.5°
O E
d1 =300m
S

Ejemplo 3:
Una ardilla camina en busca de comida, efectuando los siguientes desplazamientos: 15m al
Sur, 23m al Este, 40m en dirección Noreste con un ángulo de 35° medido respecto al Este,
30m en dirección Noroeste que forma un ángulo de 60° medido con respecto al Oeste, y
finalmente 15m en una dirección Suroeste con un ángulo de 40° medido respecto al Oeste.
Calcular:
a) ¿Cuál es la distancia total recorrida?
b) Determinar gráficamente cual es su desplazamiento resultante, en que dirección
actúa y cual es el valor de su ángulo con respecto al Este

N d5=15m
b) Escala: 1cm = 100m
40°

d4=30m

R =38m
60°
M. C. Erick Flores

40°
O E
d1=15m d3=40m
35°
d2=23m
a) La distancia total es igual a:
S dt=15m+23m+40m+30m+15m= 123m

Tarea N° 5
1. Un ciclista efectúa dos desplazamientos, el primero de 7km al Norte y el
segundo de 5km al Este. Calcular:

a) ¿Cuál es la distancia total recorrida por el deportista?
b) Encuentre gráficamente cual es el desplazamiento resultante, así como la
dirección en que actúa y el valor del ángulo medido respecto al Este.

2. Un jugador de futbol americano efectúa los siguientes desplazamiento: 6m al
Este, 4m en dirección Noroeste y finalmente 2m al Norte. Calcular:


3. Un camello en el desierto realiza los siguientes desplazamientos: 3km al Sur,
4km al Este, 2.5km en dirección Noreste con un ángulo de 37 medido respecto
M. C. Erick Flores

al este y 2.4km al Norte. Calcular:


1.5.1.2 Teorema de Pitágoras

El método del teorema de Pitágoras
Teorema
se utiliza cuando dos vectores A y B son
de
perpendiculares entre si, esto es,
Pitágoras
forman un triangulo rectángulo.

“Para cualquier triangulo rectángulo,
Concepto el cuadrado de la hipotenusa es igual
del T.P. a la suma de los cuadrados de los
catetos”.

Representación
R2 = A2 + B2
M. C. Erick Flores

algebraica
R =√ A2 + B2


Representación
R2 = A2 + B2
algebraica
R =√ A2 + B2

Al ser un vector es
necesario calcular la
dirección y lo haremos
R a través de la función
B trigonométrica de la
tangente:

α tan α = B/A
α = tan-1 B/A
M. C. Erick Flores

A

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 dirección de la resultante.
M. C. Erick Flores

Tarea N° 6
Encuentra el vector resultante y el ángulo que forma, de los siguientes casos:

F1 = 3N d1 = 25m

F2 = 2.5N d2 = 35m

V1 = 400m/s
M. 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 triángulos
senos y
oblicuángulos, que no forman ningún
cosenos
ángulo recto.

“El 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 ángulo que forman esos dos lados”.

Representación
a2 = b2 + c2 – 2bc cosA
b2 = a2 + c2 – 2ac cosB
M. C. Erick Flores

algebraica
c2 = a2 + b2 – 2ab cosC


Representación
a2 = b2 + c2 – 2bc cosA
algebraica b2 = a2 + c2 – 2ac cosB
c2 = a2 + b2 – 2ab cosC

a c
B

C A
M. C. Erick Flores

b


Ejemplo 1:
Del siguiente sistema de vectores, hallar la resultante y el ángulo que
forma con la horizontal por el método analítico:

F1 = 60 N
F1 = 60 N
40°
F2 = 90 N 40°
F2 = 90 N

R=?
M. C. Erick Flores

F1 = 60 N
θ=? 40°

F2 = 90 N


Ejemplo 2:
Un automóvil recorre 80m en dirección 30° al noroeste y despues 140m
hacia el norte. Hallar la resultante del desplazamiento del automóvil y su
dirección:

N

140m R=?

