magnitudes fÍsica i jueves1

FÍSICA I 3er CICLO1

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 magn itudes físicaspodemos usar para describir lascaracterísticas del recipiente quecontiene un determ inado líquido?

CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES

A. Según su origen A1) Magnitudes fundamentalesA2) Magnitudes derivadas

B. Según su naturaleza B1) Magnitudes escalaresB2) 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. SÍMBOLO DE LA UNIDAD

Longitud Metro m

Masa Kilogramo kg

Tiempo Segundo s

Temperatura termodinámica Kelvin k

Intensidad de corriente eléctrica Ampere A

Intensidad luminosa Candela cd

Cantidad de sustancia Mol mol

Observación 1: Nuestro país adopta el S.I. mediante ley N° 23560 el 31 de

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN - HUACHOFACULTAD DE EDUCACIÓN

Especialidad Matemática Física e Informática –Asignatura: FÍSICA IA

FACULTAD DE EDUCACIÓN

MAGNITUDES FÍSICAS


Diciembre de 1982. (Ver apéndice)

UNIDAD SÍMBOLO

Magnitudes radián rad

Suplementarias estereorradián sr

Observación 2: Visitar www.indecopi.gob.pe (dirección meteorología)

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

, calor


Ejemplo:

m

= 10 kg

Unidad de medidaValor num érico

Balanza Observación:

La masa de un cuerpo no cambiará si cambio la posición del cuerpo. (No depende de la dirección)

Balanza

m

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.

1. Indicar que magnitudes físicas describen las características de un fenómeno o de un objeto.

A) 1. ……………………………………………………………….

2. ………………………………………………………………

3. ………………………………………………………………

PRACTIQUEMOS


B)

C)

2. En el sistema Internacional existen......... magnitudes fundamentales.

a) 5 b) 3 c) 7d) 2 e) 9

3. Indicar cuál no es magnitud fundamental en el S.I.

a) Masa b) longitud c) tiempod) velocidad e) temperatura

4. ¿Cuál es la unidad patrón de la masa?

a) metro b) kilómetro c) kelvind) kilogramo e) segundo

5. Indicar la relación correcta:

* Masa * metro* Longitud * kelvin* Temperatura * kilogramo* Tiempo * segundo


* Tiempo * I* Intensidad de corriente * m* Masa * kg* Longitud * s* Temperatura * K

7. Indique que unidades no corresponden a las unidades del Sistema Internacional.

a) metro – segundo – kelvinb) candela – mol – kelvinc) kilogramo – segundo – metrod) metro – kilogramo – fuerza – mole) ampere – kelvin – candela

8. Indique una unidad que corresponda a las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional.

a) kilogramo b) ampere c) segundod) watts e) metro

9. Indicar cuántas magnitudes no son magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional.

* Masa * trabajo* aceleración * tiempo* temperatura * cantidad de sustancia

a) 1 b) 2 c) 3d) 4 e) 5

1. ……………………………………………………………….

2. ………………………………………………………………

3. ………………………………………………………………

1.……………………………………………………………….

2.………………………………………………………………

3.………………………………………………………………


10. Indique cuántas unidades no corresponden a las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional.* kilogramo * ampere* joule * coulomb* segundo * watts

a) 1 b) 2 c) 3d) 4 e) 5

11. Indique cuál no es magnitud fundamental en el S.I.

a) Tiempo b) Período c) Áread) Masa e) Altura

12. De las unidades indicadas, ¿cuántas son fundamentales en el S.I.?* watts * metro* segundo * voltios* kelvin * mol

a) 1 b) 2 c) 3d) 4 e) 5

13. De los símbolos que se indican, ¿cuántas representan unidades fundamentales en el S.I.?

* kg * mol* J * Pa* s * w

a) 1 b) 2 c) 3d) 4 e) 5

14. Indicar la relación correcta:* Intensidad luminosa * cd* Cantidad de sustancia * kg* Masa * k* Temperatura * mol

15. La unidad pascal, es unidad de medida en el S.I. de:a) Carga eléctrica b) Trabajoc) Potencia d) Presióne) Caudal

16. Indicar que grupo de unidades, no corresponde al S.I.

a) metro, segundo, kelvin.b) candela, mol, segundo.c) newton, pascal, libra.d) kilogramo, metro, joule.e) joule, metro, segundo.

