fisica

UNIVERSIDAD DE LIMA
ESCUELA DE INGENIERÍA
ASIGNATURA: FÍSICA I
1.
MAGNITUDES FÍSICAS
Se llama magnitud física a toda propiedad de la naturaleza que se puede medir y por lo tanto se puede expresar con
un número dependiendo del instrumento de medición.
Por ejemplo, la longitud es una magnitud física porque se puede medir con diversos instrumentos de medición, pero
la alegría no lo es.Sistemas de unidades
Para expresar estas magnitudes físicas con un número, se necesita un patrón con el cual comparar estas magnitudes.
Para ello, se tienen diversos sistemas de unidades y los más empleados en ingeniería son el Sistema Internacional (SI)
y el sistema inglés.
En el Sistema Internacional, las unidades fundamentales, es decir aquellas que no dependen de otras unidades, se
muestranen la Tabla 1.1.
Tabla 1.1
Magnitud
Unidad
Longitud
metro
Masa
kilogramo
Tiempo
segundo
Temperatura
kelvin
Cantidad de sustancia
mol
Intensidad de corriente eléctrica ampere
Intensidad luminosa
candela

Símbolo
m
kg
s
K
mol
A
cd

Como estas unidades son fundamentales, a lo largo del tiempo se han ido modificando hasta tenerlas
conceptualizadas según definiciones exactas.Por ejemplo:
Longitud
La unidad de longitud en el SI es el metro. En 1 983 se definió el metro como la distancia recorrida por la luz en el
vacío en 1 / 299 792 458 segundos. En la Tabla 1.2, se muestran valores aproximados de algunas longitudes medidas
en la naturaleza.
Tabla 1.2
Radio del protón
Radio del átomo
Radio de un Virus
Radio de una ameba gigante
Radio de una nuez
Altura deun ser humano
Altura de la montañas más elevadas
Radio de la Tierra
Radio del Sol
Distancia de la Tierra al Sol
Radio del Sistema Solar
Distancia a la estrella más próxima
Radio de la Vía Láctea
Radio del Universo visible

Orden de magnitud (m)
10-15
10-10
10-7
10-4
10-2
100
104
107
109
1011
1013
1016
1021
1026

1

Masa
La unidad del SI de masa es el kilogramo y sedefine como la masa de un cilindro de platino-iridio, fabricado en 1 887,
conservado hasta hoy en Sevrés (Francia).
Tabla 1.3
Electrón
Protón
Aminoácido
Hemoglobina
Virus de la Gripe
Ameba Gigante
Gota de lluvia
Hormiga
Ser Humano
Cohete Saturno 5
Pirámide
Tierra
Sol
Vía Láctea
Universo

Orden de magnitud (kg)
10-30
10-27
10-25
10-22
10-19
10-8
10-6
10-2
102
106
10101024
1030
1041
1052

Tiempo
La unidad del SI de tiempo es el segundo. En 1 967 se redefinió al segundo como 9 192 631 770 veces el período
de vibración de la radiación emitida por un núcleo de Cesio-133.
Tabla 1.4
Orden de magnitud (s)
Tiempo que tarda la luz en atravesar un núcleo
10-23
Periodo de la luz invisible
10-15
Periodo de las microondas
10-10
Semivida del Muón
10-6Periodo del sonido audible más alto
10-4
Periodo de los latidos del corazón humano
100
Semivida del neutrón libre
103
Periodo de rotación terrestre
105
Periodo de revolución terrestre
107
Tiempo de vida de un hombre
109
Semivida del plutonio 239
1012
Tiempo de vida de una cordillera
1015
Edad de la Tierra
1017
Edad del Universo
1018
Magnitudes físicas Derivadas
Resultan de lacombinación de las magnitudes físicas fundamentales. Se supone que todas las magnitudes físicas se
deben expresar en términos de las fundamentales, por lo tanto sus definiciones se basan en las combinaciones de
estas. Algunos ejemplos se muestran en la Tabla 1.5.

2

Cantidad Física
frecuencia
fuerza
trabajo
energía
potencia
presión
carga
diferencia de potencial
eléctrico
resistenciaintensidad de campo
magnético
flujo magnético
actividad
dosis absorbida

Símbolo
fóν
F
W
Q, Ep, Ec,
Eelas
P
p
Q

Tabla 1.5
Nombre y Símbolo
Unidades fundamentales
Unidad SI
involucradas
Hertz (Hz)
s-1
Newton
kg m s-2
Joule (J)
kg m2 s-2
Joule (J)
kg m2 s-2

Unidades derivadas
involucradas
s-1
kg m s-2
Nm
Nm

Watt (W)
Pascal (Pa)
Coulomb

kg m2 s-3
kg m-1...