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- 1. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1 UNIDADES Y CONVERSIÓN DE UNIDADES (SEMANA 01 – SESIÓN 02)
- 2. ✓Al finalizar la sesión de clase el estudiante identifica las magnitudes físicas de un sistema y las clasifica según sus características. Así mismo las relaciona a través de las ecuaciones dimensionales. LOGROS
- 3. ✓Magnitudes físicas ✓Sistema de unidades ✓Ecuaciones dimensionales AGENDA
- 4. IMPORTANCIA En su formación académica y en su vida profesional, realizaran proyectos que requieran mediciones, por lo que tener conocimientos sobre los métodos de conversiones utilizados en las mediciones y las formas en que se representan estas mediciones, son muy importantes ya que permiten expresar los cálculos y la vez presentarlo de manera ordenada en los informes.
- 5. ¿Qué magnitudes físicas identificas en el objeto que se muestra? La Oficina Internacional de Pesas y Medidas, por medio del Vocabulario Internacional de Metrología (International Vocabulary of Metrology, VIM), define a la magnitud como un atributo de un fenómeno, un cuerpo o sustancia que puede ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente. MAGNITUDES FÍSICAS
- 6. Clasificación de magnitudes físicas Magnitudes físicas Según su expresión matemática Vectoriales Tensoriales Escalares Según su actividad Extensivas Intensivas
- 7. Son aquellas que quedan completamente definidas por un número y las unidades utilizadas para su medida. Magnitudes Escalares ➢Densidad 1,5 g/cm3 ➢Masa 10 g ➢Temperatura 34 °C https://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/basculas/bascula-digital-pce-bsh-10000.htm
- 8. Son aquellas magnitudes que para su completa determinación se necesita conocer su valor, su unidad y también su dirección. Magnitudes Vectoriales ➢ velocidad, ➢ aceleración, ➢ fuerza, ➢ desplazamiento, ➢ torque,
- 9. El sistema internacional de unidades fue 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 Sistema Internacional Magnitud Nombre de la unidad Símbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Intensidad de corriente ampere A Temperatura kelvin K Cantidad de sustancia mol mol Intensidad Luminosa candela cd
- 10. SLUMP
- 11. Ejercicio Identifique de las siguientes magnitudes físicas, cuales son magnitudes fundamentales (MF) y derivadas (MD). Además indique si son magnitudes escalares o vectoriales. Magnitud Física MF o MD ME o MV Presión Velocidad Rapidez Trabajo Energía Densidad Temperatura Desplazamiento 𝑀𝐷 𝑀𝐷 𝑀𝐷 𝑀𝐷 𝑀𝐷 𝑀𝐷 𝑀𝐹 𝑀𝐹 𝑀𝐸 𝑀𝑉 𝑀𝐸 𝑀𝐸 𝑀𝐸 𝑀𝐸 𝑀𝐸 𝑀𝑉
- 12. Sistema Inglés Pulgada (in) Pie (ft) 1 in = 25,4 mm = 2,54 cm = 0,0254 m 1 ft = 12 in 1 ft = 0,304 8 m Yarda (yd) 1 yd = 3ft = 36 in 1 yd = 0,914 4 m Milla (mi) 1 mi = 5 280 ft = 1 760 yd 1 mi = 1,609 km = 1 609 m Libra (lb) 1 lb = 4,454 N Slug (slug) 1 slug = 14,60 kg 1 J = 0,738 ft lb 1 Btu = 778 ft lb = 1 054 J 1 atm = 14,7 lb/in2 Ejemplo: Convertir 57,3 in a m 𝟓𝟕, 𝟑 𝒊𝒏 = 𝟓𝟕, 𝟑 𝒙 𝟎, 𝟎𝟐𝟓𝟒 𝒎 𝒊𝒏 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟓𝟒 𝒎 𝟓𝟕, 𝟑 𝒊𝒏 𝒙 𝟎, 𝟎𝟐𝟓𝟒 𝒎 𝒊𝒏 = 𝟏, 𝟒𝟓𝟓𝟒𝟐 𝒎 = 𝟏, 𝟒𝟓𝟓𝟒𝟐 𝒎
