FÍSICA QUÈ FACIL Grado 3º Bimestre I Prof. Gerson Maclena C.

Física y sus Magnitudes

El hombre moderno y los hombres que lo precedieron desarrollaron ciertas cualidades físicas y biológicas como la visión frontal, que le permite ver en tercera dimensión, moverse en dos pies, lo que permitió a sus brazos dedicarse a otras tareas, que sus manos pudieran enfrentar el dedo pulgar a los otros dedos, aumentar la capacidad de su cerebro y el habla. Todo esto le permitió transformarse en un animal que diseña, construye y usa instrumentos que le permiten dominar el medio en que vive: el hombre instrumentista.

CONCEPTO: Una magnitud física es una característica medible de un fenómeno físico o de un objeto. OBSERVACIÓN : Cuando se consigue que la CUANTIFICACIÓN sea objetiva (no dependa del observador y todos coincidan en la medida) se llama magnitud física (tiempos, longitudes, masas, temperatura, aceleraciones, energías). Hay otras magnitudes que no resultan cuantificables universalmente: gustos, sabores, colores, ruidos, texturas, aunque puede existir alguna propiedad física relacionada, como la potencia sonora con el ruido, la longitud de onda de la luz con el color, etc.

¿Qué magnitudes físicas podemos usar para describir las características del recipiente que contiene un determinado líquido?

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Ma g n it u d es

Fís i c a s

CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES A. Según su origen

A1) Magnitudes fundamentales A2) Magnitudes derivadas

B. Según su naturaleza

B1) Magnitudes escalares B2) Magnitudes vectoriales

A1)

Magnitudes Fundamentales :

Son aquellas que elegidas convencionalmente son utilizadas como base para establecer un sistema de unidades. Según el sistema internacional (S.I.) se tienen 7 magnitudes base y dos magnitudes suplementarias.

MAGNITUD FÍSICA FUNDAMENTAL

UNIDAD SEGÚN EL S.I.

Longitud

SÍMBOLO DE LA UNIDAD

metro

m

Masa

kilogramo

kg

Tiempo

segundo

s

kelvin

K

Intensidad de corriente eléctrica

ampere

A

Intensidad luminosa

candela

cd

Temperatura termodinámica

Cantidad de sustancia

mol

mol

Observación 1: Nuestro país adopta el S.I. mediante ley N° 23560 el 31 de Diciembre de 1982. (ver apéndice) Magnitudes Suplementarias

UNIDAD

SÍMBOLO

radián

rad

estereorradián

sr

Observación 2: Visitar www.indecopi.gob.pe (dirección meterología)

ELEMENTOS DE FÍSICA A2) Magnitudes Derivadas : Son aquellas magnitudes cuya definición se da en términos de las magnitudes asumidas como fundamentales. Ejemplo :

Magnitudes Derivadas

Unidad de Medida

Símbolo

 Área

………………

metro cuadrado

………………

m2

 Volumen

………………

metro cúbico

………………

m3

 Velocidad

………………

metro por segundo

………………

m/s

 Aceleración

……………… metro por segundo cuadrado

………………

m/s2

 Caudal

………………

metro cúbico por segundo

………………

m3/s

 Velocidad angular

………………

radián por segundo

………………

rad/s

 Fuerza

………………

newton

………………

N

 Presión

………………

pascal

………………

Pa

 Energía, trabajo

………………

joule

………………

J

 Potencia

………………

watt

………………

W

 Tensión eléctrica, potencial eléctrico, fuerza electromotriz

………………

volt

………………

V

 Resistencia eléctrica

………………

Ohm

………………



 Capacidad eléctrica

………………

Farad

………………

F

B1) Magnitudes Escalares : Son aquellas que se expresan a través de dos elementos. - Valor Numérico

- Unidad de medida

Ejemplo :

m Balanza

= 10 kg Unidad de medida Valor numérico

Ma g n it u d es

Fís i c a s

Observación : La masa de un cuerpo no cambiará si cambio la posición del cuerpo. (No depende de la dirección)

m Balanza

masa = 10 kg

Son magnitudes escalares: La longitud, la masa, el tiempo, el trabajo, la energía, etc. B2) Magnitudes Vectoriales : Son aquellos que se expresan a través de tres elementos. - Valor Numérico

- Unidad de medida

- Dirección

Ejemplo: Cuando nos piden mover una carretilla, necesitamos una información adicional. ¿Hacia dónde?

