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La física y la química se preocupan por el conocimiento del mundo que nos rodea, elaborado mediante razonamientos y pruebas metódicamente organizadas. La aplicación de estos métodos conduce a la generación de modelosmodelos que intentan explicar de la mejor manera posible el entorno que nos rodea.
Con frecuencia estos conocimientos suelen formularse matemáticamentematemáticamente mediante leyes universales:
F = maE = mc2
PV = nRT
Y, en general , muy útiles:
Pero no siempre sencillas:
El conocimiento genera calidad de vida:
¿Por qué esta magnífica tecnología científica, ¿Por qué esta magnífica tecnología científica, que ahorra trabajo y nos hace la vida mas que ahorra trabajo y nos hace la vida mas fácil, nos aporta tan poca felicidad? La fácil, nos aporta tan poca felicidad? La repuesta es simplemente: porque aún repuesta es simplemente: porque aún no no hemos aprendidohemos aprendido a usarla con tino. a usarla con tino.Albert EinsteinAlbert Einstein
La Física
griego φύσισ (phisis), realidad o naturaleza, es la ciencia que intenta describir y explicar, con la ayuda del lenguaje matemático, los fenómenos que no impliquen cambios en la naturaleza de la materia.
La Química (del egipcio kēme, que significa "tierra") es la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, así como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas
FenómenoFenómeno
¿Objetivo de la Física?
¿cómo ocurren los fenómenos?
¿cómo se relacionan unos con otros?
EsenciaFenómenoFenómeno
Práctica, Experimentación
Leyes Físicas
¿Quién es considerado el padre padre de la ciencia de la ciencia actual?
Galileo Galilei Galileo Galilei (Pisa, 1564 - Florencia, 1642), es considerado como el "padre de la física moderna" y, en general, el "padre de "padre de la ciencia” la ciencia” y su forma de trabajar provocó una revolución científica por su ruptura de las asentadas ideas aristotélicas.
MagnitudMagnitudEs todo aquello que puede ser medido
MediciónMediciónConjunto de actos experimentales con el fin de determinar una cantidad de
magnitud física
MedirMedirEs comparar una magnitud dada con otra de su misma especie, la cual se
asume como unidad o patrón.
Pero cuando tratamos de asignar una Pero cuando tratamos de asignar una unidadunidad a a un valor de la magnitudun valor de la magnitud surge surge entonces la dificultad de establecer un entonces la dificultad de establecer un
patrónpatrón
Magnitudes Magnitudes físicasfísicas
por su naturaleza
Escalares
Vectoriales
Metrología
Etimología de la palabra
METRON = medida LOGOS = tratado
Ciencia que estudia las medidas
“....nada más Grande y ni más sublime ha salido de las manos del hombre que el sistema métrico decimal”.
Antoine de Lavoisier
DefiniciónNombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas para un sistema universal, unificado y coherente de Unidades de medida, basado en el sistema mks(metro-kilogramo-segundo).
Origen del sistema métrico• El sistema
métrico fue una de las muchas
reformas aparecidas durante el
periodo de la Revolución Francesa.
• A partir de 1790, la Asamblea Nacional Francesa, hizo un encargo a la Academia Francesa de Ciencias para el desarrollo de un sistema único de unidades.
• La estabilización internacional del Sistema Métrico Decimal comenzó en 1875 mediante el tratado denominado la Convención del Metro.
Consagración del S. I:
• En 1960 la 11ª Conferencia General de Pesas y Medidas estableció definitivamente el S.I., basado en 6 unidades fundamentales: metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin y candela.
En En 19711971 se agregó la séptima unidad se agregó la séptima unidad fundamental: el fundamental: el molmol..
Utilidad del S.I.
Logra una gran simplicidad al limitar la cantidad de unidades.Evita interpretaciones erróneas.Elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos.
EJEMPLO DE IMPORTANCIA DEL SI
El desastre ocurrido con la sonda espacial Mars Climate, enviada por la NASA y la ESA para estudiar ese planeta, es muestra de la gran importancia que tiene el uso correcto de las unidades de medida. No es lo mismo utilizar un sistema de unidades que otro.
Unidades del S.I.
