Fisica. introducción

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La física es una de las ciencias más fundamentales.

Los principios de la física desempeñan un papel fundamental en el

esfuerzo científico por entender cómo las actividades humanas

afectan a la atmósfera y a los océanos, y en la búsqueda de otras

fuentes alternas de energía.

La física es la base de toda la ingeniería y la tecnología. Ningún

ingeniero podría diseñar un dispositivo práctico, sin antes entender

sus principios básicos.

La física es una aventura que encontraremos estimulante, a veces

frustrante y en ocasiones dolorosas, pero con frecuencia

proporcionará abundantes beneficios y satisfacciones.

La física despertará nuestro sentido de lo bello, así como nuestra

inteligencia racional.

Lo que conocemos del mundo físico se basa en los cimientos

establecidos por gigantes como Galileo, Newton, Maxwell y

Einstein, cuya influencia se ha extendido más allá de la ciencia para

afectar profundamente las formas en que vivimos y pensamos.

Compartiremos la emoción de esos descubrimientos cuando

aprendamos a usar la física para resolver problemas prácticos y

entender los fenómenos cotidianos

La física es una ciencia experimental.

Los físicos observan los fenómenos naturales y tratan de

encontrar los patrones y principios que los relacionen.

Dichos patrones se denominan teorías físicas, o si están bien

establecidos y se usan ampliamente leyes o principios físicos.

Los experimentos requieren mediciones cuyos resultados suelen

describirse con números.

Un número empleado para describir cuantitativamente un

fenómeno físico es una cantidad física.

Al medir una cantidad siempre la comparamos con un estándar de

referencia.

Este estándar define una unidad de la cantidad.

Las mediciones exactas y confiables exigen unidades inmutables

que los observadores puedan duplicar en distintos lugares.

El sistema de unidades empelado por los científicos e ingenieros en

todo el mundo se denomina comúnmente "sistema métrico ", pero

desde 1960 su nombre oficial es Sistema Internacional, o SI.

Las definiciones de las unidades básicas del sistema métrico han

evolucionado.

Cuando la Academia Francesa de

Ciencias estableció el sistema en

1791, el metro se definió como una

diezmillonésima de la distancia entre

el Polo Norte y el Ecuador.

El segundo se definió como el

tiempo que tarda un péndulo de 1 m

de largo en oscilar de un lado a otro.

Estas definiciones eran poco prácticas y difíciles de duplicar con

precisión, por lo que se han refinado por acuerdo internacional.

Le Système International d'Unités

Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y es por ello

por lo que también se lo conoce como “sistema métrico”.

Se instauró en 1960, a partir de la Conferencia General de Pesos y

Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades

físicas básicas.

En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.

En Ecuador se adoptó mediante la Ley Nº 1.456 de Pesas y

Medidas, promulgada en el Registro Oficial Nº 468 del 9 de enero

de 1974.

Existen sólo tres países en el mundo que en su legislación no han

adoptado el Sistema Internacional de Unidades como prioritario o

único.

(Birmania, Liberia y Estados Unidos)

Una de las características trascendentales, que constituye la gran

ventaja del Sistema Internacional, es que sus unidades se basan en

fenómenos físicos fundamentales (la única excepción es la unidad

de la magnitud masa)

Las unidades del SI constituyen referencia internacional de las

indicaciones de los instrumentos de medición, a las cuales están

referidas mediante una concatenación interrumpida de

calibraciones o comparaciones.

Los símbolos de las unidades son entes matemáticos, no

abreviaturas. Por ello deben escribirse siempre tal cual están

establecidos, precedidos por el correspondiente valor numérico, en

singular, ya que como tales símbolos no forman plural.

Magnitud física básicaSímbolo

dimensionalUnidad básica

Símbolo de la

unidad

Longitud L metro m

Tiempo T segundo s

Masa M kilogramo kg

Intensidad de corriente eléctrica I amperio A

Temperatura Θ kelvin K

Cantidad de sustancia N mol mol

Intensidad luminosa J candela cd

Sirven para nombrar a los múltiplos y submúltiplos de cualquier

unidad del SI, ya sean unidades básicas o derivadas.

Estos prefijos se anteponen al nombre de la unidad para indicar el

múltiplo o submúltiplo decimal de la misma; del mismo modo, los

símbolos de los prefijos se anteponen a los símbolos de las

unidades.

10n Prefijo Símbolo

1024 yotta Y

1021 zetta Z

1018 exa E

1015 peta P

1012 tera T

109 giga G

106 mega M

103 kilo k

102 hecto h

101 deca da

10n Prefijo Símbolo

10−1 deci d

10−2 centi c

10−3 mili m

10−6 micro µ

10−9 nano n

10−12 pico p

10−15 femto f

10−18 atto a

10−21 zepto z

10−24 yocto y

No se pueden poner dos o más prefijos juntos.

Hay que tener en cuenta antes los prefijos que las potencias.

Es el conjunto de las unidades no métricas (que se utilizan

actualmente) y que es oficial en solo 3 países en el mundo .

Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través

de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las

unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma.

Hoy en día, estas unidades están siendo lentamente reemplazadas por

el Sistema Internacional de Unidades, aunque en Estados Unidos la

inercia del antiguo sistema y el alto costo de migración ha impedido

en gran medida el cambio.

Unidades de longitud

• 1 pulgada (in) = 2,54 cm

• 1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cm

• 1 yarda (yd) = 3 ft = 36 in = 91,44

cm

• 1 milla (mi) = 1.609m

Unidades de masa

• 1 libra (lb) = 0,4536 kg

• 1 u.t.m. = 9,8 kg

Unidades de volumen

• 1 litro (l) = 10 3 m3

• 1 galón = 3,7854 litros

Usamos ecuaciones para expresar las relaciones entre cantidades

físicas representadas por símbolos algebraicos.

Toda ecuación debe ser dimensionalmente consistente.

d = vt

L = [LT 1]T

L = L

Las mediciones siempre tiene incertidumbre.

Las cifras significativas representan el uso de una escala de

incertidumbre en determinadas aproximaciones.

Si usamos números con incertidumbre para calcular otros

números, el resultado también es incierto.

Procedimiento en operaciones matemáticas

básicas

En adición y sustracción las cifras decimales no deben superar el

menor número de cifras decimales que tengan los sumandos.

Si por ejemplo hacemos la suma 92.396 + 2.1 = 94.496, el

resultado deberá expresarse como 94.5, es decir, con una sola

cifra decimal como la cantidad 2.1.

En multiplicación y división el resultado no puede tener más cifras

significativas que el factor con menos cifras significativas.

por ejemplo, 3.1416 x 2.34 x 0.58 = 4.3

Cuando aparece un entero o una fracción en una ecuación

general, tratamos ese número como si no tuviera

incertidumbre.