Física y sus Magnitudes

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1 FÍSICA QUÈ FACIL Grado 3º Bimestre I Prof. Gerson Maclena C. Física y sus Magnitudes El hombre moderno y los hombres que lo precedieron desarrollaron ciertas cualidades físicas y biológicas como la visión frontal, que le permite ver en tercera dimensión, moverse en dos pies, lo que permitió a sus brazos dedicarse a otras tareas, que sus manos pudieran enfrentar el dedo pulgar a los otros dedos, aumentar la capacidad de su cerebro y el habla. Todo esto le permitió transformarse en un animal que diseña, construye y usa instrumentos que le permiten dominar el medio en que vive: el hombre instrumentista. CONCEPTO: Una magnitud física es una característica medible de un fenómeno físico o de un objeto. OBSERVACIÓN : Cuando se consigue que la CUANTIFICACIÓN sea objetiva (no dependa del observador y todos coincidan en la medida) se llama magnitud física (tiempos, longitudes, masas, temperatura, aceleraciones, energías). Hay otras magnitudes que no resultan cuantificables universalmente: gustos, sabores, colores, ruidos, texturas, aunque puede existir alguna propiedad física relacionada, como la potencia sonora con el ruido, la longitud de onda de la luz con el color, etc. Qué magnitudes físicas podemos usar para describir las características del recipiente que contiene un determinado líquido? 5

2 Ma g n it u d es Fís i c a s CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES A. Según su origen A1) Magnitudes fundamentales A2) Magnitudes derivadas B. Según su naturaleza B1) Magnitudes escalares B2) Magnitudes vectoriales A1) Magnitudes Fundamentales : Son aquellas que elegidas convencionalmente son utilizadas como base para establecer un sistema de unidades. Según el sistema internacional (S.I.) se tienen 7 magnitudes base y dos magnitudes suplementarias. MAGNITUD FÍSICA FUNDAMENTAL UNIDAD SEGÚN EL S.I. Longitud SÍMBOLO DE LA UNIDAD metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s kelvin K Intensidad de corriente eléctrica ampere A Intensidad luminosa candela cd Temperatura termodinámica Cantidad de sustancia mol mol Observación 1: Nuestro país adopta el S.I. mediante ley N el 31 de Diciembre de (ver apéndice) Magnitudes Suplementarias UNIDAD SÍMBOLO radián rad estereorradián sr Observación 2: Visitar (dirección meterología)

3 ELEMENTOS DE FÍSICA A2) Magnitudes Derivadas : Son aquellas magnitudes cuya definición se da en términos de las magnitudes asumidas como fundamentales. Ejemplo : Magnitudes Derivadas Unidad de Medida Símbolo Área metro cuadrado m2 Volumen metro cúbico m3 Velocidad metro por segundo m/s Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2 Caudal metro cúbico por segundo m3/s Velocidad angular radián por segundo rad/s Fuerza newton N Presión pascal Pa Energía, trabajo joule J Potencia watt W Tensión eléctrica, potencial eléctrico, fuerza electromotriz volt V Resistencia eléctrica Ohm Capacidad eléctrica Farad F B1) Magnitudes Escalares : Son aquellas que se expresan a través de dos elementos. - Valor Numérico - Unidad de medida Ejemplo : m Balanza = 10 kg Unidad de medida Valor numérico

4 Ma g n it u d es Fís i c a s Observación : La masa de un cuerpo no cambiará si cambio la posición del cuerpo. (No depende de la dirección) m Balanza masa = 10 kg Son magnitudes escalares: La longitud, la masa, el tiempo, el trabajo, la energía, etc. B2) Magnitudes Vectoriales : Son aquellos que se expresan a través de tres elementos. - Valor Numérico - Unidad de medida - Dirección Ejemplo: Cuando nos piden mover una carretilla, necesitamos una información adicional. Hacia dónde? Se aplica una fuerza de... hacia.... Observación: Las magnitudes vectoriales se representan gráficamente mediante un elemento matemático llamado vector.

5 ELEMENTOS DE FÍSICA Pract iquemos 1. Indicar que magnitudes físicas describen las características de un fenómeno o de un objeto A) B) C) En el sistema Internacional existen... magnitudes fundamentales. a) 5 d) 2 3. b) longitud c) tiempo e) temperatura Cuál es la unidad patrón de la masa? a) metro d) kilogramo b) kilómetro e) segundo c) kelvin Indicar la relación correcta: * Masa Longitud Temperatura Tiempo c) 7 Indicar cuál no es magnitud fundamental en el S.I. a) masa d) velocidad 4. b) 3 e) metro kelvin kilogramo segundo Indicar la relación correcta: Tiempo Intensidad de corriente Masa Longitud Temperatura I m kg s K