– Múltiplos y submúltiplos decimales
Unidades básicasUnidades básicas Unidades derivadasUnidades derivadas Unidades aceptadas que Unidades aceptadas que
no pertenecen al S. I.no pertenecen al S. I.
Unidades fundamentales
MAGNITUDMAGNITUD NOMBRENOMBRE SÍMBOLSÍMBOLOO
longitudlongitud metrometro mm
masamasa kilogramokilogramo kgkg
tiempotiempo segundosegundo ss
intensidad de intensidad de corriente eléctricacorriente eléctrica
ampèreampère AA
temperatura temperatura termodinámicatermodinámica
kelvinkelvin KK
cantidad de sustanciacantidad de sustancia molmol molmol
intensidad luminosaintensidad luminosa candelacandela cdcd
METRO• En 1889 se definió el metro
patrón como la distancia entre dos finas rayas de una barra de aleación platino-iridio.
• El interés por establecer una definición más precisa e invariable llevó en 1960 a definir el metro como “1 650 763,73 veces la longitud de onda de la radiación rojo-naranja del átomo de kriptón 86 (86Kr)”.
Desde Desde 1983 1983 se define como “ la se define como “ la distancia recorrida por la luz en el distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 vacío en 1/299 792 458 segundos”.segundos”.
KILOGRAMO• En la primera definición de kilogramo
fue considerado como “ la masa de un litro de agua destilada a la temperatura de 4ºC”.
En En 18891889 se definió el se definió el kilogramo patrónkilogramo patrón como “la como “la masa de un cilindro de una masa de un cilindro de una aleación de platino e aleación de platino e iridio”.iridio”. En la En la actualidadactualidad se intenta definir de forma más se intenta definir de forma más
rigurosa, expresándola en función de las masas de rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomoslos átomos. .
SEGUNDO• Su primera definción fue: "el segundo es
la 1/86 400 parte del día solar medio".
Desde Desde 19671967 se define como "la duración se define como "la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".del átomo de cesio-133".
Unidades derivadasMagnitud Nombre Símbolo Relación con las básicas
Superficie metro cuadrado m2 m2
Volumen metro cúbico m3 m3
Velocidad metro por segundo m/s m/s
Aceleraciónmetro por segundo
cuadradom/s2 m/s2
Velocidad angular radián por segundo rad/s s-1
Fuerza Newton N Kg.m/s2
Presión Pascal Pa N/m2
Energía/ Trabajo Joule J N.m
Entropía Joule por kelvin J/K J/K
Intensidad de campo eléctrico Volt por metro
V/m V/m
Ejemplo de construcción de unidades derivadas
mm kgkgss
m3
kg·m/s2m/s
Unidades aceptadas que no pertenecen al S.I.
MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO
masa tonelada t
tiempo minuto min
tiempo hora h
temperatura
grado celsius °C
volumen litro L ó l
Factor Prefijo Símbolo
1018 exa E
1015 peta P
1012 tera T
109 giga G
106 mega M
103 kilo k
102 hecto h
101 deca da
Factor Prefijo Símbolo
10-1 deci d
10-2 centi c
10-3 mili m
10-6 micro 10-9 nano n
10-12 pico p
10-15 femto f
10-18 atto a
Múltiplos y submúltiplosMúltiplos y submúltiplos
• Todo lenguaje contiene reglasreglas que evitanevitan confusionesconfusiones y facilitan la comunicación.
El Sistema Internacional de Unidades tiene sus El Sistema Internacional de Unidades tiene sus propias propias reglasreglas de escritura que permiten una de escritura que permiten una comunicación unívocacomunicación unívoca..
Normas del Sistema InternacionalNormas del Sistema Internacional
Símbolos
NormaNorma CorrectCorrectoo
IncorrectIncorrectoo
Se escriben con caracteres romanos rectos.
kgkg
HzHzkgkg
HzHzSe usan letras minúscula a excepción de los derivados de nombres propios.
ss
PaPaSS
papa
No van seguidos de punto ni toman s para el plural.
KK
mmK.K.
msms
No se debe dejar espacio entre el prefijo y la unidad.
GHzGHz
kWkWG HzG Hz
k Wk WEl producto de dos símbolos se indica por medio de un punto.
