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LAS HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA Ing. Caribay Godoy Rangel

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LAS

HERRAMIENTAS

DE LA FÍSICA

Ing. Caribay Godoy Rangel

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SISTEMA INTERNACIONAL DE

UNIDADES (SI)

MEDICIÓN

UNIVERSABILIDAD

ACCESIBILIDAD

INVARIANCIA

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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

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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.

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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.

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SISTEMA INTERNACIONAL DE

UNIDADES (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

UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SI

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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.

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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/𝑠2

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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!

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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)

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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

1 caloria (cal) = 8.1858 J Ing. Caribay Godoy Rangel

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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.

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OPERACIONES BÁSICAS

NOTACIÓN

CIENTÍFICA

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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.

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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.

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Grafica a

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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 gigabyte (Gb)

tera T 1 000 000 000 000 1012 terabyte (Tb) Ing. Caribay Godoy Rangel