Física  y  medición  Gerardo  Rojas  Carvajal  Fundamentos  de  3sica    

“El  cien8fico  no  estudia  la  naturaleza  porque  sea  ú>l;  la  estudia  porque   se   deleita   en   ella,   y   se   deleita   en   ella   porque   es  hermosa.  Si   la  naturaleza  no  fuera  hermosa,  no  valdría   la  pena  conocerla,   y   si   no   valiera   la   pena   conocer   la   naturaleza,   no  valdría  la  pena  vivir  la  vida”.  

Introducción    •  Como  todas  las  otras  ciencias,  la  3sica  se  sustenta  en  observaciones  experimentales  y  mediciones  cuan>ta>vas  

•  Los  obje>vos  principales  son  iden>ficar  un  número  de  leyes  fundamentales  que  rigen  los  fenómenos  naturales  y  usarlas  para  desarrollar  teorías  capaces  de  an>cipar  los  resultados  experimentales.  

•  Estas  leyes  se  expresan  en  el  lenguaje  de  las  matemá>cas,  la  herramienta  que  proporciona  un  puente  entre  teoría  y  experimento.  

•  Ejemplo:  Leyes  del  movimiento  de  Isaac  Newton,  teoría  de  la  rela>vidad  de  Albert  Einstein.  

•  El  campo  de  la  3sica  se  divide  en:    •  Física  clásica:  movimiento,  fluidos,  calor,  sonido,  luz,  electricidad  y  magne>smo.  

 •  Física  moderna:  rela>vidad,  estructura  atómica,  materia  condensada,  3sica  nuclear,  par8culas  elementales,  cosmología  y  astro3sica.    

Longitud,  masa  y  tiempo  •  Sistema  Internacional  SI  •  Unidades  fundamentales  para:  

•  Otras  unidades  SI  

Longitud   Masa   Tiempo  Metro  (m)   Kilogramo  (kg)   Segundo  (s)  

Temperatura   Corriente  Electrica   Int.  luminosa   Cant.  De  sustancia  

Kelvin  (K)   Ampere  (A)   Candela  (cd)   Mol  (mol)  

Longitud  •  Es  la  distancia  entre  dos  puntos  del  espacio.  

•  1120:  Yarda,  la  distancia  desde  la  punta  de  la  nariz  hasta  el  final  del  brazo  extendido.  (Inglaterra)  y  en  Francia  se  u>lizaba  el  pie  del  rey.  

•  1799,  el  estándar  legal  de  longitud  à  Metro  (m),  definido  como  una  diezmillonésima  de  la  distancia  del  Ecuador  al  Polo  Norte  a  lo  largo  de  una  línea  longitudinal  que  pasa  pasa  por  Paris.  

•  1983:  la  distancia  recorrida  por  la  luz  en  el  vacío  durante  un  >empo  de  1  /  299  792  458  segundos.  

•  Establece  que  la  rapidez  de  la  luz  en  el  vacío  es  precisamente  299  792  458  metros  por  segundo.  

Masa  •  La  unidad  fundamental  del  SI,  kilogramo  (kg)  •  La  masa  de  un  cilindro  de  aleación  pla>no-­‐iridio  especifico  que  se  conserva  en  la  oficina  internacional  de  pesos  y  medidas  en  Servres,  Francia.  

•  Esta  masa  fue  establecida  en  1887    y  no  ha  cambiado.  

Tiempo  •  1960,  fue  definido  como  día  solar  medio.  •  1967,  el  segundo  fue  redefinido  para  sacar  ventaja  de  la  precisión  que  se  logra  con  un  disposi>vo  conocido  como  reloj  atómico,  que  mide  vibraciones  de  átomos  de  cesio.  

•  Un  segundo  se  define  como:  9  192  631  770  veces  el  periodo  de  vibración  de  la  radiación  del  átomo  de  cesio.  

Conversión  de  unidades  •  Ejemplo:  suponga  que  desea  conver>r  15,0  in  a  cen8metros.  

•  1  in  à  2,54  cm  

•  15,0  pulg  x                                          =  38,1cm  

Notación  cientí<ica    •  Números  en  potencias  de  diez,  por  ejemplo:  36.900  lo  escribimos  3,69  x  104  

•  0,0021  lo  escribimos  como  2,1  x  10-­‐3  

Ejercicios!