FISICABiología 108

FISICA

• La Física, como disciplina científica, indaga acerca del porqué y el cómo suceden los fenómenos naturales que observamos; en este proceso usamos nuestros sentidos y los instrumentos de medición y de observación de los cuales disponemos.

• En este contexto, los físicos intentan descubrir las leyes básicas que rigen el comportamiento y las interacciones de la materia y la energía en cualquiera de sus formas.

• Así mismo, escudriñan la naturaleza de las estrellas, la luz, el tiempo, el sonido y las partículas subatómicas, entre otros objetos de estudio.

Unidades básicas

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRENOMBRE SÍMBOLOSÍMBOLO

longitudlongitud metrometro mm

masamasa kilogramokilogramo kgkg

tiempotiempo segundosegundo ss

intensidad de corriente eléctricaintensidad de corriente eléctrica ampèreampère AA

temperatura termodinámicatemperatura termodinámica kelvinkelvin KK

cantidad de sustanciacantidad de sustancia molmol molmol

intensidad luminosaintensidad luminosa candelacandela cdcd

METRO• En 1889 se definió el metro

patrón como la distancia entre dos finas rayas de una barra de  aleación platino-iridio.

• El interés por establecer una definición más precisa e invariable llevó en 1960 a definir el metro como “1 650 763,73 veces la longitud de onda de la radiación rojo-naranja del átomo de kriptón 86 (86Kr)”.

Desde Desde 1983 1983 se define como “ la se define como “ la distancia recorrida por la luz en el distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos”.vacío en 1/299 792 458 segundos”.

KILOGRAMO• En la primera definición de

kilogramo fue considerado como “ la masa de un litro de agua destilada a la temperatura de 4ºC”. 

En En 18891889 se definió el se definió el kilogramo patrónkilogramo patrón como “la como “la masa de un cilindro de una masa de un cilindro de una aleación de platino e iridio”.  aleación de platino e iridio”. 

En la En la actualidadactualidad se intenta definir de forma más se intenta definir de forma más rigurosa, expresándola en función de las masas rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomosde los átomos. . 

SEGUNDO• Su primera definción fue: "el segundo es la

1/86 400 parte del día solar medio".

Desde Desde 19671967 se define como "la duración de 9 192 631 770 se define como "la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133". 133".

Con el aumento en la precisión de medidas de Con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio, y en consecuencia se ha optado por más despacio, y en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes definir el segundo en función de constantes atómicas. atómicas.

AMPÈRE

• Para la enseñanza básica se podría decirse, si acaso, que un amperio es el doble o el triple de la intensidad de corriente eléctrica que circula por una bombilla común.

ActualmenteActualmente se define como la magnitud de la se define como la magnitud de la corriente que fluye en dos conductores corriente que fluye en dos conductores paralelos, distanciados un metro entre sí, en el paralelos, distanciados un metro entre sí, en el vacío, que produce una fuerza entre ambos vacío, que produce una fuerza entre ambos conductores (a causa de sus campos conductores (a causa de sus campos magnéticos) demagnéticos) de 2 x 10 2 x 10 -7-7 N/m. N/m.

KELVIN

• Hasta su definición en el Sistema Internacional el kelvin y el grado celsius tenían el mismo significado.

ActualmenteActualmente es la fracción es la fracción 1/273.16 de la temperatura 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple termodinámica del punto triple del agua.  del agua. 

MOL

• Ahora se define como la cantidad de sustancia de un sistema que contiene un número de entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012 kg de carbono-12. 

NOTA: Cuando se emplee el mol, deben NOTA: Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones que pueden ser átomos, moléculas, iones ……

AntesAntes no existía la unidad de cantidad de no existía la unidad de cantidad de sustancia, sino que 1 mol era una unidad de sustancia, sino que 1 mol era una unidad de masa "gramomol, gmol, kmol, kgmol“.masa "gramomol, gmol, kmol, kgmol“.

CANDELA

• La candela comenzó definiéndose como la intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente de platino fundente de 1/60 cm2 de apertura, radiando como cuerpo negro, en dirección normal a ésta.

En la actualidad es la intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540×1012 Hz y que tiene una intensidad de radiación en esa dirección de 1/683 W/sr.

Unidades derivadas

Unidades derivadas sin nombre especialUnidades derivadas sin nombre especial

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

superficiesuperficie metro cuadradometro cuadrado mm22

volumenvolumen metro cúbicometro cúbico mm33

velocidadvelocidad metro por segundometro por segundo m/sm/s

aceleraciónaceleración metro por segundo metro por segundo cuadradocuadrado m/sm/s22

Unidades derivadas con nombre Unidades derivadas con nombre especialespecial

MAGNITUMAGNITUDD

NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

frecuenciafrecuencia hertzhertz HzHz

fuerzafuerza newtonnewton NN

potenciapotencia wattwatt WW

resistencia resistencia eléctricaeléctrica ohmohm ΩΩ

Unidades derivadas sin nombre especialUnidades derivadas sin nombre especial

MAGNITUMAGNITUDD

NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

ángulo ángulo planoplano radianradian radrad

ángulo ángulo sólidosólido esteroradianesteroradian srsr

Ejemplo de construcción de unidades derivadas

mm kgkgss

m3

kg·m/s2m/s

Unidades aceptadas que no pertenecen al S.I.

