Mercedes Hernández Rincón Fisca 4to Año
Asdrúbal Hernández Rincón
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Todos los argumentos de física para 4° año, Ejercicios de Física
Cocneptos, ejercicios y ejemplos de cinemática, dinámica y energía
Tipo: Ejercicios
2018/2019
1 / 357
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Mercedes Hernández Rincón Fisca 4to Año Asdrúbal Hernández Rincón
Mercedes Hernández Rincón Fisca 4to Año Asdrúbal Hernández Rincón
UNIDAD I EL ESPACIO Y EL TIEMPO
TEMAS
Al finalizar esta Unidad el estudiante logrará:
CONTENIDOS CONCEPTUALES
1.-Ubicarse como observador dentro de las escalas del Universo Físico. 2.-Establecer la importancia del lenguaje específico y matemático en la descripción de los fenómenos físicos. 3.-Establecer la unidad en la descripción del mundo físico a cualquier escala, mediante leyes y principios fundamentales.
El lenguaje descriptivo como eje central de cualquier información que se quiere transmitir. El observador: Sistema de referencia, herramientas conceptuales de observación: espacio y tiempo. Escala del Universo Físico: fenómenos físicos que se dan a cada rango de escala. Unidad del mundo físico a cualquier escala: Leyes y Principios fundamentales. El lenguaje matemático como medio de comunicación de la física.
UNIDAD II EL MOVIMIENTO
TEMAS
Al finalizar esta Unidad el estudiante logrará:
CONTENIDOS CONCEPTUALES
4.-Estructurar una red conceptual que le permita describir, desde el punto de vista de la Física, el movimiento de los cuerpos, las magnitudes relevantes involucradas y sus relaciones mutuas. 5.-Relacionar y generalizar las observaciones y conclusiones para potenciar su capacidad de transferencia de aprendizaje a situaciones nuevas. Resolver problemas relativos a los movimientos estudiados.
Movimiento. Sistema de referencia. Descomposición de movimientos complejos: movimiento de rotación (cuerpo rígido) y movimiento de traslación (partícula). Trayectoria. Vector posición, desplazamiento, velocidad y aceleración. Análisis cinemático del movimiento rectilíneo, parabólico, circular y armónico simple.
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INDICE
UNIDAD PAG
UNIDAD I EL ESPACIO Y EL TIEMPO ………………………………………………………….. 8
Lenguaje Descriptivo. Precisión; Descripción cualitativa; Descripción cuantitativa; Tablas datos y gráficas;
Observador. Sistema de referencia; Estudio de los sistemas de coordenadas; Conceptos fundamentales de la
Física; Longitudes y unidades de medición; Definición de unidades; Sistema de unidades; Medidas de ángulos;
Fenómenos físicos y la escala del universo; Notación Científica; Orden de Magnitud; Tiempo. Unidad y escala
de tiempo; Lenguaje matemático. Relación entre parámetros; Funciones lineales; Magnitudes directamente
proporcionales; Magnitudes inversamente proporcionales; Ejercicios propuestos; Estructura conceptual de la física; Fórmulas y Símbolos; Hipótesis y Teoría; Autoevaluación.
UNIDAD II EL MOVIMIENTO ………………………………………………….……………………
El movimiento. Ideas generales. Concepto. Tipos de movimiento; Sistema de coordenadas; Vector posición;
Descomposición de los movimientos de traslación y rotación; Traslación; Clasificación de la trayectoria;
Distancia recorrida por la partícula; Vector desplazamiento; Velocidad media; Interpretación geométrica de la
velocidad media; Interpretación geométrica de la velocidad media. Velocidad instantánea; Ejercicios
propuestos; gráfico del movimiento uniforme; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Aceleración media e
instantánea; Ecuaciones cinemáticas del movimiento rectilíneo unidimensional con aceleración constante;
Ejercicios resueltos; Ejercicios Propuestos; Caída libre y lanzamiento vertical; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Movimiento en el plano con velocidad constante; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos;
Movimiento de proyectiles; Movimiento de un cuerpo lanzado horizontalmente; Ejercicios resueltos;
Lanzamiento inclinado; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Autoevaluación; Estudio del movimiento
circular; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Estudio del movimiento armónico simple; Ejercicios
resueltos; Péndulo simple; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Autoevaluación.
