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Sistema internacional de unidades (si)
 

Sistema internacional de unidades (si)

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    Sistema internacional de unidades (si) Sistema internacional de unidades (si) Document Transcript

    • Primera Unidad Lección 3 Mediciones y Sistema Internacional de Unidades (SI) Motivación C uando los niños juegan a las canicas, miden la distancia de una canica a otra en cuartas, pero entran en desacuerdo por que sus cuartas no coinciden. ¿Que tan confiable es medir las cosas con las palmas de la manos, las llamadas “cuartas”? Si todos tenemos manos de diferente tamaño, seguramente considerarás que medir las longitudes de las cosas en cuartas no puede ser tan confiable. En tiempos pasados, la base de la medida era el tamaño del pie del rey, pero al morir este, las medidas cambiaban si el rey que seguía tenía los pies más grandes o más pequeños. ¿Te imaginas los problemas que esto causaba en el comercio? Hoy en día existe un Sistema Internacional de medidas, con el propósito de unificar las medidas en el planeta. ¿Cuáles son las magnitudes básicas de este sistema? ¿Cómo se convierten las unidades de otros sistemas al Sistema Internacional? Indicadores de logro: Identificarás y describirás con seguridad las unidades básicas y Resolverás con persistencia problemas de equivalencias y derivadas del Sistema Internacional de medidas conversiones de unidades físicas, aplicando correctamente el análisis dimensional. Primer Año - Ciencias Naturales 119
    • UNIDAD 1 Mediciones Actividad 1 En tu cuaderno de ciencias realiza lo que se te pide en cada literal: a) Mide con una regla graduada hasta los milímetros, la longitud y el ancho de tu cuaderno y anota el resultado con las unidades respectivas. b) Solicita el resultado de esas mediciones a otros cuatro amigos, con cuadernos parecidos y que usen la misma regla. c) Copia la tabla, anota los resultados y calcula el promedio(X) del largo de los cinco cuadernos usando la fórmula. Largo: C1 C2Cuando buscas las explicaciones de un fenómenonatural, lo primero que haces es observarlo; pero C3esa observación tiene un aspecto cualitativo yotro cuantitativo y para eso puedes auxiliarte deinstrumentos, además de utilizar tus sentidos. C4Los instrumentos puedén ser termómetros, reglasgraduadas, microscopios, balanzas, telescopios yotros que te permitan aumentar la precisión de las C5percepciones sensoriales. Medir y medición C1 +C 2 +C 3 +C 4 +C 5 X=La medición es una operación científica universal, 5común y necesaria en todas las ciencias.Medir es comparar una magnitud con otra considerada e) Copia nuevamente el cuadro, anota los valores delcomo referencia o patrón en lo concerniente a una ancho de los cinco cuadernos y obtén el promediopropiedad mensurable o medible. usando la fórmula de X. f) Escribe cuál es la medida directa y cuál es la indirecta.El procedimiento implica leer o comparar una escala(medida directa) o realizar un cálculo aplicandofórmulas matemáticas (medida indirecta).120 Ciencias Naturales - Primer Año
    • UNIDAD 1 2 Actividad a) Mide con una regla el largo y el ancho de una hoja de periódico, luego calcula su área: A = largo × ancho b) Dobla en diagonal la hoja de periódico y divídela en dos triángulos. c) Mide la base y la altura de un triángulo y calcula su área. base × altura A= 2 d) Si mediste hasta las décimas de centímetros (milímetros), ¿cuáles son las unidades de medida del área? Sistema Internacional de unidadesEl Sistema Internacional de unidades unifica el lenguaje Kilogramo (kg): es la unidad de masa del prototipode las ciencias. internacional del kilogramo adoptado por el comité internacional.Cada sistema de unidades define sus propias unidadescon sus respectivos patrones, los cuales deben ser Segundo(s): es la duración de 9192631770 períodos deaccesibles, reproducibles y durables. la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles del estado fundamental del átomo de cesio 133.¿Cómo se definen los patrones de medida en el SI? Otras unidades básicas son el Kelvin (paraMetro (m): es la longitud del trayecto recorrido en temperatura), el Mol (para sustancias químicas), lael vacío por la luz durante una fracción de segundo Candela (intensidad luminosa)(1/299792458 de segundo Unidades de medida de las magnitudes físicas fundamentales o básicas en el SI Magnitud Unidad de medida longitud metro masa kilogramo tiempo segundo intensidad de corriente amperio o ampere eléctrica cantidad de sustancia mol intensidad luminosa candela temperatura kelvin Primer Año - Ciencias Naturales 121