- 13. Tabla de prefijos Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo 1024 yotta Y 10-24 yocto y 1021 zetta Z 10-21 zepto z 1018 exa E 10-18 atto a 1015 peta P 10-15 femto f 1012 tera T 10-12 pico p 109 giga G 10-9 nano n 106 mega M 10-6 micro µ 103 kilo k 10-3 mili m 102 hecto h 10-2 centi c 101 deca da 10-1 deci d
- 14. Cifras Significativas https://sp.depositphotos.com/167687688/stock-photo-the-process-of-measuring-the.html Son todas las cifras exactas que resultan de la medición más la última cifra que es estimada 14,20 cm Cifras exactas Cifra estimada 4 Cifras significativas Multiplicación y división 11,2 cm x 6,3 cm = 70,56 = 71 cm 2 550,2 g - 200,78 g = 349,4 g Suma y resta
- 15. Ejemplo La densidad de la glicerina es 1,261 g/cm3; exprese el valor en kg/m3 y, en notación científica e indique cuantas cifras significativas tiene Solución: 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒈 𝒄𝟑𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒌 𝒈 𝒌 𝒄𝟑𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒈 𝒄𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒌 𝒈 𝟏𝟎𝟑 (𝟏𝟎−𝟐)𝟑𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏𝒙 𝟏𝟎𝟑 𝒌 𝒈 𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒈 𝒄𝒎𝟑 𝒙 𝟏𝒌𝒈 𝟏𝟎𝟑𝒈 𝒙 𝟏𝒄𝒎𝟑 𝟏𝟎−𝟔𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒌 𝒈 𝟏𝟎𝟑𝟏𝟎−𝟔𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏 𝒌 𝒈 𝟏𝟎𝟑𝟏𝟎−𝟔𝒎𝟑 𝟏, 𝟐𝟔𝟏𝒙 𝟏𝟎𝟑 𝒌 𝒈 𝒎𝟑
- 16. Análisis Dimensional Magnitud Símbolo Unidad Longitud L metro (m) Masa M kilogramo (kg) tiempo T segundo (s) Intensidad de corriente I ampere (A) Intensidad luminosa J candela (cd) Temperatura θ kelvin (K) Cantidad de sustancia N mol (mol) Ԧ 𝑥(t)= Ԧ 𝑥0 + Ԧ 𝑣𝑡 + 1 2 Ԧ 𝑎𝑡2 [ Ԧ 𝑥 t ]= [ Ԧ 𝑥0] = Ԧ 𝑣𝑡 = [ 1 2 Ԧ 𝑎𝑡2 ]
- 17. Propiedades del álgebra dimensional A y B son cantidades físicas y r ∈ R. 1) 𝐴𝐵 = 𝐴 [𝐵] 2) 𝐴 𝐵 = 𝐴 [𝐵] 3) 𝐴𝑟 = [𝐴]𝑟 4) 𝑐𝐴 = 𝑐 𝐴 5) 𝐴 ± 𝐵 𝑟 = 𝐴 𝑟 = [𝐵]𝑟 , c es una constante Ejemplo 1: Se tiene la expresión: 𝑥 = 𝜋4𝑦2, halle la dimensión de 𝑥. [𝒙] = [𝒚]𝟐 [𝑥] = [𝜋4𝑦2] [𝑥] = [𝜋4][𝑦2] Ejemplo 2: Se tiene la expresión: m = sen30° 𝑦cos 60°. Halle la dimensión de m. [𝑚] = [sen30° 𝑦cos 60°] [𝑚] = [sen30°][𝑦1/2] [𝑚] = [𝒚]𝟏/𝟐
- 18. NO OLVIDAR! ✓ Las magnitudes físicas se pueden clasificar en magnitudes escalares y vectoriales; así como en magnitudes fundamentales y derivadas. ✓ Los vectores permiten representar a las magnitudes vectoriales. ✓ Las cifras significativas depende del proceso de medición. ✓ Las ecuaciones dimensionales nos permite verificar que las relaciones entre las magnitudes fundamentales y derivadas son correctas. Recuerda
- 19. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA ✓ Serway, R. y Jewett, J.W.(2015) Física para ciencias e ingeniería. Volumen I. México. Ed. Thomson. ✓ Sears F., Zemansky M.W., Young H. D., Freedman R.A. (2016) Física Universitaria Volumen I, Undécima Edición. México. Pearson Educación. COMPLEMENTARIA ✓ Tipler, P., Mosca, G. (2010) Física para la ciencia y la tecnología. Volumen I. México Ed. Reverté . ✓ Feynman, R.P. y otros. (2005) Física. Vol. I. Panamá. Fondo Educativo interamericano. ✓ Halliday, D., Resnick, R. y Krane, K.S.(2008) Física. Volumen I. México. Ed. Continental.