UNIDAD III LAS INTERACCIONES …………………………………………………………………
Interacciones Clasificación; Concepto de fuerza; Carácter vectorial de la fuerza; Representación gráfica de las
interacciones gravitatorias; Representación gráfica de las interacciones eléctricas; Fuerzas mecánicas especiales; Tercera ley de Newton; Diagrama de cuerpo libre; Operaciones vectoriales con fuerzas; Ejercicios
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resueltos; Ejercicios propuestos; Autoevaluación; Ley de gravitación universal; Determinación de la masa de
la tierra; Variaciones de la aceleración de gravedad; La física y la astronomía; Ejercicios resueltos; Ejercicios
propuestos; Ley de Coulomb; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Fuerza. Movimiento; Primera Ley de
Newton; Segunda Ley de Newton; Masa de un cuerpo; Unidades de fuerza; Masa inercial y masa gravitatoria; Sistema de referencia inerciales y no inerciales; Aplicaciones de la segunda Ley de Newton; Ejercicios
resueltos; Ejercicios propuestos; Equilibrio transnacional; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Impulso
y cantidad de movimiento; Variación de la cantidad de movimiento; Relaciones entre el impulso y la cantidad
de movimiento; Principios de conservación de la cantidad de movimiento; Cantidad de movimiento de un
sistema de partículas; Choque o colisiones; Estudio de los choques inelásticos; Ejercicios resueltos; Ejercicios
propuestos; Centro de masa; Expresión matemática del centro de masa de un sistema en relación a un punto
origen; Velocidad del centro de masa; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Autoevaluación
UNIDAD IV LA ENERGÍA Y SUS TRANSFORMACIONES ………………………………………
Energías alternativas; Clasificación de las fuentes de energía; Fuente de energía renovables; Energía solar;
Energía eólica; Energía hidroeléctrica; Energía mareomotriz; Energía de la biomasa; Energía geotérmica;
Fuentes de energía no renovables; Petróleo. Características; Carbón. Definición, tipos, reservas; Ventajas
competitivas del carbón en la República Bolivariana de Venezuela; Gas natural; Lluvia ácida; Efecto
invernadero; Protocolo de Kyoto; Problemas ambientales en el uso del petróleo y gas natural; Orimulsión;
Energía nuclear; Transferencia de energía; Energía y sociedad; Trabajo de una fuerza. Unidades; Ejercicios
resueltos; Ejercicios propuestos; .Energía mecánica. Unidades; Energía cinética; Energía potencial; Fuerzas conservativas; Fuerzas no conservativas; Energía potencial gravitatoria; Energía potencial elástica; Unidades de
energía; Principio de conservación de la energía mecánica; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Choques
elásticos; Choques elásticos; unidimensionales; Ejercicios resueltos; Ejercicios propuestos; Autoevaluación
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I N T R O D U C C I O N
Los Autores
La palabra física proviene del vocablo griego physiké cuyo significado es naturaleza. Es una de las áreas científicas que más han contribuido al desarrollo del ser humano, y junto con la matemática, sirve como soporte para todas las demás ciencias naturales y exactas. Su mayor logro ha sido el poder presentar de forma clara y sencilla una explicación a los diversos fenómenos naturales que se presentan en la vida diaria. ¿Por qué es tan importante la física? Lo más importante que se debe tener en mente cando se trata con la física, a todos los niveles, profesionalmente, académicamente, o como aficionado, es que el objetivo de la Física es explicar la realidad. Con la física es posible entender e interpretar fenómenos que no se pueden ver sin los ojos físicos. Una posible explicación de la realidad, o de una parte de ella, es lo que usualmente llamamos teoría. La física es sin lugar a dudas una de las ciencias más apasionantes e interesantes y que se ha venido desarrollando. Es por medio de ella que hemos podido interpretar una gran cantidad de fenómenos que de otra forma no sería posible hacerlo. Nos permite respondernos a preguntas en apariencia tan simples y sencillas como ¿Qué y cómo ocurre algo? usando el razonamiento humano y partiendo de ideas sencillas llegar a responder cuestiones cada vez más complejas e importantes.
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UNIDAD I
__________________________________________________________________________________________
EL ESPACIO Y EL TIEMPO
__________________________________________________________________________________________
LA FISICA COMO CIENCIA
La Física es una ciencia natural que estudia los fenómenos y leyes relacionados con el movimiento de los cuerpos (Mecánica) y de sistemas formados por numerosas partículas (Termodinámica), la Electricidad, el Magnetismo, la Óptica, y el micromundo (Física Atómica y Nuclear). Por sus contenidos y métodos, la Física y la Química son ciencias muy cercanas y la frontera entre ambas no siempre está completamente delimitada.
