Profesor: Iván Torres Álvarez

Introducción a la FísicaAprendizajes Esperados:

• Relacionar magnitudes físicas con sus respectivas unidades de medida.

• Transformar Unidades.

• Conocer, interpretar y transformar una Cifra significativa.

• La Física, era una ciencia dedicada a estudiar los fenómenos de la naturaleza (Filosofía Natural).

• En el siglo XIX su campo se restringió al estudio de los fenómenos denominados “Fenómenos Físicos”.

• ¿pero de donde viene la palabra Física?

• Etimológicamente proviene de palabra griega “Physis” que se traduce como “Naturaleza”

•Para los griegos significaba “aquella fuerza o fuente de donde nacen los entes”.

• FÍSICA : Es la ciencia dedicada al estudio de los componentes de la materia y sus interacciones mutuas, con el objetivo de predecir los fenómenos naturales.

•Uno de los primeros científicos Europeos en expresar que el conocimiento debe basarse en “La observación y el experimento” es Galileo Galilei (1564-1642)

Magnitudes Físicas1. Magnitudes físicas: Es todo aquello que se puede medir.

2. Magnitudes fundamentales: Son aquellas que no pueden ser definidas o expresadas a partir de otras, tales como la longitud, la masa y el tiempo.(kilogramo, metro, segundo, amperio, mol , candela y kelvin)

3. Magnitudes derivadas: Son aquellas magnitudes que pueden ser expresadas en función de varias de las magnitudes fundamentales, por ejemplo: la velocidad, la fuerza, la aceleración, etc. Nacen de la combinación de una o mas magnitudes fundamentales.

Superficie = Longitud x Longitud

Potencias de 10 (orden de magnitud)

• Si nos dijeran que el radio de un átomo de hidrogeno es igual a 0,000000005 cm• O que una célula tiene cerca de 2.000.000.000.000 de átomos . Seria difícil de asimilar. • Por lo que se presenta estos números en potencias de 10.• Permite una comparación rápida entre números y facilita las operaciones matemáticas.

•EJEMPLO:

• 842 = 8,42x100 = 8,42x102

• 0,0037 = 3,7 = 3,7 = 3,7x10-3

1000 103

Reglas de Potencias1. Numero enteros: Se cuenta la cantidad de lugares hacia la izquierda y

el exponente es positivo

6 2 3 0 0 = 6,23x104

4 lugares

2. Numero Decimales: Se cuenta la cantidad de lugares que debe correrse el punto decimal hacia la derecha y el exponente será negativo.

0, 0 0 0 0 2 = 2x10-5

5 lugares

Operaciones con Potencias de 10

a) Multiplicación:

0,0021 x 30 000 000= (2,1x10-3) x (3x107) = (2,1 x 3) x (10-3 x 107) = 6,3x104

b) División:

7,28x105 = 7,28 x 105 = 1,82x10-3

4x108 4 108

c) Con exponente:

(5x10-3)3 = 53 x (10-3)3 =125x10-9

Como 125 = 1,25x102, entonces125x10-9 = (1,25 x 102 )x 10-9 = 1,25x10-7

d) Sustracción:

6,5x103 - 3,2x103

= (6,5 – 3,2) x 103

= 3,3x103

e) Adición:

4,23x107 + 1,3x106

= 42,3x106 + 1,3x106

= (42,3 + 1,3) x106

= 43,6x106

= 4,36x107

Orden de Magnitud• No es necesario conocer , con precisión, el valor de la magnitud.

• Por lo que basta conocer la Potencia de 10 mas próxima al valor.