θR

α
M. C. Erick Flores

80m
30°
O E
S

Tarea N° 7
Encuentra el vector resultante y el ángulo que forma, de los siguientes casos:

F1 = 35m

F1 = 2N
120°
35°
F2 = 25N
F2 = 3N

F1 = 4N

F2 = 3N 130°
M. C. Erick Flores

1.5.2 Sistemas de unidades

1 2 3
Sabemos que la Para lo cual se Las magnitudes físicas
física 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
patrón es la unidad
Sistema Internacional
que se toma como de medidas y el
norma. Sistema Ingles o
Británico.
M. C. Erick Flores

1.5.2 Sistema Internacional
El SI esta formado por 7 cantidades fundamentales:
Longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura
SI termodinámica, cantidad de sustancia e intensidad
luminosa. El sistema métrico se ramifica en dos
sistemas de unidades; el MKS y el CGS.

Unidad fundamental
Magnitud fundamental
Nombre Símbolo
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Tiempo Segundo s
Corriente eléctrica Ampere A
Temperatura, termodinámica Kelvin K
M. C. Erick Flores

Cantidad de sustancia Mol Mol
Intensidad luminosa Candela Cd


SI El sistema métrico se ramifica en dos sistemas de
unidades; el MKS y el CGS.

Sistema internacional
MKS CGS
Longitud Metro (m) Centímetro (cm)
Masa Kilogramo (kg) Gramo (g)
Tiempo Segundo (s) Segundo (s)
M. C. Erick Flores

A partir de las unidades fundamentales podemos
llevar a cabo mediciones de muchas cantidades que
SI se denominan derivadas, como área, volumen,
presión, velocidad y fuerza. Reciben este nombre por
ser una combinación de dos o mas unidades
fundamentales

Cantidad física derivada Unidad de medida Símbolo

Área o superficie Metro cuadrado m2
Volumen Metro cubico m3

Velocidad Metro por segundo

Aceleración Metro por segundo al cuadrado
M. C. Erick Flores

Fuerza Newton

Presión Pascal

Prefijo Símbolo Equivale a Ejemplo
Es muy común que al experimentar o resolver algún
problema, nos enfrentemos con cantidades muy
1 000 000 000 000 = 1012 1 terámetro (Tm)
SI Tera pequeñas o muy grandes (el tamaño de una molécula o
T
un billón 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 gigámetro (Gm)
1
9
Giga por G el empleo de
mil 109 m
Múltiplos unidades múltiplo o submúltiplo.
1 000 000 = 10 6 1 megámetro (Mm)
Mega M
un millón 106 m
1 000 = 103 1 kilometro (km)
Kilo k
mil 103 m
100 = 102 1 hectómetro (hm)
Hecto h
cien 102 m
10 = 101 1 decámetro (dam)
Deca da
diez 10 m
0.1 = 10-1 1 decímetro (dm)
Deci d
un decimo 10-1 m
0.01 = 10-2 1 centímetro (cm)
Centi c
Submúltiplos

un centésimo 10-2 m
0.001 = 10-3 1 milímetro (mm)
Mili m
un milésimo 10-3 m
M. C. Erick Flores

0.000001 = 10-6 1 micrómetro (μm)
Micro μ
un millonésimo 10-6 m
0.000000001 = 10-9 1 nanómetro (nm)
Nano n
un milmillonésimo 10-9 m
0.000000000001 = 10-12 1 picómetro (pm)
Pico p
un billonésimo 10-12 m
0.000000000000001 = 10-15 1 femtómetro (fm)
Femto f
un mil billonésimo 10-15 m

1.5.2 Sistema Ingles
El Sistema Ingles se utiliza todavía en EUA y otros
Sistema países de habla inglesa para fines comerciales y de
Ingles ingeniería. Sus unidades fundamentales son: Longitud,
fuerza, peso y tiempo.

