El ámbito de la Física. Presentación PowerPoint de Ana Lynch, Profesor de Física Unidad Educativa Monte Tabor Nazaret

Transcripción

1 El ámbito de la Física Presentación PowerPoint de Ana Lynch, Profesor de Física Unidad Educativa Monte Tabor Nazaret

2 Objetivo: Describir el ámbito de la Física. Prueba del Mars Rover Foto: Cortesía de NASA

3 Qué es física? Física es la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de materia, energía y espacio y las relaciones entre ellos. La física es la más básica de las ciencias, y apuntala a todas las otras disciplinas de la ciencia, la medicina y la ingeniería. NASA Los físicos solucionan problemas que con frecuencia encuentran nuevos retos y desarrollan nuevas teorías.

4 Dónde puedo trabajar como físico? Mars Rover Un fuerte antecedente en física le prepara para casi cualquier ocupación que involucre ciencias o ingenierías. NASA Alto voltaje NIST

5 Orden de Magnitud y Unidades

6 NASA PARCS es una misión de reloj atómico programada para volar a la Estación Espacial Internacional (EEI) en La misión, costeada por la NASA, implica un reloj atómico de cesio de láser frío para mejorar la precisión de la toma de tiempo en la

7 Objetivos: Después de completar este tema, deberá: Apreciar el orden de magnitud de varias cantidades. Realizar simples cálculos mentales de orden de magnitud. Definir las unidades fundamentales del Sistema Internacional.

8 Cantidades físicas Una cantidad física es una propiedad cuantificable o asignable adscrita a un fenómeno, cuerpo o sustancia particular. Longitud Carga eléctrica Tiempo

9 Unidades de medición Una unidad es una cantidad física particular con la que se comparan otras cantidades del mismo tipo para expresar su valor. Medición del diámetro del disco. Un metro es una unidad establecida para medir longitud. Con base en la definición, se dice que el diámetro es 0.12 m o 12 centímetros.

10 Sistemas de unidades Sistema SI: Sistema internacional de unidades establecido por el Comité Internacional de Pesos y Medidas. Dichas unidades se basan en definiciones estrictas y son las únicas unidades oficiales para cantidades físicas. Unidades usuales en EUA (USCU): Unidades más antiguas todavía de uso común en Estados Unidos, pero las definiciones se deben basar en unidades SI.

11 Unidad SI de medición para longitud Un metro (m) es la longitud de la ruta recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/ segundos. Esta es una unidad de distancia. 1 m 1 t = 299,792,458 segundo

12 Unidad SI de medición de masa El kilogramo es la unidad de masa es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo., consta de un cilindro hecho de una aleación de platino e iridio. Este estándar es el único que requiere comparación para validar un artefacto. En la Oficina Internacional de Pesos y Medidas hay una copia del estándar.

13 Unidad SI de medición de tiempo El segundo es la duración de periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado base del átomo de cesio 133. Reloj atómico de fuente de cesio: El tiempo primario y la frecuencia estándar para el USA (NIST)

14 Siete unidades fundamentales Website: Cantidad Unidad Símbolo Longitud Metro m Masa Kilogramo kg Tiempo Segundo s Corriente eléctrica Ampere A Temperatura Kelvin K Intensidad luminosa Candela cd Cantidad de sustancia Mol mol

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17 Representación de cantidades físicas Se las representa con un número que mide y una unidad de medida. Ej. 20 m Durante este curso se utilizará la siguiente notación: 5 m s -2

18 Prefijos Comunes Los prefijos se colocan delante del símbolo de la unidad correspondiente sin espacio intermedio. Ej. 20 km = 20 x 10 3 m 20 nm = 20 x 10-9 m

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21 Procedimiento para convertir unidades 1. Escriba la cantidad a convertir. 2. Defina cada unidad en términos de la unidad deseada. 3. Por cada definición, forme dos factores de conversión, uno como recíproco del otro. 4. Multiplique la cantidad a convertir por aquellos factores que cancelarán todo menos las unidades deseadas.

22 Ejemplo 1: Convertir 12 in. a centímetros dado que 1 in. = 2.54 cm. Paso 1: Escriba la cantidad a convertir. Paso 2. Defina cada unidad en términos de la unidad deseada. Paso 3. Para cada definición, forme dos factores de conversión, uno como el recíproco del otro. 12 in. 1 in. = 2.54 cm 1 in cm 2.54 cm 1 in

23 Ejemplo 1 (cont.): Convertir 12 in. a centímetros dado que 1 in. = 2.54 cm. Del paso 3. 1 in cm 2.54 cm o 1 in Paso 4. Multiplique por aquellos factores que cancelarán todo menos las unidades deseadas. Trate algebraicamente los símbolos de unidades. 2 1 in. in. 12 in. = cm cm 2.54 cm 12 in. = 30.5 cm 1 in. Mala elección! Respuesta correcta!

24 Análisis Dimensional Cuando escribimos una ecuación en física, tenemos que estar seguros que las unidades en el lado derecho son las mismas que en el lado izquierdo. Si las unidades no concuerdan, la ecuación debe estar mal planteada.

25 Análisis Dimensional La ecuación es correcta!

26 Análisis Dimensional Hallar los valores x, y, z para que la ecuación mostrada sea dimensionalmente correcta

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28 Orden de Magnitud Existen cantidades físicas muy grandes o muy pequeñas a las que estamos acostumbrados, por lo cual la cantidad de números sería muy difícil de escribir y entender bajo la notación normal. Para esto se usa la notación científica.

29 Orden de Magnitud Para determinar correctamente el orden de magnitud, la cantidad debe estar expresada correctamente en Notación Científica.

30 Orden de Magnitud Para determinar el Orden de Magnitud (OM) de una cierta cantidad, se cumplen las siguientes reglas:

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38 Interacciones fundamentales Hay cuatro fuerzas o interacciones básicas en Física: Gravitacional Electromagnética Fuerza nuclear débil Fuerza nuclear fuerte Desde 1972, la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil fueron unificadas en una fuerza llamada electroweak (electro-débil).