Angel

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERÍA

Física Básica
SEMANAS
1ra Y 2da

TEMAS
¿Porqué estudiar Física? Cantidades Físicas fundamentales y derivadas. Sistema Internacional de Unidades (SI). Análisis dimensional. Conversión de Unidades. Cifras significativas

¿Por qué estudiar
Física?

Fabrica francesa en 1850

3

Moderna fabrica de procesadores en Japón

4CANTIDADES DE LA FÍSICA
Es una característica que se puede medir de un fenómeno o de un objeto. Ejemplo: área, presión, …

5 5

CANTIDADES DE LA FÍSICA
CLASIFICACIÓN DE LAS CANTIDADES FÍSICAS Por su origen:
Magnitudes Fundamentales: Son aquellas que por
convención se consideran básicas e independientes entre si.

Magnitudes Derivadas: Son
aquellas definidas en términos de otras
6CANTIDADES DE LA FÍSICA
Sistema Internacional de Unidades (SI)
Creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas (París); y completada en 1971 –tal como la conocemos hoy-. Estructura del SI: Las unidades se clasifican en: -Unidades de base (fundamentales). -Unidades Derivadas. -Unidades Suplementarias.

La Física en 7 dimensiones

EN EL PERÚ:

LEY 23560
7

CANTIDADES DE LAFÍSICA
Cantidades Fundamentales en el SI
Cantidad
Longitud Masa Tiempo Temperatura termodinámica Intensidad de Corriente

Unidad SI
metro kilogramo segundo kelvin ampere

Símbolo m kg

Dimensión L M

s
K A

T
 I

Intensidad Luminosa
Cantidad de Sustancia

candela
mol

cd
mol

J
N
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Magnitudes Derivadas en el SI
Definición operacional
=LL =LLL

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ANÁLISISDIMENSIONAL
Es un método que permite:

1.- Comprobar si una correctamente escrita.

ecuación

Física

está

2.- Deducir la forma de una ley Física a partir de datos experimentales. Expresión dimensional de una cantidad Física X:

X  k L M
a

b

TIθJ N
c d e f

g

K es constante adimensional
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ANÁLISIS DIMENSIONAL
Criterios de análisis dimensional
Homogeneidad

Si: A B  C - D


2

x  x 0  v0 t  at
1 2

 x   x   v t    at 
0 0 1 2 2

 A  B  C  D

Adimensionalidad

Operación : 1 x   x 1  x 

 8  1
 xy

e     1



senωt   1  ωt   1  xy   1 logx  6t   1  x  6t  1

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ANÁLISIS DIMENSIONAL
Determine las dimensiones del coeficiente B que aparece en la ecuacióndimensionalmente homogénea: ρ = At2 + (Bt/R2 + Ch)2 en donde: ρ = densidad, R = radio, t = tiempo, h = altura.

Homogeneidad:

ρ  At 2    Bt2  Ch   
R
2 2 2

 Bt  2  ρ  At 2   2   Ch   R 
2

2

 

2

B t   ML3  B T 2  B  M1/2L1/2T 1  Bt  ρ   2   ρ  L4 R 4 R 
Rpta. M½ L½ T-1
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ANÁLISIS DIMENSIONAL
Determine la unidadSI de la constante de gravitación universal G. Si experimentalmente se ha determinado que la fuerza de gravitación universal F depende del cuadrado de las masas (M) que interactúan, entre el cuadrado de la distancia (R) que las separan; y G es la constante de proporcionalidad. [F]=MLT-2
M2 FG 2 R

Se propone la expresión: Homogeneidad:

*

F  GM 2R -2   GM2 R -2

MLT 2  GM 2 L2  G   M -1L3T 2
Rpta.

m3 La unidad SI es : kg  s 2

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CONVERSIÓN DE UNIDADES
Las magnitudes físicas se expresan por un número y una unidad. Para cambiar de unidad se multiplica por un factor de conversión -cuyo valor es la unidadque se expresa adecuadamente, para eliminar las unidades no deseadas.

Expresar 72 km/h en m/s. Si 1 km=1000 m; 1 h=3600 s.

 km 1000 m 1hm  72 x x  20  h 1 km 3600 s s 
Convertir 12 m3 en litros. Si 1 m3=1000 L.

Factor de Conversión

12 m3 x 

1000 L  12 000 L 3 1m 

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MEDICIÓN DE UNA CANTIDAD FÍSICA
Medir significa comparar dos cantidades físicas de la misma dimensión, en la
que una de ellas es llamada patrón o unidad.

EJEMPLO:
Medir la longitud del salón utilizando un paso como unidad, esto resulta...