LAS HERRAMIENTAS DE LA...
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LAS
HERRAMIENTAS
DE LA FÍSICA
Ing. Caribay Godoy Rangel
SISTEMA INTERNACIONAL DE
UNIDADES (SI)
MEDICIÓN
UNIVERSABILIDAD
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.
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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
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/𝑠2
Ing. Caribay Godoy Rangel
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
1 caloria (cal) = 8.1858 J Ing. Caribay Godoy Rangel
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
OPERACIONES BÁSICAS
NOTACIÓN
CIENTÍFICA
Ing. Caribay Godoy Rangel
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.
Ing. Caribay Godoy Rangel
Grafica a
escanear
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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