física i y ii

8/18/2019 Física I y II

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LA FÍSICASu concepto

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¿Qué es la Física?

La palabra FÍSICA provienede dos vocablos griegos:

Physis Naturalea

Ica Ciencia

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Física es la ciencia !ueestudia la naturaleza " sus#en$%enos&

'or lo tanto(

"( ¿Qué es un #en$%eno?



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Fen$%eno es todo a!uello !uepueda ser observable&

'roviene del vocablo griegoPHAINOMENON !ue signi#icaapariencia.

)*isten de varios tipos:◊

Físicos&◊ Quí%icos&◊ +etereol$gicos&◊ Cli%,ticos&◊ Naturales&◊ At%$s#ericos&



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¿)N -.N-) )NC/N01A+/S LAFÍSICA?

Co%o lo dice su concepto2 seencuentra en la naturalea2 entodo lo !ue nos rodea2 en todo lo

!ue pode%os observar e*iste la#ísica&



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La Física se divide en tresgrandes etapas:

Física cl,sica&

Física %oderna&

Física conte%por,nea&



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Algunas ra%as de la Física:

+ec,nica: )s la ra%a de la#ísica !ue estudia " analia el%ovi%iento " reposo de loscuerpos&



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.ptica: )s la ra%a de la #ísica !ueestudia el co%porta%iento de lasradiaciones electro%agnéticas&

Ac3stica: )s la ra%a de la

#ísica !ue estudia las ondas%ec,nicas !ue se propagan através de la %ateria 4sonido5&



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Física at$%ica: )s la ra%a de la#ísica !ue estudia las propiedades" el co%porta%iento de los

n3cleos at$%icos&

Astrono%ía: )s la ra%a de la #ísica

se ocupa del estudio de loscuerpos celestes2 sus%ovi%ientos2 los #en$%enosligados a ellos



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+agnitudes " 6nidades

+A7NI06-: 'ropiedad o Cualidad!ue es susceptible de ser %edida "por lo tanto puede e*presarsecuantitativa%ente&

6NI-A-)S / SIS0)+A -)6NI-A-)S: Con8unto de re#erencias46nidades5 elegidas arbitraria%entepara %edir todas las %agnitudes&



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+)-ICI.N: Con8unto de actose*peri%entales con el #in dedeter%inar una cantidad de%agnitud #ísica&

+)-I1: )s co%parar una %agnitudcon otra de su %is%a especieasu%ida en #or%a arbitraria co%o

unidad&'or e8e%plo2 se puede relacionarnuestra estatura con el ta%a9o deuna tia&



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6NI-A-)S AN0)1I/1)S ALSIS0)+A IN0)1NACI/NAL 4S&I&5

Antes del S&I& las unidades de %edida sede#inían en #or%a arbitraria2 variaban deun país a otro " di#icultaban elinterca%bio cientí#ico&

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Siste%a Internacional de6nidades S&I&• 'er%ite uni#icar criterios respecto a la

unidad de %edida !ue se usar, paracada %agnitud&• )s un con8unto siste%,tico " organiadode unidades adoptado por convenci$n

• )l Sisté%e International d6nités 4SI5

esta co%puesto por dos tipos de%agnitudes i& +agnitudes #unda%entales ii& +agnitudes derivadas



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I+'/10ANCIA -) LAS+)-I-AS

'ara descubrir las le"es!ue gobiernan los#en$%enos naturales2 loscientí#icos deben llevar acabo %ediciones de las

%agnitudes relacionadascon dic;os #en$%enos&

i d



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+agnitudesFunda%entalesSon a!uellas !ue no pueden sere*presadas a partir de otras& Sirvende base para establecer el siste%ade unidades&)l co%ité internacional de pesas "

%edidas ;a establecido sietecantidades b,sicas2 " asign$unidades b,sicas o#iciales a cadacantidad&



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AA%pereCorriente eléctrica

%ol%olCantidad de sustancia

cdCandelaIntensidad lu%inosa


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+agnitudes -erivadas

• )s posible %edir %uc;as%agnitudes ade%,s de las siete#unda%entales2 tales co%o: presi$n2volu%en2 velocidad2 #uera2 etc&

• )l producto o cociente de dos o %,s%agnitudes #unda%entales da co%oresultado una %agnitud derivada!ue se %ide en unidades derivadas&



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+agnitud 6nidad b,sicaSí%bolo dela unidad

Area %etro cuadrado %>

olu%en %etro c3bico %@

Frecuencia ert B s D

-ensidad de %asa =ilogra%o por %etroc3bico

=g %@

elocidad %etro por segundo % s

elocidad angular radi,n por segundo rad s

Aceleraci$n %etro por segundocuadrado

% s>



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Fuera NeEton =g % s> D N

'resi$n 'ascal N %> D 'a

0raba8o " energía oule N % D

'otencia Gatt s D G

Carga eléctrica Coulo%b A s D C

1esistencia eléctrica /;% H

lu%inosidad Candela por %etrocuadrado

cd %>



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+A7NI06-)S )SCALA1)S Son a!uellas %agnitudes !ueest,n de#inidas con su+.-6L/2 es decir2 con unacantidad %,s una unidad de%edida&