6 Ma g n it u d es 7. Fís i c a s Indique que unidades no corresponden a las unidades del Sistema Internacional. a) metro segundo kelvin b) candela mol kelvin c) kilogramo segundo metro d) metro kilogramo fuerza mol e) ampere kelvin candela 8. Indique una unidad que corresponda a las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional. a) kilogramo d) watts 9. b) ampere e) metro c) segundo Indicar cuántas magnitudes no son magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional. masa aceleración temperatura trabajo tiempo cantidad de sustancia 10. Indique cuántas unidades no corresponden a las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional. kilogramo joule segundo ampere coulomb watts 11. Indique cuál no es magnitud fundamental en el S.I. a) Tiempo d) Masa b) Período e) Altura c) Área 12. De las unidades indicadas, cuántas son fundamentales en el S.I.? watts segundo kelvin metro voltios mol cd kg k mol 15.La unidad pascal, es unidad de medida en el S.I. de: a) Carga eléctrica c) Potencia e) Caudal b) Trabajo d) Presión 16.Indicar que grupo de unidades, no corresponde al S.I. a) b) c) d) e) metro, segundo, kelvin. candela, mol, segundo. newton, pascal, libra. kilogramo, metro, joule. joule, metro, segundo. 17. Cuál de las siguientes no es una magnitud física? a) Longitud d) Color b) Tiempo e) Energía c) Trabajo 18. Señalar la relación incorrecta: a) b) c) d) e) Masa kilogramo Presión Pascal Trabajo Newton Energía joule Tiempo segundo 19.Señalar el número de magnitudes diferentes a partir de las siguientes cantidades: Estatura de una persona. Perímetro de una pizarra. Altura de una catarata. Distancia de tu casa al colegio. a) b) c) d) Magnitudes fundamentales. Magnitudes derivadas. Magnitudes escalares. Magnitudes vectoriales. t mol Pa w Intensidad luminosa Cantidad de sustancia Masa Temperatura 20.Del gráfico mostrado, determinar: 13. De los símbolos que se indican, cuántas representan unidades fundamentales en el S.I.? kg J s 14. Indicar la relación correcta: v d a

7 ELEMENTOS DE FÍSICA m = Masa V = Velocidad a = Aceleración t = Tiempo d = distancia a : b : c : d: L E C T U R A El nitrógeno líquido a una temperatura de 122K existe en un recipiente donde están presentes las dos fases, líquido y vapor. El volumen del recipiente es 0,085m3 y la masa del contenido es de 20kg. Dentro del mismo recipiente se introduce una tira de aluminio de 0,347m de longitud y cuya masa es 0,5 kg. 21. De la lectura, indicar las magnitudes fundamentales y derivadas que describen a cada cuerpo en la lectura. Recipiente... Nitrógeno líquido Tira de Aluminio

8 * Indicar que magnitudes físicas describen las características de un fenómeno físico o de un objeto En el sistema internacional las magnitudes fundamentales son y las magnitudes auxiliares son. 8. Indicar cual no es magnitud fundamental en el S.I. a) masa b) tiempo c) longitud d) volumen e) cantidad de sustancia 9. Cuál es la unidad patrón de la temperatura? a) kilogramo b) kelvin c) candela d) newton e) pascal 10. Cuál es la unidad patrón de la cantidad de sustancia? a) mol b) metro c) kilogramo d) ampere e) candela Indicar la relación correcta: a) tiempo - segundo b) volumen - kelvin c) masa - metro cúbico d) área - kilogramo e) temperatura - metro cuadrado Indique que unidades no corresponden al sistema internacional de unidades * De los problemas anteriores (1,2,3) agrupar las magnitudes según su clasificación. 4. Magnitudes fundamentales 5. Magnitudes derivadas a) kilogramo - segundo - candela b) ampere - kilogramo - mol c) metro - kilogramo - newton d) mol - kilogramo - ampere e) ampere - candela - mol 13.Indicar cuántas magnitudes no son magnitudes fundamentales en el sistema internacional. * Masa * Velocidad * Intensidad luminosa * Aceleración * Cantidad de sustancia * Temperatura termodinámica 6. Magnitudes escalares

9 14. Cuántas proposiciones están correctas respecto a su símbolo de unidad? * longitud... l * temperatura... k * cantidad de sustancia... m * intensidad luminosa... cd * masa... kg 15.Indicar la relación correcta: 4kg velocidad 144 km/h temperatura 120N 9,8m/s 2 masa fuerza 20 watts potencia 16.Indicar cuántas de las unidades son derivadas en el S.I. * segundo * m 2 * m 3 * m/s * kelvin * watts 17. Indicar cuántas unidades están escritas de modo incorrecto. metro... mt Kilogramo... Kgr litro... l Kelvin... ºK gramo... gr 18.Indicar cuantos símbolos están siendo utilizadas correctamente. metro... m Kilogramo... Kgr litro... l Kelvin... K gramo... g * Indicar si los siguientes fenómenos son físicos o químicos. 19.En la electrólisis el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno. 20.Al presionar el muelle de un amortiguador, quede comprimido. 21.La rueda de un automóvil gira y se desplaza de un lugar a otro. 22.En la digestión estomacal, los alimentos se transforman en materiales asimilables. 23.La superficie es una magnitud fundamental. a) Verdadero b) Falso 24.La unidad de en el Sistema Internacional es el segundo. 25.Señala cuál de estas es la unidad del Sistema Internacional. a) Grado Celsius b) mol c) hora d) año - luz 26.Si medimos la altura de una persona, la magnitud que estamos midiendo se llama longitud. a) Verdadero b) Falso 27. Magnitud es todo lo que se puede medir: a) Verdadero b) Falso 28.Selecciona la magnitud derivada: a) volumen b) masa c) tiempo d) logitud