N.mN.m NmNm
NormaNorma CorrectCorrectoo
IncorrecIncorrectoto
Si el valor se expresa en letras, la unidad también.
cien cien metrosmetros cien mcien m
Las unidades derivadas de nombres propios se escriben igual que el nombre propio pero en minúsculas.
newtonnewton
hertzhertzNewtonNewton
HertzHertz
Los nombres de las unidades toman una s en el plural, salvo si terminan en s, x ó z.
SegundoSegundoss
hertzhertz
SegundoSegundo
hertzhertz
Unidades
DescripciónDescripción Correcto Correcto IncorrecIncorrectoto
Los números preferiblemente en
grupos de tres a derecha e izquierda del signo
decimal.
345 345 899,234899,234
6,458 7066,458 706
345.899,2345.899,23434
6,4587066,458706
El signo decimal debe ser una coma sobre la
línea.
123,35123,35
0,8760,876123.35123.35
,876,876
Se utilizan dos o cuatro caracteres para el año, dos para el mes y dos para el día, en ese orden.
2000-08-2000-08-3030
08-30-08-30-20020000
30-08-30-08-20020000
Se utiliza el sistema de 24 horas. 20 h 0020 h 00 8 PM8 PM
Números
CorrectoCorrecto IncorrectoIncorrecto
ss Seg. o segSeg. o seg
gg GR grs grmGR grs grm
cmcm33 cc cmc c mcc cmc c m33
10 m x 20 m x 50 m10 m x 20 m x 50 m 10 x 20 x 50 m10 x 20 x 50 m
... de 10 g a 500 g... de 10 g a 500 g ... de 10 a 500 g... de 10 a 500 g
1,23 nA1,23 nA 0,001 23 mA0,001 23 mA
Otras normas
ALFABETO GRIEGOALFABETO GRIEGO Alpha Eta Nu Tau
Beta Theta Xi Upsilon
Gamma lota Omicron Phi
Delta Kappa Pi X Chi
Epsilon Lambda Rho Psi
Zeta Mu Sigma Omega
Ejercicios de múltiplos Ejercicios de múltiplos y submúltiplosy submúltiplos
Completa:2,4 kg = .......... g 0,4 dam = .......... dm 3,5 l = .......... cl1,8 m2 =.......... dm2 5 m2 = .......... cm2 2,2 km2 =.......... m2
3,5 dag = .......... mg 2,7 dam = .......... cm 0,24 dl = .......... l8,4 m2 = .......... dm2 76 cm2 = .......... dm2 5 hm2 = .......... km2
7,5 hg = .......... g 5 km = .......... dam 25 cl = .......... l45,3 m2 = .......... cm2 5dam2 = .......... m2 6 m2 =.......... dm2
3,4 kg = .......... dag 5 hm =.......... dm 15 dl = .......... ml2,6 cm2 = .......... dm2 4,24 hm2 = .......... m2 0,18 km2 = .......... dam2
3,3 kg = .......... cg 2,4 hm = .......... m 40000 cl = .......... l5 dam3 = .......... dm3 0,07 cm3 = .......... mm3 55 hm3 = .......... m3
Calcula en cm3 el volumen de un cubo de arista: a) 2,6 dm b) 0,22m
Expresa en litros: a) 68,7 dl b) 3,05 dal b)600 ml d) 0,8 cl
Expresa en cm3: a) 0,07m3 b) 0,27dm3 b) 56 dm3 d) 90000 mm3
Expresa las siguientes cantidades en su equivalente del S. I. 0,036 años
0,0075 nm
2,4 toneladas
3,04 dag/cm2
15 hg cm-3
2,27 picogramos
0,15 horas
30083 microhoras
9,4x103 cm3
0,0068 gigametros
6,4 dm/min
40000 μg mm/s2
3,2 Km/min
2,4 años
0,70 μm
4,28 toneladas
0,6 hg/cm2
200 picogramos
0,34 horas
38,73 microminutos
40,4 hg
0,0044 megametros
94 Km/h
8,2 dg hm/s2
760 mm/min
240 millas/horas
0,45 años
9x106 pm
0,035 toneladas/hm3