17. ¿Cuál de las siguientes no es una magnitud física?

a) Longitud b) Tiempo c) Trabajod) Color e) Energía

18. Señalar la relación incorrecta:

a) Masa – kilogramob) Presión – Pascalc) Trabajo – Newtond) Energía – joulee) 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) 1 b) 2 c) 3d) 4 e) 5

20. Del gráfico mostrado, determinar:a) Magnitudes fundamentales.b) Magnitudes derivadas.c) Magnitudes escalares.d) Magnitudes vectoriales.

v at

d

APÉNDICE I

Fenómenos Físicos y Químicos

Un fenómeno es todo cambio que ocurre en la materia, y por lo general se producen por efecto de la energía.Los fenómenos se pueden clasificar en dos tipos:

* Fenómenos Físicos* Fenómenos Químicos

Fenómenos Físicos: Son los cambios en la materia que no afectan su constitución, por ejemplo, congelar el agua, doblar un alambre de hierro. Estos cambios son reversibles, es decir que se puede regresar la materia a su estado original.

Ejemplos:

· Cambios de fase: Si aplicamos una fuente de calor de forma constante, el agua hierve y se transforma en vapor de agua.


(En ambos casos, la sustancia implicada en el proceso es agua que, en un caso está líquida y en el otro está gaseosa; esto es, sus partículas están ordenadas de diferente manera según la teoría cinética de la materia)

· Mezclas: Si disolvemos sal en agua observaremos que la sal se disuelve fácilmente en agua y la disolución resultante presenta un gusto salado. (Las sustancias iniciales – sal y agua – siguen presentes al final, este hecho es demostrable pues si calentamos la disolución hasta que hierva el agua, nos queda la sal en el fondo).

Fenómenos Químicos: O reacciones químicas sí afectan la constitución interna de la materia, estos cambios si son definitivos, ejemplos de fenómenos químicos son la combustión de un cerillo o la oxidación de un clavo.

Ejemplos:

· Combustión: Si quemamos un papel, se transforma en cenizas y, durante el proceso, se desprende humo. (Inicialmente, teníamos papel y oxígeno, al concluir el cambio químico tenemos cenizas y dióxido de carbono, sustancias diferentes a las iniciales).

· Corrosión: Si dejamos un trozo de hierro a la intemperie, se oxida y pierde sus propiedades iniciales. (Las sustancias iniciales serían hierro y oxígeno, la sustancia final es óxido de hierro, con unas propiedades totalmente diferentes a las de las sustancias iniciales).


* Aquí se identifican fenómenos físicos y químicos, para un fenómeno natural y para un hecho de la vida diaria:

Durante el proceso de FOTOSÍNTESIS FENÓMENO

A. La hoja TOMA CO2 del aire,(también llega el H2O tomada del suelo por la raíz ) FÍSICO

B. El AGUA se transforma en HIDRÓGENO y OXÍGENO QUÍMICO

C. El OXÍGENO se desprende de la planta y vuelve a la atmósfera FÍSICO D. El HIDRÓGENO reacciona con el DIÓXIDO DE CARBONO para formar

ALMIDÓN QUÍMICO

En un AUTO FENÓMENO

A. Se INYECTA gasolina en un carburador, FÍSICO

B. Se MEZCLA con aire, FÍSICO

C. La mezcla se CONVIERTE en vapor, FÍSICO

D. Se QUEMA ( y los productos de la combustión ) QUÍMICO

E. Se EXPANDEN en el cilindro FÍSICO

FENÓMENO FÍSICO

La acción del calor del Sol, sobre el agua que se encuentra: en los mares, en estado líquido; en los glaciares y otras grandes masas de hielo, en estado sólido; hace que se convierta en vapor y forme las nubes. En cualquiera de los casos la sustancia es la misma: AGUA.

FENÓMENO QUÍMICO

Cuando vemos que una pieza de hierro se deja expuesta a la intemperie, sabemos que es lo que sucederá, se oxidará, y lo sabemos aunque no poseamos conocimientos de química. El hierro, se combinará con el oxígeno presente en el aire, para formar una sustancia distinta a las originales, algún ÓXIDO DE HIERRO, algo similar es lo que se


hace en los laboratorios de química con las sustancias que en ellos se utilizan.

Sistema Internacional de Unidades

Un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo). Este sistema se conoce como SI; iniciales de Sistema Internacional. En la Conferencia de 1960 se definieron los patrones para seis unidades básicas o fundamentales y dos unidades suplementarias (radián y estereorradián); en 1971 se añadió una séptima unidad fundamental, el mol. Las dos unidades suprimieron como una clase independiente dentro del Sistema Internacional en la XX Conferencia General de Pesas y Medidas (1995); estas dos unidades quedaron incorporadas al SI como unidades derivadas sin dimensiones.

Nuestro país adoptada el S.I. mediante ley N° 23560 el 31 de diciembre de 1982.

1. LONGITUDEl metro tiene su origen en el sistema métrico decimal. Por acuerdo internacional, el metro patrón se había definido como la distancia entre dos rayas finas sobre una aleación de Platino e Iridio y conservada en París. La conferencia de 1960 redefinió el metro como 1.650.763,73 longitudes de onda de la luz anaranjada-rojiza emitida por el isótopo criptón 86. El metro volvió a redefinirse en 1983 como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de segundo.

