INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y

TECNOLOGICOS Nº 11 “WILFRIDO MASSIEU”

U.A. FISICA I

PROFA. GUILLERMINA GARCIA AVILA

ALUMNA. MENDEZ ZUÑIGA LISSET

GRUPO. 3IV10

MÉTODO CIENTÍFICO

• ES UN PROCESO CON PASOS SISTEMATIZADOS Y ORDENADOS QUE ESTUDIA FENÓMENOS FÍSICOS PARA COMPROBAR UNA HIPÓTESIS.

• PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICOS:

• HECHO. FENÓMENO QUE SE VA A ESTUDIAR.

• HIPÓTESIS. EL PLANTEAR EL PORQUE, CONJETURA QUE VOY A REALIZAR O A PLANTEAR EN BASE AL FENÓMENO ESTUDIADO.

• EXPERIMENTACIÓN. CONJUNTO DE PRUEBAS A QUE SE SOMETE ALGO PARA PROBAR SU EFICACIA Y VALIDEZ O PARA EXAMINAR SUS CARACTERÍSTICAS.

• LEY. CONCLUSIÓN A LA QUE SE LLEGA.

• DEMOSTRACIÓN TEÓRICA.

NOTA. NO HAY VERDAD ABSOLUTA.

INCERTIDUMBRE

• INCERTIDUMBRE PORCENTUAL. ES LA RAZÓN DE LA INCERTIDUMBRE AL VALOR MEDIDO MULTIPLICADA POR 100.

• INCERTIDUMBRE PORCENTUAL=

• EJ.

• SI MEDIMOS LA BASE DE UNA MESA CON UN FLEXÒMETRO ES POSIBLE UNA MEDICIÓN DE 102,3 CM A 102,5 CM CON UNA INCERTIDUMBRE ESTIMADA DE MAS O MENOS 0,1 CM.

• INCERTIDUMBRE

• ESTIMADA

VALOR MEDIDO

Incertidumbre estimada Valor medido X 100

X 100 =

0,1102,4 X 100 = 0.097 cm

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

• ES EL NÚMERO DE DÍGITOS CONFIABLES EN EL RESULTADO DE UNA OPERACIÓN.

• POR EJ. 45 385 TIENE CINCO CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y 0, 000067 SOLO TIENE DOS CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

• REGLAS.

• TODOS LOS DÍGITOS SON CONFIABLES Y SIGNIFICATIVOS MENOS EL CERO. (45 567 TIENE CINCO CIFRAS SIGNIFICATIVAS).

• LOS CEROS SITUADOS ENTRE DOS CIFRAS SIGNIFICATIVAS SON SIGNIFICATIVAS 0, 000302 TIENE TRES CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

• CUALQUIER CERO ANTES DE LA PRIMERA CIFRA SIGNIFICATIVA NO ES SIGNIFICATIVA 0,000009 TIENE UNA CIFRA SIGNIFICATIVA.

• LOS CEROS A LA DERECHA DEL PUNTO DECIMAL SON SIGNIFICATIVAS PARA TODOS AQUELLOS NÚMEROS MAYOR DE 1.

• 34000 TIENE CINCO CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

• PARA NÚMEROS MAYORES QUE 1 SIN PUNTO DECIMAL SE PRESENTA UNA AMBIGÜEDAD. ESTA SE RESUELVE USANDO NOTACIÓN CIENTÍFICA COMO LA SIGUIENTE:

• 100 PUEDE TENER 1,2 O MAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

• 1 X 100 TIENE UNA CIFRA SIGNIFICATIVA.

• 1,00 X 10 TIENE TRES CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

• EJERCICIO.

• DETERMINA EL NÚMERO DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS DE LOS SIGUIENTES NÚMEROS.

• 34 CM 2 CIFRAS

• 4,677789 KM 7 CIFRAS

• 109 005 M/S 6 CIFRAS

ERROR ABSOLUTO Y ERROR RELATIVO

ERROR ABSOLUTO. ES EL RESULTADO DE UNA MEDICIÒN MENOS EL VALOR CONVENCIONALMENTE VERDADERO, SE LE DENOMINA ERROR DE MEDIDA O ERROR

ABSOLUTO, MATEMATICAMENTE SE EXPRESA CON LA SIG, ECUACIÒN:

Ea= Vm - Vcv

Error relativo. Es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero.

Er=EaVcv

X 100

ERROR ABSOLUTO Y ERROR RELATIVO

• LAS MEDIDAS DE TIEMPO DE UN RECORRIDO EFECTUADAS POR DIFERENTES ALUMNOS SON: 3.01 S, 3.11 S, 3.20 S, 3.15 S.

Medidas

Error absoluto Error relativo %

3.01 3.01 – 3.11= 0.1 s 0.1/3.11= 0.03 3%

3.11 3.11 – 3.11= 0 s 0/3.11= 0 0%

3.20 3.20 – 3.11= 0.08 s 0.09/3.11= 0.02 2%

3.15 3.15 – 3.11= 0.04 s 0.04/3.11= 0.01 1%

REDONDEO

REGLAS DE REDONDEO.

1.Si el primer digito no significativo (primero de la derecha) es menor que 5, se elimina y se mantiene el anterior que se convierte así en el ultimo digito por ej. Redondear 3.72= 3.7.2.Si el primer digito no significativo (primero de la derecha) es igual a mayor que 5 se añade una unidad al anterior, que se convierte así en el ultimo digito. Ej 3.7= 4

Redondea y trunca con dos cifras decimales:

0.009999 0.00 0.00 12.87134987 12.90 12.87 1.89429987 1.90 1.894 - 1. 4656 -1.50 -1.46

Unidades básicas del Sistema Internacional

CANTIDAD UNIDAD SIMBOLO

Longitud Metro M

Masa Kilogramo Kg

Tiempo Segundo S

Corriente eléctrica Ampere A

Temperatura Kelvin K

Intensidad luminosa Candela Cd

Cantidad de sustancia Mol mol

• PROBLEMAS DEL SI.

