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Magnitudes físicas

  1. Prof. Pedro Eche Querevalú CTA 5to de Secundaria 2012 Contenido Temático Recursos Evaluación Bibliografía Créditos Presentación
  2. Las Ciencias experimentales como la Física miden muchos fenómenos. Los aspectos medibles de un fenómeno se denominan magnitudes. La medida de cualquier magnitud se expresa mediante un número seguido de una unidad. Cuando decimos que un auto lleva una velocidad de 30 km/h, la magnitud es la velocidad del auto, km/h es la unidad en que se mide dicha velocidad y 30 es la medida de la velocidad. Medir una magnitud supone compararla con otras medidas. Todo valor obtenido en una medida viene condicionado por posibles errores experimentales de experimentador (accidentales y sistemáticos) y por la sensibilidad del aparato utilizado. En las medidas Influyen el observador, las circunstancias en que mide y la calidad del aparato que utiliza. Toda observación está condicionada por la imperfección de los sentidos.
  3. MAGNITUD ¿QUE ES UNA MAGNITUD FÍSICA? CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES ALGUNOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ANÁLISIS DIMENSIONAL EJERCICIOS DE ANÁLISIS DIMENSIONAL Contenido Temático
  4. MAGNITUD Magnitud es todo aquello que se puede medir, que se puede representar por un número y que puede ser estudiado en las ciencias experimentales (que son las que observan, miden, representan, obtienen leyes, etc.). La bondad de un hombre no se puede medir y jamás la Física estudiará la bondad. La bondad, el amor, la paz, etc. , no son magnitudes. Para estudiar un movimiento debemos conocer la posición, la velocidad, el tiempo, etc. Todos estos conceptos son magnitudes. Para cada magnitud definimos una unidad. Mediante el proceso de medida le asignamos valores (números) a esas unidades. La medida es ese número acompañado de la unidad.
  5. MAGNITUD FÍSICA Es aquella propiedad o característica de un fenómeno físico o un objeto que puede medirse y expresar su resultado mediante un número y una unidad. Son magnitudes la longitud, la masa, el volumen, la cantidad de sustancia, el voltaje, etc. Son magnitudes físicas fundamentales: longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura termodinámica, cantidad de sustancia e intensidad luminosa, si a estas magnitudes se les añaden dos magnitudes complementarias: el ángulo sólido y el ángulo plano, a partir de ellas pueden expresarse TODAS las demás magnitudes físicas.
  6. MAGNITUDES FÍSICAS CONTINUA>> Las magnitudes Escalares y Vectoriales las desarrollaremos en la siguiente sesión de aprendizaje
  7. MAGNITUDES FUNDAMENTALES Son aquellas que: • Sirven de base y dan origen a las demás magnitudes. • Son consideradas elementales e independientes. • No pueden ser expresadas en términos de otras magnitudes ni tampoco expresarse entre sí. • Las magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional de Unidades son 7.
  8. Magnitudes Derivadas Son aquellas magnitudes cuya definición se da en términos de otras magnitudes fundamentales o derivadas. • Es un grupo ilimitado de magnitudes.
  9. Análisis Dimensional El análisis dimensional estudia la forma como se relacionan las magnitudes fundamentales con las derivadas. Aplicado a una ecuación física, permite evaluar si la ecuación es dimensionalmente correcta (homogénea). Es una igualdad matemática de tipo algebraico que expresa las relaciones existentes entre las magnitudes derivadas y las fundamentales. Sea: X la magnitud física. [ X ] Fórmula dimensional de “X” o ecuación dimensional de X o dimensión de X. APLICACIONES DEL ANÁLISIS DIMENSIONAL Las ecuaciones dimensionales se aplican para: 1. Comprobar la veracidad de las fórmulas físicas. 2. Deducir fórmulas físicas a partir de datos experimentales. 3. Encontrar las unidades de cualquier magnitud derivada en función de las fundamentales. CONTINUA>>
  10. Principio de Homogeneidad “A una masa solo se le puede sumar o restar otra masa y como resultado se obtendrá una masa; de la misma manera a una longitud solo se le puede sumar o restar otra longitud y el resultado será otra longitud. Es imposible sumar una longitud a una masa” Ejemplos: correcto correcto incorrecto Análisis Dimensional CONTINUA>>
  11. Reglas Dimensionales Análisis Dimensional
  12. Ejercicios Fórmulas Dimensionales básicas 1. Desplazamiento lineal = [Longitud] = L 1. Desplazamiento angular = [Ángulo] = 1 1. Área = [Base] [Altura] = L . L = 1. Volumen = [Área] [Altura] = 1. Velocidad lineal = 1. Velocidad angular = 1. Aceleración lineal =
  13. Ejercicio 1 • Deduce la ecuación dimensional de FUERZA Solución 1. Expresamos la fórmula de fuerza (F) = (masa)(aceleración) 2. Reemplazamos las dimensiones conocidas: Ecuación dimensional de fuerza CONTINUA>> Fórmulas básicas
  14. Ejercicio 2 • Deduce la ecuación dimensional de TRABAJO Solución 1. Expresamos la fórmula de trabajo (W) = (fuerza)(distancia) 2. Reemplazamos las dimensiones conocidas: Ecuación dimensional de trabajo CONTINUA>> Fórmulas básicas
  15. Fórmulas básicas Problema resuelto • La velocidad (V) de caída de un objeto en función del tiempo (t), está dada por la ecuación: V = A + 2 B t Deduce las dimensiones de A y B. Solución: 1. Escribimos la ecuación dimensional de la fórmula física, aplicando el principio de homogeneidad: [V] = [A] = [2] [B] [t] 2. Reemplazamos las dimensiones de la velocidad y del tiempo. Los números son adimensionales y por lo tanto se reemplazan por la unidad 3. Resolvemos y obtenemos las dimensiones de A y B La dimensión de A corresponde a la velocidad y la dimensión de B a la aceleración.