1 650 763,73 long itudes de onda

una longitud de onda

1 metro

86 Krátomo

2. MASACuando se creó el sistema métrico decimal el kilogramo se definió como la masa de 1 decímetro cúbico de agua pura a la temperatura en que alcanza su máxima densidad (4,0 °C). Se fabricó un cilindro de platino que tuviera la misma masa que dicho volumen de agua en las condiciones especificadas. Después se descubrió que no

APÉNDICE II


podía conseguirse una cantidad de agua tan pura ni tan estable como se requería. Por eso el patrón primario de masa pasó a ser el cilindro de Platino, que en 1889 fue sustituido por un cilindro de Platino - Iridio de masa similar. En el SI el kilogramo se sigue definiendo como la masa del cilindro de Platino-Iridio conservado en París.

U.S. prototipo dekilogram o 20

3. TIEMPODurante siglos el tiempo se ha venido midiendo en todo el mundo a partir de la rotación de la Tierra. El segundo, la unidad de tiempo, se definió en un principio como 1/86.400 del día solar medio, que es el tiempo de una rotación completa de la Tierra sobre su eje en relación al Sol. Sin embargo, los científicos descubrieron que la rotación de la Tierra no era lo suficientemente constante para servir como base del patrón de tiempo. Por ello, en 1967 se redefinió el segundo a partir de la frecuencia de resonancia del átomo de Cesio, es decir, la frecuencia en que dicho átomo absorbe energía. Ésta es igual a 9.192.631.770 Hz (hercios, o ciclos por segundo). El segundo es la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles energéticos hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133.

cavidad cam po oscilanteReg ión detransición

fuente deCesio

imán dedeflexiónoscilador

NBS atómicoSistema de escalade tiem po

im án dedeflexión

detector

4. TEMPERATURALa escala de temperatura adoptada por la Conferencia de 1960 se basó en una temperatura fija, la del punto triple del agua. El punto triple de una sustancia corresponde a la temperatura y presión a las que sus formas sólida, líquida y gaseosa están en equilibrio. Se asignó un valor de 273,16K a la temperatura del punto triple del agua, mientras que el punto de congelación del agua a presión normal se tomó como 273,15K, que equivalen exactamente a 0°C en la escala de temperaturas de Celsius. La escala Celsius, o centígrada, toma su nombre del astrónomo sueco del siglo XVIII Anders Celsius, el primero en proponer la utilización de una escala en la que se dividiera en 100 grados el intervalo entre los puntos de congelación y ebullición del agua. Por acuerdo internacional la denominación grado Celsius ha sustituido oficialmente a la de grado centígrado.


100

37

040-40

32

99.6

12º C

El agua hierve

Temperatura corporal

Se congela

El P latino secongela

273.15

2045K

kelvin0CeroAbsoluto

CelsioFarenheit

º F

5. INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICAEn el SI el amperio se define como la intensidad de una corriente eléctrica constante que, al fluir por dos conductores paralelos de longitud infinita situados en el vacío y separados entre sí 1 metro, produciría entre ambos conductores una fuerza por unidad de longitud de 2 x 10-7 newtons por metro.

1mFuerza= 2x10-2

1A

1A1m

6. CANTIDAD DE SUSTANCIAEn 1971 se definió el mol como la cantidad de sustancia existente en un sistema que contiene tantas entidades elementales - que pueden ser moléculas, átomos, iones y otras - como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Esta cifra, conocida como número de Avogadro, es aproximadamente 6,022x1023.

7. INTENSIDAD LUMINOSALa unidad internacional de intensidad luminosa, la candela, se definió en 1948 como 1/60 de la luz radiada por un centímetro cuadrado de un cuerpo negro - un emisor perfecto de radiación - a la temperatura de solidificación normal del platino. En 1979, la Conferencia Internacional de Pesas y Medidas modificó esa definición: «La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540.1012 Hz y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 vatios por estereorradian (W/sr)»


material aislantecavidad

platino congelante

Reglas para usar el nombre de las Unidades

- Los nombres de las unidades del SI se escriben totalmente con minúsculas, con la única excepción de «grado Celsius». Los nombres que corresponden a unidades con nombre propio se escriben con minúscula, gramáticamente es considerado como sustantivo común y por consiguiente, jamás se escribe con letra mayúscula, salvo en el caso de comenzar la frase o luego de un punto.

Ejemplo:

CORRECTO INCORRECTOmetro Metrokilogramo Kilogramonewton Newtonwatt Wattgrado Celsius grado celsius

... siete unidades. Metro esel nombre de la unidad de me-dida de longitud. Newton esel nombre de ........................

