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UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
DIVISIÓN DE INGENIERÍAS CAMPUS IRAPUATO-SALAMANCA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
TELS. +52.464.647.9940 EXT. 2361.

FÍSICA I
Introducción
La Física es una ciencia fundamental que tiene influencia en todas las otras ciencias,
por consiguiente, no solamente los estudiantes de física o ingeniería deben tener una
comprensión completa de los conceptosfundamentales, sino todo aquel estudiante que
piense seguir una carrera científica y/o tecnológica debe alcanzar dicha comprensión.
Además, actualmente existen avances científicos que demandan una mejor preparación para
entender las manifestaciones físicas del mundo que nos rodea. Por otra parte, el desarrollo
tecnológico exige que los futuros profesionales tengan una mayor y mejor comprensión de
losfenómenos naturales para poner la nueva tecnología al servicio de quien la necesite.
Existen dos contribuciones importantes de la física; la física clásica desarrollada
antes de 1900, donde se definieron teorías, conceptos, leyes y experimentos en la mecánica
clásica, termodinámica y electromagnetismo, con importantes contribuciones de Isaac
Newton. Por otra parte, está la física moderna,desarrollada a finales del siglo XIX y que
surgió por la necesidad de explicar fenómenos físicos que la física clásica no podía, como
la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. La primera revolucionó los conceptos de
espacio, tiempo y energía, y la segunda se aplicó a espacios micro y macroscópicos,
principalmente, para describir fenómenos físicos a nivel atómico.
CAPÍTULO 1
1.Mediciones
La física se basa en observaciones y mediciones cuantitativas, donde el principal
objetivo es hallar el número limitado de leyes fundamentales que gobiernan los fenómenos
naturales y usarlas para crear teorías que puedan pronosticar los resultados de experimentos
futuros. Es por esto, que la física tiene como material fundamental las cantidades físicas.
1.1 Longitud, masa y tiempo
Lasleyes de la física se expresan en términos de cantidades básicas que requieren una
clara definición, que son; longitud, masa y tiempo. Las demás cantidades se pueden
expresar en función de estas tres. En 1960 un comité internacional estableció una serie de
estándares para la longitud, masa y otras cantidades. Este sistema es una adaptación del
sistema métrico y se definió como el SistemaInternacional de unidades, SI, donde las
unidades de longitud, masa y tiempo son; metro, kilogramo y segundo, respectivamente.
1.2 Densidad
Una propiedad de cualquier sustancia es la densidad, ρ, definida como la cantidad de
masa contenida en una unidad de volumen y se expresa como:
(1.1)

Dr. Armando Gallegos Muñoz

Física I

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En la tabla 1.1 se muestran valores de la densidad para diferentes materiales.
Tabla 1.1 Densidad para diferentes materiales.

1.3 Análisis dimensional
La palabra dimensión tiene un significado especial en física, ya que identifica la
naturaleza física de una cantidad. Para longitud, masa y tiempo, se aplicanlos símbolos; L,
M y T, respectivamente. Por ejemplo para definir el área, A, se especifica: [A]= L2. En la
tabla 1.2 se presentan las dimensiones de unidades para algunas cantidades.
Tabal 1.2 Dimensiones de algunas cantidades físicas.

Para la solución de problemas en física, existe un procedimiento útil conocido como
el análisis dimensional, el cual permite deducir o verificar unaexpresión, ya que
dimensiones pueden tratarse como cantidades algebraicas. Esto es, que las cantidades se
pueden sumar o restar al tener las mismas dimensiones, además que los términos en ambos
lados de una ecuación deben tener las mismas dimensiones. Por ejemplo, se desea derivar
una ecuación que representa la distancia recorrida por un auto en un tiempo determinado,
partiendo del reposo y...