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UNIDADES,CANTIDADES FÍSICASY VECTORES
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Ser capaz de pre-decir la trayectoria deun huracán resultaesencial para reduciral mínimo los posiblesdaños a las propieda-des y a las vidas huma-nas. Si un huracán semueve a 20 km/h enuna dirección de 53°al norte del este,¿qué tan lejos al nortese moverá el huracánen una hora?
E
l estudio de la física es importante porque es una de lasciencias más fundamen-tales. Los científicos de todas las disciplinas utilizan las ideas de la física, comolos químicos que estudian la estructura de las moléculas, los paleontólogos queintentan reconstruir la forma de andar de los dinosaurios, y los climatólogos que estu-dian cómo las actividades humanas afectan la atmósfera y los océanos. Asimismo, lafísica es la base de toda la ingeniería y latecnología. Ningún ingeniero podría diseñarun televisor de pantalla plana, una nave espacial interplanetaria ni incluso una mejortrampa para ratones, sin antes haber comprendido las leyes básicas de la física.El estudio de la física es también una aventura. Usted la encontrará desafiante,a veces frustrante y en ocasiones dolorosa; sin embargo, con frecuencia le brindaráabundantes beneficios y satisfacciones.La física estimulará en usted su sentido de lobello, así como su inteligencia racional. Si alguna vez se ha preguntado por qué elcielo es azul, cómo las ondas de radio viajan por el espacio vacío, o cómo un satélitepermanece en órbita, encontrará las respuestas en la física básica. Sobre todo, apre-ciará la física como un logro sobresaliente del intelecto humano en su afán por enten-der nuestromundo y a la humanidad misma.En este capítulo inicial repasaremos algunos conceptos importantes que necesita-remos en nuestro estudio. Comentaremos la naturaleza de la física teórica y el uso demodelos idealizados para representar sistemas físicos. Presentaremos los sistemasde unidades que se emplean para especificar cantidades físicas y analizaremos la for-ma de describirlas con precisión.Estudiaremos ejemplos de problemas que no tienen(o para los que no nos interesa obtener) una respuesta exacta donde, no obstante, lasaproximaciones son útiles e interesantes. Por último, examinaremos varios aspectosde los vectores y el álgebra vectorial que necesitaremos para describir y analizar can-tidades físicas, como velocidad y fuerza, que tienen dirección además de magnitud.
METAS DEAPRENDIZAJE Al estudiar este capítulo,usted aprenderá: 
•Cuáles son las cantidadesfundamentales de la mecánicay cuáles son las unidades quelos físicos utilizan para medirlas.•Cómo manejar cifras significativasen sus cálculos.•La diferencia entre escalaresy vectores, y cómo sumar yrestar vectores gráficamente.•Cuáles son las componentesde un vector y cómo se utilizanpara realizar cálculos.•Cuáles son losvectores unitariosy cómo se utilizan con lascomponentes para describirvectores.•Dos formas para multiplicarvectores.
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CAPÍTULO1Unidades, cantidades físicas y vectores
1.1
La naturaleza de la física
La física es una ciencia
experimental
. Los físicos observan los fenómenos naturalese intentan encontrar los patrones y principios que los describen.Tales patrones se deno-minan teorías físicas o, si están muy bien establecidos y se usan ampliamente, leyes oprincipios físicos.
CUIDADO
El significado de la palabra “teoría”
Decir que una idea es una teoría no implica que se trate de una divagación o de un concepto no comprobado. Más bien, una teoría es una explicación de fenómenos naturales basada en observaciones y en los principiosfundamentales aceptados. Un ejemplo es la bien establecida teoría de la evolución biológica, que esel resultado de extensas investigaciones y observaciones de varias generaciones de biólogos.
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El desarrollo de la teoría física exige creatividad en cada etapa. El físico debe aprender a hacer las preguntas adecuadas, a diseñar experimentos para tratar de contestarlas y a deducir conclusiones...