- Las unidades de medida, los múltiplos y submúltiplos sólo podrán designarse por sus nombres completos o por los símbolos correspondientes reconocidos internacionalmente. No está permitido el uso de cualquier otro símbolo o abreviatura. Ejemplo :

CORRECTO INCORRECTO

m (metro) mts, mt, Mt, Mkg (kilogramo) kgr, kgra, kilo, KG, kgg (gramo) gr, grs, Grs, gl ó L (litro) lts, lt, LtK (kelvin) °Kcm3 (centímetro cúbico) cc, cmc, c.c.km/h (kilómetros por hora) Kph, kmh, km x h

OBSERVACIÓN: Visitar www.indecopi.gob.pe (Dirección meteorología)

APÉNDICE III


* Indicar que magnitudes físicas describen las características de un fenómeno físico o de un objeto.

1.

1. ______________________2. ______________________3. ______________________4. ______________________

2.

1. ______________________2. ______________________3. ______________________4. ______________________

3.

1. ______________________2. ______________________3. ______________________4. ______________________

* De los problemas anteriores (1,2,3) agrupar las magnitudes según su clasificación.

4. Magnitudes fundamentales ____________________

________________________________________

5. Magnitudes derivadas _______________________

_______________________________________

6. Magnitudes escalares _______________________

_______________________________________

7. 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) longitudd) volumen e) cantidad de sustancia

9. ¿Cuál es la unidad patrón de la temperatura?

a) kilogramo b) kelvin c) candelad) newton e) pascal

10. ¿Cuál es la unidad patrón de la cantidad de sustancia?

a) mol b) metro c) kilogramod) ampere e) candela


a) tiempo - segundob) volumen - kelvinc) masa - metro cúbicod) área - kilogramoe) temperatura - metro cuadrado

12. Indique que unidades no corresponden al sistema internacional de unidades.

a) kilogramo - segundo - candelab) ampere - kilogramo - molc) metro - kilogramo - newtond) mol - kilogramo - amperee) ampere - candela - mol

13. Indicar cuántas magnitudes no son magnitudes fundamentales en el sistema internacional.

* Masa* Velocidad* Intensidad luminosa

TAREA DOMICILIARIA


* Aceleración* Cantidad de sustancia* Temperatura termodinámica

Rpta: ________________

14. ¿Cuántas proposiciones están correctas respecto a su símbolo de unidad?

* longitud ...................... l* temperatura ......................

k* cantidad de sustancia .............. m* intensidad luminosa ................ cd* masa .......................... kg

Rpta: ________________


4kg velocidad144 km/h temperatura120N masa9,8m/s2 fuerza20 watts potencia

Rpta: ________________

16. Indicar cuántas de las unidades son derivadas en el S.I.

* segundo * m2* m3 * m/s* kelvin * watts

a) 1 b) 2 c) 3d) 4 e) 5

17. Indicar cuántas unidades están escritas de modo incorrecto.

metro .............. mtKilogramo .............. Kgrlitro .............. lKelvin .............. ºKgramo .............. gr

Rpta: ________________

18. Indicar cuantos símbolos están siendo utilizadas correctamente.

metro ............... mKilogramo ............... Kgrlitro ............... lKelvin ............... Kgramo ............... g

Rpta: ________________

* Indicar si los siguientes fenómenos son físicos o químicos.

19. En la electrólisis el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno.

Rpta: ________________

20. Al presionar el muelle de un amortiguador, quede comprimido.

Rpta: ________________

21. La rueda de un automóvil gira y se desplaza de un lugar a otro.

Rpta: ________________

22. En la digestión estomacal, los alimentos se transforman en materiales asimilables.

Rpta: ________________

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) molc) hora d) año - luz

26. Si medimos la altura de una persona, la magnitud que estamos midiendo se llama longitud.


27. Magnitud es todo lo que se puede medir:


28. Selecciona la magnitud derivada:

a) Volumen b) masac) tiempo d) longitud


Fiasco mayúsculo, o necesidad de saberse bien las unidades de medida

Viernes 24 de septiembre de 1999. Noticia de la BBC de Londres:

"Los potentes radiotelescopios de la Red de Comunicación y Rastreo de Sondas Interplanetarias de la NASA están llevando a cabo un último registro de las indicaciones de Marte en un intento desesperado de recuperar la nave".

La nave es el Mars Climate Orbiter, satélite meteorológico que la NASA envió a Marte para estudiar los fenómenos atmosféricos de ese planeta. Luego de un viaje de 10 meses desde la Tierra el satélite debería haberse puesto en órbita a 200 kilómetros de altura sobre la superficie de Marte. Dos días antes de la maniobra los instrumentos de navegación indicaban que la trayectoria de la nave la llevaría más bien a una altura de 150 kilómetros, cifra aun aceptable.

Pero el Mars Climate Orbiter pasó a sólo 60 kilómetros de la superficie. A esa altura la fricción con la atmósfera del planeta empezó a sacudir y calentar el aparato. La nave se hizo pedazos y por breves instantes fue una estrella fugaz que surcó el cielo marciano.