La Física es una ciencia experimental. Todos sus descubrimientos, teorías y leyes se fundamentan en la observación científica de los fenómenos naturales y en la reproducción de éstos bajo condiciones controladas (la experimentación).
El lenguaje de la Física es la Matemática. Entre ambas ciencias existe una estrecha vinculación. Históricamente, los avances y necesidades de la Física han impulsado el desarrollo de la Matemática, y los avances de la Matemática han impulsado el de la Física.
La Física y la Tecnología están estrechamente ligadas. Desde las máquinas simples hasta la energía nuclear, los avances de la Física han estimulado el desarrollo tecnológico y los requerimientos de la tecnología han estimulado el avance de la Física.
El hombre comenzó a construir la ciencia que hoy conocemos como Física hace varios milenios. Su historia es larga, compleja y a veces tormentosa, pero realmente interesante y emocionante. El conocerla ayuda a crecer intelectual y espiritualmente.
La Física es una ciencia cuantitativa. La descripción de los fenómenos y el establecimiento de leyes requieren de la medición de las propiedades físicas involucradas. La medición es la técnica por medio de la cual asignamos un número a una magnitud física, como resultado de una comparación de dicha magnitud con otra similar tomada como patrón (unidad de medida). La medición requiere del uso de instrumentos y de la aplicación de procedimientos especialmente diseñados. Así, por ejemplo, la balanza se utiliza para medir masas, y el calibre para medir pequeñas distancias.
Mercedes Hernández Rincón Fisca 4to Año Asdrúbal Hernández Rincón
La Tierra no es el centro del Universo, como asumían los antiguos, ni tampoco los objetos caen al suelo con una velocidad proporcional a su peso, como aseguraba Aristóteles (384-322 a.c).
Desde los tiempos más remotos, el ser humano observó su entorno y trató de dar explicación a los fenómenos que lo rodeaban.
A medida que llevaba a cabo estas actividades con más rigor, el estudio de la naturaleza se fue transformando en ciencia, y el método empleado para realizarlo se fue estableciendo como método científico.
LAS ETAPAS DEL METODO CIENTÍFICO
búsqueda de información en libros, revistas, entrevistas, etc. Ahora, estos datos obtenidos durante la actividad de investigación, tendremos que organizarlos en cuadros gráficos, esquemas, diagramas, fotos, etc.
5.-LAS CONCLUSIONES O COMUNICACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS: Si comprobamos que la hipótesis planteada es verdadera, nuestra conclusión será VÁLIDA; en caso de que los hechos
Si bien los grandes filósofos griegos formularon leyes que explicaban los fenómenos naturales (la caída de los cuerpos, el movimiento de los astros y de la Tierra, etc), sus descripciones del mundo que los rodeaba no eran del todo acertadas.
METODO CIENTIFICO: Es una secuencia de pasos que nos permiten explicar hechos o fenómenos de la naturaleza a través de una actividad científica.
PASOS O ETAPAS DEL METODO CIENTIFICO
1.-LA OBSERVACIÓN: Es un proceso que nos permite obtener información acerca de los objetos, hechos o fenómenos.
2.-LA HIPÓTESIS: Es una explicación que contesta una pregunta, luego debe ser comprobada para ver si es correcta o no
3.-LA EXPERIMENTACIÓN O BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN: Servirá para comprobar o refutar una hipótesis a través de la medición o comparación.
4.-LA ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN: Es el resultado de nuevas observaciones, mediciones o indagaciones a través de un experimento o
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investigados no coincidan con la hipótesis, esta será NO VÁLIDA, por lo que tendremos que replantear la hipótesis.
El camino para llegar a las respuestas de las interrogantes que el mundo que nos rodea nos presenta, es largo y requiere de un riguroso estudio.
A medida que los científicos fueron dando explicación a los fenómenos naturales que los rodeaban, las ciencias se iban diversificando y aparecían nuevas ramas del saber: la Astronomía, la Física, la Química…… ....
En el caso particular de los fenómenos físicos se estudian los cambios que sufren los cuerpos, tales como la forma, el volumen, la temperatura.
Y del estudio de los fenómenos físicos, nace una nueva ciencia : LA FÍSICA.
La Física es la ciencia que se encarga fundamentalmente del estudio de los fenómenos físicos y de las leyes básicas que los rigen.
