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RELACIÓN DE LA FÍSICA CON OTRAS CIENCIAS. Relacionar la física con otras áreas de conocimiento

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Colegio San Benito Abad

Institución Educativa Distrital

NIT 830.068.785-7* DANE 11100186634

Inscripción en Secretaria Educación N°. 6534. acuerdo creación N° 17 de 29-10-1992 Aprobación según Resolución No 3455 de octubre 25 de 2002

PREPARADOR DE CLASES

FÍSICA 10º

Lic. ILIANA CRISTINA TAPIA ARIAS

2012 

ÁREA: Ciencias Naturales

ASIGNATURA: Física

INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: 3 Horas

LOGRO:

 Transforma unidades hábilmente y las expresa en Notación científica.

 Reconoce los pasos del método científico y su importancia para la construcción del conocimiento.

 Determina las diferencias entre cantidades escalares y cantidades vectoriales.

RELACIÓN DE LA FÍSICA CON OTRAS CIENCIAS

OBJETIVO:

 Relacionar la física con otras áreas de conocimiento

Física con Astronomía:

Desde el principio del conocimiento, el hombre, siempre ha sentido curiosidad por los fenómenos que ocurren a su alrededor.

Esta curiosidad, llevó a que surgiera el llamado método científico, que intentaba explicar de modo racional el porqué o como de las cosas.

Galileo Galilei, físico y astrónomo italiano nacido en Pisa en 1,564 efectuó grandes contribuciones al desarrollo de las ciencias.

Como gran experimentador, logró construir el primer telescopio para sus observaciones, logrando con lentes amplificar las imágenes.

Eran los pasos fundamentales para unir la Astronomía con la rama de la Física llamada OPTICA.

Física con Biología:

Los aportes de la física a el estudio de los seres vivos, ha permitido desentrañar los misteriosos antiguos secretos, de la unidad fundamental de la vida: La célula .

Por medio de los descubrimientos de la posibilidad de amplificar las imágenes de los cuerpos celestes, surgió en la rama de la Óptica un avance que permitió a los biólogos y médicos de la antigüedad, acceder a poder observar el mundo de lo diminuto.

Por medio de los microscopios oculares de lentes, fueron posibles los análisis de numerosas muestras de tejidos.

Se aislaron y descubrieron organismos que no podían ser vistos de otra manera. Así de esta forma se combatieron numerosas enfermedades que se consideraban pestes incurables.

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Microscopio

Con los avances de la técnica fue posible poco a poco conseguir mayores aumentos y descubrir nuevos organismos tales como bacterias.

Por medio de ondas de radio, la medicina ha logrado importantes avances. Los Rayos X descubiertos por la emisión de electrones en un tubo de vacío, ayudan hoy en día a la obtención de radiografías de nuestro esqueleto.

Es importantísimo para los médicos el poder observar a través de esas imágenes, las fracturas de los huesos y malformaciones.

También la RADIOTERAPIA y la QUIMIOTERAPIA son importantes aportes de los descubrimientos de los físicos.

La radioterapia ayuda mediante ondas electromagnéticas de frecuencias bajas al alivio de las personas que sufren de artritis, o sea la inflamación de los tejidos que rodean las articulaciones.

Física con Deportes:

Las leyes físicas quedan relacionadas con los deportes y la gimnasia desde el punto de vista que nuestros movimientos están regidos por la gravedad.

En efecto, la atracción que ejerce sobre nuestro cuerpo, la atracción gravitatoria de la tierra.

La estructura ósea de nuestro organismo, desde nuestros primeros pasos en la infancia, debe luchar por conseguir una posición de equilibrio cuando estamos parados o nos desplazamos.

El peso que nos da la balanza es el fiel reflejo de la masa que constituye nuestro organismo y la aceleración de la gravedad 9.81 m/s 2.

Estudiando dicha fuerza, vemos que dependiendo de este parámetro, si estuviéramos en la Luna "pesaríamos menos" pues allí la aceleración de la gravedad sería menor.

Esto lo pudieron comprobar los primeros astronautas que pisaron la Luna, los cuales llevaban zapatos de plomo para evitar que flotaran en el vacío y no se pudieran desplazar. La principal manifestación de la fuerza de la gravedad es cuando pretendemos saltar hacia arriba.

Nuestro impulso nos eleva hasta cierto punto y luego la tierra nos atrae hacia ella.