'or e8e%plo2 @ 4%etros52 ;oras2 B =ilogra%o2 @J4%etrossegundo52 BJJ 4=%

;ora52 K segundos2 etc&



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+A7NI06-)S )C0/1IAL)SSon a!uellas !ue2 ade%,s de tener %$dulo "unidad de %edida2 poseen direcci$n " sentido& 'ore8e%plo2 ;ablar de un vector corresponde a decir!ue un auto%$vil via8a a BJJ4


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+L0I'L/S O S6P+L0I'L/S• /tra venta8a del siste%a %étricoS&I& sobre otros siste%as deunidades es !ue usa pre#i8os paraindicar los %3ltiplos de la unidadb,sica&

• '1)FI/S -) L/S +L0I'L/S: se

les asignan letras !ue provienendel griego&• '1)FI/S -) L/S S6P+L0I'L/S:se les asignan letras !ueprovienen del latín&



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+L0I'L/S 4letras griegas5

're#i8o Sí%bolo Factor de %ultiplicaci$n

-eca -a BJ BJB

ecto ; BJJ BJ>

'eta ' B JJJ JJJ JJJ JJJ JJJ BJB

)*a ) B JJJ JJJ JJJ JJJ JJJ JJJ BJB



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S6P+L0I'L/S 4Latin5're#i8o Sí%bolo Factor de %ultiplicaci$n

-eci d B BJ BJ TB

Centi c B BJJ BJT>

+ili % B B JJJ BJT@

+icro U B B JJJ JJJ BJT

Nano n B B JJJ JJJ JJJ BJTR

'ico p B B JJJ JJJ JJJ JJJ BJTB>

Fe%to # B B JJJ JJJ JJJ JJJ JJ BJTB

atto a B B JJJ JJJ JJJ JJJ JJJ JJJ BJTB



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)8e%plos

• 45 kilómetros = 45 x 1000 metros = 45 000 m

• 640 µA = 640 x 1 = 0,00064 A

1 000 000

• 357,29 milimetros = 357,29 x 1 = 0,3

1 000



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)!uivalencias %,s co%unes

• -e Longitud: B %etro 4%5 D BJJ centí%etros 4c%5 B centí%etro 4c%5 D BJ %ilí%etros 4%%5

B %etro 4%5 D B JJJ %ilí%etros 4%%5 B =il$%etro 4=%5 D B JJJ %etros 4%5

B =il$%etro 4=%5 D B JJJ JJJ %ilí%etros 4%%5



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/01AS )Q6IAL)NCIAS -)L/N7I06-• B pulgada 4in5 V W >2K %ilí%etros 4%%5• B pie 4#t5 V W J2@JK %etros 4%5

• B "arda 4"d5 V W J2RBK %etros 4%5• B %illa 4%i5 V W B2B =il$%etros

• B %etro 4%5 V W @R2@X pulgadas 4in5• B #e%t$%etro 4#%5 V W BJ B %etros 4%5



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)!uivalencias de %asa

• B =ilogra%o 4=g5 V W B JJJ gra%os 4g5• B tonelada 4ton5 V W BJJJ =ilogra%os 4=g5• B slug V W BK2 =ilogra%os4=g5



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)Q6IAL)NCIAS -) 0I)+'/

•

B a9o V W @2> días• B día V W >K ;oras 4;r5• B ;ora 4;r5 V W J %inutos 4%in5• B %inuto 4%in5 V W J segundos 4s5

• B ;ora 4;r5 V W @ JJ segundos 4s5• B día V W KJJ segundos 4s5• B a9o V W @B X JJ segundos 4s5



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)!uivalencias de ,rea,rea D largo * anc;o D longitud * longitud

• B %etro cuadrado 4%>5 V W BJ JJJ centí%etros> 4c%>5



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)Q6IAL)NCIAS -) /L6+)Nolu%en D largo * anc;o * alto D long * long * long

•

B %etro c3bico 4%@

5 V W B JJJ JJJ c%@

• B litro 4l5 V W BJJJ c%@

• B %etro c3bico 4%@5 V W B JJJ litros 4l5

ANMLISIS -I+)NSI/NAL



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ANMLISIS -I+)NSI/NAL)s una ra%a de la %ate%,tica aplicada a la Física !uese encarga de estudiar las distintas #or%as en !ue serelacionan las %agnitudes #unda%entales con las%agnitudes derivadas " éstas con sus unidadesY lo!ue ;a provocado el desarrollo de le"es2 reglas "propiedades entre éstas&

6n an,lisis correcto de las unidades "o di%ensionesde las %agnitudes #ísicas nos per%itir,:

