material 02 - guia01_sistema internacional.pdf

7/23/2019 Material 02 - GUIA01_Sistema Internacional.pdf

1/10

Universidad Cesar Vallejo Fsica

FISICA

Motivacin

Uno ve muchos adelantos tecnolgicos ahora ms que nunca todo estecnologa, la tecnologa nos rodea en todo

Los adelantos de la ciencia han provocado muchos cambios en el mundo.

Por ejemplo, hasta hace 500 aos se crea que la Tierra era plana y que

estaba en el centro del universo, ustedes, estudiantes no creo que sepan que

hasta hace 70 aos no se conoca la televisin ni los aviones jet.

Figura 1. Clonacin humana

Hace pocos aos se descubri la clonacin de los seres vivos, ver figura 1

recientemente se descifr el cdigo del genoma humano, es mas ustedes no

saben como nuestra generacin ha podido sobrevivir sin el facebook y la

internet, ver figura 2.

Figura 2. El internet en nuestro da a da


2/10


La ciencia no es nueva, data de la prehistoria. El ser humano ha estado

sobre la Tierra desde hace 100 mil aos y desde entonces ha empezado a

hacer ciencia.

La gente de ese entonces aprendi a usar estos ciclos para hacer

predicciones y surgieron los primeros pronsticos del tiempo.

De este modo fueron aprendiendo ms y ms acerca del comportamiento

de la naturaleza. Todos estos conocimientos forman parte de la ciencia,

pero la parte principal est formada por los mtodos que se usan para

adquirir esos conocimientos.

La fsica es ms que una rama de las ciencias fsicas: es la ms

fundamental de las ciencias. Estudia la naturaleza de realidades bsicas

como el movimiento, las fuerzas, energa, materia, calor, sonido, luz y el

interior de los tomos.

video: que es la fisicahttp://www.youtube.com/watch?v=37PQFyyGWhU

Las ideas de la fsica se extienden a estas ciencias ms complicadas, por

eso la fsica es la ms fundamental de las ciencias. Podemos entender mejor

la ciencia en general si antes entendemos algo de fsica es lo que vamos a

prender en este curso!

El entender la naturaleza se busca por diferentes formas: la ciencia, el arte,

la religin, cuyas orgenes datan de miles de aos. Estas formas son

distintas, pero sus dominios se traslapan. La ciencia investiga los

fenmenos naturales y el arte es la creacin de los objetos o eventos que

estimulan los sentidos, pero ambas son comparables debido a que son

esfuerzos que muestran como son las cosas y cuales son posibles. Por otra

parte, los objetivos de la ciencia y la religin son diferentes, ya que esta

ltima se ocupa del propsito de la naturaleza.


3/10


Las creencias y ceremonias religiosas generan convivencia humana, sin

ocuparse directamente de los mtodos de la ciencia. En este sentido son

diferentes, como las manzanas con las peras, pero no se contradicen, son

complementarias, de manera que no es necesario elegir entre ambas, se

pueden adoptar ambas, entendiendo que tratan aspectos distintos de la

experiencia humana.

Una persona realmente culta posee conocimientos tanto de la religin,

como del arte y de la ciencia.

SISTEMA DE MAGNITUDES Y UNIDADES

Medir una magnitud consiste en compararla con una cantidad arbitraria fija

de la magnitud. Una medicin se expresa con un nmero seguida de un

smbolo de la unidad usada. Existen medidas directas e indirectas, por

ejemplo el largo y el ancho de una sala son medidas directas.

Gran parte de la Fsica tiene que ver con la medida de cantidades fsicas

tales como distancia, tiempo, volumen, masa, temperatura, etc. Las leyes

Fsicas se expresan en trminos de cantidades bsicas que requieren una

definicin clara, llamadas magnitudes fsicas fundamentales. En mecnica

las magnitudes fsicas fundamentales son tres: longitud, tiempo y masa. Sellaman magnitudes fsicas fundamentales porque estn definidas en forma

independiente de cualquier otra magnitud fsica.


