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La Física
es la ciencia
fundamental de
la naturaleza
Ciencia que se ocupa de los componentes
fundamentales del Universo, de las
interacciones entre ellos y de los efectos
de estas interacciones
las propiedades de
sistemas más complejos:
los cuerpos
macroscópicos,
núcleos
atómicos en sus
los átomos
diferentes estados de agregación:
sólidos, líquidos y gases.
Fenómenos
Físicos
Movimiento Mecánico y
Movimiento, en su
sentido más amplio, a
nivel fundamental
¿Objetivo de la Física?
¿cómo ocurren los fenómenos?
¿cómo se relacionan unos con otros?
Fenómeno
Leyes
Físicas
Fenómeno
Esencia
Práctica,
Experimentación
Predecir
Comprender
FÍSICA
Diseñar
Carácter
Científico
Aventurarnos a lo
desconocido
De lo que aprendemos con ella surgen
Con
las respuestas
las
,
nuevas
realizaciones,
vamos atransformando
el mundo
¿?
Surgen entonces nuevas ¿?
Un poco de historia
La humanidad tuvo, en un tiempo,
miedo a la “enfermedad del Sol”,
cuando éste desaparecía y dejaba a la
Tierra a oscuras.
Luego supimos del movimiento
complejo de la Luna y los eclipses
fueron de más fácil predicción que el
tiempo que haría al día siguiente.
Antes de Galileo no existían anteojos
astronómicos. Una vez que Galileo logró asociar
adecuadamente dos lentes para construir un
anteojo astronómico, con él descubrió que en
torno a Júpiter giraban cuatro lunas, se
diseñaron después más y mejores anteojos
astronómicos. Con su ayuda se descubrieron
nuevos cuerpos celestes, tales como los asteroides
entre las órbitas de Júpiter y Marte.
Surgieron así nuevas interrogantes
¿Cómo podrían explicarse los complejos
movimientos de estas lunas y asteroides?
Comenzó a desarrollarse la rama de la Física
denominada Mecánica, dedicada al estudio de
movimiento mecánico. Comenzando en el siglo
XVIII se lograron avances en este estudio de
cómo se mueven objetos sometidos a fuerzas
complejas. El desarrollo de la Mecánica llevó a
un diseño de las máquinas cada vez mejor.
Ingenierías
Tecnología
Física
Química
Astronomía
Ciencias
Ciencias Naturales
Naturales
Geología
Biología
....
Con
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La mayoría
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Naturaleza
maravilloso
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hombre debe afrontar.
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físicos, muchas
de saber,
cuestiones
en carreras
técnicas
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le constituir
ayudarán
una
a comprender
profunda
se dedican
al estudio
de otras
satisfacción
el
mundo durante
variable toda
en una
que
ciencias.
vida.
vivimos.
Base
Conceptual
Las magnitudes físicas constituyen el
material fundamental de la Física, en
función de las cuales se expresan las leyes
de la misma.
longitud,
masa,
resistividad,
velocidad,
fuerza
tiempo
temperatura,
densidad,
Intensidad
de campo
magnético,
Intensidad
de campo
eléctrico,etc.
Magnitud
Es todo aquello que puede ser medido
Medición
Medir
Conjunto
de actos
experimentales
con
Es comparar
una magnitud
dada con
elotra
fin de su
determinar
una cantidad
de
misma especie,
la cual se
física
asume magnitud
como unidad
o patrón.
Pero cuando tratamos de asignar una
unidad a un valor de la magnitud surge
entonces la dificultad de establecer un
patrón
Por fortuna, no es necesario concordar sobre
patrones para cada magnitud física. Ciertas
cantidades de magnitudes elementales pueden ser
más fáciles de establecer como patrones, y las
cantidades de magnitudes más complejas pueden a
menudo expresarse en función de las unidades
elementales.
El problema básico es, por lo tanto, elegir el
número más pequeño posible de magnitudes físicas
como fundamentales y estar de acuerdo con lo
patrones para su medición. Estos patrones deben
ser tanto accesibles como invariables.
Magnitudes
físicas
por su origen
Fundamentales
Derivadas
Magnitudes
fundamentales
Sirven de base para establecer el
sistema de unidades.
Magnitudes
derivadas
Se dan a través de relaciones entre
las fundamentales.
Sistema Internacional de unidades
Magnitud
Unidad
Símbolo
Longitud
metro
m
Masa
kilogramo
kg
Tiempo
segundo
s
Intensidad de
corriente Eléctrica
Ampere
A
Temperatura
Kelvin
K
Intensidad
luminosa
Cantidad de
sustancia
candela
Cd
mol
mol
http:/www.escuela_virtual.org.mx/paginas/fisica/sistemam.htm
Prefijos del Sistema Internacional (SI)
Factor
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
Prefijo Símbolo
exa
peta
tera
giga
mega
kilo
hecto
deca
E
P
T
G
M
k
h
d
Factor
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
Prefijo Símbolo
deci
centi
mili
micro
nano
pico
femto
atto
d
c
m

n
p
f
a
El uso del SI es obligatorio en todos los
países, reportando enormes ventajas al
comercio, la tecnología y la ciencia. No
obstante la utilización de otros sistemas
subsiste en algunos países. Por ejemplo el
Sistema Inglés
Longitud pulgada (“)
Fuerza libra (lb)
1” = 2,54 cm
1lb = 4,448 N
Dimensión
Asociada con cada magnitud medida o
calculada hay una dimensión y las
unidades en que se expresan estas
magnitudes no afectan las dimensiones de
las mismas.
Todaejemplo
Por
ecuación
undebe
áreaser
sigue
dimensionalmente
siendo un área
2.
así se expreseesto
compatible,
en m2es,
o enlaspiesdimensiones
a
ambos lados deben ser las mismas.
Ecuación
dimensional
Nos permite expresar la relación que
existe entre una magnitud derivada y
fundamental.
-2, [F] = MLT-2
Las
dimensionales
[v]
=expresiones
LT-1, de[a]las
= LT
en
función
dimensiones
de(se
las
expresan
entre
[
]
)
de
las
magnitudes
fundamentales
se
expresan
2
-2
2
-2
[W] = ML T , [E] = ML T , [P] =las
ML2T-3
son: derivadas
dimensionesfundamentales
de las magnitudes
[longitud] = L, [Masa] = M ,
[Tiempo] = T
Propiedades de
las ecuaciones
dimensionales
• L  L = L,
LT-1  LT-1 = LT-1
Si a es un numero o constante, entonces
•cual
expresa que a no tiene dimensiones
[a] = 1, lo
• Si F(y) es una función trigonométrica entonces
[ F(y)] =1 y, además [y] = 1
• Si a es una constante, entonces [ax ] = 1 y, además
[x]=1
• G = A + BCX
[G] = [A] + [B][C]X
Magnitudes
físicas
por su naturaleza
Escalares
Vectoriales