¿El error? Un programa de computadora encargado de controlar una de las maniobras de corrección de curso que hizo el satélite antes de llegar a Marte estaba escrito para hacer cálculos con unidades de medida del sistema inglés. La NASA había pedido al fabricante que usara el sistema métrico.

La confusión de unidades de medida le costó a la NASA 125 millones de dólares.... además de la vergüenza.

En la antigüedad, las medidas estaban basadas en cosas familiares. La gente usaba para medir las partes del cuerpo: los codos, las manos, los pies y los pulgares. Esto les causaba problemas pues no hay dos personas iguales y las medidas resultaban distintas cada vez. Para el comercio, la ciencia y el diario vivir era necesario un sistema

NIVEL: SECUNDARIA SEMANA Nº 03 - 04 SEGUNDO GRADO (CTA)(Tecnología del aprendizaje de la física-para tutas de aprendizaje 2 015)

SISTEMAS DE UNIDADES:CONVERSIÓN – NOTACIÓN CIENTÍFICA


de medidas confiable y que fuera igual para todo el mundo. Hoy en día la mayoría de los países emplean el Sistema Internacional para medir.

En Estados Unidos, Gran Bretaña y Puerto Rico aún se usa el Sistema Inglés que emplea las libras, pulgadas,

pies, yardas, millas, etc. Sin embargo, para realizar los trabajos de ciencia debes usar el Sistema Internacional de medidas (SI).

El Sistema Internacional de medidas es el sistema que utilizan los científicos del mundo entero. Se adoptó por la Conferencia General de Pesos y Medidas celebrada en París en 1960. La idea era tener un sistema de medidas universal y único que permitiera a los científicos de todo el mundo comunicar y compartir sus hallazgos.

PRINCIPALES EQUIVALENCIAS ENTRE EL SISTEMA INGLÉS Y EL S.I.

LONGITUD


1 yarda = 3 pies

1 pie = 12 pulgadas

1 pulgada = 2,54 cm

1m = 1,093 yarda

1 milla = 1,61 km

1km = 1 000 01m

1 pie = 0,305 m

MASA

1 libra = 16 onzas

1 libra = 0,454 kg

1 kg = 2,2 libras

1 kg = 1000 gr

VOLUMEN

1 L = 1000 cm3

1 cm3 = 1 ml

1 galón = 3,78 litros

1 m3 = 1000 litros

TEMPERATURA

932F

5273K

5C

K = °C + 273

· Ejercicios de conversión

PARA LONGITUDES

1. Convertir de km a m.

a. 3 kmb. 7 kmc. 12 km

2. Convertir de m a cm.

a. 5 mb. 8 mc. 12,5 m

3. Convertir de km a cm.

6 pies

Expresar en Sistema I nternacional

* 6 pies x = 6 pies x = 1,83 m0,305 m 1 pie

0,305 m 1 pie

Expresar en Sistema I nglés

* 180 kg x = 396 libras2,2 libras 1 kg

180 kg

Expresar en S istema I nternacional

* 1200 litros = 1,2m 1m1000 litros

3 3

Expresar en K y F

* K = °C + 273 K = 0 + 273 = 273

* °C5

F = 329

F - 32

PRACTIQUEMOS


a. 6 kmb. 10 kmc. 24,5 km

4. Convertir de m a mm.

a. 2 mb. 9 mc. 15 m

5. Convertir de pies a pulgadas.

a. 6 piesb. 15 piesc. 25 pies

6. Convertir de yardas a pies.

a. 5 ydb. 12 ydc. 25 yd

VELOCIDAD

7. Convertir de km/h a m/s

a. 18 km/hb. 54 km/hc. 90 km/h

8. Convertir de m/s a km/h

a. 20 m/sb. 40 m/sc. 30 m/s

TIEMPO

9. Convertir de h a min.

a. 2hb. 1,5 h

10. Converter de min a h.

a. 15 minb. 20 minc. 30 min

11. Convertir de h a s.

a. 1hb. 5h

PARA MASAS

12. Convertir de kg a g.

a. 4 kgb. 10 kgc. 25 kg

13. Convertir de libras a onzas.

a. 6 lbb. 10 lbc. 25 lb

En los siguientes ejercicios sustentar sus respuestas mediante cálculos, gráficos, razonamiento que considere más adecuado.

El ancho de la uña de su dedo meñique se acerca a una unidad métrica común. ¿Cuál?

Si usted quisiera expresar su altura con una cifra grande, ¿cuál unidad de cada uno de los pares siguientes usaría usted: (a) metro o yarda; (b) decímetro o pie; (c) centímetro o pulgada?

¿Cuál es más larga y por cuántos centímetros, entre una carrera de 100m y una carrera de 100 yd?