1.1.- LENGUAJE DESCRIPTIVO. PRECISIÓN
En Física no sólo se observan y describen los fenómenos y prioridades de los cuerpos, sino que se trata de explicarlos. Por ejemplo, si vivimos en un planeta del sistema Solar llamado Tierra y nos preguntamos ¿Por qué la Luna no cae sobre la Tierra? Esta pregunta tiene su explicación científica.
De la misma forma podemos darnos cuenta de ciertos procesos como la sucesión de los días y las noches, las lluvias y las tormentas, las estaciones, el rayo, el trueno, la luz, el sonido, el fuego, etc.
Un análisis más detallado nos lleva a reconocer semejanzas y diferencias en los animales y las plantas, a clasificar las rocas y los minerales que constituyen la corteza terrestre y a identificar ciertos movimientos en los cuerpos celestes.
Pero a medida que el ser humano fue descubriendo más al mundo que lo rodeaba, comenzó a preocuparse por el lenguaje que debía utilizar para manifestar sus conocimientos a otros seres humanos, para el
Los fenómenos físicos son los cambios que experimentan los cuerpos y en los que se altera su naturaleza o composición fundamental.
Galileo Galilei (1564-1642) La fama de Galileo, como padre de la ciencia experimental, es bien merecida ya que su método de investigación fue tan revolucionario como sus descubrimientos. Cambiando el razonamiento inductivo por la observación y demostración matemática, creó las bases del método científico.
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La descripción cualitativa se fundamente generalmente en un juicio, en las características y propiedades de un suceso, sin importar las relaciones matemáticas y las mediciones. Veamos algunos de los métodos de la descripción cuantitativa , entre los que mencionaremos las tablas de datos y las gráficas. Tablas de datos.- Es un conjunto complejo de números (datos) organizados para evitar confusiones. En la siguiente tabla se presenta el desplazamiento y el tiempo de un móvil en su movimiento.
Gráficas.- Para representar gráficamente los datos de la tabla se pueden usar círculos, barras, líneas. Esta última, como se indica en la figura es el tipo más común de gráfica, la cual consiste en un dibujo lineal sobre una cuadrícula rectangular.
La gráfica lineal de la figura describe la distancia recorrida por el móvil en la unidad de tiempo.
Características de las Gráficas Por simple inspección es posible captar toda la información y ver cómo están relacionadas las variables. Es más compacta permitiéndonos realizar comparaciones con más facilidad. Es posible dar una conclusión sin tener que examinar una larga lista de números.
Observa que la figura contiene en los ejes la información que necesitamos leer. En el eje horizontal está el tiempo en segundos y en el eje vertical está la distancia en metros. Cada eje lleva una serie de números igualmente espaciados (escala). Por último, la gráfica debe tener una leyenda que indique lo que está representando.
1.2.- OBSERVADOR
Tratemos de analizar un poco el siguiente aspecto: Imaginemos una persona A está en el asiento de un autobús en movimiento, otra persona B camina dentro del autobús y una tercera persona C está en la parada, fija a tierra. Para el observador A , él está en reposo respecto al asiento del autobús pero B está en movimiento respecto al observador A. Para el observador C , el observador A y el autobús se mueven respecto a él porque cambian de posición.
Como puede notarse, la descripción de los eventos o sucesos se llevan a cabo desde el punto de vista que ocupa un observador usado como referencia. De aquí la idea de sistema de referencia.
Sistema de Referencia
t(s) 0 1 2 3 4 x(m) 0 10 20 30 40
En ocasiones, cuando viajamos en carro, en autobús o en tren, nos resulta difícil saber si somos nosotros lo que nos movemos o no; si es nuestro vehículo que está cambiando de posición o el que tenemos al lado; si son los postes de alumbrado los que se alejan de nosotros o nosotros de ellos.
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En una dimensión
El punto que identifica la ubicación del móvil posee una sola dimensión: Px
Sistema de referencia es un punto o conjunto de puntos con respecto al cual describimos el movimiento o reposo de un cuerpo
Entre los puntos que forman el sistema de referencia hay que destacar el origen de coordenadas (O). Es el punto donde se cruzan los ejes de coordenadas. Es el punto de origen de las medidas por lo que le corresponden las coordenadas (0). En física se utilizan tres sistemas de referencia, dependiendo de las dimensiones necesarias para describir el movimiento:
Una dimensión - Movimientos Lineales Dos dimensiones - Movimientos en el Plano Tres dimensiones - Movimientos en el Espacio
Tanto el movimiento, como el reposo, son conceptos relativos, es decir, dependen de la condición del objeto con relación al punto o cuerpo que se usa como referencia.
