C 1 MAGNITUDES FSICAS La Fsica Fenmenos naturales

C 1. MAGNITUDES FÍSICAS • La Física. Fenómenos naturales. Explicación científica. • Magnitudes físicas: fundamentales y derivadas • Sistema internacional de unidades. • Ejemplos Bibliog: Sears, Física Universitaria 1999; Física conceptual, Hewitt, Fundamentos de Física (Halliday)

La Física es la ciencia fundamental de la naturaleza

Espacio y Tiempo

Ciencia que se ocupa de los componentes fundamentales del Universo, de las interacciones entre ellos y de los efectos de estas interacciones las propiedades de sistemas más complejos: los cuerpos macroscópicos, núcleos atómicos en sus los átomos diferentes estados de agregación: sólidos, líquidos y gases.

Fenómenos Físicos Movimiento Mecánico y Movimiento, en su sentido más amplio, a nivel fundamental

¿Objetivo de la Física? ¿cómo ocurren los fenómenos? ¿cómo se relacionan unos con otros? Fenómeno Leyes Físicas Fenómeno Esencia Práctica, Experimentación

Base Conceptual Modelos Métodos teórico y experimental Métodos Principios y Leyes FÍSICA Universo Carácter Científico Físico

Predecir Comprender FÍSICA Diseñar Carácter Científico Aventurarnos a lo desconocido De lo que aprendemos con ella surgen nuevas Con las respuestas a las , el realizaciones, vamos transformando mundo ¿? Surgen entonces nuevas ¿?

Un poco de historia La humanidad tuvo, en un tiempo, miedo a la “enfermedad del Sol”, cuando éste desaparecía y dejaba a la Tierra a oscuras. Luego supimos del movimiento complejo de la Luna y los eclipses fueron de más fácil predicción que el tiempo que haría al día siguiente.

Antes de Galileo no existían anteojos astronómicos. Una vez que Galileo logró asociar adecuadamente dos lentes para construir un anteojo astronómico, con él descubrió que en torno a Júpiter giraban cuatro lunas, se diseñaron después más y mejores anteojos astronómicos. Con su ayuda se descubrieron nuevos cuerpos celestes, tales como los asteroides entre las órbitas de Júpiter y Marte.

Surgieron así nuevas interrogantes ¿Cómo podrían explicarse los complejos movimientos de estas lunas y asteroides? Comenzó a desarrollarse la rama de la Física denominada Mecánica, dedicada al estudio de movimiento mecánico. Comenzando en el siglo XVIII se lograron avances en este estudio de cómo se mueven objetos sometidos a fuerzas complejas. El desarrollo de la Mecánica llevó a un diseño de las máquinas cada vez mejor.

Ingenierías Tecnología Física Química Astronomía Ciencias Naturales Geología . . Biología

Lenguaje de la Física Lenguaje propiamente dicho y la Matemática Herramientas de la Física Sus ojos, susa oídos y sus manos Para ayudar sus sentidos y producir El lenguaje normal y del elson La herramienta clave asimismoespeciales los primeros las circunstancias que precisa físico esdebe su mente. estudiar, el matemático físico utilizar muchas instrumentos para recoger otras herramientas, instrumentos, información de los fenómenos del máquinas e ingenios. universo

Tanto si va adeproseguir en este Con su estudio tendrás la La mayoría los No obstante, la estudian Física se estudio de la Física no, oportunidad de esa fundamentos de satisfacer la como física nolos lo halla bajo titulares, trassi hallará en la historia de la curiosidad respecto al mundo, hacen para llegar a ser físicos nuevos problemas que todo , Naturaleza , como les ocurre a ese maravilloso sentimiento de por ejemplo los que estudian hombre debe afrontar. los físicos, muchas cuestiones la necesidad de saber, en carreras técnicas o los que que le constituir ayudarán a comprender puede una profunda se dedican al estudio de otras el mundo durante variable toda en una que satisfacción ciencias. vivimos. vida.

Base Conceptual Las magnitudes físicas constituyen el material fundamental de la Física, en función de las cuales se expresan las leyes de la misma. longitud, masa, resistividad, velocidad, fuerza tiempo temperatura, densidad, Intensidad de campo magnético, Intensidad de campo eléctrico, etc.

