En este espacio se presenta una serie de resúmenes sobre temas de la Unidad II: Fundamentos Física. Cada uno de los siguientes subtemas es abordado de manera breve, buscando una breve ilustración de cada tema. En su mayoría abordaremos medidas en los diferentes sistemas así como los distintos sistemas de medición y unidades.
¿Que es la Aritmetica?
La Aritmética es una rama de las matemáticas que se encarga de estudiar las estructuras numéricas elementales, así como las propiedades de las operaciones y los números en si mismos en su concepto mas profundo, construyendo lo que se conoce como teoría de números.
Para ti es mas sencillo encontrar la aritmética dentro de tu vida cuando:
- vas a la tienda a comprar algo, y te ves en la necesidad de calcular por medio de una resta, el cambio que dara el tendero.
- cuando estas a punto de a abordar el servicio publico y cuantas rapidamente la cantidad de dinero necesaria para pagar el valor del pasaje.
- tambien cuando haces la cuenta o inventario de tus cosas.
Se piensa que la Aritmética nace con la necesidad de contar los objetos y animales que el ser humano primitiva poseía
.
Despejes de fórmulas
Según el celebre libro "Álgebra Elemental" de Baldor, una fórmula es la expresión de una ley o de un principio general por medio de símbolos o letras.Citando las ventajas del uso de las fórmulas que nos muestra Baldor, tenemos:
- Expresan de forma breve una ley o un principio general, esto es sin tantas palabras que tengamos que interpretar. Es más fácil decir F=m.a que: la fuerza aplicada es directamente proporcional a la masa de cuerpo multiplicada por la aceleración que este adquiere por motivo de la fuerza aplicada.
- Son fáciles de recordar. Creo que no es necesario decir ningún ejemplo.
- Su aplicación es muy fácil, pues para resolver un problema por medio de la fórmula adecuada, basta sustituir las letras por lo valores en el caso dado.
Despeje de variables en una fórmula
Reglas Para despejar::
1.- Lo que está sumando pasa restando.
2.- Lo que está restando pasa sumando
3.- Lo que está multiplicando pasa dividiendo4.- Lo que está dividiendo pasa multiplicando
5.- Si está con exponente pasa con raíz.
Reglas Para despejar::
1.- Lo que está sumando pasa restando.
2.- Lo que está restando pasa sumando
3.- Lo que está multiplicando pasa dividiendo4.- Lo que está dividiendo pasa multiplicando
5.- Si está con exponente pasa con raíz.
La notación científica, también denominada patrón o notación en forma exponencial, es una forma de escribir los números que acomoda valores demasiado grandes (100000000000) o pequeños (0.00000000001)1 para ser escrito de manera convencional. El uso de esta notación se basa en potencias (los casos ejemplificados anteriormente en notación científica, quedarían 1 × 1011 y 1 × 10−11, respectivamente). El módulo del exponente es la cantidad de ceros que lleva el número delante, en caso de ser negativo (nótese que el cero delante de la coma también cuenta), o detrás, en caso de tratarse de un exponente positivo. Como ejemplo, en la quimica, al referirse a la cantidad de entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.), hay una cantidad llamada cantidad de materia (mol).
Chem. Math Skills review (en inglés). Consultado el 31 de mayo de 2009.
Unidad de medida:
Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una
determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley.
Cualquier valor de una cantidad física puede expresarse como un múltiplo de la
unidad de medida.
Una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o
de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras
unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras
que las segundas se llaman unidades derivadas.
Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna
magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades.
Todas las unidades denotan cantidades escalares. En el caso
de las magnitudes vectoriales, se interpreta que cada uno de los componentes
está expresado en la unidad indicada
JCGM (2008), «Unit of measurement (unité de mesure)», p. 6.
LONGITUD
La longitud es una medida de una dimensión (lineal; por
ejemplo m), mientras que el área es una medida de dos dimensiones (al cuadrado;
por ejemplo m2), y el volumen es una medida de tres dimensiones (cúbica; por
ejemplo m3).
Sin embargo, según la teoría especial de la relatividad
(Albert Einstein, 1905), la longitud no es una propiedad intrínseca de ningún
objeto dado que dos observadores podrían medir el mismo objeto y obtener
resultados diferentes (contracción de Lorentz).
