Masa, Fuerza y Peso. M del Carmen Maldonado Susano

(1)

Masa,

Fuerza y Peso

(2)

Objetivos

• El alumno se familiarizará con

los

conceptos

de

masa,

fuerza,

peso

específico,

densidad

y

volumen

(3)

• Es la cantidad de materia que

posee un cuerpo.

• Su unidad en el SI es el

kilogramo [kg].

(4)

• La masa de un cuerpo es

una magnitud escalar.

(5)

• Es la causa que provoca un

cambio

del

estado

de

movimiento

de

un

cuerpo,

proviene de la interacción entre

los cuerpos.

(6)

M del Carmen Maldonado Susano M del Carmen Maldonado Susano

• Es la acción de un cuerpo para

modificar el estado de reposo o

movimiento rectilíneo de un

cuerpo.

(7)

Fuerza

De contacto o

de superficie

De Campo o a

distancia

Clasificación de Fuerza

(8)

• La acción puede ser ejercida por

contacto directo o a distancia.

• La Fuerza es una magnitud

vectorial

es

decir,

tiene

magnitud, dirección y sentido.

(9)

• Magnética

• Eléctrica

• Gravitatoria

• Nuclear

(10)

F : Fuerza (N)

m: masa (kg)

a : aceleración (m/s

2 )

a

*

m

F 

Fuerza

(11)

• La densidad de un material

homogéneo se define como la

masa contenida en la unidad de

volumen.

(12)

V

m





 : densidad (kg/m

3 ₎

m: masa (kg)

V : volumen (m

3 )

Densidad

(13)

Sustancia

Densidad (Kg/ m

3 )

Agua

1000

Agua de mar

1030

Aire

1.29 Alcohol etílico

806 Hielo

917 Mercurio

13600

(14)

• La densidad relativa de una

sustancia

es

la

razón

de

su

densidad a la del agua.

• Es una cantidad adimensional; es

decir, sin unidades y de valor igual

en cualquier sistema de unidades.

(15)

agua

cia

tan

sus









_sustancia

: densidad sustancia (kg/m

3 ₎



_agua

: densidad del agua (kg/m

3 ₎

Densidad relativa

(16)

•Es el recíproco de la

densidad.

(17)







1 /

: densidad (kg/m

3 ₎

(18)

m

V





v : volumen específico (m

3 /kg)

V : volumen (m

3 )

m: masa (kg)

Volumen Específico

(19)

• El peso se refiere siempre a una

fuerza.

• Es decir, es la fuerza con que el

cuerpo es atraído hacia el

centro de la tierra.

(20)

g

*

m

W 

m: masa (kg)

g : aceleración de la gravedad (m/s

2 ₎

W : peso (N)

Peso

(21)

• El peso específico de una

sustancia es la fuerza con que la

tierra atrae a la unidad de

volumen de dicha sustancia.

(22)

W: peso (N)

V : volumen (m

3 )

V

W





Peso Específico

(23)

Peso Específico

V

g

*

m





V

m





V

*

m





(24)

g

*







: densidad (Kg/m

3 ₎

g : gravedad (m/s

2 )

Peso Específico

V

*

m





(25)

(26)

Propiedades

termodinámicas

Intensivas

Extensivas

Energía cinética

Propiedades termodinámicas

(27)

Energía cinética

Propiedad Intensiva

• Es aquella propiedad

que

no depende

de la

masa.

• Ejemplo: temperatura

(28)

Energía cinética

Densidad

Propiedad Intensiva

https://thumbs.dreamstime.com/z/figura-termmetro-de-la-explotacin-agrcola-16618879.jpg

(29)

Energía cinética

Temperatura

Propiedad Intensiva

(30)

Energía cinética

Propiedad Extensiva

• Es

aquella

propiedad

que

si depende

de la

masa.

(31)

Energía cinética

Peso

g

m

W



*

https://fonoaudiologos.wordpress.com/2012/11/11/figura-humana-en-blanco-para-colorear/

(32)

Energía cinética

Volumen

h

*

A

V 

https://fonoaudiologos.wordpress.com/2012/11/11/figura-humana-en-blanco-para-colorear/

Propiedad Extensiva

(33)

(34)

Fases de la materia

Fases

Sólida

Líquida

Gaseosa

(35)

Energía cinética

Fases del agua

 Sólido : hielo

 Líquido : agua

 Gas : vapor

(36)

(37)

Mezclas

Homogéneas

Heterogéneas

(38)

Una mezcla homogénea es un tipo

de mezcla en la cual no se

distinguen sus componentes, la

composición es uniforme y cada

parte de la solución posee las

mismas propiedades.

Mezcla Homogénea

(39)

Una mezcla heterogénea es un tipo

de mezcla en la cual es posible

observar los componentes, ya que

existen una o dos fases más.

Mezcla Heterogénea

(40)

Las sustancias isotrópicas presentan

siempre

el

mismo

comportamiento

independientemente de la dirección,

mientras que en las anisotrópicas las

propiedades varían con la dirección.

(41)

(42)

Energía cinética

Volumen de una esfera

3

4 r

V





(43)

Energía cinética

Volumen de un cilindro

h

*

r

V





2

(44)

Energía cinética

Volumen de un elipse

h

A

V



*

y

x

r

A





*

http://www.mycoolaids.com/math/geometry/area-perimeter.aspx

r

_x

r

_y

(45)

(46)

Energía cinética

Volumen de una esfera

3

4 r

V





Si el diámetro de la esfera es

de 300 cm.

