DOCENTE:

Lic. Freddi Roland Rodriguez Ordoez

FSICA

JAN PERU 2015

MAGNITUDES FSICAS, UNIDADES Y DIMENSIONES

Ciencia natural que estudia las propiedades

de la materia y las leyes que modifican su

estado sin cambiar su naturaleza.

Griego Phycsys que significa NATURALEZA,

un vocablo que vuelve a ser vigente hoy en

da pues los procesos de cuidado,

tratamiento y mejora del medio ambiente

incluyen los procesos fsicos como su base

fundamental; as como en los procesos

biolgicos y qumicos.

.

Proviene

FSICA

Es

Fsica clsica o macroscpica

Fsica moderna, microscpica o cuntica

Fsica

CLASIFICACIN

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z

Es un periodo que se refiere

a estudios realizados hasta

finales del siglo XIX, que

tuvo como expositor

principal al fsico Isaac

Newton, quien la dividi en

distintas ramas: Mecnica,

trmica, acstica, ptica,

electricidad y magnetismo.

Es un periodo en el que se

estudia el comportamiento de las

partculas que forman la materia

a escala microscpica, y se

mueven a la velocidad de la luz y

tuvo como expositor al fsico

matemtico Albert Einstein, para

su mejor estudio la dividi en:

Relatividad, Cuntica, y

gravitacin.

3

MTODOS DE LA FSICA.

Tenemos conocimiento que la fsica trata de dar constatacin a los fenmenos de la Naturaleza, fenmenos de cada da, de cada instante, el cual comienza por dar al hombre un procedimiento general de investigacin comn a todas las ciencias conocido comnmente como El Mtodo Cientfico, que consta de seis fases:

Observacin.

Planteamiento del problema.

Planteamiento de hiptesis.

Experimentacin.

Demostracin o refutacin de hiptesis

Conclusiones (teora cientfica)

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 4

MAGNITUDES

O

R

I

G

E

N

N

A

T

U

R

A

L

E

Z

A

5 L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z

1. Absoluto

2. Tcnico

3. Sistema

Internacional

Estos sistemas reciben el nombre de

absolutos porque las unidades bsicas que

las definen son independientes del lugar de

donde se utilicen las medidas.

Es cualquier sistema de unidades en el que

se toma como magnitudes fundamentales la

longitud, la fuerza, el tiempo y la temperatura.

En el Sistema Internacional de unidades hay

7 magnitudes fundamentales.

Sistema de Unidades

6 L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 7

Magnitud

Unidad de

medida

(SI)

Smbolo de

la unidad

Dimensin

Tipo

Longitud Metro m L V

Tiempo segundo s T E

Masa kilogramo kg M E

Intensidad de Corriente

elctrica Amperio A I

E

Temperatura termodinmica Kelvin K E

Intensidad luminosa candela cd J E

Cantidad de sustancia Mol mol N E

Nota: E= escalar y V = vectorial

Magnitudes fundamentales o independientes.

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 8

MAGNITUD UNIDAD DE MEDIDA (SI) SMBOLO DIMENSIN

Angulo plano Radian Rad (m.m-1) 1

Angulo slido Estereorradin Sr ( m2.m-2) 1

Auxiliares, complementarias o suplementarias.

Magnitudes que al medirse no se pueden comparar con ninguna

de las magnitudes fundamentales, son propias del Sistema

Internacional de unidades utilizadas en situaciones de medicin

angular.

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 9

Magnitudes derivadas

Medicin

Patrn de

Medicin

Es una unidad de medida tomada como

referencia para expresar el valor de una

magnitud fsica.

Es una comparacin de una cantidad a medir, con otra

escogida previamente como referencia, denominada

unidad de medida (Patrn de medida), el resultado de

esta comparacin se denomina medida.

As, podramos asignar una unidad de medida para la

longitud, para el tiempo, para la velocidad, etc.

Precisin Precisin: Es lo cerca que los valores medidos

estn unos de otros valores tomados. Es la

medida en la que se repite un dato o evento. 10 L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z

Cifras significativas e

Incertidumbre en la medicin.

Incertidumbre

en la medicin.

Es la precisin del instrumento

con el que se mide, que viene

dada por la divisin ms

pequea de su calibrado.

Es toda cantidad de dgitos conocidos

con certeza. As, en el nmero

25,23cm existe cuatro cifras

significativas, y el nmero 0.072cm

existen dos.

Tambin debemos precisar que: El

nmero de cifras significativas del

resultado de una multiplicacin o

divisin no debe ser mayor que el

nmero de cifras significativas de

cualquiera de los factores.

Cifras

Significativas

11 L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 12

Equivalencias entre unidades.

Longitud Masa Densidad

Unidad m (SI) Unidad kg (SI) Unidad kg/m3 (SI)

1 cm 0,01 1 g/cm3 1000

1 m (SI) 1 1 gramo 0,001 1 g/l 1

1 km 1000 1 kilogramo 1 1 kg/m3 1

1 pulg. 0,0254 1 ton. mtro. 1000 1 lb/pie3 16,0185

1 pie 0,3048 1 onza 2,8349X10-2 1lb/gal

n

119,826

1 yarda 0,9144 1 libra 0,45359

1 milla 1609,34 1 ton corta 907,18

MTODO CIENTFICO

Ventajas

13 L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 14

Prefijos aceptados por el S.I.

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 15

Se basa en el principio fundamental de que cualquier

ecuacin o relacin entre variables tiene que ser

dimensionalmente consistente; esto quiere decir que cada

trmino de la relacin tiene que tener las mismas

dimensiones.

Dimensiones de una magnitud.

En el marco de un conjunto de sistemas de unidades

construidos a partir de las mismas magnitudes

fundamentales y dotadas de los mismos convenios de

coherencia, cualquier magnitud posee una ecuacin

dimensional.

Notacin : Se lee dimensin de A

ANLISIS DIMENSIONAL.

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 16

- Comprobar la veracidad de las formulas fsicas.

- Proponer ecuaciones empricas a partir de datos

experimentales.

- Encontrar las unidades de cualquier magnitud derivada en

funcin de las fundamentales.

Como cualquier magnitud se puede siempre expresar en

funcin de las magnitudes fundamentales, la dimensin de

cualquier magnitud A se podr expresar como:

; siendo a, b, c, d, e, f, g nmeros reales. gfedcba JNOITMLA

Aplicaciones de las ecuaciones dimensionales.

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 17

Son aquellas que no poseen dimensiones como por ejemplo

las magnitudes suplementarias (ngulo plano y ngulo

solido), las razones trigonomtricas, la densidad relativa, el

ndice de Reynolds, el ndice de refraccin, la permisividad

relativa, la susceptibilidad magntica, etc. Sus dimensiones

son la unidad.

Pero cuando aparecen como exponente toman su verdadero

valor.

Magnitudes sin dimensionales

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 18

. Para que una ecuacin fsica sea dimensionalmente

correcta, todos los trminos de los miembros a ambos lados

de la igualdad tienen que poseer igual dimensin.

De lo mencionado anteriormente podemos deducir que:

Si A+B=C-D Si es una ecuacin dimensionalmente

correcta, entonces se verifica lo siguiente. A=B=C=D

PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD (principio de Fourier)

L I C . F R E D D I R O L A N D R O D R I G U E Z O R D O E Z 19