TEMA: LAS MAGNITUDES FÍSICAS
MEDICIÓN
GRADO DECIMO
Es la ciencia
fundamental de la
naturaleza , que se ocupa de los
componentes
fundamentales
del
Universo, de las interacciones entre ellos
y de los efectos de estas interacciones de
los
cuerpos
macroscópicos,
en
sus
diferentes estados de agregación:
sólidos, líquidos y gases
Cual es el Objetivo de la Física?
¿cómo ocurren los fenómenos?
¿cómo se relacionan unos con otros?
En esencia la física busca dar explicación a los Fenómenos de la naturaleza.
DEFINICION DE MAGNITUD Y MEDIDA
MAGNITUD
• Es todo aquello que puede ser medido.
MEDIDA
• Es comparar una magnitud dada con otra su misma especie, la cual se asume como unidad o patrón.
• La medición es un conjunto de actos
experimentales con el fin de determinar una cantidad de magnitud física. Pero cuando
tratamos de asignar una unidad a un valor de la magnitud surge entonces la dificultad y se hace necesario establecer un patrón .
MAGNITUDES FÍSICAS
• Magnitud física, es toda propiedad de la que un cuerpo posee una cierta cantidad y que, por tanto, puede medirse.
• Para medir una magnitud física, comparamos su
valor con otra medida de la misma adoptada
Sistema Internacional de Unidades
S.I.
• Permite unificar criterios respecto a la unidad de medida que se usará para cada magnitud.
• Es un conjunto sistemático y organizado de unidades adoptado por convención
• El Sistema International de unidades (SI) esta compuesto por tres tipos de magnitudes
i. Magnitudes fundamentales ii. Magnitudes derivadas
DIFERENCIA ENTRE 2 SISTEMAS
• Actualmente existen dos sistemas de unidades de medida:
• El Sistema Inglés , que se aplica en Estados Unidos de Norteamérica, Inglaterra y Australia, y
• El sistema Internacional o Métrico Decimal, que es usado en el resto del mundo.
Cada uno de los sistemas tienen sus estándares de longitud, masa y tiempo; a estas unidades se les
EJEMPLO
•
El Sistema Inglés utiliza como unidad
fundamental de: longitud el
pie
,
la
libra
como unidad de masa y
el
segundo
como unidad de tiempo.
•
El sistema métrico usa para la
longitud el
centímetro
,
Magnitudes Fundamentales
•
El comité internacional de pesas y medidas ha
establecido siete cantidades básicas, y asignó
unidades básicas oficiales a cada cantidad.
Son siete de las cuales hay 3 de mayor
Magnitud Unidad Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad de corriente Eléctrica
Ampere A
Temperatura Kelvin K
Intensidad luminosa candela Cd Cantidad de sustancia mol mol
Sistema Internacional de unidades
Factor Prefijo Símbolo
1018 exa E
1015 peta P
1012 tera T
109 giga G
106 mega M
103 kilo k
102 hecto h
101 deca d
Factor Prefijo Símbolo
10-1 deci d
10-2 centi c
10-3 mili m
10-6 micro
10-9 nano n
10-12 pico p
10-15 femto f
10-18 atto a
Magnitudes Derivadas
•
Es posible medir muchas magnitudes además
de las siete fundamentales, tales como:
presión, volumen, velocidad, fuerza, etc.
•
El producto o cuociente de dos o más
magnitudes fundamentales da como
Magnitudes derivadas
Magnitud unidad básica Símbolo de la unidad
Area metro cuadrado m2 Volumen metro cúbico m3
Frecuencia Hertz 1 / s = Hz Densidad de masa kilogramo por
metro cúbico
kg / m3
Velocidad metro por segundo m / s Velocidad angular radián por segundo rad / s Aceleración metro por segundo
cuadrado
Fuerza Newton kg m /s2 = N Presión Pascal N / m2 = Pa
Trabajo y energía Joule N m = J
Potencia Watt J/s = W
Carga eléctrica Coulomb A s = C
Resistencia eléctrica Ohm Ω
luminosidad Candela por metro cuadrado
Magnitudes Complementarias
•
Son de naturaleza geométrica
•
Se usan para medir ángulos
magnitud Unidad de medida
Símbolo de la unidad
Ángulo plano Radián rad
• Las unidades del S.I. no se han incorporado en forma total en muchas aplicaciones industriales sobre todo en el caso de aplicaciones mecánicas y térmicas, debido a que las conversiones a gran
escala son costosas. Por este motivo la conversión total al S.I. tardará aún mucho tiempo. Mientras tanto se seguirán usando viejas unidades para la medición de cantidades físicas
Recordemos
• El S.I. adopta sólo una unidad de medida para cada magnitud física.