(47)

Energía cinética

Volumen de un cilindro

h

*

r

V





2 Si el diámetro es de 60 cm y tiene

una altura de 1.5 m.

(48)

Energía cinética

Volumen de un elipse

h

A

V



*

y

x

r

A





*

r

_x

r

_y

Si el radio de rx= 90 cm y

ry=60 cm y tiene una altura

de 150 cm.

(49)

Energía cinética

Volumen de un hexágono

h

A

V



*

Si la apotema mide 50 cm y el lado

60 cm y tiene una altura de 300 cm.

(50)

Energía cinética

Volumen de un hexágono

𝑎: 𝐴𝑝𝑜𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑖𝑔𝑢𝑟𝑎

V



Ah

6 P



l

𝑎

6

2 l a

A 

(51)

(52)

• Rango :

_________________

• Resolución : _________________

• Legibilidad : _________________

Calibrador con vernier

(53)

https://blogtecnologos.wordpress.com/2010/12/10/uso-del-calibre-pie-de-rey-vernier/

Energía cinética

(54)

Calibrador Vernier

(55)

Calibrador Vernier

(56)

Calibrador Vernier

(57)

Calibrador Vernier

(58)

https://blogtecnologos.wordpress.com/2010/12/10/uso-del-calibre-pie-de-rey-vernier/

(59)

(60)

Energía cinética

Ejercicio 1

•Cada brigada mida el

diámetro

de

una

moneda de 10 pesos.

(61)

Ejercicio No.1

Brigada No.

Diámetro moneda 10 pesos (cm)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

Ejercicio 4

• En el laboratorio de Física

Experimental, se realizaron

las siguientes mediciones.

(67)

Ejercicio 4

Diámetro = 2 cm

Masa = 10.50 g

5 cm

Masa = 35 g

1.2 cm

(68)

Ejercicio 3

• Obtenga:

Masa

(kg)

Volumen

(m3)

Densidad

(kg/m3)

Densidad

relativa

(1)

peso

(N)

Peso

específico

(N/m3)

volumen

específico

(m3/kg)

(69)

Ejercicio 4

Lado = 5 m

Masa = 5000 g

Masa = 2000 g Volumen = 500.0 ml

Densidad = ?

Volumen específico= ?

Peso específico = ?

Densidad = ?

Volumen específico= ?

Peso específico = ?

(70)

Ejercicio 4

• Obtenga:

Masa

(kg)

Volumen

(m3)

Densidad

(kg/m3)

Densidad

relativa

(1)

peso

(N)

Peso

específico

(N/m3)

volumen

específico

(m3/kg)

(71)

(72)

Masa

(gramos)

Volumen

( ml)

92

10

99

15

104

20

111

25

122

35

135

45

142

50 Obtenga de la siguiente tabla lo siguiente:

a) Modelo Gráfico

b) Modelo Matemático

c) Significado físico de la pendiente

d) Densidad y Densidad relativa

e) Peso específico

(73)

Masa

(gramos)

Volumen

( ml)

92

10

99

15

104

20

111

25

122

35

135

45

142

50

(74)

Masa

Volumen

(kg)

(m3)

0.092 0.00001

0.099 0.000015

0.104 0.00002

0.111 0.000025

0.122 0.000035

0.135 0.000045

0.142 0.00005

0.805 0.0002

pendiente

1230.41237

ordenada

0.55891753

(75)

(76)

(77)

Ejercicio 6

• Calcular la densidad de un

material, si la muestra de un

trozo de masa es de 80 kg y

su volumen es de 20 cm

3 .

(78)

Ejercicio 7

• El peso de un trozo de metal es de 100 N,

en un lugar donde la aceleración local de la

gravedad es de 9.60 m/s

2 _.

a)

Obtenga la masa del metal

b)

¿Cuál sería el peso del metal sobre la

superficie de la luna?, donde aceleración

local de la gravedad es de 1.67 m/s

2 .

(79)

Ejercicio 8

• En una planta de pinturas existe un tanque cilíndrico de 10 metros de

altura y 3 m de diámetro, en donde se vierten pinturas de diferentes

colores para hacer un color determinado. Obtenga:

A)

Volumen del tanque

B)

Densidad

C)

Masa de la pintura contenida en el tanque completamente lleno

Donde:

Peso específico es 12812.5 N/m

3

(80)

Cantidad física

Unidad (SI)

Dimensión

Masa

Velocidad

Aceleración

Volumen

Densidad

Densidad relativa

Volumen específico

Peso

Peso específico

Llene la siguiente Tabla con unidades del Sistema Internacional.

(81)

1 litro = 1 dm

3 1 ml = 1 cm

3 En 1 m

3 caben 1000 litros

1 litro = 1000 ml

(82)

Presentación

M. del Carmen Maldonado Susano

2018

(83)

Apuntes de Física Experimental

Gabriel Jaramillo Morales

FI-UNAM

Ejercicios tomados de los exámenes colegiados

del Departamento de Física-DCB-FI-UNAM

(84)

Bibliografía

Física Universitaria

Volumen 1

Sears, Zemansky

Young, Freedman

Ed. Pearson Addison Wesley

Bibliografía