Unidades y Cantidades Físicas José A. Núñez Universidad Nacional Autónoma de Honduras Facultad de Ciencias Física General I FS-100 I Período Académico 2017 Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 1 / 11
1. La naturaleza de la física 2. Cómo resolver problemas en física? 3. Estándares y Unidades Tiempo Longitud Masa Otros detalles 4. Consistencia y conversiones de unidades 5. A realizar Referencias Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 2 / 11
La naturaleza de la física La física es una ciencia experimental. Los físicos observan los fenómenos naturales e intentan encontrar los patrones que los describen. Tales patrones se denominan teorías físicas o, si están muy bien establecidos y se usan ampliamente, son leyes o principios físicos. (Young, Freedman, Sears, y Zemansky, 2013) Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 3 / 11
La naturaleza de la física La física es una ciencia experimental. Los físicos observan los fenómenos naturales e intentan encontrar los patrones que los describen. Tales patrones se denominan teorías físicas o, si están muy bien establecidos y se usan ampliamente, son leyes o principios físicos. (Young y cols., 2013) Una teoría es una explicación de fenómenos basada en observaciones y en los principios fundamentales aceptados. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 3 / 11
Cómo resolver problemas en física? Sugerencias de estrategias para resolver problemas. 1 Identificar los conceptos relevantes. 2 Plantear el problema. 3 Ejecutar la solución. 4 Evaluar la respuesta. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 4 / 11
Estándares y Unidades Tiempo Tiempo El estándar del tiempo se basa en un reloj atómico que usa la diferencia de energía entre los dos estados energéticos más bajos del átomo de cesio. Al bombardearse con microondas de cierta frecuencia exacta, el átomo de cesio sufre una transición entre dichos estados. Un segundo (s) se define como el tiempo que tardan 9,192,631,770 ciclos de esta radiación de microondas. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 5 / 11
Estándares y Unidades Longitud Longitud La definición de metro (m) es la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299,792,458 segundos. Animación Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 6 / 11
Estándares y Unidades Masa Masa El estándar de masa es el kilogramo (kg), el cual se define como la masa de un cilindro de una aleación de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Sèvres, cerca de París. World s Roundest Object! Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 7 / 11
Estándares y Unidades Otros detalles Sistema Internacional de Unidades (SI) 1 Para la masa se usa el kilogramo (kg). 2 Para la longitud se usa el metro (m). 3 Para el tiempo se usa el segundo (s). 4 Para la temperatura el kelvin (K). 5 Para la intensidad luminosa se usa la candela (cd). 6 Para la cantidad de sustancia se usa el mol (mol). 7 Para la intensidad de corriente se usa el amperio (A). Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 8 / 11
Estándares y Unidades Otros detalles Sistema Internacional de Unidades (SI) 1 Para la masa se usa el kilogramo (kg). 2 Para la longitud se usa el metro (m). 3 Para el tiempo se usa el segundo (s). 4 Para la temperatura el kelvin (K). 5 Para la intensidad luminosa se usa la candela (cd). 6 Para la cantidad de sustancia se usa el mol (mol). 7 Para la intensidad de corriente se usa el amperio (A). Las magnitudes derivadas se obtienen de combinar dos o más magnitudes fundamentales. Ejemplos: velocidad, fuerza, presión, etc. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 8 / 11
Consistencia y conversiones de unidades Consistencia y conversiones de unidades Toda ecuación debe ser dimensionalmente consistente. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 9 / 11
Consistencia y conversiones de unidades Consistencia y conversiones de unidades Toda ecuación debe ser dimensionalmente consistente. Consideremos la ley de gravitación universal Cuáles son las unidades de G? F = G m 1m 2 r 2 (1) Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 9 / 11
A realizar Encontrando un número Utilizando la ley de gravitación universal, encuentre el valor de la aceleración promedio de la fuerza gravitacional sobre la superficie de la tierra. Nota: deberá conocer el radio, la masa de la tierra y el valor de la constante de gravitación universal. Utilice la fuerza como el peso de un objeto arbitrario sobre la superficie (definamos la magnitud del peso como el producto de la masa del objeto por la aceleración de la fuerza gravitacional que actúa sobre el). Realice el mismo ejercicio para la superficie de nuestra luna. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 10 / 11
Referencias Young, H., Freedman, R., Sears, y Zemansky, M. (2013). Física universitaria (13. a ed.). Pearson Educación. Núñez (UNAH) Unidades y Cantidades Físicas I PAC - 2017 11 / 11