bachiller

1.1. CONCEPTO DE MAGNITUD

La física proviene del vocablo griego “Physis” que significa Naturaleza. Por esto, una definición sencilla adaptada a lo que estudiaremos en este curso es la siguiente: Física: ciencia que estudia la naturaleza y todo lo que en ella sucede. Como toda ciencia, cuenta con una serie de leyes y es a través de estas leyes de la física que se han realizado en el tiempotantos inventos científicos que han ido evolucionando con el desarrollo tecnológico y humano. Es así como ahora contamos con celulares para comunicarnos, satélites en el espacio, la radio, la tv, las cafeteras, entre miles de objetos más que son útiles para la humanidad. Podemos pasarnos todo el curso propedéutico construyendo un concepto de la física pero formalizando tenemos otro concepto: Cienciaque estudia la interacción de la materia energía y sus transformaciones.
Con el pasar los años el hombre entendió que para estudiar la Naturaleza y los fenómenos que suceden en ella era necesario desarrollar dos elementos: la observación y la experimentación.

Antes de entrar ha desarrollar el concepto de magnitud, es pertinente hacernos esta pregunta ¿Qué es medir? Medir es comparar unamagnitud con otra de su misma especie que se toma como unidad patrón.





¿Qué es una magnitud física?
Es una propiedad o cualidad medible de un sistema, es decir, a la que se le puede asignar distintos valores como resultados de la medición.
Toda magnitud física se mide usando un patrón de medida y tomando como unidad(cantidad estandarizada a la cual se le asigna el valor de 1) la cantidadde esa propiedad que posee el objeto.
1.2. MAGNITUDES FUNDAMENTALES, DERIVADAS Y ADIMENSIONALES
Los humanos medimos para conocer, para entender mejor nuestro mundo para obtener leyes, para saber el tamaño de las piezas que se van a sustituir en un lugar. ¿Pero que medimos? Medimos el tiempo, la longitud, la masa, la temperatura, la altura, la estatura, el peso, la energía, la velocidad, entreotras. Para simplificar se crearon tres tipos de magnitudes: las fundamentales, las derivadas y adimensionales.
Las magnitudes fundamentales: son aquellas que no se expresan en base a otras. Son siete las magnitudes fundamentales, pero en este curso tocaremos tres de ellas que son: longitud, masa y tiempo. Por ejemplo la longitud o masa de un cuerpo se obtiene comparando con el patrón de medida.Las magnitudes derivadas: son las que se expresan en base a varias magnitudes fundamentales ya sea mediante definiciones o fórmulas. Por ejemplo:


Otro ejemplo es el área, considerada como una magnitud derivada porque se obtiene como:

Las magnitudes adimensionales: se define como la magnitud física a partir del cociente entre dos magnitudes de la misma magnitud dimensional, obteniendo unamagnitud adimensional, es decir, es un número puro que no tiene dimensiones [también se dice que el número adimensional tiene dimensión cero]
Ejemplo: Proviene de las relaciones geométricas: la relación entre la circunferencia C y el diámetro D del círculo


Otro ejemplo son los ángulos. Si a,b son los catetos y c es la hipotenusa, de un triángulo rectágulo y α es el ángulo opuesto alcateto “a”.




1.3. ANÁLISIS DIMENSIONAL
Es una herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenómeno en el que estén involucradas muchas magnitudes físicas en formas de variables independientes.
Su resultado fundamental (Teorema de Vaschy- Buckingham, conocido como el teorema de π) permite cambiar el conjunto original de parámetros de entrada dimensionales de un problemafísico por otro conjunto de parámetros de entrada adimensionales más reducidos.
El análisis dimensional es la base de los ensayos con maquetas a escala reducida utilizada en muchas ramas de la ingeniería, tales como aeronáutica, ingeniería civil, construcción civil, entre otras. A partir de dichos ensayos, se obtiene información sobre lo que ocurre en el fenómeno a escala real cuando existe...