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLOSIMBOLO

masamasa toneladatonelada tt

tiempotiempo minutominuto minmin

tiempotiempo horahora hh

temperaturatemperatura grado celsiusgrado celsius °C°C

volumenvolumen litrolitro L ó lL ó l

Unidades en uso temporal con el S. I.

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLOSIMBOLO

energíaenergía kilowatthorakilowatthora kWhkWh

superficiesuperficie hectáreahectárea haha

presiónpresión barbar barbar

radioactividradioactividadad curiecurie CiCi

dosis dosis adsorbidaadsorbida radrad rdrd

Múltiplos y submúltiplos decimales

múltiplosmúltiplos submúltiplossubmúltiplos

FactFactoror

PrefijPrefijoo

SímboSímbololo

FactFactoror

PrefiPrefijojo

SímboSímbololo

10101818 exaexa EE 1010-1-1 decideci dd

101099 gigagiga GG 1010-2-2 centicenti cc

101066 megamega MM 1010-3-3 milimili mm

101033 kilokilo kk 1010-6-6 micromicro μμ

101022 hectohecto hh 1010-9-9 nanonano nn

101011 decadeca dada 1010-18-18 attoatto aa

• Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicación.

El Sistema Internacional de Unidades tiene sus propias El Sistema Internacional de Unidades tiene sus propias reglasreglas de escritura que permiten una de escritura que permiten una comunicación comunicación unívocaunívoca..

Cambiar las Cambiar las reglasreglas puede causar ambigüedades. puede causar ambigüedades.

SímbolosNormaNorma CorrectoCorrecto IncorrectoIncorrecto

Se escriben con Se escriben con caracteres romanos caracteres romanos rectos.rectos.

kgkg

HzHzkgkg

HzHz

Se usan letras minúscula Se usan letras minúscula a excepción de los a excepción de los derivados de nombres derivados de nombres propios.propios.

ss

PaPaSS

papa

No van seguidos de punto No van seguidos de punto ni toman s para el plural.ni toman s para el plural.

KK

mmK.K.

msms

No se debe dejar espacio No se debe dejar espacio entre el prefijo y la entre el prefijo y la unidad.unidad.

GHzGHz

kWkWG HzG Hz

k Wk W

El producto de dos El producto de dos símbolos se indica por símbolos se indica por medio de un punto.medio de un punto.

N.mN.m NmNm

NormaNorma CorrectoCorrecto IncorrectoIncorrecto

Si el valor se expresa en Si el valor se expresa en letras, la unidad también.letras, la unidad también.

cien cien metrosmetros cien mcien m

Las unidades derivadas de Las unidades derivadas de nombres propios se nombres propios se escriben igual que el escriben igual que el nombre propio pero en nombre propio pero en minúsculas.minúsculas.

newtonnewton

hertzhertzNewtonNewton

HertzHertz

Los nombres de las Los nombres de las unidades toman una s en unidades toman una s en el plural, salvo si terminan el plural, salvo si terminan en s, x ó z.en s, x ó z.

SegundoSegundoss

hertzhertz

SegundoSegundo

hertzhertz

Unidades

CorrectoCorrecto IncorrectoIncorrecto

ss Seg. o segSeg. o seg

gg GR grs grmGR grs grm

cmcm33 cc cmc c mcc cmc c m33

10 m x 20 m x 50 m10 m x 20 m x 50 m 10 x 20 x 50 m10 x 20 x 50 m

... de 10 g a 500 g... de 10 g a 500 g ... de 10 a 500 g... de 10 a 500 g

1,23 nA1,23 nA 0,001 23 mA0,001 23 mA

Otras normas

Notación Científica

• Como resultado de los cálculos científicos, a veces aparecen magnitudes físicas que toman valores muy grandes o por el contrario, surgen valores de medidas que, al ser comparadas con la unidad patrón, toman un valor muy pequeño.

• Para expresar el valor numérico de dichas magnitudes se utiliza la notación científica. En el manejo de la notación científica se emplean las cifras significativas y las potencias de 10.

Ejemplo

• Por ejemplo, la masa de un electrón es 9.1x10-31 kg, mientras que la masa de la Tierra es 6.0x1024 kg. Por medio de la notación científica se pueden comparar los valores que toma una magnitud física en forma sencilla

• El planeta Tierra se encuentra ubicado en la galaxia conocida como la Vía Láctea. El Sol se encuentra a 30.000 años luz del centro de la Vía Láctea. Determinar esta distancia en metros.