Física I

Juan Ignacio Rodríguez Hernández

Escuela Superior de Física y MatemáticasInstituto Politécnico Nacional

Agosto 2016

Sistema de UnidadesEn física se necesitan undidades de “medida” para cuantificar las cantidades/magnitudes del “mundo” y poderlas asociar con un sistema numérico. Las magnitudes más comunes son (entres otras que veremos más adelante) son:

1.- Tiempo

2.- Longitud (o distancia).

3.- Masa.

4.- Fuerza...etc.

Sistema de UnidadesPara definir un estándar (usado por “todos”) sobre la unidades de medida el hombre ha creado lo que se conoce como “Sistema de Unidades”.

Un “Sistema de Unidades” es un conjunto de “patrones” o “referencia” o “unidad” de medición predeterminadas (por un conjunto de personas) para cada magnitud física.

En la actualidad existen varios sistemas de unidades:

1.- Sistema Internacional de Unidades (SI) 2.- Sistema CGS (centimetro-gramo-segundo) 3.- Unidades atómicas 4.- Unicades astronómicas 5.- etc.

Sistema de UnidadesEn la actualidad el sistema de unidades más utilizado internacionalmente en Física es el:

“Sistema Internacional de Unidades (SI)”.

En el curso usaremos SI excepto en algunos casos. Otros sistemas son más aptos en algunos campos especializados de la física como electrodinámica, física molecular, astronomía, etc.

Sistema Internacional (SI)El Sistema Internacional de Unidades (SI) define siete patrones/unidades para las que considera magnitudes básicas:

1.- Tiempo2.- Longitud 3.- Masa4.- Temperatura 5.- Cantidad de Sustancia6.- Intensidad de Corriente Electrica7.- Intensidad Lumiosa.

Sistema Internacional (SI)El Sistema Internacional de Unidades (SI) define siete patrones para estas magnitudes básicas:

MAGNITUD NOMBRE SIMBOLO

Tiempo segundo s

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Temperatura kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad de corriente Electrica

amper A

Intensidad Luminosa candela cd

NOTA: Las unidades para otras magnitudes que no aparecen en la lista, necesarias para describir ciertos fenómenos físicos (unidades derivádas), se pueden definir en términos de las 7 unidades básicas.

Sistema Internacional (SI)Unidad de MASA:

kilogramo (kg)

Un kilogramo es la masa que tiene el prototipo internacional, compuesto de una aleación de platino e iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, cerca de París (Francia).

Instrumentos de medida: báscula, balanza, etc.

¿Qué es un kilogramo?

Sistema Internacional (SI)Unidad de TIEMPO:

segundo (s)

Un segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a una temperatura de 0 K.

Instrumentos de medida: relojes, cronometros, reloj atómico etc.

El reloj atómico FOCS 1 de una fuente fria continua de cesio en Suecia. Tiene una incertidumbre de un segundo en 30 millones de años!!!

¿Qué es un SEGUNDO?

1/60*60*24=1/864001/60*60*24=1/86400

Sistema Internacional (SI)Unidad de LONGITUD:

metro (m)

Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío en un intervalo de 1/299 792 458 de segundo

Instrumentos de medida: reglas, cinta métrica, vernier, etc.

El vernier o “Pie de Rey” instrumento para medir con una precisión alta (distancias “pequeñas”).

¿Qué es un METRO?

Sistema Internacional (SI)metro (m) multilpos y submultilpos

d1= 147 000,000,000m d1= 152 000,000,000m

d1 d2

Sistema Internacional (SI)metro (m) multilpos y submultilpos

Sistema Internacional (SI)metro (m) multilpos y submultilpos

0.005m

0.000010m

0.000002m

0.000000002m

0.000000002m

¿Cómo falicitar el manejo de cantidades numéricas en las unidades del SI??

¿Cómo falicitar el manejo de cantidades numéricas en las unidades del SI??

¿Cómo falicitar el manejo de cantidades numéricas en las unidades del SI??

Sistema Internacional (SI)Prefijos para designar Submultiplos y Multiplos de una (cualquiera) unidad del SI

Sistema Internacional (SI)Unidad de MASA:

kilogramo (kg)

Submultiplos y Multiplos del kilogramo

Sistema Internacional (SI)Unidad de TIEMPO:

segundo (s)

Submultiplos y Multiplos del segundo

Sistema Internacional (SI)Unidad de LONGITUD:

metro (m)

Submultiplos y Multiplos del metro

Sistema Internacional (SI)metro (m) multilpos y submultilpos

Sistema Internacional (SI)metro (m) multilpos y submultilpos

d1= 147 000,000,000m = 147 mil millones m = 147 Gm = 147 millones Km

d1= 152 000,000,000m = 152 mil millones m = 152 Gm = 152 millones Km

d1 d2

Sistema CGS (centímetro-gramo-segundo)

CGS-Tablas de conversión

Tablas de conversión

Sistema Inglés

Sistema Inglés – Tabla de conversión

Sistema Internacional (SI)Submultiplos, Multiplos, Conversión: EJEMPLOS ….