4/10


Tabla 1.1. Unidades de medida de las magnitudes fsicas fundamentales en mecnica.

Tabla 1.2. Unidades de medida de las magnitudes fsicas fundamentales.

SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS

El Sistema Internacional de Unidades O tambin denominado Sistema

Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de

unidades, el cual es utilizado en todos los pases.

Una de las caractersticas trascendentales, que constituye la gran ventajadel Sistema Internacional, es que sus unidades se basan en fenmenos

fsicos fundamentales.

Las unidades del SIconstituyen referencia internacional de las indicaciones

de los instrumentos de medicin, a las cuales estn referidas mediante una

concatenacin interrumpida de calibraciones o comparaciones.

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades bsicas. Son

las que se utilizan para expresar lasmagnitudes fsicas consideradas bsicas

a partir de las cuales se determinan las dems
http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitudes_f%C3%ADsicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitudes_f%C3%ADsicas


5/10


Tabla 1.3. Las siete unidades de medidas bsicas.

De las unidades bsicas existen mltiplos y submltiplos, que se expresan

mediante prefijos. As,por ejemplo, la expresin kilo indica mil. Por lo

tanto, 1 km equivale a 1000 m, del mismo modo que mili significa

milsima (parte de). Por ejemplo, 1mA es 0,001 A

Equivalencia

Metro(m). Unidad delongitud.

Definicin: un metro es la longitud que en el vaco recorre la luz

durante un 1/299 792 458 de segundo.

kilogramo(kg). Unidad demasa.

Definicin: un kilogramo es una masa igual a la de un cilindro de 39

milmetros de dimetro y de altura, de una aleacin de 90% de
http://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_de_longitudhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Masahttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_de_longitudhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro


6/10


platino y 10% de iridio, ubicado en laOficina Internacional de Pesos

y Medidas,en Svres, Francia.

Segundo (s). Unidad detiempo.

Definicin: un segundo es la duracin de 9 192 631 770 periodos de

la radiacin correspondiente a la transicin entre los dos niveles

hiperfinos del estado fundamental del tomo decesio 133.

Amperio (A).Unidad deintensidad de corriente elctrica.

Definicin: un amperio es la intensidad de una corriente constante

que mantenindose en dos conductores paralelos, rectilneos, de

longitud infinita, de seccin circular despreciable y situados a una

distancia de un metro uno de otro en el vaco,producira una fuerza

igual a 2 10-7newtons por metro de longitud.

Kelvin (K).Unidad detemperatura termodinmica.

Definicin: un kelvin es la temperatura termodinmica

correspondiente a 1/273,16 de la temperatura termodinmica del

punto triple del agua.

Mol (mol).Unidad decantidad de sustancia.

Definicin: Es la cantidad de materia que hay en tantas entidades

elementales como tomos hay en 0,012 kg. del istopo carbono 12.

Si se emplea el mol, es necesario especificar las unidades

elementales: tomos,molculas,iones,electrones u otraspartculas o

grupos especficos de tales partculas.

Candela (cd).Unidad deintensidad luminosa.
http://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidashttp://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidashttp://es.wikipedia.org/wiki/Segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cesiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vac%C3%ADo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_triplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_sustanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbono_12http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_de_part%C3%ADculashttp://es.wikipedia.org/wiki/Candelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_luminosahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_luminosahttp://es.wikipedia.org/wiki/Candelahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_de_part%C3%ADculashttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbono_12http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_sustanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_triplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vac%C3%ADo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cesiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttp://es.wikipedia.org/wiki/Segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidashttp://es.wikipedia.org/wiki/Oficina_Internacional_de_Pesos_y_Medidas


7/10


Definicin: una candela es la intensidad luminosa, en una direccin

dada, de una fuente que emite una radiacin monocromtica de

frecuencia 5,4 1014 hercios y cuya intensidad energtica en dicha

direccin es 1/683vatiosporestereorradin.