A) 72/1 km/h (1000m / 1km) (1 k/3600 s)= 72/36 = 2m/s

B) 0.042/1 km/min (1000m/1km) (1 min/ 60 s)= 42/60 = 0.7 m/s

C) 120 km/min (1000m/1km) (1min/ 60s) = 120000/60 = 2000m/s

D) La distancia entre Nueva York y Londres es de 3480 millas, exprese esta distancia en km, m y pies.

1609.3 x 3480= 5600364m/ 1000m= 5600.36km 1609.3 x 3480 = 5600364m/100cm = 5600.69cm/30.48cm = 1837.38 pies

1609 x 3480 = 5,600,364m

VECTOR

ES

Escalares. Son magnitudes que quedan perfectamente definidas con solo indicar su cantidad expresada en numero y unidad de medida (kg, Long., tiempo).

Vectoriales. Es un segmento de línea recta orientada que sirve para determinar la dirección de la magnitud y consta de dirección, sentido origen y módulo.

Coplanares

concurrentes

Tipos

de

vectores

MÈTODO DEL POLIGONO

1. Se escoge una escala adecuada para dibujar los vectores.2. Se grafica el primer vector, partiendo del origen.3. Se dibuja el segundo vector haciendo coincidir su origen con el vértice de la flecha del

primer vector. Se repite el procedimiento uniendo el origen con el nuevo vector.4. Se traza el vector resultante partiendo del origen del primero vector con el vértice del

ultimo vector.5. Con regla y transportador se mide el vector resultante.

EJ. Un jugador de futbol americano efectúa los siguientes desplazamientos 6m E, 4m NO Y 2m N. Encuentre distancia y desplazamiento.

VR2m

4m

6m

VR= 6.1mDistancia = 12m

MÈTODO DE COMPONTENTES

1. Elegir el sistema de coordenadas.2. Dibuje de manera representativa los vectores y marque cada uno de ellos.3. Encuentre las componentes (x,y) de todos los vectores.4. Encuentre las componentes de la resultante, es decir, la suma algebraica de las

componentes en las direcciones x & y.5. Utilice Teorema de Pitágoras para encontrar la magnitud del vector resultante.6. Emplee la función trigonométrica apropiada para determinar el ángulo que el

vector resultante forma con el eje x.

MÈTODO DE COMPONENTES

EJ. UN EXCURSIONISTA INICIA RECORRIENDO 25 KM HACIA EL SE DESDE SU CAMPAMENTO BASE. EL SEGUNDO DÍA CAMINA 40 KM EN UNA DIRECCIÓN DE 60º AL NE, PUNTO EN EL CUAL DESCUBRE LA TORRE DE UN GUARDA

BOSQUE. DETERMINA LA COMPONENTE DEL DESPLAZAMIENTO DIARIO DEL EXCURSIONISTA.

VECTOR

ÀNGULO

COMP. X COMP. Y

A= 25km

45º Ax= 25 cos 45º

Ax= 17.7 km

Ay= -25 sen 45º

Ay= -17.7 km

B= 40 km

60º Bx= 40 cos 60º

Bx= 20 km

By= 40 sen 60º

By= 34.6 km

Fx= 37.7 km

Fy= 16.9 km

B

60º

45º

Ay

Ax A

VR= 41.31 km

24.14º

VR= (37.7)2 (16.9)2

VR= 41.31 km

Tg =

c.oc.a

16.937.7=

Tg -1 (16.9/ 37.7) = 24.14º

PRIMERA CONDICIÒN DE EQUILIBRIO

ESTÁTICA. RAMA DE LA FÍSICA QUE ESTUDIA LOS CUERPOS EN ESTADO DE REPOSO.

LA 1º CONDICIÓN DE EQUILIBRIO REQUIERE QUE LA SUMA DE LAS FUERZAS SEA = 0, O BIEN EN FORMA DE COMPONENTES.

ESTRATEGIA PARA RESOLVER PROBLEMAS.

1. TRACE UN BOSQUEJO Y ANOTE LAS CONDICIONES DEL PROBLEMA.

2. DIBUJE UN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE.

3.ENCUENTRE TODAS LAS COMPONENTES X & Y DE LAS FUERZAS AUNQUE INCLUYA FACTORES DESCONOCIDOS.

4.USE LA PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO PARA FORMR2 ECUACIONES EN TÉRMINOS DE LAS FUERZAS DESCONOCIDAS.

5.DETERMINE ALGEBRAICAMENTE LOS FACTORES DESCONOCIDOS, ASÍ COMO LA DIRECCIÓN Y SENTIDO.

PRIMERA CONDICIÒN DE EQUILIBRIO

EJ. UNA PELOTA DE 100 N SUSPENDIDA POR UNA CUERDA A ES TIRADA A UN LADO DE FORMA HORIZONTAL MEDIANTE OTRA CUERDA B Y SOSTENIDA DE TAL MANERA QUE LA CUERDA A FORME UN ÁNGULO DE 30º

CON EL MURO VERTICAL. ENCUENTRA LAS TENSIONES EN LAS CUERDAS A Y B.

A

60º B

100 N

FUERZA ÀNGULO

COMP. X COMP. Y

A 60º Ax= -A cos 60ºAx= -0.5 A

Ay= A sen 60ºAy= 0.9 A

B - B -

100 N - - -100 N

Fx= -0.5 A B = 0Fy= 0.9 A – 100 N= 0

A= 100 N/ 0.9= 111.1 N

B= 0.5 (111.1 N)B= 55.55 N