Unidades de longitud
Existen diferentes unidades de medida que son utilizadas
para medir la longitud, y otras que lo fueron en el pasado. Las unidades de
medida se pueden basar en la longitud de diferentes partes del cuerpo humano,
en la distancia recorrida en número de pasos, en la distancia entre puntos de
referencia o puntos conocidos de la Tierra, o arbitrariamente en la longitud de
un determinado objeto.
En el Sistema Internacional (SI), la unidad básica de
longitud es el metro, y hoy en día se significa en términos de la velocidad de
la luz. El centímetro y el kilómetro derivan del metro, y son unidades
utilizadas habitualmente.
Las unidades que se utilizan para expresar distancias en la
inmensidad del espacio (astronomía) son mucho más grandes que las que se
utilizan habitualmente en la Tierra, y son (entre otras): la unidad
astronómica, el año luz y el pársec.
Por otra parte, las unidades que se utilizan para medir
distancias muy pequeñas, como en el campo de la química o el átomo, incluyen el
micrómetro, el ångström, el radio de Bohr y la longitud de Planck.
Sin embargo, recientes debates entre expertos de diversos
países defienden la utilidad del soto para trabajar con longitudes del orden de
los radios atómicos. Un soto se define como la mitad de la distancia entre dos
núcleos de carbono diamante a 25 °C y 1 atm, el equivalente a 1,54 pm
(1,54x10−12 m). La utilidad del soto radica en que al igual que la unidad de
masa atómica (uma) toma como modelo el átomo de carbono, buscando la
unificación de criterios y ofreciendo a los químicos la posibilidad de hacerse
una idea de las longitudes de radios y enlaces al poder compararlas con las del
diamante.
MASA.
La masa, en física, es la cantidad de materia de un cuerpo.
Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa
inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en
el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una cantidad
escalar y no debe confundirse con el peso, que es una cantidad vectorial que
representa una fuerza.
La masa es la magnitud física que permite expresar la
cantidad de materia que contiene un cuerpo. En el Sistema Internacional, su
unidad es el kilogramo (kg.). El concepto, que deriva del término latino massa,
también permite referirse a la mezcla que proviene de la incorporación de un
líquido a una materia pulverizada, de la cual resulta un todo espeso, blando y
consistente.
TIEMPO
El tiempo es la magnitud física con la que medimos la
duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas
sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del
sistema cuando éste aparentaba un estado X y el instante en el que X registra
una variación perceptible para un observador (o aparato de medida). El tiempo
ha sido frecuentemente concebido como un flujo sucesivo de microsucesos.
El tiempo permite ordenar los sucesos en secuencias,
estableciendo un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados
ni futuros respecto a otro. En mecánica clásica esta tercera clase se llama
"presente" y está formada por eventos simultáneos a uno dado.
En mecánica relativista el concepto de tiempo es más
complejo: los hechos simultáneos ("presente") son relativos. No
existe una noción de simultaneidad indepediente del observador.
Su unidad básica en el Sistema Internacional es el segundo,
cuyo símbolo es s (debido a que es un símbolo y no una abreviatura, no se debe
escribir con mayúscula, ni como "seg", ni agregando un punto
posterior).
FUENTES:
1. es.wikipedia.org/wiki/Longitud
2. es.wikipedia.org/wiki/Masa
3. http://definicion.de/masa/
conversión de unidades.
La conversión de unidades es la transformación de una
cantidad, expresada en una cierta unidad de medida, en otra equivalente, que
puede ser del mismo sistema de unidades o no.
Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de
conversión y las tablas de conversión.
Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor
de conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han
cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación
de varias unidades se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras
otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las
unidades que buscamos, por ejemplo, si queremos pasar 8 metros a yardas, lo
único que tenemos que hacer es multiplicar 8 x (0.914) =7.312 yardas.
Sistema
internacional de medidas.
El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, también
denominado sistema internacional de medidas, es el sistema de unidades más
extensamente usado. Junto con el antiguo sistema métrico decimal, que es su
antecedente y que ha mejorado, el SI también es conocido como sistema métrico,
especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso
cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas,
que inicialmente definió seis unidades físicas básicas o fundamentales. En 1971
fue añadida la séptima unidad básica, el mol.
El Sistema Internacional de Unidades está formado hoy por
dos clases de unidades: unidades básicas o fundamentales y unidades derivadas.
Unidades básicas
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete
unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales. De la combinación
de las siete unidades fundamentales se obtienen todas las unidades derivadas.