Unidad fundamental
Nombre Símbolo
Longitud Pie ft
Peso o fuerza Libra lb
Tiempo Segundo s
M. C. Erick Flores

1.5.2 Sistema Ingles

Sistema Las cantidades derivadas se obtienen como
una combinación de las cantidades
Ingles
fundamentales.

Cantidad física derivada Unidad de medida Símbolo

Área o superficie Pie cuadrado ft2
Volumen Pie cubico ft3

Velocidad Pie por segundo

Aceleración Pie por segundo al cuadrado
M. C. Erick Flores

Masa Slug

Presión Libra por pulgada cuadrada

1.5.2.1 Conversión 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 galón = 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 in
M. 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 Conversión de unidades
Se anota la Ejemplo: convertir 120 m a pies
cantidad física Paso 1:
que se va a
convertir.
120 m
Se elige en la tabla
de conversiones
correspondiente el
factor de conversión
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 conversión en
forma de fracción común,
de tal manera que se
cancelen las cantidades no
deseadas y se conserven
M. 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 jardín central de un campo de beisbol es de 400
pies (ft), convierta esta cantidad a metros.

2. Convierta una longitud de 1500 millas a kilómetros.

3. Convierta una longitud de 800 km a millas.

4. Convertir una velocidad de 90 millas/h a kilómetros/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° 7
1. Una llave inglesa tiene una agarradera que mide 8 in. ¿Cuál es la longitud del
mango en metros? ¿Cuál en centímetros?

2. Un galón estadounidense equivale a 231 in3. si el tanque de gasolina de un
automóvil es aproximadamente un paralelepípedo de 18 in de largo, 16 in de
ancho y 12 in de alto, ¿Cuántos 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. ¿Cuántos pies cuadrados (ft2) de azulejo se
necesitan?

4. Un cohete es lazado y alcanza una altura de 198 km. ¿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 medición directa: es la comparación entre una
magnitud y una unidad de medida establecida.
La medición indirecta: se miden directamente
otras cantidades y mediante la aplicación de
ciertas reglas o formulas se obtiene el valor o
cantidad buscada.
M. C. Erick Flores


Al realizar una medición, ya sea directa o indirecta, siempre se
cometen errores. El error en la medición puede definirse como la
diferencia obtenido al hacer una medición y el valor verdadero.

• La mala • El defecto o • La incorrecta
calibración de falta de postura del
los mantenimiento observador al
instrumentos en el aparato efectuar la
de medición. de medición. medición.

1 2 3
• El defecto
visual de la • El uso
• Factores
M. C. Erick Flores

persona que inadecuado del
ambientales.
realiza la instrumento.
medición.

4 5 6


• La mala • El defecto o • La incorrecta
calibración de falta de postura del
los mantenimiento observador al
instrumentos en el aparato efectuar la
de medición. de medición. medición.

1 2 3
• El defecto
visual de la • El uso
• Factores
persona que inadecuado del
ambientales.
realiza la instrumento.
medición.

4 5 6
M. C. Erick Flores

Tarea N° 8
1. Organizados en equipos consigan el siguiente material:

a) Cinta métrica
b) Flexometro
c) Regla
d) Las agujetas de un zapato
e) Un cinturón

2. Utilizando cada uno de los materiales, midan lo siguiente: largo y
ancho de la entrada de donde estés, el perímetro de la habitación
donde estés 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) ¿En que caso se dificulto mas la medición?
b) ¿Qué tipos de error de medición ocurrieron?
c) ¿Qué instrumento fue el mas adecuado para realizar la
actividad?

1.5.4 Notación científica

¿Te imaginas realizar cálculos con estas cantidades?

149 600 000 000
0.000 000 000 000 000 000 160

¿Conoces alguna forma de simplificar estas cantidades?