• El S.I. se compone de:
i) M. Fundamentales: son 7, no se derivan de otra.
ii) M. Derivadas: corresponden al producto o
cuociente de sí misma de dos o más magnitudes fundamentales.
Múltiplos y submúltiplos
•
Otra ventaja del sistema métrico S.I. sobre
otros sistemas de unidades es que usa prefijos
para indicar los múltiplos de la unidad básica.
•
prefijos de los múltiplos: se les asignan letras
que provienen del griego.
Múltiplos (letras Griegas)
Prefijo Símbolo Factor de multiplicación
Submúltiplos (Latin)
Prefijo Símbolo Factor de multiplicación
Ejemplos
• 45 kilómetros = 45 x 1000 metros = 45 000 m
• 640 µA = 640 x 1 = 0,00064 A
1 000 000
• 357,29 milimetros = 357,29 x 1 = 0,357 m
Equivalencias más comunes
• De Longitud:
1 metro (m) = 100 centímetros (cm)
1 centímetro (cm) = 10 milímetros (mm) 1 metro (m) = 1 000 milímetros (mm)
1 kilómetro (km) = 1 000 metros (m)
Otras equivalencias de longitud
•
1 pulgada (in) < > 25,4 milímetros (mm)
•
1 pie (ft) < > 0,3048 metros (m)
•
1 yarda (yd) < > 0,914 metros (m)
•
1 milla (mi) < > 1,61 kilómetros
•
1 metro (m) < > 39,37 pulgadas (in)
Equivalencias de masa
•
1 kilogramo (kg) < > 1 000 gramos (g)
•
1 tonelada (ton) < > 1000 kilogramos (kg)
Equivalencias de tiempo
•
1 año < > 365,25 días
•
1 día < > 24 horas (hr)
•
1 hora (hr) < > 60 minutos (min)
•
1 minuto (min) < > 60 segundos (s)
•
1 hora (hr) < > 3 600 segundos (s)
•
1 día < > 86 400 segundos (s)
Equivalencias de área
área = largo x ancho = longitud x longitud
Equivalencias de volumen
Volumen = largo x ancho x alto = long x long x long
•
1 metro cúbico (m
3) < > 1 000 000 cm
3•
1 litro (l) < > 1000 cm
3El 23 de septiembre de 1999, el "Mars Climate Orbiter" se perdió durante una maniobra de entrada en órbita cuando el ingenio espacial se estrelló contra Marte. La causa principal del contratiempo fue achacada a una tabla de calibración del propulsor, en la que se usaron unidades del sistema británico en lugar de unidades métricas. El software para la navegación celeste en el Laboratorio de Propulsión del Chorro esperaba que los datos del impulso del propulsor estuvieran expresados en newton segundo, pero Lockheed Martin Astronautics en Denver, que construyó el Orbiter, dio los valores en libras de fuerza segundo, y el impulso fue interpretado como aproximadamente la cuarta parte de su valor real. El fallo fue más sonado por la pérdida del ingenio espacial compañero "Mars Polar Lander", debido a causas desconocidas, el 3 de diciembre
CÁLCULOS NUMÉRICOS
• Notación Científica, consiste en escribir cada número
mediante una parte entera de una sola cifra no nula, una parte decimal y una potencia de 10 de exponente entero. • 152100000000 = 1,521·1011 • 0,000000054 = 5,4·10-8
• Transformación de unidades, para ello
utilizaremos factores de conversión.
TIPOS DE MAGNITUDES
• Magnitudes escalares:
quedan determinadas por un valor numérico y la
unidad de medida. Ejemplo, masa.
• Magnitudes vectoriales: quedan suficientemente
determinadas si se expres su módulo, dirección y sentido.
– Módulo:valor numérico
– Dirección; línea recta
sobre la que actúa.
– Sentido:lo determina el
extremo de la flecha.
• Magnitudes extensivas:su valor es directamente
proporcional a la cantidad de masa que posee el curpo
considerado.
