Introduciendo temas de fisica

1. Tema 1 – La Física. Magnitudes y su medida
1.1.- La Física: Objeto, estructura y método.
1.2.- La Física actual y su relación con otras disciplinas.
1.3.- Magnitudes físicas y su medida. Sistemas de unidades.
Ecuación de dimensiones.

2. 1.1 – La Física. Objeto, estructura y método
 Ciencia.
Del latín conocer o saber. Aparece dividida en ramas:
- Biología: Estudia los organismos vivos.
- Geología: Estudia la Tierra.
- Astronomía: Estudia los astros.
- Física
 Física.
Del griego naturaleza. Estudio de fenómenos naturales.
En el s. XIX aparecía dividida en ramas independientes relacionadas
con la forma de obtener la información del mundo
- Óptica: Relacionada con la luz y sentido de la vista.
- Acústica: Relacionada con sonido y sentido del oído.
- Termodinámica: Relacionada con calor-frío y sentido del tacto.
- Mecánica: Relacionada con el movimiento.
- Electromagnetismo: Última en desarrollarse. No relacionada con
los sentidos.

3. 1.1 – La Física. Objeto, estructura y método
A principios del s. XX la aparición de la teoría de la relatividad y la
mecánica cuántica junto con el refinamiento de los métodos de
observación permitieron un conocimiento más profundo de la materia
apareciendo la Física como un todo unificado.
La Física es la ciencia que estudia como se comportan, se mueven,
se estructuran e interactúan entre si todas las cosas de este mundo,
a todas las escalas de espacio, de tiempo y complejidad.

4. 1.2 – La Física actual y su relación con otras disciplinas.
La Física es la más autónoma (establece sus conceptos y leyes sin
necesidad de otras ciencias) y fundamental (otras ciencias se valen de
sus conocimientos) de todas las ciencias.
La Física está estrechamente relacionada con la Ingeniería y la
Tecnología.
- Física: Conocimiento de la naturaleza y saber por si mismo.
- Tecnología: Fin práctico y dominio de la naturaleza.
Ciencia y Tecnología se influyen mutuamente:
- Leyes del electromagnetismo  Desarrollo de la radio, teléfono,..
- Pulido de lentes e invención del telescopio  Mejora en las
mediciones astronómicas y desarrollo de la teoría de la
Gravitación.

5. 1.2 – La Física actual y su relación con otras disciplinas.
La Física es una ciencia experimental y para lograr sus metas depende
de:
-La Observación: Examen cuidadoso y crítico de un fenómeno a
través de la identificación, medición y análisis de los factores que
influyen en el fenómeno.
- La Experimentación: Observación de los fenómenos en
condiciones controladas. Importancia del laboratorio.
- La construcción de Teorías: Conjunto de conceptos y relaciones
que explican los resultados de las observaciones y experimentos.
Estos se expresan a través del lenguaje matemático.
Es importante en Física el concepto de modelo Versión simplificada
de un sistema físico.

6. ¿Qué se entiende por Biofísica?
• La biofísica es una ciencia interdisciplinar en la que la
biología y la física se conjugan para aplicar conceptos físicos
al estudio de los organismos vivos y los sistemas
biológicos. Aunque en principio se podría pensar que esta
dinámica pone la física al servicio de la biología, pero no
viceversa, la realidad es que la física también se beneficia de la
aplicación biológica pues muchas veces le ofrece pruebas
empíricas para sus teorías.
Fisiología es la disciplina que estudia el funcionamiento de los seres vivos, sus
mecanismos de regulación y las adaptaciones que se suceden a lo largo de la vida.
Este funcionamiento se basa en procesos de naturaleza físico-química, cuyas
bases físicas también son objeto de estudio de esta asignatura.

7. 1.3 – Magnitudes físicas y su medida. Sistema de
unidades y ecuación de dimensiones.
La Física es una ciencia cuantitativa y se basa en la medición.
La medición es la determinación del valor numérico de una propiedad física
como resultado de compararla con una cantidad arbitraria (unidad).
Una magnitud física es cualquier propiedad susceptible de ser medida.
Se distinguen magnitudes fundamentales (no vienen definidas en función de
otras) y derivadas (son función de las fundamentales).
Tres magnitudes físicas fundamentales son longitud, tiempo y masa.
Existen distintos sistemas de unidades:
- Sistema Internacional (SI) o MKS: metro (m), kilogramo (kg) y segundo (s).
- Sistema cegesimal (CGS): centímetro (cm), gramo (g) y segundo (s).
Reglas para las unidades:
- Se representan con símbolos no abreviaturas (sin punto al final).
- Se escriben en minúscula excepto si hacen mención a un personaje ilustre
que lo hacen en mayúscula.
- Las unidades derivadas pueden expresarse en función de las
fundamentales.

8. 1.3 – Magnitudes físicas y su medida. Sistema de
unidades y ecuación de dimensiones.
 Dimensiones y ecuaciones de dimensiones
El concepto de dimensión fue introducido para distancia y luego extendido a
otras magnitudes físicas.
Las dimensiones de las magnitudes fundamentales son L (longitud), M
(masa) y T (tiempo).
Las dimensiones de las magnitudes derivadas se pueden hallar a partir de
las fundamentales (ecuación de dimensiones).
En una ecuación física:
-Solo se pueden sumar y restar magnitudes con dimensiones iguales.
-Los términos a ambos lados de la ecuación han de tener dimensiones
iguales.
Puede haber magnitudes físicas distintas con iguales dimensiones.
Puede haber magnitudes físicas sin dimensiones.

9. 1.3 – El sistema adoptado internacionalmente es el S.I. (Sistema
Internacional) que tiene siete unidades básicas.
 Longitud: m (metro)
 Masa: kg (kilogramo)
 Tiempo: s (segundo)
 Temperatura: K (kelvin)
 Cantidad de sustancia: mol
 Corriente eléctrica: A (Ampere)
 Intensidad lumínica: Cd (Candela)
Otras cantidades físicas como el volumen, fuerza, densidad,
superficie, presión, etc. Se expresan en función de las anteriores y se
llaman cantidades derivadas y sus unidades derivadas (N, Pa, Watt,
Joule, etc.)
¿Todas éstas que tienen en común?

10. 1.1 – ERRORES
Concepto:
El error es la diferencia entre el valor real y el medido, sin embargo puesto
que el valor real nunca se conoce realmente, el error siempre debe estimarse.
La incertidumbre también se conoce como error, la distinción entre dos
mediciones: la medida y la real.
Por ello distinguiremos tres tipos de errores:
• Errores Sistemáticos: se deben en general a defectos en el aparato o instrumento de
medida empleado y a vicios del observador en el uso del método o la técnica elegida.
Por ejemplo: el instrumento de medición dilatado por aumento de temperatura. Si una
medida tiene errores sistemáticos pequeños se dice que es de gran exactitud.
• Errores de Apreciación: todo instrumento supuesto sin errores, posee una escala con
la cual se compara la magnitud a medir. Esta escala posee divisiones, y en general, el
valor de la magnitud no corresponde a un número entero de estas divisiones.
• Errores Accidentales: se deben a factores no previsibles como la variación de las
condiciones ambientales durante la medición, la falta de definición del objeto a medir
(bordes no uniformes), fatiga momentánea del observador, etc.

12. Precisión y exactitud
Exactitud: Una medida es exacta, si el valor medido es idéntico al valor real.
Precisión: La precisión es inversamente proporcional al desvío estándar de
las mediciones efectuadas. Cuánto más dispersos sean los datos alrededor
de su media, más impreciso será el método de medida.