Física y medición Gerardo Rojas Carvajal Fundamentos de 3sica
“El cien8fico no estudia la naturaleza porque sea ú>l; la estudia porque se deleita en ella, y se deleita en ella porque es hermosa. Si la naturaleza no fuera hermosa, no valdría la pena conocerla, y si no valiera la pena conocer la naturaleza, no valdría la pena vivir la vida”.
Introducción • Como todas las otras ciencias, la 3sica se sustenta en observaciones experimentales y mediciones cuan>ta>vas
• Los obje>vos principales son iden>ficar un número de leyes fundamentales que rigen los fenómenos naturales y usarlas para desarrollar teorías capaces de an>cipar los resultados experimentales.
• Estas leyes se expresan en el lenguaje de las matemá>cas, la herramienta que proporciona un puente entre teoría y experimento.
• Ejemplo: Leyes del movimiento de Isaac Newton, teoría de la rela>vidad de Albert Einstein.
• El campo de la 3sica se divide en: • Física clásica: movimiento, fluidos, calor, sonido, luz, electricidad y magne>smo.
• Física moderna: rela>vidad, estructura atómica, materia condensada, 3sica nuclear, par8culas elementales, cosmología y astro3sica.
Longitud, masa y tiempo • Sistema Internacional SI • Unidades fundamentales para:
• Otras unidades SI
Longitud Masa Tiempo Metro (m) Kilogramo (kg) Segundo (s)
Temperatura Corriente Electrica Int. luminosa Cant. De sustancia
Kelvin (K) Ampere (A) Candela (cd) Mol (mol)
Longitud • Es la distancia entre dos puntos del espacio.
• 1120: Yarda, la distancia desde la punta de la nariz hasta el final del brazo extendido. (Inglaterra) y en Francia se u>lizaba el pie del rey.
• 1799, el estándar legal de longitud à Metro (m), definido como una diezmillonésima de la distancia del Ecuador al Polo Norte a lo largo de una línea longitudinal que pasa pasa por Paris.
• 1983: la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un >empo de 1 / 299 792 458 segundos.
• Establece que la rapidez de la luz en el vacío es precisamente 299 792 458 metros por segundo.
Masa • La unidad fundamental del SI, kilogramo (kg) • La masa de un cilindro de aleación pla>no-‐iridio especifico que se conserva en la oficina internacional de pesos y medidas en Servres, Francia.
• Esta masa fue establecida en 1887 y no ha cambiado.
Tiempo • 1960, fue definido como día solar medio. • 1967, el segundo fue redefinido para sacar ventaja de la precisión que se logra con un disposi>vo conocido como reloj atómico, que mide vibraciones de átomos de cesio.
• Un segundo se define como: 9 192 631 770 veces el periodo de vibración de la radiación del átomo de cesio.
Conversión de unidades • Ejemplo: suponga que desea conver>r 15,0 in a cen8metros.
• 1 in à 2,54 cm
• 15,0 pulg x = 38,1cm
Notación cientí<ica • Números en potencias de diez, por ejemplo: 36.900 lo escribimos 3,69 x 104
• 0,0021 lo escribimos como 2,1 x 10-‐3
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