LA FÍSICA.

CONCEPTO DE FÍSICA

Física es un término que proviene del griego phisis y que significa “realidad” o “naturaleza”. Se trata de la ciencia que estudia las propiedades de la naturaleza con el apoyo de la matemática y la filosofía. La física se encarga de analizar las características de la energía, el tiempo y la materia, así como también los vínculos que se establecen entre ellos.

¿Cómo se estudia la física?

De la misma manera como deben estudiarse las ciencias: observando, anotando, haciendo conjeturas o sea formulando hipótesis, creando un modelo de acuerdo con esas conjeturas y verificando (comprobación de la conjetura).

Instrumentos de la física.

Estos, llamados también herramientas de la física, son en primer lugar la mente, el lenguaje, las matemáticas y las maquinas e inventos.

Medidas en la física.

Medir es comparar la magnitud deseada con otra de su misma especie que se ha elegido arbitrariamente como unidad, y esta debe ser tal que sea confiable y reproducible.

La medida en la física es necesaria para obtener el valor más aproximado (o exacto) de las respectivas magnitudes, y no aceptar la información de los sentidos que pueda ser errada;

la línea B parece mayor que la línea A (Información de los sentidos ) y ambas miden lo mismo (Información Real). La medida se puede llevar a cabo en una forma directa o una indirecta empleando ecuaciones.

MAGNITUDES BÁSICAS.

También reciben el nombre de fundamentales y corresponden a longitud masa, tiempo y carga eléctrica. Todas las demás se expresan en términos de estas.

UNIDAD DE LONGITUD.

La unidad internacional para medir la longitud es el metro. Se define como la distancia entre dos rayas delgadas trazadas en una barra de aleación de platino-iridio, cuando ésta se encuentra a una temperatura de 0º C.

Prefijos usados para los múltiplos y submúltiplos de las cantidades métricas:

10-1 = 0,1 deci (dm)

10-2 = 0,01 centi (cm)

10-3 = 0,001 mili (mm)

10-6 = 0,000001 micro (µ)

10-10 = 0,0000000001 Angstrom (A)

101 = 10 Deca (Dm)

102 = 100 Hecto (Hm)

103 = 1000 Kilo (Km)

106 = 1000000 Mega

MEDIDA DE LONGITUD.

Esta puede tomarse directamente, pasando el metro sobre lo que se va a medir, o indirectamente aplicando formulas o ecuaciones.

GRANDES DISTANCIAS MEDIANTE.

1. La velocidad de la luz: para saber la distancia de una estrella, conociendo el tiempo que la luz dura viajando, se procede así:

Como la luz viaja a 300000 Km/seg = 3 * 105 Km/seg ,

Si la luz proveniente de una estrella tarda 8 seg en llegar a la tierra, la distancia a la cual se encuentra la estrella es:

(3 x 105 Km/seg) (8 seg) = 24 x 105 Km

2. Visor de paralaje.

3. Método de triangulación: Se basa en las propiedades geométricas del triángulo.

Pequeñas distancias:

 Nonio o calibrador.

 Tornillo micrométrico.

 Esferómetro.

UNIDAD DE TIEMPO

Es el segundo. Equivale a 1/86400 del día. El día es la duración de la rotación de la tierra sobre su eje.

Medida de tiempo: Se toma mediante:

 Reloj,

 Cronómetro.

 Estroboscopio.

 Fotografías.

 Registrador de tiempo.

Los tres últimos son métodos indirectos empleados para sucesos muy rápidos donde el método directo es imposible.

UNIDAD DE MASA.

El Kilogramo. Es la masa de un cilindro de platino e iridio de forma cilíndrica que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Sèvres (París).

El gramo equivale a la milésima parte del Kilogramo.

MEDIDA DE MASA.

El instrumento de medida es la balanza.

La masa es una propiedad de la materia que no cambia. Dos cuerpos que se equilibran en la Tierra también se equilibrarán fuera de ella. Si en la Tierra un cuerpo tiene una masa de 3 Kg, en la Luna su masa también será de 3 Kg, pero su peso sí será menor porque este es la atracción que la gravedad ejerce sobre él.

CONSERVACIÓN DE LA MASA.

Un cuerpo puede cambiar de forma, de estado (como estar sólido y volverse líquido) y su masa total sigue siendo la misma; lo que si puede variar es su volumen.

SISTEMAS DE UNIDADES.

a. Sistema cegesimal (C. G. S.)

b. Sistema Práctico (M. K. S.)

Longitud Masa Tiempo

C. G. S. Centímetro Gramo Segundo

(cm) (g) (seg)

M.K.S. Metro Kilogramo Segundo

(m) (Kg) (seg)

Ejemplo: Una longitud de tres decámetros, expresada en el sistema M.K.S, es igual a 3 Dm x 10 = 30 m, y en el C.G.S. es igual a 3000 cm. Un tiempo de una hora en el sistema M.K.S. y en el C.G.S. debe expresarse como 3600 seg.

DENSIDAD.

Está definida como la masa de un cuerpo dividida por su volumen:

Densidad (p) = Masa/Volumen (m)/(V)

La densidad es independiente de las cantidades que se tomen y se expresa en el M.K.S. en Kg/m3 , y en el C.G.S. en g/cm3 .

TABLA DE DENSIDADES:

NOTACIÓN CIENTÍFICA.

Es la manera de expresar las cantidades como potencias de 10, en tal forma que la parte entera de la fracción decimal sea un número de 1 a 9.

495 = 4,95 X 102

0,0051 = 5,1 x 10-3

Ordenes de magnitud.

Es la potencia de diez más cercana al número dado. Para encontrar el orden de una magnitud debe expresarse la magnitud en notación científica. El orden de magnitud será la potencia de diez si la parte entera del decimal es cinco o menos de cinco, y es la potencia superior siguiente, si es seis o mayor de seis.

Ejemplo: Órdenes de magnitud de 84; 0,0016; 7200000:

a. 84 = 8,4 x 101 Orden de magnitud 102

b. 0,0016 = 1,6 x 10-3 Orden de magnitud 10-3

c. 7200000 = 7,2 x 106 Orden de magnitud 106

Cifras significativas.

Se refiere al número de dígitos sobre los cuales existe seguridad; las cifras seguras y la primera dudosa son cifras significativas; todas las demás no deben tenerse en cuenta en mediciones.

Ejemplo:

Radio de la tierra = 6370000 metros

= 6,37 x 106 m y las cifras significativas son tres: el 6, el 3 y el 7.

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