Sistema inglés
Antigua Weights and Measures office en Middlesex
(Inglaterra).El sistema inglés, o sistema imperial de unidades es el conjunto
de las unidades no métricas que se utilizan actualmente en muchos territorios
de habla inglesa (como en Estados Unidos de América). Pero existen
discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra, e incluso
sobre la diferencia de valores entre otros tiempos y ahora.
Este sistema se deriva de la evolución de las unidades
locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en
Inglaterra. Las unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en
día, estas unidades están siendo lentamente reemplazadas por el Sistema
Internacional de Unidades, aunque en Estados Unidos la inercia del antiguo
sistema y el alto costo de migración ha impedido en gran medida el cambio.
UNIDADES DE LONGITUD
El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se
basa en la pulgada, el pie, la yarda y la milla. Cada una de estas unidades
tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos
diferentes sistemas de medición.
Publicado por Alejandro en 16:48 http://sistemademedidas2009.blogspot.mx
Definiciones Fundamentales de Física
Una magnitud física fundamental es aquella que aparece en
la caracterización de un sistema físico con independencia de la teoría física
general elegida. Los sistemas físicos presentan cambios a lo largo del tiempo y
tienen localización en el espacio. Debido a que los sistemas físicos presentan
esas características de localización en el espacio y evolución en el tiempo se
les pueden asignar magnitudes físicas relacionadas con simetrías asociadas a la
geometría del espacio y el tiempo, éstas son:
Energía, la energía total de un sistema puede definirse a
partir del objeto fundamental que describe dicho sistema el lagrangiano. Cuando
las ecuaciones de movimiento que se pueden derivar a partir de dicho
lagrangiano son idénticas para cualquier instante de tiempo considerado,
entonces la energía total permanece constante y puede establecerse una ley de
conservación de la energía para dicho sistema.
Energía cinética, casi todos los sistemas físicos constan
de partes aislables o localizadas que interactúan entre ellas, la energía
cinética es una magnitud asociada al movimiento de cada una de estas partes.
Normalmente la energía cinética no es una magnitud conservada o fija porque en
su evolución temporal los sistemas pueden sufrir cambios que hacen que la energía
menos la energía cinética (energía de interacción) no permanezca constante. La
energía cinética es una mangitud importante tanto en la mecánica clásica, como
la mecánica relativista, como en la mecánica cuántica no-relativista.
Si se considera la acción de grupos de simetría sobre un
espacio-tiempo pueden definirse algunas magnitudes fundamentales más como:
Momento angular, está asociada a rotaciones, cuando el
sistema presenta invariancia bajo transformaciones de rotación entonces puede
definirse una ley de conservación del momento angular, asociada al hecho de que
cierta magnitud permanece invariable a lo largo de la evolución del sistema.
Momentum, está asociada a traslaciones, cuando el sistema
presenta invariancia bajo traslaciones entonces puede definirse una ley de
conservación del momentum, asociada al hecho de que cierta magnitud permanece
invariable a lo largo de la evolución del sistema.
Otras dos propiedades importantes son:
Masa, aunque en mecánica clásica se la trata como una
magnitud conservada, su conservación es sólo aproximada, y en el resto de
teorías físicas, sólo la masa de las partículas fundamentales parece tener una
significación física importante, de hecho, todas las partículas del mismo tipo
siempre tienen la misma masa, lo cual se refleja en que el lagrangiano que
describe dichas partículas contiene un término asociado a esa masa siempre de
la misma forma.
Carga eléctrica, en todos los sistemas físicos conocidos es
una magnitud conservada, asociada a cierta simetría interna, no asociada, por
tanto, a relaciones puramente geométricas del espacio-tiempo.
Una magnitud de carácter estadístico sobre la estructura
del sistema es la:
Entropía, otra propiedad estadística importante que aparece
en sistemas formados por un número muy grande de partículas es la entropía, que
aparece tanto en mecánica estadística clásica como en mecánica estadística
cuántica.
L. Landau & E. Lifshitz(1979), Curso Abreviado de
Física Teórica.
Fuerza, Trabajo y Potencia
Trabajo
Se refiere a una actividad que emplea una fuerza y el
movimiento en la dirección de la fuerza. Una fuerza de 20 Newtons empujando un
objeto a lo largo de 5 metros en la dirección de la fuerza realiza un trabajo
de 100 julios.
Energía
Es la capacidad para producir trabajo. - Ud. debe tener
energía para realizar un trabajo - es como la moneda para realizar trabajo.
