Fisica 1

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FISICA I
MAGNITUDES FÍSICAS

En la naturaleza se presentan una serie de fenómenos, cuya descripción conduce a establecer varias hipótesis, las cuales se ponen a prueba una y otra vez y si no hay contradicciones se puede llegar a establecer una LEY o PRINCIPIO.

Cuando uno se encuentra en un taller o una planta industrial, nace la necesidad de hacer mediciones de algún tipo, como latemperatura del ambiente, la presión del sistema de refrigeración, el voltaje a que trabajan las maquinarias, etc. El desarrollo
de la ingeniería de la construcción de la hidráulica y la ingeniería estructural involucran la longitud, el área, el volumen y la masa.

En la exploración de la naturaleza se ha encontrado que la longitud, el tiempo y la masa desempeñan un papel fundamental en la medición.Cantidad o magnitud física.- Es una característica de un fenómeno o de un objeto susceptible a ser medido, al cual se le asocia un número, que se obtiene por medio de la operación llamada medición.

El volumen de un objeto, la altura de una edificación, la temperatura del medio ambiente, el periodo de rotación de la tierra, etc., son ejemplos de cantidad física.

Medición.- Es una técnica quese utiliza para determinar el número asociado a la cantidad física por comparación con un patrón conocido que se adopta como UNIDAD.

Por ejemplo, cuando se desea conocer la longitud de una barra metálica. Con un instrumento apropiado se determina que es 12 m, para obtener esto, se hizo una comparación con la longitud de un patrón conocido como "metro".

Magnitud.- La magnitud de una cantidadfísica está dada por un número y una unidad de medición.

Ejemplo: Si M es una cantidad física su magnitud puede ser M: 20º C, 60 kg, 30 s. Los números asociados son: 20, 60 y 30 y las unidades: ºC: grado centígrado, kg.: 1 kilogramo y s: 1 segundo.


Magnitudes fundamentales

La experiencia demuestra que hay tres modos básicos de describir cualquier cantidad física que son: el espacio queocupa, la materia que contiene y el tiempo que persiste.

Todas las descripciones de la materia, relaciones y eventos son combinaciones de éstas. Todas las medidas se reducen a la medición de la longitud, la masa y el tiempo.

De ahí, que las magnitudes fundamentales son aquellas que no se definen en
términos de otras, son independientes entre sí. La longitud, el tiempo y la masa sonmagnitudes fundamentales, suficientes y necesarias para el estudio de la mecánica.

VER TABLA DEL CUADERNILLO DE FISICA I SOBRE LAS MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS

Conversión de Unidades

VER CUADERNILLO DE EJERCICIOS DE CONVERSIONES Y TABLAS SUPLEMENTARIAS.

Debido a que se requieren muchas unidades en una diversidad de trabajos, con
frecuencia es necesario convertir una medición de una aotra unidad.

Por ejemplo: El diámetro de una varilla de construcción 1/2 pulgada se necesita pasar a mm. Se usa 1 pulgada = 25,4 mm. Entonces la conversión será: 0,5 pulg×(25,4 mm/1 pulg) = 12,5 mm.

EJERCICIOS PROPUESTOS PARA SU SOLUCIÓN:

1. Convertir 30 m a pies.

2. La velocidad de 60 mi/h a pies/s.


DIMENSION DE UNA CANTIDAD FISICA

La dimensión de una cantidad física es lacombinación algebraica de [L], [T] y [M], a
partir de las cuales se forma la cantidad física.

Una velocidad es una longitud por unidad de tiempo. Por lo tanto la dimensión de la velocidad es: [V] = L/T

La dimensión de la fuerza es: [F] = MLT2.

Cualquier cantidad física tiene dimensiones que son combinaciones algebraicas de las dimensiones fundamentales LqTrMs, donde q, r y s indican elorden o exponente de la dimensión, los cuales pueden ser positivos, negativos, enteros o fraccionarios.

Análisis dimensional

El estudio de las dimensiones de una ecuación física se llama análisis dimensional.

Cualquier ecuación que relacione cantidades físicas debe tener dimensiones
consistentes, es decir:

las dimensiones de un lado de la ecuación deben ser las mismas que las del...
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