fisica. medicion y resolucion de problemas (1)

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Page 1: Fisica. medicion y resolucion de problemas (1)
Page 2: Fisica. medicion y resolucion de problemas (1)

La física es una de las ciencias más fundamentales.

Los principios de la física desempeñan un papelfundamental en el esfuerzo científico por entendercómo las actividades humanas afectan a la atmósfera ya los océanos, y en la búsqueda de otras fuentesalternas de energía.

La física es la base de toda la ingeniería y la tecnología.Ningún ingeniero podría diseñar un dispositivopráctico, sin antes entender sus principios básicos.

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La física es una aventura que encontraremosestimulante, a veces frustrante y en ocasionesdolorosas, pero con frecuencia proporcionaráabundantes beneficios y satisfacciones.

La física despertará nuestro sentido de lo bello, asícomo nuestra inteligencia racional.

Lo que conocemos del mundo físico se basa en loscimientos establecidos por gigantes comoGalileo, Newton, Maxwell y Einstein, cuya influencia seha extendido más allá de la ciencia para afectarprofundamente las formas en que vivimos y pensamos.Compartiremos la emoción de esos descubrimientoscuando aprendamos a usar la física para resolverproblemas prácticos y entender los fenómenoscotidianos

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La física es una ciencia experimental.

Los físicos observan los fenómenos naturales y tratande encontrar los patrones y principios que losrelacionen.

Dichos patrones se denominan teorías físicas, o siestán bien establecidos y se usan ampliamente leyes oprincipios físicos.

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Los experimentos requieren mediciones cuyosresultados suelen describirse con números.

Un número empleado para describir cuantitativamenteun fenómeno físico es una cantidad física.

Al medir una cantidad siempre la comparamos con unestándar de referencia.

Este estándar define una unidad de la cantidad.

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Las mediciones exactas y confiables exigen unidadesinmutables que los observadores puedan duplicar endistintos lugares.El sistema de unidades empelado por los científicos eingenieros en todo el mundo se denomina comúnmente"sistema métrico ", pero desde 1960 su nombre oficiales Sistema Internacional, o SI.

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Las definiciones de las unidades básicas del sistemamétrico han evolucionado.

Cuando la Academia Francesade Ciencias estableció elsistema en 1791, el metro sedefinió como unadiezmillonésima de ladistancia entre el Polo Norte yel Ecuador.El segundo se definió como eltiempo que tarda un péndulode 1 m de largo en oscilar deun lado a otro.

Estas definiciones eran poco prácticas y difíciles deduplicar con precisión, por lo que se han refinado poracuerdo internacional.

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Le Système International d'UnitésEs el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y espor ello por lo que también se lo conoce como “sistemamétrico”.Se instauró en 1960, a partir de la Conferencia Generalde Pesos y Medidas, durante la cual inicialmente sereconocieron seis unidades físicas básicas.

En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.

En Ecuador se adoptó mediante la Ley Nº 1.456 dePesas y Medidas, promulgada en el Registro Oficial Nº468 del 9 de enero de 1974.

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Existen sólo tres países en el mundo que en sulegislación no han adoptado el Sistema Internacionalde Unidades como prioritario o único.

(Birmania, Liberia y Estados Unidos)

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Una de las características trascendentales, queconstituye la gran ventaja del Sistema Internacional, esque sus unidades se basan en fenómenos físicosfundamentales (la única excepción es la unidad de lamagnitud masa)Las unidades del SI constituyen referencia internacionalde las indicaciones de los instrumentos de medición, alas cuales están referidas mediante una concatenacióninterrumpida de calibraciones o comparaciones.

Los símbolos de las unidades son entesmatemáticos, no abreviaturas. Por ello deben escribirsesiempre tal cual están establecidos, precedidos por elcorrespondiente valor numérico, en singular, ya quecomo tales símbolos no forman plural.

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Magnitud física básicaSímbolo

dimensionalUnidad básica

Símbolo de la unidad

Longitud L metro m

Tiempo T segundo s

Masa M kilogramo kg

Intensidad de corriente eléctrica

I amperio A

Temperatura Θ kelvin K

Cantidad de sustancia N mol mol

Intensidad luminosa J candela cd

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Sirven para nombrar a los múltiplos y submúltiplos decualquier unidad del SI, ya sean unidadesbásicas o derivadas.

Estos prefijos se anteponen al nombre de la unidad paraindicar el múltiplo o submúltiplo decimal de la misma;del mismo modo, los símbolos de los prefijos seanteponen a los símbolos de las unidades.

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10n Prefijo Símbolo

1024 yotta Y

1021 zetta Z

1018 exa E

1015 peta P

1012 tera T

109 giga G

106 mega M

103 kilo k

102 hecto h

101 deca da

10n Prefijo Símbolo

10−1 deci d

10−2 centi c

10−3 mili m

10−6 micro µ

10−9 nano n

10−12 pico p

10−15 femto f

10−18 atto a

10−21 zepto z

10−24 yocto y

No se pueden poner dos o más prefijos juntos.

Hay que tener en cuenta antes los prefijos que laspotencias.

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Es el conjunto de las unidades no métricas (que seutilizan actualmente) y que es oficial en solo 3 países enel mundo .

Este sistema se deriva de la evolución de las unidadeslocales a través de los siglos, y de los intentos deestandarización en Inglaterra. Las unidades mismastienen sus orígenes en la antigua Roma.

Hoy en día, estas unidades están siendo lentamentereemplazadas por el Sistema Internacional deUnidades, aunque en Estados Unidos la inercia delantiguo sistema y el alto costo de migración ha impedidoen gran medida el cambio.

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Unidades de longitud

• 1 pulgada (in) = 2,54 cm

• 1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cm

• 1 yarda (yd) = 3 ft = 36 in = 91,44 cm

• 1 milla (mi) = 1.609m

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Unidades de masa

• 1 libra (lb) = 0,4536 kg

• 1 u.t.m. = 9,8 kg

Unidades de volumen

• 1 litro (l) = 103 m3

• 1 galón = 3,7854 litros

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Usamos ecuaciones para expresar las relaciones entrecantidades físicas representadas por símbolosalgebraicos.Toda ecuación debe ser dimensionalmente consistente.

d = vt

L = [LT1]T

L = L

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Las mediciones siempre tiene incertidumbre.

Las cifras significativas representan el uso deuna escala de incertidumbre endeterminadas aproximaciones.Si usamos números con incertidumbre para calcularotros números, el resultado también es incierto.

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Procedimiento en operaciones matemáticas básicas

En adición y sustracción las cifras decimales nodeben superar el menor número de cifras decimalesque tengan los sumandos.

Si por ejemplo hacemos la suma 92.396 + 2.1 =94.496, el resultado deberá expresarse como 94.5, esdecir, con una sola cifra decimal como la cantidad 2.1.

En multiplicación y división el resultado no puede tenermás cifras significativas que el factor con menos cifrassignificativas. por ejemplo, 3.1416 x 2.34 x 0.58 = 4.3

Cuando aparece un entero o una fracción en unaecuación general, tratamos ese número como si notuviera incertidumbre.