vectores

CAPITULO 1


MEDICIONES TÉCNICAS Y VECTORES

OBJETIVOS
Al completar el estudio de este capítulo podrá usted:
1. Escribir las unidades básicas de masa, longitud y tiempo en unidades del SI y del Sistema Usual en Estados Unidos (SUEU).
2. Definir y aplicar los prefijos del SI que indican múltiplos de las unidades básicas.
3. Hacer la conversión de una unidad a otra para la mismacantidad, a partir de las definiciones necesarias.
4. Definir una cantidad vectorial y una cantidad escalar y dar ejemplos de cada una de ellas.
5. Determinar las componentes de un vector específico.
6. Encontrar la resultante de dos o más vectores.

La aplicación de la física, ya sea en el taller o en un laboratorio técnico, requiere siempre algún tipo de mediciones. Un mecánicoautomotor puede medir el diámetro o vaso de un cilindro de motor. Los técnicos en refrigeración tal vez necesiten hacer mediciones de volumen, presión y temperatura. Los electricistas usan instrumentos para medir la resistencia eléctrica y la corriente, y los ingenieros mecánicos se inte­resan en los efectos de fuerzas cuyas magnitudes deben ser determinadas con preci­sión. En realidad, es difícilimaginar una ocupación en la que no se requiera la medición de alguna cantidad física.
En el proceso de realizar mediciones físicas, con frecuencia hay interés tanto en la dirección como en la magnitud de una cantidad particular. La longitud de un poste de madera se determina por el ángulo que forma con la horizontal. De la dirección en que se aplica una fuerza depende su eficacia para producir undespla­zamiento. La dirección en la cual se mueve una banda transportadora es, con fre­cuencia, tan importante como la velocidad a la que se desplaza. Tales cantidades físicas, como desplazamiento, fuerza y velocidad, son comunes en el campo de la industria. En este capítulo se presenta el concepto de vectores, el cual permite estu­diar tanto la magnitud como la dirección de cantidades físicas.CANTIDADES FÍSICAS
El lenguaje de la física y la tecnología es universal. Los hechos y las leyes deben expresarse de una manera precisa y consistente, de manera que un término determina­do signifique exactamente lo mismo para todos. Por ejemplo, vamos a suponer que alguien nos dice que el desplazamiento del pistón de un motor es de 3,28 litros (200 pulgadas cúbicas). Debemos responder dospreguntas para entender ese enunciado: (1) ¿Cómo se midió el desplazamiento del pistón y (2) ¿qué es un litro?
El desplazamiento del pistón es el volumen que el pistón puede desplazar o "expulsar" en su movimiento desde el fondo hasta la parte superior del cilindro. No se trata realmente de un desplazamiento, en el sentido usual de la palabra, sino de un volumen. Una medida estándar del volumen, que esfácilmente reconocida en todo el mundo, es el litro. Por lo tanto, cuando un motor tiene una etiqueta de especificaciones en la que se indica: "desplazamiento del pistón = 3,28 litros", todos los mecánicos entienden de igual manera dicha indicación.
En el ejemplo anterior, el desplazamiento del pistón (volumen) es un ejemplo de cantidad física. Hay que hacer notar que esta cantidad fue definidamediante la descripción de su proceso de medición. En física, todas las cantidades se definen en esta forma. Otros ejemplos de cantidades físicas son: longitud, peso, tiempo, velocidad, fuerza y masa.
Una cantidad física se mide comparándola con un patrón previamente conoci­do. Por ejemplo, supongamos que se desea determinar la longitud de una barra metálica. Con los instrumentos adecuados sepuede determinar que la longitud de la barra es de 4 metros. No es que la barra contenga 4 cosas llamadas "metros", sino simplemente que se ha comparado con la longitud de un patrón conocido como "metro". La longitud también se podría representar como 13,1 pies o 4,37 yardas, si se usaran otras medidas conocidas.
La magnitud de una cantidad física se define con un número y una unidad de medida....