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- 1. UNIDAD I MEDICIONES Y UNIDADES Materia: FISICA I
- 2. Definición Fisica: Es la ciencia básica que estudia a los objetos y fenómenos de la naturaleza, sin importar si son animados o inanimados, orgánicos o inorgánicos. Objeto: Todo ente, ya sea material o inmaterial que se manifiesta en el espacio. Una silla, un electrón, un haz de luz, una porción de aire, una galaxia, etc. Espacio: Objeto más elemental de la naturaleza, en el cual se ubican los demás objetos. Sistema: Conjunto de uno o más objetos que se considera como una sola cosa, tomando en cuenta el espacio que éste ocupa. Frontera: Región que separa al sistema de sus alrededores. Fenomeno: Acontecer que consiste en el cambio de las características de uno o mas sistemas. Por ejemplo, cuando cambia la ubicación de un objeto ocurre el movimiento que es un fenómeno; si el espacio que ocupa cierta cantidad de gas aumenta, decimos que ocurre una expansión que es otro fenómeno.
- 3. Definición Cantidad fisica: representación formal de un atributo de algún sistema o fenómeno. Por ejemplo: la masa (m) representa la cantidad de materia que conforma a un sistema, el volumen (V) representa la extensión o tamaño que ocupa un sistema en el espacio, la velocidad (v) representa a la manera de moverse de un objeto; así a cada atributo le corresponde una cantidad física. Una cantidad física puede ser escalar, vectorial o tensorial. De acuerdo a la manera en que matemáticamente se pueda evaluar. Si requiere de un solo número, como es el caso de la masa (m) y el volumen (V), se tratará de una cantidad física escalar; sin embargo si se requiere de un vector para representarla y evaluarla, se tratará de una cantidad física vectorial, como la fuerza (F) y la velocidad (v). En cuanto a los tensores, éstos corresponden a matemáticas más avanzadas y en este curso no los ocuparemos. Otro aspecto sobre las cantidades físicas es que deben identificarse como asociadas a un sistema o a un fenómeno.
- 4. Conjuntosnuméricos Existen cantidades físicas que son básicas por referirse a atributos primarios de un sistema o fenómeno. Éstas son tales como: la masa, la longitud, el tiempo, la intensidad de corriente eléctrica y la intensidad luminosa.
- 5. Trabajo Practico N° 1 Haga una tabla que contenga: en la primer columna el nombre de la cantidad física, en la segunda columna el atributo que representa, en la tercer columna ponga si es escalar o vectorial, y en la cuarta columna la o las letras que se usan para representarla. Debe incluir a las cantidades físicas que son más comunes e importantes e incluya dentro de la cantidad física: • Longitud, área, volumen, posición, distancia, desplazamiento, masa, cantidad de sustancia, densidad de masa, tiempo, velocidad, velocidad angular, aceleración, ímpetu, impulso, fuerza, energía, trabajo, calor y potencia.
- 6. Trabajo Practico N° 1
- 8. Unidadesdemedidasysistemasdeunidades Cada cantidad física es cuantificable, es decir, su valor debe decirnos cuánto hay del atributo que representa en un objeto o fenómeno. Por esta razón se han generado patrones de comparación llamados “unidades físicas” o “unidades de medida”, con ellos podemos llevar a cabo el proceso de comparación al que comúnmente denominamos “medición”. UNIDAD FÍSICA: Patrón de comparación que nos permite cuantificar una cantidad física. Las cantidades físicas básicas (masa. Longitud, tiempo e intensidad de corriente eléctrica) poseen para su medida las unidades: kilogramo (kg), metro (m), segundo (s) y ampere (A), respectivamente. El tamaño de cada una de estas unidades se define como sigue:
- 9. MAGNITUD UNIDAD LONGITUD Metro MASA Kilogramo TIEMPO INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA TEMPERATURA CANTIDAD DE SUSTANCIA INTENSIDAD LUMINOSA Segundo Amperio Kelvin Mol Candela SÍMBOLO FUNDAMENTALES SUPLEMENTARIAS m kg s A K mol cd ÁNGULO PLANO ÁNGULO SÓLIDO Radián Estereorradián rad sr Sistemainternacionaldemedidas
- 10. Metro Es la distancia entre dos trazos realizados sobre una barra de platino e iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de París. En 1960, se vuelve a definir como 1 650 763,73 longitudes de onda de la luz anaranjada-rojiza emitida por el átomo de Kriptón-86 . En 1983, se redefine como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un tiempo de 1/299 792458 segundos. En la fotografía se puede observar el metro patrón que se conserva en el Centro Español de Metrología (Madrid). Metro:
- 11. Kilogramo Es la masa de un cilindro de platino e iridio de 39 milímetros de diámetro y 39 milímetros de altura y que se conserva en la oficina de Pesas y Medidas de París. En las imágenes puedes observar diferentes tipos de balanzas. Balanza electrónica de precisión. Balanza de precisión. Balanza romana. Balanza de platillos. Kilogramo:
- 12. Segundo Se define a veces, aunque se sabe que no es un valor constante, como la fracción 1/86 400 del día solar medio ( tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta sobre su eje de rotación). La última definición, de 1967, alude a la frecuencia de resonancia del átomo de cesio, 9192 631770 Hz; así, en la actualidad se define como la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación que corresponde a la transición entre dos niveles energéticos hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133. El instrumento que utilizamos para medir el tiempo es el cronómetro. Segundo:
- 13. Amperio Es la intensidad de una corriente eléctrica que, al circular en el mismo sentido por dos conductores paralelos infinitamente largos, situados en el vacío y a un metro de distancia, hace que se atraigan con una fuerza de 2 · 10-7 newton por cada metro de longitud. El instrumento de medida que utilizamos para medir la intensidad de corriente es el amperímetro. Amperio:
- 14. Kelvin La escala termodinámica de temperaturas se adoptó en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas celebrada en París en 1960, y se define como la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Con esto, la temperatura de congelación del agua a la presión de 1 atm se tomó como 273,15 K, y la de ebullición, 373,15 K. Por tanto, y al igual que la escala Celsius (llamada así en honor del astrónomo sueco Anders Celsius, quien la propuso en el siglo XVIII), la escala Kelvin tiene 100 divisiones; cada una de ellas es un Kelvin. Kelvin:
- 15. Mol Es la cantidad de sustancia que contiene tantas unidades elementales de materia (átomos, moléculas, iones...) como las que hay en 0,012 kg de carbono-12 (6,023 · 1023). Este número es el que conocemos como número de Avogadro. La fotografía muestra un mol de diferentes sustancias: agua, fósforo, cinc y dicromato de potasio. Aunque la masa es diferente para cada una de ellas, todas contienen el mismo número de entidades elementales (la misma cantidad de sustancia). Mol:
- 16. Candela Es la intensidad luminosa de una fuente que, en una dirección dada, emite una radiación monocromática de frecuencia 540 · 1012 Hz, y cuya intensidad energética en esa dirección es de 1/683 vatios/estereorradián (el estereorradián es una unidad suplementaria del SI). Candela:
- 17. A partir de estas unidades básicas se pueden escribir todas las demás unidades de medida, por ejemplo:
- 21. Ejercicios
- 22. Ejercicios
- 23. Ejercicios
- 24. Ejercicios
- 25. Ejercicios
- 26. Ejercicios
- 33. Vectores