Se aplica una fuerza de .................. hacia ............................ . Observación: Las magnitudes vectoriales se representan gráficamente mediante un elemento matemático llamado vector.

ELEMENTOS DE FÍSICA

Pract iquemos 1. Indicar que magnitudes físicas describen las características de un fenómeno o de un objeto.

1. ................................ 2. ................................ A)

3. ................................

1. ................................ 2. ................................ B)

3. ................................

1. ................................ 2. ................................

C)

3. ................................

2.

En el sistema Internacional existen ......... magnitudes fundamentales. a) 5 d) 2

3.

b) longitud c) tiempo e) temperatura

¿Cuál es la unidad patrón de la masa? a) metro d) kilogramo

b) kilómetro e) segundo

c) kelvin

Indicar la relación correcta: * Masa Longitud  Temperatura  Tiempo

c) 7

Indicar cuál no es magnitud fundamental en el S.I. a) masa d) velocidad

4.

b) 3 e) 9

5.

6.

 metro  kelvin  kilogramo  segundo

Indicar la relación correcta:  Tiempo  Intensidad de corriente  Masa  Longitud  Temperatura

I m  kg s K

Ma g n it u d es 7.

Fís i c a s

Indique que unidades no corresponden a las unidades del Sistema Internacional. a) metro – segundo – kelvin b) candela – mol – kelvin c) kilogramo – segundo – metro d) metro – kilogramo – fuerza – mol e) ampere – kelvin – candela

8.

Indique una unidad que corresponda a las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional. a) kilogramo d) watts

9.

b) ampere e) metro

c) segundo

Indicar cuántas magnitudes no son magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional.  masa  aceleración  temperatura a) 1 d) 4

 trabajo  tiempo  cantidad de sustancia b) 2 e) 5

c) 3

10. Indique cuántas unidades no corresponden a las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional.  kilogramo  joule  segundo a) 1 d) 4

 ampere  coulomb  watts b) 2 e) 5

c) 3

11. Indique cuál no es magnitud fundamental en el S.I. a) Tiempo d) Masa

b) Período e) Altura

c) Área

12. De las unidades indicadas, ¿cuántas son fundamentales en el S.I.?  watts  segundo  kelvin a) 1 d) 4

 metro  voltios  mol b) 2 e) 5

a) 1 d) 4

c) 3

 cd  kg k  mol

15.La unidad pascal, es unidad de medida en el S.I. de: a) Carga eléctrica c) Potencia e) Caudal

b) Trabajo d) Presión

16.Indicar que grupo de unidades, no corresponde al S.I. a) b) c) d) e)

metro, segundo, kelvin. candela, mol, segundo. newton, pascal, libra. kilogramo, metro, joule. joule, metro, segundo.

17. ¿Cuál de las siguientes no es una magnitud física? a) Longitud d) Color

b) Tiempo e) Energía

c) Trabajo

18. Señalar la relación incorrecta: a) b) c) d) e)

Masa – kilogramo Presión – Pascal Trabajo – Newton Energía – joule Tiempo – segundo

19.Señalar el número de magnitudes diferentes a partir de las siguientes cantidades: – Estatura de una persona. – Perímetro de una pizarra. – Altura de una catarata. – Distancia de tu casa al colegio. a) 1 d) 4

b) 2 e) 5

c) 3

a) b) c) d)

Magnitudes fundamentales. Magnitudes derivadas. Magnitudes escalares. Magnitudes vectoriales.

t

 mol  Pa w b) 2 e) 5

 Intensidad luminosa  Cantidad de sustancia  Masa  Temperatura

20.Del gráfico mostrado, determinar:

13. De los símbolos que se indican, ¿cuántas representan unidades fundamentales en el S.I.?  kg J s

14. Indicar la relación correcta:

v c) 3

d

a

ELEMENTOS DE FÍSICA m = Masa V = Velocidad a = Aceleración t = Tiempo d = distancia a : ................................... ................................... ................................... b : ................................... ................................... c : ................................... ................................... ................................... d: ................................... ...................................

L E C T U R A El nitrógeno líquido a una temperatura de 122K existe en un recipiente donde están presentes las dos fases, líquido y vapor. El volumen del recipiente es 0,085m3 y la masa del contenido es de 20kg. Dentro del mismo recipiente se introduce una tira de aluminio de 0,347m de longitud y cuya masa es 0,5 kg.