Los gimnastas olímpicos utilizan técnicas que le permiten mediante la utilización del principio del equilibrio.

Física con Química:

La Química es una de las ciencias que mas afinidad tiene con la Física.

En efecto, los fenómenos físicos ocurren generalmente en conjunción con los químicos.

Basta ver las manifestaciones de nuestro entorno para poder aplicar esta situación.

No olvidemos que química + física = Biología, o sea la manifestación de la vida y los seres vivos.

Muchos físicos también contribuyeron a descubrir fenómenos químicos dado que en sus experimentos utilizaban reacciones químicas que originaban reacciones físicas.

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Recordemos que de una reacción en cadena, cuando un átomo radiactivo inestable es bombardeado por un neutrón se produce un estallido del núcleo del mismo y sus componentes a su vez rompen otros núcleos generando más colisiones.

Esto es una reacción química y su manifestación física es la generación de una inmensa cantidad de energía en forma de calor.

Llamamos a esto reacción de fusión nuclear.

MAGNITUDES FÍSICAS Y UNIDADES FUNDAMENTALES

OBJETIVO:

 Comprender la importancia de la medición

MEDICIONES

Se consideran Ciencias experimentales aquellas que por sus características y, particularmente por el tipo de problemas de los que se ocupan, pueden someter sus afirmaciones o enunciados al juicio de la experimentación. En un sentido científico la experimentación hace alusión a una observación controlada; en otros términos, experimentar es reproducir en el laboratorio el fenómeno en estudio con la posibilidad de variar a voluntad y de forma precisa las condiciones de observación.

La Física y la Química constituyen ejemplos de Ciencias experimentales. La historia de ambas disciplinas pone de manifiesto que la experimentación ha desempeñado un doble papel en su desarrollo. Con frecuencia, los experimentos científicos sólo pueden ser entendidos en el marco de una teoría que orienta y dirige al investigador sobre qué es lo que hay que buscar y sobre qué hipótesis deberán ser contrastadas experimentalmente. Pero, en ocasiones, los resultados de los experimentos generan información que sirve de base para una elaboración teórica posterior. Este doble papel de la experimentación como juez y guía del trabajo científico se apoya en la realización de medidas que facilitan una descripción de los fenómenos en términos de cantidad. La medida constituye entonces una operación clave en las ciencias experimentales.

MAGNITUDES Y MEDIDA

El gran físico inglés Kelvin consideraba que solamente puede aceptarse como satisfactorio nuestro conocimiento si somos capaces de expresarlo mediante números. Aun cuando la afirmación de Kelvin tomada al pie de la letra supondría la descalificación de valiosas formas de conocimiento, destaca la importancia del conocimiento cuantitativo. La operación que permite expresar una propiedad o atributo físico en forma numérica es precisamente la medida.

Magnitud, cantidad y unidad

La noción de magnitud está inevitablemente relacionada con la de medida. Se denominan magnitudes a ciertas propiedades o aspectos observables de un sistema físico que pueden ser expresados en forma numérica. En otros términos, las magnitudes son propiedades o atributos medibles.

La longitud, la masa, el volumen, la fuerza, la velocidad, la cantidad de sustancia son ejemplos de magnitudes físicas. La belleza, sin embargo, no es una magnitud, entre otras razones porque no es posible elaborar una escala y mucho menos un aparato que permita

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determinar cuántas veces una persona o un objeto es más bello que otro. La sinceridad o la amabilidad tampoco lo son. Se trata de aspectos cualitativos porque indican cualidad y no cantidad.

En el lenguaje de la física la noción de cantidad se refiere al valor que toma una magnitud dada en un cuerpo o sistema concreto; la longitud de esta mesa, la masa de aquella moneda, el volumen de ese lapicero, son ejemplos de cantidades. Una cantidad de referencia se denomina unidad y el sistema físico que encarna la cantidad considerada como una unidad se denomina patrón.

La medida como comparación

La medida de una magnitud física supone, en último extremo, la comparación del objeto que encarna dicha propiedad con otro de la misma naturaleza que se toma como referencia y que constituye el patrón.

