Definiciones importantes

1. C 1. MAGNITUDES FÍSICAS
• La Física. Fenómenos naturales. Explicación
científica.
• Magnitudes físicas: fundamentales y derivadas
• Sistema internacional de unidades.
•Ejemplos
Bibliog: Sears, Física Universitaria 1999; Física
conceptual, Hewitt, Fundamentos de Física
(Halliday)

2. La Física
es la ciencia
fundamental de
la naturaleza

3. Espacio
y
Tiempo

4. Ciencia que se ocupa de los componentes
fundamentales del Universo, de las
interacciones entre ellos y de los efectos
de estas interacciones
las propiedades de
sistemas más complejos:
los cuerpos macroscópicos, en sus
núcleos atómicos
los átomos
diferentes estados de agregación:
sólidos, líquidos y gases.

5. Fenómenos
Físicos
Movimiento Mecánico y
Movimiento, en su
sentido más amplio, a
nivel fundamental

6. ¿Objetivo de la Física?
¿cómo ocurren los fenómenos?
¿cómo se relacionan unos con otros?
Fenómeno
Leyes Fenómeno
Esencia
Físicas Práctica,
Experimentación

7. Base
Conceptual
FÍSICA
Modelos
Universo
Carácter
Métodos Científico
Físico
teórico y
Métodos
experimental
Principios y
Leyes

8. Predecir Comprender
FÍSICA
Aventurarnos a lo
Diseñar
Carácter desconocido
Científico
De lo que aprendemos con ella surgen
¿?
nuevas realizaciones, vamos a las
Con las respuestas transformando,
Surgen entonces nuevas ¿?
el mundo

9. Un poco de historia
La humanidad tuvo, en un tiempo,
miedo a la “enfermedad del Sol”,
cuando éste desaparecía y dejaba a la
Tierra a oscuras.
Luego supimos del movimiento
complejo de la Luna y los eclipses
fueron de más fácil predicción que el
tiempo que haría al día siguiente.

10. Antes de Galileo no existían anteojos
astronómicos. Una vez que Galileo logró asociar
adecuadamente dos lentes para construir un
anteojo astronómico, con él descubrió que en
torno a Júpiter giraban cuatro lunas, se
diseñaron después más y mejores anteojos
astronómicos. Con su ayuda se descubrieron
nuevos cuerpos celestes, tales como los asteroides
entre las órbitas de Júpiter y Marte.

11. Surgieron así nuevas interrogantes
¿Cómo podrían explicarse los complejos
movimientos de estas lunas y asteroides?
Comenzó a desarrollarse la rama de la Física
denominada Mecánica, dedicada al estudio de
movimiento mecánico. Comenzando en el siglo
XVIII se lograron avances en este estudio de
cómo se mueven objetos sometidos a fuerzas
complejas. El desarrollo de la Mecánica llevó a
un diseño de las máquinas cada vez mejor.

12. Ingenierías
Tecnología
Física
Química Astronomía
Ciencias Naturales
Ciencias Naturales
Geología Biología
....

13. Lenguaje de la Física
Lenguaje propiamente dicho y
la Matemática
Herramientas de la Física
Para ojos, sus oídosnormal producir
SusEl herramienta clave del
ayudar a sus sentidosmanos son
lenguaje y sus y y el
La asimismo especiales que precisa
las circunstancias los primeros
estudiar, el matemático
instrumentossu mente.muchas
físico esdebe utilizar
físico para recoger
información de los fenómenos del
otras
universo
herramientas, instrumentos, máquinas e
ingenios.

14. No mayoría a proseguir en este
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saber, ayudarán a comprender
que le que estudio de otras
se dedican alpuede constituir
una mundo variable en que
el profunda satisfacción
ciencias.
durante toda una vida.
vivimos.

15. Base
Conceptual
Las magnitudes físicas constituyen el
material fundamental de la Física, en
función de las cuales se expresan las leyes
de la misma.
longitud, tiempo
masa, fuerza
resistividad,
velocidad,
Intensidad de campo magnético, etc.
Intensidad de campo eléctrico,
temperatura,
densidad,

16. Muchas de estas palabras son parte de nuestro
vocabulario cotidiano, por ejemplo:
“La fuerza del cariño” es el título de una película
norteamericana.
Podría escucharse: “Podría recorrer cualquier
distancia (longitud) para ayudarte, mientras no
emplees la fuerza para obligarme a hacerlo.”
Sin embargo, en física no debemos engañarnos
con los significados cotidianos de estas palabras.
Las definiciones científicas precisas de longitud y
fuerza no tienen comúnmente conexión alguna
con los significados cotidianos de estas palabras.