Al convertir una señal del camino al sistema métrico, sólo se ha cambiado parcialmente. Se indica que una población está a 60km de distancia, y otra a 50 millas de distancia. ¿Cuál población está más distante y en cuántos metros?

Un estudiante ha determinado que medía 20 pulg de largo cuando nació. Ahora tiene 5 pies 4 pulg y tiene 18 años de edad. ¿Cuántos centímetros creció, en promedio, por año?

Un equipo de baloncesto de los Estados Unidos tiene un centro que tiene 6 pies 9 pulg de alto y pesa 200lb. Si el equipo participa en juegos de exhibición en Europa ¿cuáles serán allá las cifras listadas en los programas para los aficionados para la altura y la masa?

En la figura se muestra el velocímetro de un automóvil. (a) ¿Cuáles serían las lecturas equivalentes de la escala en km/h? (b) ¿Cuál sería el límite de velocidad de 55 millas/h en km/h?

Según la Biblia, Noé recibió instrucciones de construir un arca de 300 codos de largo, 50 codos de ancho y 30 codos de alto (vea la figura). El codo era una unidad de longitud basada en el largo del antebrazo e igual a la mitad de una yarda. (a) ¿Cuáles pudieron ser las dimensiones del arca en metros? (b) ¿Cuál pudo ser su volumen en metros cúbicos? Considere que el arca era rectangular.

Pregunta para el examen

100

90

80

7060

5040

30

20

10

0 M illas/ h

M illas por hora

km/ h 0

Kilóm etros por hora

L Í M I T E DEVELO CI DAD

55 m / h

km/ h

INVITACIÓN A LA CIENCIA

Este Mundo en que VivimosEste mundo en que vivimos es increíblemente complejo.

Protones, neutrones y electrones se combinan entre sí para formar alrededor de 100 elementos químicos diferentes, en que se presentan en casi 1 000 variedades diversas, llamadas isótopos.

Los elementos pueden combinarse de variadas formas, originando compuestos químicos, de los cuales se han identificado entre uno y diez millones. A ellos deberíamos sumarle un gran número de soluciones y mezclas. Sin ir más lejos, piensa que tu cuerpo está compuesto de unas 1015 células. Cada célula, a su vez, es una complicada y sorprendente combinación de unos 1013 átomos. De modo que, en último término, tú eres un conjunto muy bien estructurado, hay que reconocer consistente en alrededor de 1028 átomos. Alrededor de 4.1051 protones y neutrones componen la Tierra. Por su parte, el Sol está integrado por 6.1056 protones y neutrones. El número de protones y neutrones en todo el universo parece ser del orden 1080. Éste es un número impresionantemente grande: un 1 seguido de 80 ceros. Escrito con todos sus ceros, se vería así: 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. A pesar de contar con tan gran número de protones y neutrones, el universo es tan extenso que bien podríamos afirmar que es un espacio casi totalmente vacío. Si no crees, algunos datos que se conocen acerca de los pobladores del universo terminarán por convencerte.

Supongamos que pudieras viajar por el espacio a la velocidad de la luz: 300 000 km/s. A esta fantástica velocidad demorarías poco más de 1 segundo en llegar a la Luna, algo más de 8 minutos en llegar al Sol y unas 5 horas en traspasar la órbita de Plutón. Es decir, tardarías 5 horas en llegar al borde externo del sistema solar.

A partir de allí, viajando a la velocidad de la luz, verías transcurrir las horas, los días, las semanas, los meses; asimismo, verías transcurrir años enteros sin encontrar ningún cuerpo celeste. A lo sumo, tropezarías con algún meteorito perdido por allí. Lo demás sería espacio vacío.

Después de 4 años, si hubieras viajado en la dirección correcta, estarías acercándote a Próxima de Centauro, la estrella más cercana a nuestro sistema solar.

Y si continuaras tu viaje, y tuvieras el tiempo y la paciencia necesarias, podrías observar algunos interesantes rasgos del universo. Verías, por ejemplo, que las estrellas no están distribuidas uniformemente en el espacio, sino que forman aglomeraciones, las cuales reciben el nombre genético de nebulosas.

La galaxia en que se encuentra nuestro Sol recibe el nombre de Vía Láctea. Una parte de ella puede verse desde la Tierra, en noches despejadas y sin smog, formando una especie de banda luminosa que atraviesa el cielo aproximadamente en la dirección norte-sur.La Vía Láctea tiene una forma de rueda. Es muy posible que si la pudiéramos ver de frente se parecería bastante a la nebulosa espiral que muestra la figura. Su diámetro es de unos 1021m y, el ancho máximo, en su parte central, es de unos 1020 m.