Tipos de magnitudes

Entre las distintas propiedades medibles puede establecerse una clasificación básica. Un grupo importante de ellas quedan perfectamente determinadas cuando se expresa su cantidad mediante un número seguido de la unidad correspondiente. Este tipo de magnitudes reciben el nombre de magnitudes escalares. La longitud, el volumen, la masa, la temperatura, la energía, son sólo algunos ejemplos. Sin embargo, existen otras que precisan para su total definición que se especifique, además de los elementos anteriores, una dirección o una recta de acción y un sentido: son las llamadas magnitudes vectoriales o dirigidas. La fuerza es un ejemplo claro de magnitud vectorial, pues sus efectos al actuar sobre un cuerpo dependerán no sólo de su cantidad, sino también de la línea a lo largo de la cual se ejerza su acción.

Al igual que los números reales son utilizados para representar cantidades escalares, las cantidades vectoriales requieren el empleo de otros elementos matemáticos diferentes de los números, con mayor capacidad de descripción. Estos elementos matemáticos que pueden representar intensidad, dirección y sentido se denominan vectores. Las magnitudes que se manejan en la vida diaria son, por lo general, escalares. El dependiente de una tienda de ultramarinos, el comerciante o incluso el contable, manejan masas, precios, volúmenes, etc., y por ello les es suficiente saber operar bien con números. Sin embargo, el físico, y en la medida correspondiente el estudiante de física, al tener que manejar magnitudes vectoriales, ha de operar, además, con vectores.

En las Ciencias Físicas tanto las leyes como las definiciones relacionan matemáticamente entre sí grupos, por lo general amplios, de magnitudes. Por ello es posible seleccionar un conjunto reducido pero completo de ellas de tal modo que cualquier otra magnitud pueda ser expresada en función de dicho conjunto. Esas pocas magnitudes relacionadas se denominan magnitudes fundamentales, mientras que el resto que pueden expresarse en función de las fundamentales reciben el nombre de magnitudes derivadas.

Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone entonces de un sistema de unidades. La definición de unidades dentro de un sistema se atiene a diferentes criterios. Así la unidad ha de ser constante como corresponde a su función de cantidad de referencia equivalente para las diferentes mediciones, pero también ha de ser reproducible con relativa facilidad en un laboratorio.

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UNIDADES FUNDAMENTALES

OBJETIVO:

 Diferenciar las unidades fundamentales de las derivadas

Unidad de Longitud: El metro (m) es la longitud recorrida por la luz en el vacío durante

un período de tiempo de 1/299.792.458 s.

Unidad de Masa: El kilogramo (kg) es la masa del prototipo internacional de platino

iridiado que se conserva en la Oficina de Pesas y Medidas de París.

Unidad de Tiempo: El segundo (s) es la duración de 9.192.631.770 períodos de la

radiación correspondiente a la transición entre dos niveles fundamentales del átomo Cesio 133.

Unidad de Corriente Eléctrica: El ampere (A) es la intensidad de corriente, la cual al

mantenerse entre dos conductores paralelos, rectilíneos, longitud infinita, sección transversal circular despreciable y separados en el vacío por una distancia de un metro, producirá una fuerza entre estos dos conductores igual a 2 × 10 -7 N por cada metro de longitud.

Unidad de Temperatura Termodinámica: El Kelvin (K) es la fracción 1/273.16 de la

temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Unidad de Intensidad Luminosa: La candela (cd) es la intensidad luminosa, en una

dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 × 10 12hertz y que tiene una intensidad energética en esta dirección de 1/683 W por estereorradián (sr).

Unidad de Cantidad de Sustancia: El mol es la cantidad de materia contenida en un

sistema y que tiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono 12. Cuando es utilizado el mol, deben ser especificadas las entidades elementales y las mismas pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos de tales partículas.

Las unidades base del Sistema Internacional de Unidades son:

MAGNITUD BASE NOMBRE SÍMBOLO

longitud metro m

masa kilogramo kg

tiempo segundo s

corriente eléctrica Ampere A temperatura termodinámica Kelvin K cantidad de sustancia mol mol intensidad luminosa candela cd

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UNIDADES DERIVADAS

OBJETIVO:

 Diferenciar las unidades fundamentales de las derivadas

A partir de estas siete unidades de base se establecen las demás unidades de uso práctico, conocidas como unidades derivadas, asociadas a magnitudes tales como velocidad, aceleración, fuerza, presión, energía, tensión, resistencia eléctrica, etc.

Ciertas unidades derivadas han recibido unos nombres y símbolos especiales. Estas unidades pueden así mismo ser utilizadas en combinación con otras unidades base o derivadas para expresar unidades de otras cantidades. Estos nombres y símbolos especiales son una forma de expresar unidades de uso frecuente.

