Fisica
MEDICIONES: ANÁLISIS DIMENSIONAL PRÁCTICA DIRIGIDA
Indicadores de logro:
Resolver problemas sencillos, expresando cualquier magnitud en función desus unidades fundamentales o de sus ecuaciones dimensionales. Comprobar la veracidad de una fórmula física.
Conocimientos 1.1. Magnitud. Clasificación de las magnitudes. Sistema Internacional de medidas 1.2. Ecuación Dimensional. Principio de homogeneidad dimensional. objetivos de Análisis dimensional. Ejercicios de aplicación. Actividades de clase 1.1.1. Reconocer la Estructura del SI 1.2.1.Reconocer una ecuación dimensional y el principio de homogeneidad dimensional. 1.2.2. Resuelven ecuaciones dimensionales. MAGNITUD FÍSICA APLICACIÓN El análisis dimensional se usa básicamente para tres aplicaciones: a) Para establecer correctamente unidades de las magnitudes derivadas: Ejm: v= 2. 1.
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
La ley de la atracción universal de las masas establece que: F= K
mm d1 2
2
Hallar la ecuación dimensional de K Solución: Despejamos K K=
Fd
1
2
mm
2
2
Reemplazamos cada fórmula por su ecuación dimensional.
M LT
[K] =
L
2
M .M
= L3 M- 1 T -2
d t
v =
L T
= LT-1
(m/s; km/h;
cm/s; mm/s; pies/s) b) Para determinar si una ecuación o fórmula es correcta o no: Ejm: vf2 = 2 g h (L T )
-1 2
Sabiendo que lasiguiente ecuación es dimensionalmente correcta, se pide encontrar la fórmula dimensional de Y, además se sabe que: m (masa); t (tiempo); a (aceleración); W (trabajo). W=
m.a t .Y
¿será correcta o no?
-2
= 2 (LT )(L) L .T
2 -2
= L T
-2
2
-2
Solución: Reemplazamos cada fórmula por su ecuación dimensional correspondiente.
= L .T
2
De lo anterior: la fórmula es correcta: c)Para determinar una ecuación o fórmula empírica: Si se sabe que una magnitud depende de otras, cuyas ecuaciones dimensionales se conocen, la primera puede expresarse en función de las demás. A = f (α, β, γ, ...) Además A se puede expresar como el producto de α, β, γ, ... elevados a exponentes que deben determinarse
W
L =
m a t Y 1 T Y
Y
L MT =
2
2
M LT T Y
2
Y
= L-1 T-11 LT
A
=
K. αX . βY , γZ ...
K: constante adimensional 1
“NADA ES ABSOLUTO, TODO ES RELATIVO”
FÍSICA ELEMENTAL
PRACTICANDO LO APRENDIDO EN CLASE 1) La velocidad (v) de las ondas en una cuerda que experimenta una fuerza de tensión (T) viene dada por:
V T/
TAREA DOMICILIARIA 01. Halla dimensionalmente la siguiente expresión: tan 3 2 T + sec
3 2
. determinar [ ] c)L-1M d) L2M e) N.a.
T
a) L-2M b) LM 2)
La energía interna (U) de un gas ideal se obtiene así: U = ikT/2. donde i = número adimensional. T= temperatura. se pide calcular [k] a) L1MT-1 d) L2MT-2
-2 -1
02. Si: F + Z = YR + Q, siendo: F = fuerza R = radio Halla la ecuación dimensional de Y. 03. En la ecuación homogénea, halla |Y|. RY + SZ = Cos QU, donde: R = aceleración S = potencia Q =ángulo U = trabajo
b) L2M-2 2 e) L2MT-1
c) MT2
-1
3)
El estado de un gas ideal se define por la relación: pV=RTn, donde p = presión, V = volumen, T = Temperatura, y n = cantidad de sustancia. de esto, encontrar [R] a) L2T-2 -1 d) L2 -1N-1 b) L2MT-2 -1N-1 e) L3MT-1 1N c) L2M1 2N-1
04. Si la siguiente relación es homogéneamente correcta, halla las unidades de magnitud en el SI: av(b+ c ) + c = F
v
F = fuerza
v = velocidad
a= aceleración
4)
Sabiendo que la siguiente ecuación es dimensionalmente homogénea: m = hflx2, donde m = masa, f = frecuencia y h constante de Planck , podemos asegurar que x es: a) Área d) periodo b) Densidad c) Presión e) Velocidad lineal
05. Determina la suma de los exponentes x e y en la ecuación dimensional homogénea: c tan263° =...
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