    • UNIDAD 1 3 Actividad Investiga las equivalencias con el metro de los múltiplos y submúltiplos citados en el cuadro, luego complétalo en tu cuaderno. Metro Múltiplos Equivalencias Submúltiplos Equivalencias a) Decámetro a) Decímetro b) Hectómetro b) Centímetro c) Kilómetro c) Milímetro 4. Si hay unidades con exponentes, se dice “elevado al Significado Prefijo Símbolo cuadrado, al cubo”, etc. Décima parte unidad deci d Centésima parte unidad centi c Milécima parte unidad milli, mili m Millonésima parte unidad micro µ Mil millonésima parte unidad nano n Billonésima parte unidad pico p Mil millos de unidad giga G Un millón de unidades mega M Mil unidades kilo k Cien unidades hecto h Diez unidades deka, deca dCuando escribas unidades en el Sistema Internacional, Actividad 4debes seguir las siguientes reglas:1. Los nombres de las unidades pueden ser simples o Investiga las unidades de las siguientes magnitudes físicas y compuestos. luego copia en tu cuaderno el ejercicio tal como se presenta. Simples: 4 litros, 16 gramos, 20 kilómetros, 120 Traslada el literal de la izquierda al paréntesis con la voltios, etc. respuesta correcta. a) Energía cinética ( ) newton2. Los nombres de los compuestos se forman según la operación correspondiente. Ejemplo: b) Aceleración ( ) gr/cm3 Peso = masa por gravedad, unidades kg/ms², c) Volumen ( ) ergio presión = fuerza por unidad de área: N/m² d) Cantidad de calor ( ) m/s23. Si una unidad es la inversa de otra, puedes utilizar la e) Velocidad ( ) cm3 palabra “recíproco” f) Fuerza ( ) calorías Ejemplo: velocidad = metro sobre segundo g) Densidad ( ) m/s (m/s = ms recíproco). 122 Ciencias Naturales - Primer Año
    • UNIDAD 1 Equivalencias y Conversiones de unidades1. Ejemplos de equivalencias:De longitud De masa De tiempo1 metro = 10 decímetros 1 kilogramo = 1000 gramos 1 hora = 60 minutos1 m = 100 centímetros 1 kg. = 2.2 libras 1 minuto = 60 segundos1 m = 1000 milímetros 1 segundo = 10/10 seg. Actividad 5 Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas. Haciendo constar tu proceso de cálculo. 1. Si 1 metro tiene 10 decímetros, ¿Cuántos metros hacen 25 decímetros? 2. Si una libra tiene 16 onzas, ¿Cuántas libras hay en 48 onzas? 3. Si una hora tiene 60 minutos y cada minuto tiene 60 segundos ¿Cuántos segundos hay en una hora? Respuestas a) 2.5 metros b) 3 libras c) 3600 segundos.Unidades de longitud en el sistema inglés Unidades de masa en el sistema inglés1 pie = 12 pulgadas 1 libra = 454 gramos1 pulgada = 2.54 centímetros 1 libra = 16 onzas1 vara = 836 milímetros 1 arroba = 25 libras1 cuadra = 80 metros 1 quintal = 4 arrobas1 milla = 1.6 kilómetros 1 tonelada = 2000 libras2. Ejemplo de conversiones de unidades. a) Convierte 4.5 kilogramos a librasPaso 1. Factor de conversión: 1 kg = 2.2 librasPaso 2. multiplicación: 2.2 lb 4.5 kg × = 9.9lb 1kgPaso 3 expresa el resultado : 4.5 kg = 9.9 libras b) Expresa 897 milímetros en metros.Paso 1. Factor de conversión: 1 metro = 1000 milímetros.Paso 2. multiplicación: m 897 mm × = 0.897 m 1000 mmmPaso 3: expresa el resultado: 897 mm = 0.897 m Primer Año - Ciencias Naturales 123