Para producir 100 julios de trabajo, Ud. debe gastar 100 julios de energía
Potencia
Es la velocidad en la realización del trabajo o en el uso
de la energía, que numéricamente son lo mismo. Si Ud produce 100 julios de
trabajo en un segundo (usando 100 julios de energía), la potencia es de 100
vatios.
Corriente, voltaje y resistencia
El flujo de electricidad por un objeto, como un cable, se
conoce como corriente (I). Se mide en amperios (A); si la corriente es muy
pequeña entonces se describe en mili amperios (mA), 1000 mA = 1A. La fuerza
conductora (presión eléctrica) tras el flujo de una corriente se conoce como
voltaje y se mide en voltios (V) (también se puede referir al voltaje como la
diferencia potencial o fuerza electromotora). La propiedad de un material que
limita el flujo de corriente se conoce como resistencia (R), la unidad de
resistencia es el ohmio (Ω). La denominación más correcta de la resistencia a
una corriente alterna es impedancia pero, en esta aplicación, consideraremos
que resistencia e impedancia son equivalentes.
La relación entre corriente, voltaje y resistencia se
expresa por la ley de Ohn. Determina que la corriente que fluye en un circuito
es directamente proporcionar al voltaje aplicado e inversamente proporcional a
la resistencia del circuito, siempre que la temperatura se mantenga constante.
Ley de Ohm:
Corriente (I) = Voltaje (V) / Resistencia (R)
Para incrementar el flujo de corriente en un circuito, se
debe elevar el voltaje o reducir la resistencia.
Calor y temperatura
Calor
El calor es una cantidad de energía y es una expresión del
movimiento de las moléculas que componen un cuerpo.
Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento
y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor
porque sus átomos se están moviendo. (Ver: Termodinámica, Tercera Ley )
calor001
Al aplicar calor, sube la temperatura.
Temperatura
La temperatura es la medida del calor de un cuerpo (y no la
cantidad de calor que este contiene o puede rendir).
Diferencias entre calor y temperatura
Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su
temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo.
Sin embargo, esto no es así. El calor y la temperatura están relacionadas entre
sí, pero son conceptos diferentes.
Como ya dijimos, el calor es la energía total del
movimiento molecular en un cuerpo, mientras que la temperatura es la medida de
dicha energía. El calor depende de la velocidad de las partículas, de su
número, de su tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, ni del
número ni del tipo.
Por ejemplo, si hacemos hervir agua en dos recipientes de
diferente tamaño, la temperatura alcanzada es la misma para los dos, 100° C,
pero el que tiene más agua posee mayor cantidad de calor.
El calor es lo que hace que la temperatura aumente o
disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la
temperatura disminuye.
La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin
embargo, el calor sí es energía.
Conclusión:
En conclusión, los distintos sistemas de medida y unidades que existen son todas fundamentales para el estudio de todos los movimientos en el espacio, así como también lo son para la medición de fenómenos como la temperatura y la materia. cada sistema y unidades tienen su historia y cabe mencionar que sin los estudiosos científicos a lo largo de la historia esto no sería posible hoy en día.
www.hsa.org.uk
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
L. Landau & E. Lifshitz(1979), Curso Abreviado de Física Teórica.
es.wikipedia.org/wiki/Longitud
es.wikipedia.org/wiki/Masa
http://definicion.de/masa/
http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttp://sistemademedidas2009.blogspot.mx
JCGM (2008), «Unit of measurement (unité de mesure)», p. 6.
Chem. Math Skills review (en inglés). Consultado el 31 de mayo de 2009.
"Álgebra Elemental" de Baldor.
En conclusión, los distintos sistemas de medida y unidades que existen son todas fundamentales para el estudio de todos los movimientos en el espacio, así como también lo son para la medición de fenómenos como la temperatura y la materia. cada sistema y unidades tienen su historia y cabe mencionar que sin los estudiosos científicos a lo largo de la historia esto no sería posible hoy en día.
Referencias:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
L. Landau & E. Lifshitz(1979), Curso Abreviado de Física Teórica.
es.wikipedia.org/wiki/Longitud
es.wikipedia.org/wiki/Masa
http://definicion.de/masa/
http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttp://sistemademedidas2009.blogspot.mx
JCGM (2008), «Unit of measurement (unité de mesure)», p. 6.
Chem. Math Skills review (en inglés). Consultado el 31 de mayo de 2009.
"Álgebra Elemental" de Baldor.
