CAPITULO 1 Unidades

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CAPITULO 1
Unidades. Cantidades escalares y vectoriales.

INDICE: Unidades. Cantidades
escalares y vectoriales. .
1

Patrones y unidades. Consistencias
de las unidades y conversiones,
precisión y cifras significativas.

2

Cantidades vectoriales y escalares

3

Vectores unitarios. Suma, resta y producto
de vectores en tres dimensiones.

Física I (Mecánica) -Ingeniería - Prof. Ing. José Villalba

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Estándares y unidades
 Un numero empleado para describir
cuantitativamente un fenómeno físico es una
cantidad física. Dos cantidades físicas, por
ejemplo, que describen a alguien como una
persona son su peso y estatura. Algunas
cantidades físicas son tan básicas que solo
podemos definirlas describiendo la forma de
medirlas; es decir, con una definiciónoperativa. Ejemplos de ello son medir una
distancia con una regla, o un lapso de tiempo
con un cronometro.
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Estándares y unidades
 En otros casos, definimos una cantidad física
describiendo la forma de calcularla a partir de
otras cantidades medibles. Así, podríamos
definir la rapidez promedio de un objeto en
movimiento, como ladistancia recorrida (medida
con una regla) entre el tiempo de recorrido
(medido con un cronometro). Al describir una
cantidad física con un numero, siempre
debemos especificar la unidad empleada;
describir una distancia simplemente como “4,61”
no tendría significado.
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Tiempo
 De 1889 a 1967, la unidad de tiempo se definió
como ciertafracción del día solar medio (el tiempo
promedio entre llegadas sucesivas del Sol al cenit).
El estándar actual, adoptado en 1967, es mucho
mas preciso; se basa en un reloj atómico que usa la
diferencia de energía entre los dos estados
energéticos mas bajos del átomo de cesio. Al
bombardearse con microondas de cierta frecuencia
exacta, el átomo de cesio sufre una transición entre
dichos estados. Unsegundo (que se abrevia como
s) se define como el tiempo que tardan
9.192.631.770 ciclos de esta radiación de
microondas.
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Longitud
 En noviembre de 1983, el estándar de longitud
se modifico, de manera que la rapidez de la luz
en el vacio fuera, por definición, exactamente de
299.792.458 m/s. El metro se define de modo
que sea congruentecon este numero y con la
definición anterior del segundo. Así, la nueva
definición de metro (que se abrevia m) es la
distancia que recorre la luz en el vacio en
1/299.792.458 segundos. Este es un estándar
de longitud mucho mas preciso que el basado
en una longitud de onda de la luz.
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Masa

 El estándar de masa, el kilogramo (que seabrevia kg), se define como la masa de un
cilindro de aleación platino-iridio especifico que
se conserva en la Oficina Internacional de
Pesos y Medidas en Sevres, cerca de Paris.
 El gramo (que no es una unidad fundamental)
es de 0.001 kilogramos.

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Prefijos de unidades
 Una vez definidas las unidades fundamentales,
es fácilintroducir unidades mas grandes y mas
pequeñas para las mismas cantidades físicas.
 Los nombres de las unidades adicionales se
obtienen agregando un prefijo al nombre de la
unidad fundamental. Por ejemplo, el prefijo
“kilo”, abreviado k, siempre indica una unidad
1000 veces mayor; así:

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Longitud

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Masa y Tiempo

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El sistema británico
 El sistema británico de unidades que se usa solo en
Estados Unidos y unos cuantos países mas; aunque en
casi todo el mundo se esta remplazando por el SI. En la
actualidad las unidades británicas se definen oficialmente
en términos de las unidades del SI, de la siguiente...