    • UNIDAD 1 6 Actividad Realiza las siguientes conversiones de unidades b) Puedes usar los factores de conversión, es lo más científico. factores de conversión: 1 yd = 3 pies; 1 pie = 12 pulgadas; 1 ¿Cuántos kilómetros hay de San Salvador al municipio donde pulgada = 2.54 cm. tú vives? Planteas los factores para eliminar unidades y efectuar ¿Cuál es el equivalente de esa distancia en metros? productos: ¿Cuántas libras de arroz consume tu familia, Multiplicación: aproximadamente, en un mes ¿Y cuál es el equivalente en kilogramos? 3 pies 12 pulg. 2.54 cm 5 yd × = = = 457.2 cm Según el cálculo anterior¿cuántas onzas de arroz consumen yd pies pulg. por día? Ejemplo: Expresas el resultado con las unidades correctas. 2. Convierte 3 toneladas a gramos: 1. ¿Cómo conviertes 5 yardas a centímetros? Factores de conversión: 1 ton. = 80@, 1@ = 25 lb; 1 lb = a) Lo puedes hacer paso a paso con las equivalencias que ya 454 gr. tienes así: 80 @ 25 lb. 454 gr. Si una yarda equivale a tres pies, 5 yardas equivalen a15 3 ton × = = = 2724000 gr = 2.7 × 10 6 gr. 0 1 ton 1 @ 1 lb pies. Resultados: 2724000 gr y los puedes aproximar a 2.7 × 106 Si un pie equivale a 12 pulgada15 pies × gr, aunque así no es exacta. 12 = 180 pulgadas. Si una pulgada equivale a 2.54 centímetros, multiplicas 180 p× 2.54 cm = 457.2 cm. Punto de apoyo Actividad 7 La longitud es magnitud lineal (una dimensión) La superficie o área es magnitud bidimensional Resuelve las siguientes conversiones de unidades: (dos dimensiones) a) Si un barril de aceite es equivalente a 42 galones y un El volumen es magnitud tridimensional galón equivale a 3.78 litros, ¿cuántos litros habrá en (tres dimensiones) medio barril de aceite? Se puede calcular el volumen de los sólidos y de los b) ¿Cuántos galones exactos puedes obtener de 36 litros fluidos (líquidos y gases) de jugo? ¿Cuánto sobra? Por ejemplo: el volumen de un cubo de 3 cm. de arista se c) Si de tu casa a la escuela hay 7 cuadras, ¿cuál es el encuentra así: equivalente en metros? (3cm)³ = 3 cm × 3 cm × 3 cm = 27 cm³124 Ciencias Naturales - Primer Año
    • UNIDAD 1 8 ActividadFases que seleccionarás para el proyecto: 4. Esta preparación te dará para 500 ml de champú, siFase 2. En esta fase vas a comenzar a planificar la elaboración quieres hacer dos litros, ¿qué cantidad de agua, cuantosde tu champú de sábila. Para ello necesitaras comenzar a limones, cuanto jabón neutro, cuantas hojas de aloe veraconseguir los siguientes materiales: se necesitaran?50 gramos de jabón neutro rallado. 1 limón. 3 hojas de aloe vera grandes bien lavadas. 1 ½ tazas de agua destilada. 5 gotas de esencia perfume, el que prefieras. Recipiente de plástico Licuadora Cuchara de madera 2 Frascos esterilizados Etiqueta adhesivaInvestiga lo calcula lo siguiente:1. Expresa los 50 gramos de jabón neutro ( Sin olor ni color) en kilogramos.2. Calcula la masa en gramos de las tres hojas de aloe vera que usaras para tu proyecto.3. ¿Qué fracción de litro es una taza? Resumen La práctica es la mejor forma de aprender las ciencias naturales y las mediciones son las operaciones más importantes para lograrlo, ya que permiten manejar las variables en forma cuantitativa, analizar los errores y expresar bien los resultados. Tú debes practicar las mediciones cuantas veces sea necesario hasta que comprendas el fenómeno que estudias o las magnitudes que estás tratando. El Sistema Internacional de medidas es el lenguaje que unifica las ciencias naturales en todo el mundo con respecto a las actividades científicas y tecnológicas. Es factible la conversión de unidades de cualquier otro sistema de medidas al SI usando las equivalencias establecidas. Primer Año - Ciencias Naturales 125
    • UNIDAD 1 Autocomprobación 1 La unidad patrón de longitud en el Sistema Internacional de medidas es: a) Centímetro 3 La cantidad de libras equivalentes a 8 kilogramos, es: a) 176 lb b) Decámetro b) 1.7 lb c) Metro c) 1760 lb d) Milímetro d) 17.6 lb 2 Si conviertes 10 pulgadas en centímetros, obtienes: a) 2.54 cm 4 Un quintal contiene las siguientes arrobas: a) 5 @ b) 4 @ b) 25.4 cm c) 254 cm c) 6 @ d) 2540 cm d) 3 @ 4) b 3) d 2) b 1) c Soluciones CALENDARIO MAYA Una de las necesidades más apremiantes del ser humano ha sido medir las cosas de su entorno, incluso el tiempo. Hoy en día contamos con relojes instalados en casi todas partes; en la televisión, en el horno microondas, en el teléfono celular, en fin hay tantos relojes, que ya mucha gente está dejando de usar relojes en sus manos. Para nuestros antepasados mayas también era importante medir el tiempo y para ello hicieron importantes medidas astronómicas, que los llevaron a crear un sorprendente calendario, hace mas de 2000 años, que ya dividía el año en 365 días.126 Ciencias Naturales - Primer Año