Mientras viajes por el interior de la galaxia, siempre avanzado con la velocidad de la luz, puedes esperar encontrar alguna estrella cada 3 a 5 años. Pero si sales al espacio extragaláctico; es decir más allá (fuera) de nuestra galaxia tendrás que armarte de paciencia. Para llegar a la galaxia más cercana, una de las Nubes Magallánicas, deberán transcurrir alrededor de ¡150 mil años!

Las propias galaxias se distribuyen inhomogéneamente en los vastos espacios del universo. Al parecer, tienden a agruparse en la superficie de inmensas burbujas. El interior de estas burbujas, cuyo diámetro es tal que la luz necesita decenas de millones de años para atravesarlas, casi carece totalmente de grandes aglomeraciones de materia. Es decir, si viajaras con la velocidad de la luz por el interior de una de estas burbujas, verías transcurrir decenas de millones de años, tal vez más de cien millones de años sin encontrar estrellas ni galaxias.

NOTACIÓN EXPONENCIAL Y NOTACIÓN CIENTÍFICA

Los científicos trabajan con frecuencia con cantidades o muy grandes o muy pequeñas. Por ejemplo, la masa de la Tierra es aproximadamente 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kilogramos y la masa de un electrón es 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 911 kilogramos. Escritas en esta forma, las cantidades necesitan mucho espacio y son difíciles de usar en los cálculos. Para trabajar más fácilmente con tales números, se escriben abreviadamente, expresando los decimales como potencias de diez. Este método de escribir números se denomina notación exponencial. La notación científica se basa en la notación exponencial. En la notación científica, la parte numérica de una medición se expresa como un número entre 1 y 10 multiplicado por una potencia entera de 10.

M x 10n

En esta expresión, 1 £ M < 10, y "n" es un entero. Por ejemplo, 2000 m puede escribirse 2 x 102m. La masa de una pelota de football es aproximadamente 180g o 1.8 x 10-1 kg.

Para usar la notación científica al escribir los resultados de una medición, mueva la coma decimal hasta que la izquierda de él sólo quede un dígito diferente de cero. Luego cuente el número de lugares que corrió la coma decimal, y emplee ese número como el exponente de diez. Por ejemplo, la masa aproximada de la Tierra puede escribirse como 6x1024 kg. Observe que el exponente es mayor a medida que la coma decimal se mueve a la izquierda.

Para escribir la masa del electrón en notación científica, hay que mover la coma decimal 31 lugares a la derecha. Así, la masa del electrón también puede escribirse como 9,11x10-31 kg. Observe que el exponente es menor a medida que la coma decimal se mueve a la derecha.

Ejemplo : Expresar en notación científica.

OBSERVACIÓN

TABLA 1 Algunas longitudes o distancias típicas

( orden de magnitud) Longitud ( o distancia) Metros (aproximadamente)

Neutrón o protón (radio) 10–15 m Átomo 10–10 m Virus 10–7 m Hoja de papel (espesor) 10–4 m Ancho de un dedo 10–2 m Longitud de un campo de fútbol 102 m Altura del monte Everest 104 m Diámetro de la Tierra 107 m Tierra del Sol 1011 m Distancia a la estrella más cercana 1016 m Galaxia más cercana 1022 m Galaxia visible más alejada 1026 m

TABLA 2 Algunos intervalos de tiempo típicos

Intervalo de Tiempo Segundos (aproximadamente)

Vida de una partícula subatómica muy inestable

10–23 s

Vida de elementos radiactivos 10–22 s a 1028 s

Vida de un muón 10–6 s

Tiempo entre latidos del corazón humano

100 = 1s

Un día 105 s Un año 3 x 107 s

Vida Humana 2 x 109 s Tiempo de la historia registrada 1011 s

Seres humanos en la Tierra 1014 s Vida sobre la Tierra 1017 s

Edad del Universo 1018 s

TABLA 3 Algunas Masas

Objeto Kilogramos (Aproximadamente)

Electrón 10–30 kg Protón, neutrón 10–27 kg Molécula de ADN 10–17 kg Bacteria 10–15 kg Mosquito 10–5 kg Ciruela 10–1 kg Persona 102 kg Barco 108 kg Tierra 6 x 1024 kg Sol 2 x 1030 kg Galaxia 1041 kg