Nuestra casa, un árbol, están en reposo con respecto a la Tierra, pero con respecto al Sol están en movimiento con toda la esfera terrestre.
Por esta razón, es necesario establecer un sistema de referencia con respecto al cual describimos el reposo o movimiento de un cuerpo.
Teniendo en cuenta este concepto, definimos movimiento como el cambio de posición en el tiempo con respecto al sistema de referencia, mientras que decimos que un cuerpo está en reposo con respecto a dicho sistema cuando, al pasar el tiempo, su posición no varía.
Todos los movimientos dependen de un sistema de referencia, por lo tanto no existe un movimiento absoluto.
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Tratemos de ver muy brevemente el significado de cada uno de estos conceptos:
Espacio.- La palabra espacio implica otros conceptos secundarios como lo son la distancia y la longitud. Así, por ejemplo, una longitud constituye un espacio unidimensional (una dimensión); dos longitudes constituyen un espacio bidimensional (dos dimensiones); y tres longitudes constituyen un espacio tridimensional (tres dimensiones). Al espacio se le asigna la longitud como propiedad básica.
Materia.- Es todo aquello que constituye el universo, siendo el éxito más grande de la física al estudiar todos aquellos procesos que se llevan a cabo en el interior de los átomos. A la materia se le asigna la masa como su propiedad básica. Ésta se define como la cantidad de materia que posee un cuerpo.
Tiempo.- El tiempo es considerado como el intervalo de duración de un fenómeno. Así, por ejemplo el intervalo transcurrido entre el momento de la luz de un relámpago y el momento del sonido del trueno.
Existen intervalos de tiempos tan largos o tan cortos que se imposibilita medirlos directamente, razón por la cual los físicos han ideado procedimientos indirectos para obtenerlos.
1.4.-LONGITUDES Y UNIDADES DE MEDICIÓN
La medición.- Cuando se describe un fenómeno mediante la observación se dice que dicha descripción es incompleta, pues, a través de los años los hombres de ciencia han incurrido en errores por dar demasiado crédito a las observaciones hechas por medio de los sentidos.
Si se desea una información obtener más precisa del fenómeno observado se requiere la medición de la propiedad física, constituyéndose este proceso en la rutina diaria del físico experimental y una de las operaciones más importantes de todo trabajo científico. Se dice que se ha efectuado una medición cuando se determina: la masa de un objeto, la temperatura de un cuerpo, la cantidad de corriente que circula por un conductor, el intervalo de tiempo de caída de un cuerpo, etc.
Si tenemos dos recipientes llenos de agua a distintos grados de calor, y colocamos las manos dentro de los recipientes, nos daremos cuenta cuál de ellos tiene un mayor grado de calor, pero no sabemos cuál es el valor numérico de ese grado de calor hasta tanto no usemos el instrumento adecuado para su medición.
Al medir la observación realizada, se dice que se ha descrito cuantitativamente, es decir, se ha expresado en función de números y unidades. Esta última es la razón por la cual se dice que la matemática es el lenguaje de la física, y sin matemáticas es imposible la comprensión de un fenómeno físico, tanto desde el punto de vista experimental como teórico.
Concepto Propiedad Básica Espacio Longitud Materia Masa Tiempo Intervalo de duración de un fenómeno
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Magnitudes
Son magnitudes: la temperatura, la masa, el tiempo, la longitud, el volumen, la superficie, la
velocidad, la fuerza. Observe que en lenguaje corriente se utilizan frecuentemente expresiones como “medir una
varilla”. ¿Se puede decir de ello que la varilla es una magnitud física? La respuesta es negativa, puesto que lo
que se hace es la medición de la magnitud longitud de la varilla, la magnitud física es la longitud y no la varilla.
Clasificación de las magnitudes Las magnitudes para su estudio se clasifican en magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas.
Magnitudes fundamentales: Son aquellas que no provienen de otras magnitudes o que no pueden ser definidas con respecto a otras magnitudes y con las cuales la física puede ser descrita. La física considera actualmente como magnitudes fundamentales: la longitud, la masa, el tiempo, la intensidad de la corriente eléctrica, la cantidad de sustancia, la temperatura y la intensidad luminosa.
Magnitudes derivadas: Son aquellas que provienen de la combinación de las magnitudes fundamentales a través de relaciones matemáticas.
MAGNITUDES FÍSICAS
En Física, se llaman magnitudes a aquellas propiedades que pueden medirse y expresar su resultado mediante un número y una unidad.