Coulomb (C): Cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de

un amperio.

Joule (J): Trabajo producido por una fuerza de un newton cuando su punto de aplicación

se desplaza la distancia de un metro en la dirección de la fuerza.

Newton (N): Es la fuerza que, aplicada a un cuerpo que tiene una masa de 1 kilogramo,

le comunica una aceleración de 1 metro por segundo, cada segundo.

Pascal (Pa): Unidad de presión. Es la presión uniforme que, actuando sobre una

superficie plana de 1 metro cuadrado, ejerce perpendicularmente a esta superficie una fuerza total de 1 newton.

Volt (V): Unidad de tensión eléctrica, potencial eléctrico, fuerza electromotriz. Es la

diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos de un hilo conductor que transporta una corriente de intensidad constante de 1 ampere cuando la potencia disipada entre esos puntos es igual a 1 watt.

Watt (W): Potencia que da lugar a una producción de energía igual a 1 joule por segundo.

Ohm (O): Unidad de resistencia eléctrica. Es la resistencia eléctrica que existe entre dos

puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial constante de 1 volt aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad 1 ampere, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor.

Weber (Wb): Unidad de flujo magnético, flujo de inducción magnética. Es el flujo

magnético que, al atravesar un circuito de una sola espira produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 volt si se anula dicho flujo en 1 segundo por decrecimiento uniforme.

La Ley Federal sobre Metrología y Normalización establece que el Sistema Internacional es el sistema de unidades oficial en México.

Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone entonces de un sistema de unidades. La definición de unidades dentro de un sistema se atiene a diferentes criterios. Así la unidad ha de ser constante como corresponde a su función de cantidad de referencia equivalente para las diferentes mediciones, pero también ha de ser reproducible con relativa facilidad en un laboratorio

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EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

OBJETIVO:

 Entender la importancia de tener un sistema internacional de medidas

En esta línea de acción, la XI Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en París en 1,960 tomó la resolución de adoptar el llamado con anterioridad Sistema Práctico de Unidades, como Sistema Internacional, que es, precisamente, como se le conoce a partir de entonces. El Sistema Internacional de Unidades (abreviadamente SI) distingue y establece, además de las magnitudes básicas y de las magnitudes derivadas, un tercer tipo formado por aquellas que aún no están incluidas en ninguno de los dos anteriores, son denominadas magnitudes suplementarias.

El SI es el sistema práctico de unidades de medidas adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en octubre de 1,960 en París. Trabaja sobre siete magnitudes fundamentales (longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura absoluta, intensidad luminosa y cantidad de sustancia) de las que se determinan sus correspondientes unidades fundamentales (metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin, candela y mol). De estas siete unidades se definen las derivadas (coulomb, joule, newton, pascal, volt, ohm, etc.), además de otras suplementarias de estas últimas

SISTEMA MKS Y CGS.

OBJETIVO:

 Diferenciar los sistemas más importantes del SI

SISTEMA MKS (metro, kilogramo, segundo)

El nombre del sistema está tomado de las iniciales de sus unidades fundamentales. La unidad de longitud del sistema M.K.S.:

METRO: Es una longitud igual a la del metro patrón que se conserva en la Oficina

Internacional de pesas y medidas. La unidad de masa es el kilogramo:

KILOGRAMO: Es una masa igual a la del kilogramo patrón que se conserva en la Oficina

Internacional de pesas y medidas.

Un kilogramo (abreviado Kg.) es aproximadamente igual a la masa de un decímetro cúbico de agua destilada a 4 º C.

La unidad de tiempo de todos los sistemas de unidades es el segundo.

SEGUNDO: Se define como la 86,400 ava. Parte del día solar medio.

Los días tienen diferente duración según las épocas del año y la distancia de la Tierra al Sol. El día solar medio es el promedio de duración de cada no de los días del año.

SISTEMA C.G.S. (centímetro, gramo, segundo).

El sistema C.G.S. llamado también sistema cegesimal, es usado particularmente en trabajos científicos. Sus unidades son submúltiplos del sistema M.K.S.

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La unidad de longitud: Es el CENTÍMETRO, o centésima parte del metro. La unidad de masa: Es el GRAMO, o milésima parte del kilogramo. La unidad de tiempo: Es el SEGUNDO.