Se pueden simplificar utilizando la notación científica o de las
potencias de 10. Definimos notación científica 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, así:
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

De la misma manera un numero decimal pequeño puede escribirse
en notación científica, 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 notación científica es 5.5 x 10-7
0.000 000 011 se escribe en notación científica como 1.1 x 10-8
Los números expresados en notación científica pueden sumarse,
restarse, multiplicarse, dividirse o elevarse a potencias, aplicando las
leyes de los exponentes.
1) Cuando se suman dos o mas números en notación científica, debe
cuidarse que tengan exponentes idénticos.
2) En la multiplicación, los exponentes se suman.
M. C. Erick Flores

3) Cuando los números se dividen, al exponente del numerador se le
resta el exponente del denominador.
4) Cuando un numero en notación científica se eleva a una potencia
los exponentes se multiplican.

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 10-3
M. C. Erick Flores

1.6 Metodología científica

Para obtener conclusiones
seguras y ordenadas.
Investigación científica
Conjunto de procedimientos
planeados, ordenados y
sistematizados. Método científico

Adquirir, organizar y
aplicar conocimientos.
Estableció un método eficaz

Padre de la Física
M. C. Erick Flores

Experimental.
Galileo Galilei


¿Qué es • Es un proceso ordenado (receta)
método?

¿Qué es • Conjunto ordenado y clasificado
ciencia? de conocimientos
M. C. Erick Flores


Propiedades generales
de la ciencia

Consenso
de la
comunidad
científica
M. C. Erick Flores


El método científico consta de los siguientes pasos:

Observación Hipótesis Teoría, Ley o
Experimentación
principio

Se reproducen Se establece
Es la los fenómenos cuando se
percepción o Posibles para comprueba que
identificación soluciones. comprobar o una hipótesis es
M. C. Erick Flores

del problema. rechazar la completamente
hipótesis. correcta.


Curiosidad

Observación

Hipótesis

Predicciones

Experimentos Publicar
No Si
¿Qué falló? Consistencia
No
¿Aceptación
Comunidad
M. C. Erick Flores

Científica?

Si
Conocimiento

1.7 Conocimiento científico
M. C. Erick Flores


CONOCIMIENTO EMPIRICO
• Es producido por el hombre.
• No sigue un proceso metodológico.
• Se percibe por los sentidos.
• Existe en la naturaleza.
• Forma parte de la vida cotidiana.

CONOCIMIENTO CIENTIFICO
• Es producido por el hombre.
• Se basa en una metodología.
M. C. Erick Flores

• Se procesa mediante un método.
• Se elabora en la ciencia o en el laboratorio.
• Se investiga para encontrarlo.


El conocimiento científico tiene
una de sus materializaciones en la
física, que estudia a la naturaleza
y que es considerada la madre de
todas las ciencias, ya que las
demás tienen origen o se
fundamentan en ella.

¿Cómo explicar el funcionamiento del corazón y la transmisión del
impulso nervioso, si no conocemos al menos temas básicos de
electricidad?
M. C. Erick Flores

Mediante el trabajo de colaboración y en equipo, emprendan una
investigación para conocer el impacto en la sociedad de los siguientes
cinco descubrimientos del siglo XX. Hay que destacar los beneficios
logrados. Coméntelo en grupo y lleguen a una conclusión final.

DESCUBRIMIENTO DE LA FISICA BENEFICIO PARA LA
N° EN EL SIGLO XX SOCIEDAD
1 La televisión

2 El radar

3 Las computadoras

4 Las naves espaciales

5 El rayo laser
M. C. Erick Flores

Realiza las siguientes actividades:

1. Desde hace miles de años el hombre ha acumulado conocimientos
empíricos que aplica en la agricultura, la cerámica, 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 investigación con las personas de tu
colonia.

2. En los dos últimos siglos, y sobre todo en el presente, los conocimientos
científicos obtenidos por experimentación y razonamiento han traído
numerosos descubrimientos e inventos que sirven a la humanidad. A
continuación, anota cinco ejemplos de conocimiento científico. Consulta
una biblioteca o investiga en internet.
M. C. Erick Flores

UPA
Universidad Politécnica de
Aguascalientes

M.C. Erick Flores

Fisica

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