Son magnitudes la longitud, la masa, la velocidad, la aceleración, la presión, la temperatura, el volumen, la cantidad de sustancia, el voltaje, etc.
Las siguientes magnitudes se denominan magnitudes físicas fundamentales. Si a estas magnitudes se les añaden dos magnitudes complementarias: el ángulo sólido y el ángulo plano, a partir de ellas pueden expresarse TODAS las demás magnitudes físicas.
La medición es una técnica a través de la cual se le asigna un número a una propiedad física, como resultado de comparar dicha propiedad con otra similar seleccionada como patrón, la cual como ha sido adoptada como unidad.
Una magnitud se define como toda aquella propiedad que puede ser medida.
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1.5.- SISTEMAS DE UNIDADES
__________________________________________________________________________________________
Los sistemas de unidades son conjuntos de unidades convenientemente relacionadas entre sí que se utilizan para medir diversas magnitudes (longitud, peso, volumen, etc.).
En la XI Conferencia General de Pesos y Medidas celebrada en París en 1960, se estableció el Sistema Internacional de Medidas (SI) como sistema de unidades básicas.
Universalmente se conocen tres sistemas de unidades: MKS o sistema internacional, cgs y Técnico. Las unidades correspondientes a las magnitudes (longitud, tiempo y masa) expresadas en cada uno de estos sistemas, se presentan a continuación.
Magnitudes y Unidades Básicas del SI
Algunas unidades básicas pueden estar expresadas a través de múltiplos o submúltiplos; en la tabla que se muestra a continuación se hallan algunas de estos valores. Los prefijos designan potencia de base diez por la que se debe multiplicar la unidad.
Adicionalmente a las magnitudes básicas, existen otras que se denominan derivadas. Las magnitudes derivadas se obtienen mediante expresiones matemáticas a partir de la unidad básica. Para medir dichas magnitudes se utilizan operaciones matemáticas sencillas.
Magnitud Nombre Símbolo Longitud Metro M Masa Kilogramo Kg
Tiempo Segundo S
Intensidad de corriente Ampere A
Temperatura Kelvin K
Intensidad luminosa candela Candela Cd
Prefijo Multiplicador Exa (E) 1018 Tera ( T ) 1012 Giga (G) 109 Mega (M) 106 Kilo (K) 103 Hecta (H) 100 Deca (D) 101 Deci (d) 10 -^1 Centi (c) 10 -^2 Mili (m) 10 -^3 Micra (μ ) 10 -^4 Nano 10 -^5 Pico 10 -^6
Algunos múltiplos y submúltiplos de unidades básicas
Mercedes Hernández Rincón Fisca 4to Año Asdrúbal Hernández Rincón
Como ejemplos de unidades derivadas tenemos: las unidades de rapidez (x/t); las de aceleración (v/t), las fuerzas (m. a) , etc.
Magnitudes Escalares y Vectoriales _____________________________________________________________________________
Las magnitudes que emplearemos en este curso de Física serán de dos tipos: escalares y vectoriales. Una magnitud escalar es aquella que queda completamente determinada con un número y sus correspondientes unidades.
Una magnitud vectorial es aquella que, además de un valor numérico y sus unidades (módulo) debemos especificar su dirección y sentido.
La elección de un escalar o un vector para representar una magnitud física depende de la naturaleza de la misma; si estamos describiendo la temperatura de una habitación, la densidad de un cuerpo, su masa... necesitaremos representarlas mediante un número. Por el contrario, cuando trabajemos con magnitudes como la fuerza, la velocidad, la aceleración, el campo eléctrico, etc., emplearemos vectores.
Las componentes de un vector serán en general diferentes dependiendo del sistema de coordenadas que utilicemos para expresarlas, pero siempre es posible relacionarlas de una manera sistemática.
Vectores: Definición de Cantidades Escalares y Vectoriales
Algunas cantidades quedan totalmente descritas si se expresan con un número y una unidad.
Por ejemplo, una masa de 30 kg. La masa queda totalmente descrita por su magnitud representada por el número (para el caso, 30 es la magnitud) y las unidades correspondientes para la masa: kilogramos. Estas cantidades son escalares.
Definición :
Las operaciones entre cantidades escalares deben ser dimensionalmente coherentes; es decir, las cantidades deben tener las mismas unidades para poder operarse.
Un vector en el espacio tridimensional está caracterizado por tres números que se denominan c omponentes o coordenadas del vector.
Una cantidad escalar se especifica totalmente por su magnitud, que consta de un número y una unidad.