Muchas de estas palabras son parte de nuestro vocabulario cotidiano, por ejemplo: “La fuerza del cariño” es el título de una película norteamericana. Podría escucharse: “Podría recorrer cualquier distancia (longitud) para ayudarte, mientras no emplees la fuerza para obligarme a hacerlo. ” Sin embargo, en física no debemos engañarnos con los significados cotidianos de estas palabras. Las definiciones científicas precisas de longitud y fuerza no tienen comúnmente conexión alguna con los significados cotidianos de estas palabras.

Magnitud Es todo aquello que puede ser medido Medición Medir Conjunto de actos experimentales con Es comparar una magnitud dada con elotra fin de su determinar una cantidad de misma especie, la cual se física asume magnitud como unidad o patrón. Pero cuando tratamos de asignar una unidad a un valor de la magnitud surge entonces la dificultad de establecer un patrón

Por fortuna, no es necesario concordar sobre patrones para cada magnitud física. Ciertas cantidades de magnitudes elementales pueden ser más fáciles de establecer como patrones, y las cantidades de magnitudes más complejas pueden a menudo expresarse en función de las unidades elementales. El problema básico es, por lo tanto, elegir el número más pequeño posible de magnitudes físicas como fundamentales y estar de acuerdo con lo patrones para su medición. Estos patrones deben ser tanto accesibles como invariables.

Magnitudes físicas por su origen Fundamentales Derivadas

Magnitudes fundamentales Sirven de base para establecer el sistema de unidades. Magnitudes derivadas Se dan a través de relaciones entre las fundamentales.

Sistema Internacional de unidades Magnitud Unidad Símbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Intensidad de corriente Eléctrica Ampere A Temperatura Kelvin K Intensidad luminosa Cantidad de sustancia candela Cd mol http: /www. escuela_virtual. org. mx/paginas/fisica/sistemam. htm

Prefijos del Sistema Internacional (SI) Factor 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 Prefijo Símbolo exa peta tera giga mega kilo hecto deca E P T G M k h d Factor 10 -1 10 -2 10 -3 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18 Prefijo Símbolo deci centi mili micro nano pico femto atto d c m n p f a

El uso del SI es obligatorio en todos los países, reportando enormes ventajas al comercio, la tecnología y la ciencia. No obstante la utilización de otros sistemas subsiste en algunos países. Por ejemplo el Sistema Inglés Longitud pulgada (“) Fuerza libra (lb) 1” = 2, 54 cm 1 lb = 4, 448 N

Dimensión Asociada con cada magnitud medida o calculada hay una dimensión y las unidades en que se expresan estas magnitudes no afectan las dimensiones de las mismas. Todaejemplo Por ecuación undebe áreaser sigue dimensionalmente siendo un área 2 o en 2. así se expreseesto compatible, en mes, laspies dimensiones a ambos lados deben ser las mismas.

Ecuación dimensional Nos permite expresar la relación que existe entre una magnitud derivada y fundamental. -2, -2 Las dimensionales [v] =expresiones LT-1, de [a]las = LT [F] = MLT en función dimensiones de(se las expresan entre [ ] ) de las magnitudes fundamentales se expresan 2 -2 [W] = ML T , [E] = ML T , [P] =las ML 2 T-3 son: derivadas dimensionesfundamentales de las magnitudes [longitud] = L, [Masa] = M , [Tiempo] = T

Propiedades de las ecuaciones dimensionales • L L = L, LT-1 = LT-1 Si a es un numero o constante, entonces • cual expresa que a no tiene dimensiones [a] = 1, lo • Si F(y) es una función trigonométrica entonces [ F(y)] =1 y, además [y] = 1 • Si a es una constante, entonces [ax ] = 1 y, además [x]=1 • G = A + BCX [G] = [A] + [B][C]X

Ejemplo explicativo Donde: [h] = m; [t] = s, [R] = m; = kg/m 3

Magnitudes físicas por su naturaleza Escalares Vectoriales