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FsicaUTP FIMAASCurso: Fisica GeneralSesin N 1 : Fsica y medicin Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Cuando se puede medir aquello de lo que se habla y se puede expresar en nmeros, entonces se conoce algo de ellos.Lord Kelvin

Fsica General Fsica y Medicin

1.- Magnitudes Fsicas.2.- Sistemas de Unidades.3.- Ecuaciones Dimensionales.4.- Cantidades Escalares y Vectoriales.5.- Mtodos geomtricos de adicin y sustraccin de vectores.6.- Mtodo de coordenadas para la adicin y sustraccin de vectores.7.- Ejercicios.

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La Fsica

La Fsica es una ciencia experimental. Los fsicos estudian los fenmenos naturales y tratan de encontrar los patrones y principios que los relacionan. Dichos patrones se denominan teoras fsicas, o, si estn bien establecidos y se usan ampliamente, leyes o principios fsicos. Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

La fsica tiene dos fines fundamentales:Averiguar y comprender las causas de los sucesos fsicos. Predecir los sucesos provocados por dichas causas. Es decir busca patrones, principios y leyes; para predecir futuros fenmenos. Por ejemplo: la ocurrencia de un rayo, una tormenta, un arco iris, etc.

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......( La Fsica)Como toda ciencia la Fsica busca que sus conclusiones puedan ser verificables; y que la teora pueda alcanzar predicciones de experimentos futuros.Por su amplitud y relacin con otras ciencias se le considera ciencia fundamental, ya que estudia dentro de su campo a la Qumica, Biologa, etc; adems de explicar sus fenmenos. Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

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Magnitudes FsicasMagnitud es una categora filosfica. Para nuestro estudio la definiremos como todo aquello que se puede expresar cuantitativamente, es decir todo aquello que se pueda medir. Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

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Clasificacin de la magnitudes fsicasPara nuestro estudio clasificaremos a las magnitudes de la siguiente manera:A.- Por su origen 1.- Magnitudes fundamentales. 2.- Magnitudes derivadas.B.- Por su naturaleza. 1.- Magnitudes escalares. 2.- Magnitudes vectoriales.

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Magnitudes fundamentalesSon aquellas magnitudes elegidas como base para fijar las unidades de un SISTEMA DE UNIDADAES; y en funcin de las cuales se expresan las dems magnitudes de dicho sistema. Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Magnitudes derivadasSon aquellas magnitudes que se expresan en funcin de las magnitudes fundamentales.

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2.- Sistema de UnidadesEs un un conjunto de unidades concordantes entre s, que resultan de fijar las magnitudes fundamentales y que se elaboran de acuerdo a las Ecuaciones Dimensionales.Cada pueblo estableci su propio sistema de pesas y medidas, algunas subsisten hasta el da de hoy y otros no. La necesidad del intercambio econmico y cientfico han llegado a unificar ciertas unidades formndose el SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES S.I.

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SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES S.I.En la X Conferencia de Pesas y Medidas (1954) se establecieron las unidades y magnitudes fundamentales del SI. Este sistema fue complementado en la XIV Conferencia (realizada en Francia en 1971).El SI se ha establecido a partir de siete magnitudes fundamentales y dos magnitudes complementarias. Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

EstereoradinEs el ngulo slido comprendido entre una porcin de la superficie de una esfera de rea igual a y el centro de la esfera.

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3.- Ecuaciones Dimensionales

Reglas bsicas en las ecuaciones dimensionales1.- Las magnitudes fsicas no cumplen con las leyes de la suma y la resta.

2.- Todos los nmeros reales en sus diferentes formas, son cantidades adimensionales y su frmula adimensional es la unidad.

L + L= LMT2 - MT2 = MT2 [21/2 ] = 1[sen 37] =1 [ rad] = 1[log 17] = 1 Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Principio de Homogeneidad (Principio de Fourier)Toda ecuacin ser dimensionalmente correcta si los trminos que componen una suma o resta son de iguales dimensiones; y si ambos miembros de la igualdad aparecen en las mismas magnitudes afectadas de los mismos exponentes. [A] + [B] = [C]+ [D] entonces [A] = [B] = [C] = [D] Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

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Algunas frmulas dimensionales

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Ejemplo aplicativo 1Encontrar la frmula dimensional de X=pv, donde p = fuerza y v=velocidad; adems indicar en qu unidades se expresa en el S.I.SolucinA) Aplicando el operador dimensional a la frmula fsica dada en el cuadro anterior, tenemos:

B) Luego sustituyendo cada magnitud obtenida de la frmula dimensional, por su correspondiente unidad bsica del S.I. Rpta. . [X] = Kg m2 s-3

[X] = [p] [v] = (M L T-2 ) (L T-1 ) [X] = (M L T-2 . L T1 ) = M L2 T-3 Rpta. [X] = M L2 T-3 Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Ejemplo aplicativo 2Sabiendo que la siguiente ecuacin es dimensionalmente correcta , se pide encontrar la frmula dimensional de y, si adems se sabe que ; m= masa, t=tiempo, a=aceleracin, W=trabajo. W = ma / t ySolucin:Aplicando el operador dimensional a la frmula fsica dada en el cuadro anterior, tenemos:

[W] = [m] [a] / [t] [y] entonces (M L2 T -2 ) = (M L T -2 ) / T[y] L = 1 / T[y] entonces [y] = 1 / LT Rpta. [y] = L-1 T-1 Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Gracias por su atencin