  16. Algunos instrumento de medición 1. El micrómetro.- mide longitudes del orden de una micra. 2. La regla.- mide longitudes del orden de los milímetros hasta los metros. 3. El cronómetro.- mide el tiempo. 4. La balanza.- mide el peso, lo que nos permite obtener la masa. 1. El amperímetro, que mide la intensidad de la corriente eléctrica. 2. El multímetro, mide múltiples magnitudes eléctricas. 3. El Voltímetro, mide la diferencia de potencial eléctrico. 1. El nanómetro, mide la presión. 2. El termómetro, mide la temperatura. 3. Los recipientes graduados, miden el volumen.
  17. Sistema Internacional de Unidades: SI El Sistema Internacional de Unidades (SI) es un conjunto de unidades de magnitudes fundamentales a partir del cual se puede expresar cualquier unidad de una magnitud derivada. En virtud de un acuerdo firmado en 1960, en la mayor parte del mundo se utiliza el SI de unidades. “En 1983 el presidente del Perú, Fernando Belaunde, promulgó la ley que hace obligatoria la enseñanza del SI en todos los centros educativos” Magnitud básica Unidad Definición anterior Definición actual De longitud Metro m “La distancia que hay entre dos marcas hechas en una barra de platino e iridio (distancia denominada metro patrón”, se conserva en la oficina Internacional de Pesas y Medidas de Sevres, Paris. A partir de 1982 “Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío en un tiempo de 1/299 972,458 de segundo” De masa Kilogramo kg Es la masa de un bloque de platino e iridio (bloque denominado kilogramo patrón), se conserva en la oficina Internacional de Pesas y Medidas de Sevres, Paris. De tiempo Segundo s Durante mucho tiempo se definió como 1/86 400 del día solar medio. Un segundo es la duración que tienen 9 192 631 770 períodos de una determinada radiación de cesio-133.
  18. NOTACIÓN CIENTÍFICA Cuando escribimos números muy grandes o muy pequeños utilizamos la notación científica. Por ejemplo, en lugar de escribir 24 000 000, escribiremos 2,4 107; y en lugar de escribir 0,00000024, podremos 2,4 10-7, para trabajar con notación científica hemos de tener en cuenta las reglas algebraicas de operaciones con potencias, estas son: Para multiplicar potencias de la misma base se suman los exponentes: am an = a m+n Para dividir potencias de la misma base se restan los exponentes: (am/an) = a m-n Potencia de potencia se multiplican los exponentes: (am)n= a mn Por ejemplo: (4,2 x103)(5,1 x 105) = 21,14 108 = 2,1 109 (4,2 x 103)/(5,1 x 105) = 0,82 10-2 = 8,2 10-3
  19. Recursos Haz clic en “Actividades interactivas” para ingresar para desarrollar las actividades educativas lúdicas Actividades interactivas
  20. Créditos Portada http://www.educa.madrid.org/web/ies.ginerdelosrios.alcobendas/departamentos/fisicayquimica/4ESO/cidead_fyq4/4quincena1/imagenes1/portada.jp g Magnitudes http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/medida/magnitudes.htm Sistema Internacional de unidades http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm MAGNITUDES http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/magnitudes/magnitudes.html Sistema de referencia http://www.educa.madrid.org/web/ies.ginerdelosrios.alcobendas/departamentos/fisicayquimica/4ESO/cidead_fyq4/4quincena1/4q1_contenidos_1a.ht m Imagen peso http://personal5.iddeo.es/romeroa/vectores/images/TREBELEC.gif Concepto de magnitud – SI de unidades http://www.monlau.es/btecnologico/fisica/magnitudes/mag1.htm Sistema Internacional de Unidades http://usuarios.multimania.es/pefeco/unidades/unidades.htm SI http://www.acienciasgalilei.com/fis/tablas/tabl-fis.htm#long SI en el Perú http://www.modestomontoya.org/articulos/1999/06271999.htm Definiciones SI unidades fundamentales http://www.indecopi.gob.pe/0/modulos/JER/JER_Interna.aspx?ARE=0&PFL=13&JER=494 Imagen midiendo http://ciencias-c18.blogspot.com/2008/06/ms-mediciones.html Notación científica http://www.monlau.es/btecnologico/fisica/magnitudes/mag4.htm
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