21. De la lectura, indicar las magnitudes fundamentales y derivadas que describen a cada cuerpo en la lectura. Recipiente .............................................

Nitrógeno líquido

Tira de Aluminio

.............................................

.............................................

.............................................

.............................................

ELEMENTOS DE FÍSICA

Tarea domiciliaria * Indicar que magnitudes físicas describen las características de un fenómeno físico o de un objeto.

7. En el sistema internacional las magnitudes fundamentales son ___________________ y las magnitudes auxiliares son _______________________. 8. Indicar cual no es magnitud fundamental en el S.I.

1. 1. 2. 3. 4.

______________________ ______________________ ______________________ ______________________

a) masa d) volumen

b) tiempo c) longitud e) cantidad de sustancia

9. ¿Cuál es la unidad patrón de la temperatura? a) kilogramo d) newton

b) kelvin e) pascal

c) candela

10.¿Cuál es la unidad patrón de la cantidad de sustancia?

2.

a) mol d) ampere 1. 2. 3. 4.

______________________ ______________________ ______________________ ______________________

b) metro e) candela

c) kilogramo

11.Indicar la relación correcta: a) b) c) d) e)

tiempo volumen masa área temperatura

-

segundo kelvin metro cúbico kilogramo metro cuadrado

12.Indique que unidades no corresponden al sistema internacional de unidades.

3. 1. 2. 3. 4.

______________________ ______________________ ______________________ ______________________

* De los problemas anteriores (1,2,3) agrupar las magnitudes según su clasificación. 4. Magnitudes fundamentales ______________________ ____________________________________________ 5. Magnitudes derivadas ___________________________ ____________________________________________ 6. Magnitudes escalares ___________________________ ____________________________________________

a) b) c) d) e)

kilogramo - segundo - candela ampere - kilogramo - mol metro - kilogramo - newton mol - kilogramo - ampere ampere - candela - mol

13.Indicar cuántas magnitudes no son magnitudes fundamentales en el sistema internacional. * * * * * *

Masa Velocidad Intensidad luminosa Aceleración Cantidad de sustancia Temperatura termodinámica

Rpta: ________________

Ma g n it u d es

Fís i c a s

14.¿Cuántas proposiciones están correctas respecto a su símbolo de unidad? * longitud

......................

l

* temperatura

......................

k

* cantidad de sustancia ..............

m

* intensidad luminosa ................

cd

* masa

kg

..........................

Rpta: ________________

4kg

velocidad

144 km/h

temperatura

120N

masa

9,8m/s2

fuerza

20 watts

potencia

16.Indicar cuántas de las unidades son derivadas en el S.I. * m2 * m/s * watts b) 2 e) 5

c) 3

17. Indicar cuántas unidades están escritas de modo incorrecto. metro

..............

mt

Kilogramo

..............

Kgr

litro

..............

l

Kelvin gramo

.............. ..............

ºK gr

Rpta: ________________

............... ............... ............... ............... ...............

Rpta: ________________

20.Al presionar el muelle de un amortiguador, quede comprimido.

21.La rueda de un automóvil gira y se desplaza de un lugar a otro. Rpta: ________________ 22.En la digestión estomacal, los alimentos se transforman en materiales asimilables.

23.La superficie es una magnitud fundamental. a) Verdadero

m Kgr l K g

b) Falso

24.La unidad de ____________ en el Sistema Internacional es el segundo. 25.Señala cuál de estas es la unidad del Sistema Internacional. a) Grado Celsius c) hora

b) mol d) año - luz

26.Si medimos la altura de una persona, la magnitud que estamos midiendo se llama longitud. a) Verdadero

b) Falso

27. Magnitud es todo lo que se puede medir: a) Verdadero

18.Indicar cuantos símbolos están siendo utilizadas correctamente. metro Kilogramo litro Kelvin gramo

Rpta: ________________

Rpta: ________________

Rpta: ________________

a) 1 d) 4

19.En la electrólisis el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno.

Rpta: ________________

15.Indicar la relación correcta:

* segundo * m3 * kelvin

* Indicar si los siguientes fenómenos son físicos o químicos.

b) Falso

28.Selecciona la magnitud derivada: a) volumen c) tiempo

b) masa d) logitud