• Por lo tanto

• Por ejemplo:1. El orden de magnitud de 92 es 102, porque 92 esta comprendido entre

10 y 100, pero esta mas próximo a 102

2. El orden de magnitud de 0,00022 = 2,2x10-4

3. O. de Magnitud 3x10-3; 4x102; 7x10-6 (Pag.8)

Si conocen los órdenes de magnitud es mas fácil compararlos y podemos distinguir rápidamente el menor del mayor y las que son aproximadamente iguales.

http://htwins.net/scale/

Distancia Masa Tiempo

ParticulasSubnucleares 10-15 m 10-30 kg 10-23 s

UniversoObservable 1025 m 1050 kg 1018 s

Actividad:

1.- Encontrar la razón entre el diámetro del átomo de hidrogeno y el de su

núcleo. Y el de la Orta y los capilares.

2.-a) Determinar el orden de magnitud de la masa de la Tierra,

cuyo valor es aproximadamente 6 x 1024 kg. b) Si la masa del Sol ∼ 1030

kg, ¿en cuantos órdenes de magnitud difiere de la masa de la Tierra?

Cifras SignificativasCifras Correctas y Aproximadas:

• Al medir la longitud de una barra.• La medida esta entre14,3 y 14,4 cm• La fracción de mm tendrá que ser aproximada porque no hay divisiones menores a 1mm• Si dividimos el milímetros en 10 partes iguales, podemos apreciar que la fracción en duda es 5 décimos de mm, por lo tanto queda:

14,35 cm

• “Entonces 1, 4 y 3 son cifras correctas porque se obtuvieron con las divisiones señaladas en la regla”• “En cambio el 5 es numero aproximado o también conocido como cifra dudosa o incierta”

Adición y sustracción de cifras significativas

2 8 0 7, 50, 0 6 4 8

8 3, 6 4 55 2 5, 3 5

• Para sumar o restar cifras significativas deberá observar cual tiene menor numero de cifras decimales (2807,5).

• Las demás deberán modificarse de modo de conservar el numero de la cifra menor.

• Del 0,0648 se debe eliminar 6, 4 y 8. como el 6 es mayor a 5, el valor queda 0,1• Del 83,645 se debe eliminar 4 y 5. como el 4 es menor que el 5, el valor queda 83,6• Del 525,35 se debe eliminar el 5. Como el 5 es neutro, el valor queda 525,3 o 525,4

Multiplicación y división de cifras significativas

3,67 x 2,3 = 8,441• Al realizar la operación en la forma acostumbrada, encontramos:

• Al proceder de esta forma aparecerán números que no son significativos.

• Por lo que se verifica cual tiene menor numero de guarismos significativos y en el resultado se conservará.3,67 x 2,3 = 8,4

Guarismos Significativos

• 0,00041 tiene solo dos cifras significativas (4 y 1) ya que los ceros no lo son.

• 40100 tiene 5 cifras significativas, pues aquí los ceros sison significantes.

• 0,000401 posee 3 guarismos significativos, ya que los ceros a la izquierda del numero 4 no son significativos.

• Los científicos deben realizar mediciones de las magnitudes relacionadas con los fenómenos estudiados.

• Lord Kelvin (físico ingles, siglo pasado) dijo: “Si es posible medir aquello que se habla y se consigue expresarlo en números, entonces puede saberse algo al respecto…..”

•Para efectuar una medición es necesario escoger una unidad para cada magnitud.

• Unidades anteriores al sistema métrico.• Sistema métrico decimal( en el siglo XVII y XVIII los científicos propusieron unidades definidas):• decreto se firmo el 7 de abril 1795, el cual tiene como característica:1. El sistema es decimal.2. Los prefijos de los múltiplos y submúltiplos se eligieron de modo

racional, empleándose palabra griegas y latinas (kilo=103; mili=10-3; deca=10; deci=10-1; etc.).

3. El metro se definió como la diezmillonésima parte(10-7) de la distancia del ecuador al polo y quedo en una barra de platino iridiado, en París.

• Sistema Internacional de Unidades(1960,París)

Unidades de medida SI

Equivalencia de Unidades

Actividad:

1.- Transformar 18 km/hora a m/s.

2.- Hacer el análisis dimensional para el siguiente modelo físico

v2= vi2 + 2ax , donde v se mide en m/s, x en m y a en m/s2.

Prefijos del Sistema Internacional.