17. Magnitud
Es todo aquello que puede ser medido
Medición
Medir
Conjunto de actos magnitud dada con
Es comparar una experimentales con
el fin de su misma especie, la cual se
otra determinar una cantidad de
asume magnitud físicapatrón.
como unidad o
Pero cuando tratamos de asignar una
unidad a un valor de la magnitud surge
entonces la dificultad de establecer un
patrón

18. Por fortuna, no es necesario concordar sobre
patrones para cada magnitud física. Ciertas
cantidades de magnitudes elementales pueden ser
más fáciles de establecer como patrones, y las
cantidades de magnitudes más complejas pueden a
menudo expresarse en función de las unidades
elementales.
El problema básico es, por lo tanto, elegir el
número más pequeño posible de magnitudes físicas
como fundamentales y estar de acuerdo con lo
patrones para su medición. Estos patrones deben
ser tanto accesibles como invariables.

19. Magnitudes
físicas
por su origen
Fundamentales
Derivadas

20. Magnitudes
fundamentales
Sirven de base para establecer el
sistema de unidades.
Magnitudes
derivadas
Se dan a través de relaciones entre
las fundamentales.

21. Sistema Internacional de unidades
Magnitud Unidad Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad de Ampere A
corriente Eléctrica
Temperatura Kelvin K
Intensidad candela Cd
luminosa
Cantidad de mol mol
sustancia
http:/www.escuela_virtual.org.mx/paginas/fisica/sistemam.htm

22. Prefijos del Sistema Internacional (SI)
Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo
1018 exa E 10-1 deci d
1015 peta P 10-2 centi c
1012 tera T 10-3 mili m
109 giga G 10-6 micro 
106 mega M 10-9 nano n
103 kilo k 10-12 pico p
102 hecto h 10-15 femto f
101 deca d 10-18 atto a

23. El uso del SI es obligatorio en todos los
países, reportando enormes ventajas al
comercio, la tecnología y la ciencia. No
obstante la utilización de otros sistemas
subsiste en algunos países. Por ejemplo el
Sistema Inglés
Longitud pulgada (“) 1” = 2,54 cm
Fuerza libra (lb) 1lb = 4,448 N

24. Dimensión
Asociada con cada magnitud medida o
calculada hay una dimensión y las
unidades en que se expresan estas
magnitudes no afectan las dimensiones de
las mismas.
Toda ecuación debe sigue siendo un área
Por ejemplo un áreaser dimensionalmente
así se expreseestom2 o en pies2.
compatible, en es, las dimensiones a
ambos lados deben ser las mismas.

25. Ecuación
dimensional
Nos permite expresar la relación que
existe entre una magnitud derivada y
fundamental.
Las expresiones dimensiones de(se
función [a] = dimensionales
en[v] = LT-1,de las LT-2, [F] = MLT-2las
expresanT-2, [E] = )se 2T-2, magnitudes-3
2 entre [ ] de las [P]
fundamentalesMLexpresan=las 2T
[W] = ML ML
fundamentales son:
dimensiones de las magnitudes derivadas
[longitud] = L, [Masa] = M , [Tiempo] = T

26. Propiedades de
las ecuaciones
dimensionales
• L  L = L, LT-1  LT-1 = LT-1
• Si expresa numero otiene dimensiones
cual
a es un
que a no
constante, entonces [a] = 1, lo
• Si F(y) es una función trigonométrica entonces
[ F(y)] =1 y, además [y] = 1
• Si a es una constante, entonces [ax ] = 1 y, además
[x]=1
• G = A + BCX [G] = [A] + [B][C]X

27. Ejemplo  t 
2
explicativo ρ  At   Bh  C 2 
2

 R 
Donde: [h] = m; [t] = s, [R] = m;  = kg/m3
ρ  As  3
kg
m
2
A  3 2  ML T
kg 3  2
ms
ρ  B m  3
kg 2 2
B   5
2 kg
m m
1 1 1
C 
2 2
kg m
B 
1 1 2
  M 2 L 2T 1 kg 1 5
s 5
M L 2 2
2
m

28. Magnitudes
físicas
por su naturaleza
Escalares
Vectoriales