Unidad/Sistema

C.G.S

M.K.S

Técnico

otros 1

otros 2

Masa

g

Kg

slug

Lb

Longitud

cm

m

m

pulg

pie

Tiempo

s

s

s

s

s

Velocidad

cm/s

m/s

m/s

pulg/s

pie/s

Aceleración

cm/s 2

m/s 2

m/s 2

pulg/s 2

pie/s 2

Fuerza

dina

N

Kgf

Lbf

Presión

dina/cm 2 Pa = N/m 2

Kgf/m 2

Lbf/pulg 2

atm o lbf/pie 2

Trabajo

ergio

(J) Joule

B.T.U

cal

Potencia

ergio/s

Watt (J/s)

H.P

C.V

cal/s

Momento

dina.cm

N.m

Kgf.m

Lbf.pulg

Lbf.pie

SISTEMA INGLÉS DE UNIDADES

OBJETIVO:

 Entender la importancia que aún tiene el sistema inglés en la vida diaria

El sistema inglés de unidades o sistema imperial, es aún usado ampliamente en los Estados Unidos de América y, cada vez en menor medida, en algunos países con tradición británica. Debido a la intensa relación comercial que tiene nuestro país con los EUA, existen aún en México muchos productos fabricados con especificaciones en este sistema. Ejemplos de ello son los productos de madera, tornillería, cables conductores y perfiles metálicos. Algunos instrumentos como los medidores de presión para neumáticos automotrices y otros tipos de manómetros frecuentemente emplean escalas en el sistema inglés.

El Sistema Inglés de unidades son las unidades no-métricas que se utilizan actualmente en los Estados Unidos y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. 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.

EQUIVALENCIAS DE LAS UNIDADES INGLESAS.

LONGITUD

1 milla = 1,609 m 1 yarda = 0.915 m 1 pie = 0.305 m 1 pulgada = 0.0254

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MASA 1 libra = 0.454 Kg. 1 onza = 0.0283 Kg. 1 ton. inglesa = 907 Kg. SUPERFICIE 1 pie2 = 0.0929m2 1 pulg2 = 0.0006452 1 yarda2 = 0.8362 VOLUMEN Y CAPACIDAD 1 yarda3 = 0.765 m3 1 pie3 = 0.0283 m3 1 pulg3 = 0.0000164 m3 1 galón = 3.785 l. CONVERSIONES  OBJETIVO:

Aprender a utilizar la conversión para resolver problemas y que sus unidades coincidan Desde el punto de vista operacional de la Física es muy importante saber manejar la conversión de unidades, ya que en los problemas en que se presenten las magnitudes físicas, éstas deben guardar homogeneidad para poder simplificarlas cuando sea necesario, es decir, deben ser de la misma especie.

Por ejemplo, si se tienen: 8m+ 7m + 5m = 20m

Éstas se pueden sumar porque son de la misma especie, pero si se tiene: 8m + 70cm + 10mm

Éstas cantidades no se pueden sumar hasta que no se transformen a un sólo tipo de unidad.

PASOS PARA REALIZAR LA CONVERSIÓN.

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2.- Defina cada una de las unidades incluidas en la cantidad que va a convertir, en términos de la unidad o las unidades buscadas.

3.- Escriba dos factores de conversión para cada definición, uno de ellos recíproco del otro.

4.- Multiplique la cantidad que desea convertir por aquellos factores que cancelen todas las unidades, excepto las buscadas.

Ejemplo 1:

Convierta 5 m2 a cm2 Equivalencia a usar: 1m2 = 10,000cm2

Se escribe la cantidad que se va a convertir y se escogen los factores de conversión que cancelan las unidades no deseadas.

5m2 * . = 50,000 cm 2

Resultado expresado en notación científica: 5 x 10 4cm2 Ejemplo 2:

Convierta la velocidad de: a

Equivalencias a usar: 1 km = 1.000 m 1 h = 3.600 s

Se escribe la cantidad que se va a convertir y se escogen los factores de conversión que cancelan las unidades no deseadas.

ACTIVIDAD . Convertir: 1. a 2. 4.5 pulg. a g 3. a 4. 54 mi a m

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5. 24 ton a kg. TAREA

Realizar las siguientes conversiones.

1.-Una cancha de tenis tiene 100m de largo y 80m de ancho. ¿Cuáles son la longitud y la anchura de la cancha en pies?