B& 1elacionar una %agnitud #ísica derivada con otraselegidas co%o #unda%entales&>& )stablecer el grado de verdad de una #$r%ula&@& )laborar #$r%ulas e%píricas para #en$%enos de

si%ple desarrollo&



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teniendo encuenta sus

FÓRMULAS DIMENSIONALES

E!RESIONES

MA"EM#"I$AS IDEN"IFI$AR

MA%NI"UDF&SI$A

DERI'ADA

MA%NI"UDESF&SI$AS

MUL"I!LI$A$IÓNDI'ISIÓN!O"EN$IA$IÓNRADI$A$IÓN

O!ERADORDIMENSIONAL (

) *MA%NI"UDESF&SI$AS

FUNDAMEN"ALES

DIMENSIONES+E!ONEN"ES,

son nos-e.miten

utili/ano-e.aciones de

-o. medio de un

La .elaciónent.e una

las

ue.elacionan

F.1+6LAS



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F.1+6LAS-I+)NSI/NAL)S

Las #$r%ulas di%ensionales son a!uellasrelaciones de igualdad %ediante lascu,les una %agnitud derivada !uedae*presada en base a las %agnitudes#unda%entales de un %odo general&

Las #$r%ulas di%ensionales se obtienen apartir de #$r%ulas %ate%,ticas o #ísicas&

)C6ACI/N)S -I+)NSI/NAL)S



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)C6ACI/N)S -I+)NSI/NAL)S

Son a!uellas relaciones de igualdad endonde algunas %agnitudes #ísicas son

conocidas " otras2 o no lo son2 o tienendi%ensiones desconocidas&)s una igualdad de tipo algebraico !uee*presa las relaciones e*istentes entre las%agnitudes #unda%entales " las derivadas&

Se denota: Z[ \][A\ se lee: Z)cuaci$n di%ensional de A]&



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1)7LAS I+'/10AN0)S

• Las %agnitudes #ísicas así co%o sus

unidades no cu%plen con las le"esde la adici$n o sustracci$n2 pero sícon las de%,s operacionesarit%éticas&

)8e%plo:L>^ L>^L>^L>D L>

L0T>^ L0T>^L0T>^L0T>D L0T>

• 0odos los n3%eros en sus di#erentes #or%as



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• 0odos los n3%eros en sus di#erentes #or%asson cantidades adi%ensionales2 " su #$r%uladi%ensional es la unidad& -e este %odo setiene !ue la #$r%ula di%ensional de una

cantidad adi%ensional es: [ cantidad adi%ensional\D B

Cantidades adi%ensionales: N3%erosreales2 #unciones nu%éricas4trigono%étricas2 algorít%icas2e*ponenciales2 etc52 ,ngulos planos "

s$lidos

'1INCI'I/ -)



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'1INCI'I/ -)/+/7)N)I-A-

Z0oda ecuaci$n ser, di%ensional%entecorrecta si los tér%inos !ue co%ponen unaadici$n o sustracci$n son de igualesdi%ensiones2 " si en a%bos %ie%bros de laigualdad aparecen las %is%as %agnitudesa#ectadas de los %is%os e*ponentes]

[A\^[P\D[C\^[-\ [A\D[P\D[C\D[-\

Magnitud derivadaFórmula

Unidad en el S !



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Magnitud derivadadimensional

Unidad en el S!

"rea #2 m2

$olumen #3 m3

%ensidad M#&3 'g(m3

$elo)idad #*&1 m(s+)elera)ión #*&2 m(s2

Fuer,a M#*&2 -e.ton*ra/ao M#2*&2 oulesPoten)ia M#2*&3 attPresión M#&1*&2 Pas)al

$elo)idad angular *&1 rad(s+)elera)ión angular *&2 rad(s2

Fre)uen)ia *&1 ert,!mulso M#*&1 m'g(saudal #3*&1 m3 (sarga el)tri)a !* +s

A'LICACI/N)S -) LAS )C6ACI/N)S -I+)NSI/NAL)S:

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A'LICACI/N)S -) LAS )C6ACI/N)S -I+)NSI/NAL)S:

B& Sirven para co%probar la veracidad de las #or%ulas#ísicas&

>& Se utilian en la deducci$n de #or%ulas #ísicas&

@& Sirven para e*presar las unidades de cual!uier%agnitud

derivada en #unci$n de las %agnitudes#unda%entales&

)C6ACI/N)S -I+)NSI/NAL)S +AS I+'/10AN0)S:

A&T SIS0)+A APS/L60/ 4L2 +2 05 T [espacio\ D L

T [velocidad\ D

T [aceleraci$n\ D

1−==

LT

T

L

tiempo

espacio

211

1

. −−−

−

===

LT T LT

T

LT

tiempo

velocidad



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T [#uera\ D [%asa * aceleraci$n\ D +L0T>

T [traba8o\ D [ #uera * distancia\ D +L0T> D +L>0T>

T [potencia\ D

T [,rea\ D L>

T [volu%en\ D L@

T [presi$n\ D

T [densidad\ D

T [velocidad angular\ D

32122

.. −−−− ===

T MLT MLT T

MLT

tiempo

trabajo

21

2

2

. −−

−

==

T ML

L

MLT

área

fuerza

3

3

−==

ML L M

volumenmasa

11 −==

T

T tiempo

ángulo

física i y ii

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