MULTIPLOS, SUBMULTIPLOS Y PREFIJOS

Teniendo en cuenta que la Fsica estudia el comportamiento del universo,

los valores numricos de las magnitudes fsicas varan en un rango muy

amplio, desde cantidades muy pequeas a muy grandes. Por ejemplo, para

comprender el origen del Universo, a los astrofsicos y cosmlogos les

preocupa actualmente saber que paso entre el Big Bang y el minsculo

instante 10-43 s!, o como determinar bien la edad del Universo cuyas

ltimas mediciones dan un valor de 1.45x1010 aos, con una incertidumbre

de un par de miles de millones de aos. La Tierra tiene una edad de 4600

millones de aos. Especialistas han estudiado la cronologa de la Biblia

para calcular cunto tiempo ha pasado desde los das del Edn, sumando la

edad de Adn y sus descendientes.

Los valores numricos de la fsica pueden ser muy complicados de leer en

su forma tradicional, por lo que generalmente se expresan en potencias de

10, que es la notacin cientfica.

Video: conversin de medidas:

http://www.youtube.com/watch?v=f1pj641Vm_Y&feature=related

Si el exponente de la potencia de 10 es positivo (o negativo) el valor de la

magnitud fsica es un mltiplo (o submltiplo). Para medir magnitudes muy

grandes o muy pequeas se expresan los valores en potencias de 10 y se
http://es.wikipedia.org/wiki/Herciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estereorradi%C3%A1nhttp://www.youtube.com/watch?v=f1pj641Vm_Y&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=f1pj641Vm_Y&feature=relatedhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estereorradi%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hercio


8/10


usan los prefijos del SI que es el nombre que se le da a la potencia de 10.

Existen algunas unidades de medicin que tienen nombres especiales,

como por ejemplo el ao luz que es la distancia que recorre la luz en un

ao, igual a 9.45 x 1015 m, o el Angstrom que es igual a 10-10 m. En la

tabla 1.4 se dan los nombres de los prefijos del Sistema Internacional.

Ejemplo 1.1.El orden de magnitud de 1 es cero 100, el orden de

magnitud de 10 es uno 101 , el orden de magnitud de 100 es dos

102, etc.

Ejemplo 1.2. a) Determinar el orden de magnitud de la masa de la Tierra,

cuyo valor es aproximadamente 6 x 1024kg. b) Si la masa del Sol 1030 kg,

En cuntos rdenes de magnitud difiere de la masa de la Tierra?


9/10


Tabla 1.4 Prefijos del Sistema Internacional.

Transformacin de unidades.

Muchos clculos en Fsica requieren convertir unidades de un sistema a

otro. Las unidades pueden convertirse sustituyndolas por cantidades

equivalentes. En toda respuesta numrica de los problemas siempre debe

escribirse las unidades en el resultado final.


10/10


Ejemplo 1.4. Transformar 18 km/hora a m/s.

Solucin: Se sabe que 1h = 3600 s y que 1 km = 1000 m, entonces:

PROBLEMAS

1.

Transformar 10 m/s a km/h, 300000 km/h a m/s, 250 Glt a m3,

1.25 kg/m3 a gr/cm3, 500 hPa a atm, 4500 m2 a cm2.

2. La Tierra tiene una edad de 4600 millones de aos y el ser humano ha

estado sobre ella desde hace unos 150 mil aos. Si la edad la Tierra la

hacemos equivalente a un da, cuntos segundos tiene el ser humano

sobre la Tierra?

3. Completar la siguiente tabla usando el Sistema Internacional

Magnitud Unidad Magnitud Unidad

1. rea2. Volumen3. Velocidad4. Aceleracin

5. Fuerza, Peso6. Presin7. Trabajo8. Potencia9. Energa

1. Energa cintica2. Densidad3. Impulso4. Velocidad

angular5. Aceleracinangular

6. Frecuencia

7. Carga elctrica8. Voltaje9. Resistencia

material 02 - guia01_sistema internacional.pdf

Documents