2.-Un cubo tiene 7 pulgadas por lado. ¿Cuál es el volumen del cubo en pies y en metros cúbicos?

3.-Un carro viaja a una velocidad de 87mi/h. ¿A cuánto equivale su rapidez en pies/s?

NOTACIÓN CIENTÍFICA

OBJETIVO:

 Utilizar correctamente la notación científica en la solución de problemas

La notación científica (notación índice estándar) es un modo conciso de anotar números enteros mediante potencias de diez, esta notación es utilizada en números demasiado grandes o demasiado pequeños.

101 = 10 102 = 100 103 = 1,000 106 = 1.000.000 109 = 1.000.000.000 1020 = 100.000.000.000.000.000.000

Adicionalmente, 10 elevado a una potencia entera negativa -n es igual a 1/10 n o, equivalentemente 0, (n-1 ceros) 1:

10-1 = 1/10 = 0,1 10-3 = 1/1000 = 0,001

10-9 = 1/1.000.000.000 = 0,000000001

Por lo tanto un número como 156.234.000.000.000.000.000.000.000,000 puede ser escrito como 1.56234 × 1029, y un número pequeño como 0.0000000000234 puede ser escrito como 2.34 × 10-11

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Ejemplos:

34.456.087 = 3.4456087 × 107 0.0004 508 421 = 4.508 421 × 10-4 -5.200.000.000 = - 5.2 × 109

-6.1 = -6.1 × 100

La parte potencia de 10 se llama a menudo orden de magnitud del número, y las cifras de a son los dígitos significativos del mismo.

Es muy fácil pasar de la notación decimal usual a la científica, y recíprocamente, porque las potencias de diez tienen las formas siguientes:

Si el exponente n es positivo, entonces 10n es un uno seguido de n ceros: Por ejemplo 1012 = 1.000.000.000.000 (un billón)

Si el exponente es negativo, de la forma -n, entonces:

Por ejemplo 10-5 = 0.00001, con cuatro ceros después de la coma decimal y cinco ceros en total.

Esta notación es muy útil para escribir números muy grandes o muy pequeños, como los que aparecen en la Física: la masa de un protón (aproximadamente 1.67×10-27 kilogramos), la distancia a los confines observables del universo (aproximadamente 4.6×1026 metros).

Esta escritura tiene la ventaja de ser más concisa que la usual si uno se conforma en usar pocos dígitos significativos (uno sólo para estimar una magnitud, dos o tres en ramas de las ciencias experimentales donde la incertidumbre supera el uno por mil y a veces el uno por ciento): 1.26×1010 resulta más corto que 12.600.000.000, pero el primer ejemplo dado, 34,456,087 = 3.4456087 × 107 no presenta tal ventaja.

La notación científica permite hacer cálculos mentales rápidos (pero a menudo aproximados), porque permite considerar por separado los dígitos significativos y el orden de magnitud (además del signo):

Ejemplos:

Productos y divisiones:

4×10-5 multiplicado por 3×10-6 son: (3×4) × 10-5-6= 12 × 10-11= 1.2 × 1010 5×108 dividido por 3 × 105 son: (5/3) × 108-5 = 1.33 × 103

Sumas y diferencias: sin ningún término es despreciable para con el otro, hay que reducirlos a la misma potencia de diez y luego sumar o restar:

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4.1 × 1012 + 8 × 1010 = 4.1 × 1012 + 0.08 × 1012 = 4.18 × 1012 1.6 × 10-16^ – 8.8 × 10-16 = (16 – 8.8) × 10-16 = 7.2 × 10-16

ACTIVIDAD

Resuelve el siguiente problema utilizando notación científica:

1.- Una año luz es la distancia que viaja la luz en un año, es decir, aproximadamente 5.869.713.600 millas. Se estima que la Vía Láctea tiene un diámetro de aproximadamente 200.000 años luz. ¿Cuántas millas tiene la Vía Láctea de diámetro?

TAREA

Resuelve en tu cuaderno:

2.- La edad del Sol es de aproximadamente 5 x 109 años. Sin embargo, hay cuerpos que pueden tener 4 veces la edad del Sol. ¿Cuál es la edad de estos cuerpos?

3.-Se calcula que en la Vía Láctea hay aproximadamente 1.2 x 1011 estrellas. ¿Cuántos años le tomaría a una persona contar las estrellas si cuenta una por segundo?

Referencias

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