LAS HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA

Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) UNIVERSABILIDAD  MEDICIÓN

ACCESIBILIDAD

INVARIANCIA

Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)  Metro

(m)

1889: Diezmillonésima parte de la distancia sobre un meridiano desde el ecuador al polo norte. Esta distancia se marco en una barra de Platino y se mantuvo en condiciones de temperatura y presión constante en Paris.

1983: En la búsqueda de una mayor exactitud, actualmente esta vigente y se define el metro como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299.792,458 segundos. Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)  Segundo

(s)

Segundo equivale a 1/86.400 partes del día solar promedio. 86.400 segundos es lo que dura la tierra en dar una revolución completa alrededor del sol.

Actualmente se define el segundo con un patrón atómico que corresponde a la duración de la longitud de onda de un átomo de Cesio cuando vibra de cierta forma. Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)  Kilogramo

(kg) El kilogramo es la masa de un pequeño cilindro metálico de platino e iridio en condiciones muy controladas de temperatura y humedad.

Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SI CANTIDAD FUNDAMENTAL

UNIDAD FUNDAMENTAL

SIMBOLO

Longitud

metro

m

Masa

kilogramo

kg

Tiempo

segundo

s

Temperatura

kelvin

K

Cantidad de sustancia

mol

mol

Corriente eléctrica

amperio

A

Intensidad de Luz

candela

cd Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES 

Cada una de las unidades listadas en la tabla anterior tiene una definición específica medible que puede ser reproducida en cualquier parte del mundo.



De todas estas unidades básicas sólo una, el kilogramo, está actualmente definida en términos de una

muestra física individual.

 Todas

las demás unidades están determinadas en términos de eventos físicos reproducibles y pueden ser determinadas con precisión en varias partes del mundo



Desgraciadamente, las unidades del SI no han sido totalmente adoptadas.

Ing. Caribay Godoy Rangel

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) A partir de las unidades fundamentales, se pueden definir UNIDADES DERIVADAS CANTIDAD

UNIDAD DERIVADA

Rapidez

m/s

Densidad

Kg/𝑚3

Fuerza

kg*m/𝑠 2

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LÓGICA EN LAS MEDICIONES Los estimados sencillos deben empezar con longitudes y tiempos razonables. ¿Cuál es la longitud de tu libro? ¿Cuánto mide el salón de clases? No tienes que buscar una cinta métrica para medirlo porque ya tienes TRES potenciales instrumentos de medición: • Distancia de tu nariz a el extremo de tus dedos (al extender tu mano) = aprox. 1 m. • Ancho de tu puño = aprox. 10 cm. • Ancho de tu dedo = 1 cm. ¿Cuanto tarda un objeto en caer? Puedes contar los segundos. Con estos métodos puedes calcular tiempos, distancias y velocidades con un factor de error pequeño que te puede dar una idea de un error mas grande en algún problema.

EJERCICIO RÁPIDO! Ing. Caribay Godoy Rangel

Conversión de unidades  Sistemas

de unidades en Estados Unidos (USCS)

Magnitud

Unidades del SI

Unidades del USCS

Longitud

metro (m)

Pies (ft)

Masa

kilogramo (kg)

slug (slug)

Tiempo

segundo (s)

segundo (s)

Fuerza (peso)

newton (N)

libra (lb)

Temperatura

kelvin (K)

Grado Rankin (R) Ing. Caribay Godoy Rangel

Conversión de unidades  Equivalencias entre sistemas

1 pulgada (in) = 2.54 cm 1 pie (ft) = 12 in = 0.3048 m 1 yarda (yd) = 0.9144 m 1 milla (mile) = 1609.344 m 1 milla nautica (n mile) = 1852 m 1 acre = 4046.856 m2 1 galon (gal) = 3.785 l 1 onza (oz) = 28.349 g 1 libra (lb) = 0.4536 kg 1 atmosfera = 101.325 kPa 1 caballo de fuerza (hp) = 0.7457 kW Ing. Caribay Godoy Rangel 1 caloria (cal) = 8.1858 J

Estrategia para convertir unidades Procedimiento para convertir unidades: 1.- Escriba la cantidad que desea convertir. 2.- Defina cada una de las unidades incluidas en la cantidad que va a convertir, en términos de las unidades buscadas. 3.- Escriba dos factores de conversión para cada definición, uno de ellos reciproco del otro. 4.- Multiplique la cantidad que desea convertir por aquellos factores que cancelen todas las unidades, excepto las buscadas. Ing. Caribay Godoy Rangel

NOTACIÓN CIENTÍFICA OPERACIONES BÁSICAS

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NOTACIÓN CIENTÍFICA 



 

La notación científica no es mas que expresar los decimales en potencia de 10 para cantidades muy grandes o muy pequeñas. La parte numérica de la cantidad se escribe como un numero entre 1 y 10 multiplicado por una potencia de 10. M x 10𝑛 donde 1≤ M < 10 y n es un entero. Para usar la notación científica al escribir los números, mueves el punto decimal hasta que a la izquierda de el solo quede un dígito diferente de cero.

Ing. Caribay Godoy Rangel

NOTACIÓN CIENTÍFICA DISTANCIA DEL SOL A LA TIERRA: 149 600 000 000 METROS DISTANCIA DEL SOL A LA TIERRA: 1.49 x 1011 METROS OJO: El número de decimales que mueves hacia la izquierda se expresa como un exponente positivo y me refleja que es una cantidad muy grande. MASA DE UN ELECTRON: 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 911 KILOS MASA DE UN ELECTRÓN: 9.11 x 10−31 KILOS OJO: El número de decimales que mueves hacia la derecha se expresa como un exponente negativo y refleja que es una cantidad muy pequeña. Ing. Caribay Godoy Rangel

Grafica

a escanear Ing. Caribay Godoy Rangel

PREFIJOS UTILIZADOS CON LAS UNIDADES DEL SI PREFIJO

SIMBOLO

MULTIPLICADOR

NOTACIÓN CIENTÍFICA

EJEMPLO

femto

f

1/1 000 000 000 000 000

10−15

femtosegundo (fs)

pico

p

1/ 1 000 000 000 000

10−12

picómetro (pm)

nano

n

1/1 000 000 000

10−9

nanómetro (nm)

micro

μ

1/1 000 000

10−6

microgramo (μg)

mili

m

1/1 000

10−3

milisegundo (ms)

centi

c

1/1 00

10−2

centímetro (cm)

deci

d

1/1 0

10−1

decímetro (dm)

kilo

k

1 000

103

kilómetro (km)

mega

M

1 000 000

106

megabyte (Mb)

giga

G

1 000 000 000

109

tera

T

1 000 000 000 000

gigabyte (Gb) Ing. Caribay Godoy Rangel terabyte (Tb) 1012