I. Ejercicios de notación

1. Expresar 0,0025 en notación exponencial.

a. 2,5.10–3 b. 25.104c. 25.10–6 d. 0,25.10–4e. 25.10–4


a. 328.104 b. 3,28.10–2c. 328.10–4 d. 32,8.10–3e. 0,3285.10–4


a. 547.10–6 b. 5,47.10–4c. 54,7.10–5 d. 547.106e. 5,47.104


a. 97,2103.10–4 b. 9 721,03.10–6c. 972 103.108 d. 9,72103.10–3e. 972 103.10–8

5. Expresar 0,00007en notación exponencial.

a. 7.10–4 b. 70.10–3c. 700.10–6 d. 7.10–5e. 0,7.10–4


a. 36.10–4 b. 3,6.10–3c. 0,36.10–2 d. 3,6.10–4e. 360.10–5

7. Expresar 0,00028 en notación científica.

a. 28.10–5 b. 280.10–6c. 2,8.10–4 d. 0,28.10–3e. 2,8.104


a. 1,7.10–3 b. 17.10–4c. 2,8.10–4 d. 0,28.10–3e. 2,8.10–4


a. 8,10–4 b. 80.10–5c. 0,08.10–2 d. 0,8.103e. 0,08.10–2

PRACTIQUEMOS

10. Expresar 0,00076 en notación científica.a. 76.10–5 b. 7,6.10–4c. 0,76.10–3 d. 760.10–6e. 0,76.103

11. Expresar 0,000375 en notación exponencial.a. 3,75.10–4 b. 37,5.10–5c. 375.10–6 d. 0,375.10–3e. 37,5.105

12. Expresar 0,099 en notación exponencial.a. 99.10–3 b. 9,9.10–2c. 990.10–4 d. 0,99.10–1e. 9,9.102

13. Expresar 0,00000503 en notación exponencial.a. 5 003.10–8 b. 5,003.10–6c. 50,03.10–7 d. 500,3.10–8e. 5 003.10–9

14. Expresar 0,0000470035 en notación exponencial.a. 4,7035.10–5 b. 470 035.10–10c. 470,035.10–7 d. 47 003,5.10–9e. 4 700,35.10–8

15. Expresar por notación científica:4 560 000 000 000 000

a. 4,56.1014 b. 45,6.1015c. 4,56.1016 d. 4,56.1015e. 0,456.1017

16. Expresar por notación científica:15 400 000 000 000 000

a. 1,54.1015 b. 15,4.1016c. 1,54.1017 d. 1,54.1016e. 1,54.1014

17. Expresar por notación científica:

0, 000 000 456a. 45,6.10–6 b. 4,56.10–7c. 4,56.10–8 d. 4,56.10–6e. 0,456.10–9

18. Señale la relación incorrecta:a. 0, 000 001 = 10-6b. 100 000 000 = 108c. 0, 000 045 = 4,5.10-6d. 27 000 000 000 = 2,7.1010e. 0,000 000 005 = 5.10-9

19. Indicar si es verdadero (V) o falso (F):

800 000 000 = 8.108 ( )270 000 000 000 = 2,7.1010 ( )0,000 028 = 2,8.10-5 ( )0,000 000 001 25 = 1,25.10-8 ( )

a. VFVV b. VVFVc. VFVF d. VVFFe. FFVV

20. Expresar por notación científica:

0, 000 000 005 12

a. 51,2.10–9 b. 512.10–7c. 5,12.10–9 d. 5,12.10–10e. 51,2.10–12

21. Señale la relación incorrecta:

a. 0,02 = 2.10–3b. 1 000 000 = 106c. 0,000 01 = 10–5d. 20 000 000 000 = 2.1010

a. A b. Bc. C d. De. Todas

II. Ejercicios de notación científica

1. Expresar los siguientes números en notación científica:

A. 200B. 5 000C. 125 000D. 892 000 000E. 2 450 000 000F. 35 600 000 000 000G. 1 520 000 000 000 000 H. 0,5I. 0,0125J. 0,0056K. 0,000 025L. 0,000 000 5M. 0,000 000 008N. 0,000 000 001 25

Para longitudes

* Convertir de km a m

1. 5 km

2. 2,7 km

3. 3,95 km

* Convertir de pies a pulgadas.

4. 2 pies

5. 0,5 pies

6. 4 pies

* Convertir de yardas a pies.

7. 3 yardas

8. 0,5 yardas

9. 5 yardas

* Convertir de pies a metros.

10. 12 pies

11. 0,7 pies

12. 5 pies

Para masas

* Convertir de kg a g.

13. 4 kg

14. 0,6 kg

15. 3 kg

* Convertir de libras a onzas.

16. 12 libras

17. 0,8 libras

18. 1 libra

* Convertir de libras a kg.

19. 1 libra

20. 3 libras

21. 0,5 libras

Expresar en notación científica

22. 9 000 000

23. 0,000 125

24. 1 320 000

25. 0, 000 9

26. 9 030 002

27. 0,0013

28. 1 000 000

29. 0,0 000 897

30. 456 000 000

APENDICE TAREA DOMICILIARIA

atto a 10femto f 10pico p 10nano n 10micro 10mili m 10centi c 10deci d 10deca da 10hecto h 10kilo k 10mega m 10giga g 10tera t 10peta p 10exa e 10

-18

-15

-12

-9

-6

-3

-2

-1

1

2

3

6

9

12

15

1 8

Denom inación Designación Factor

PREFIJOS DEL SISTEM A INTERNACIONAL

magnitudes fÍsica i jueves1

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