Física

Física

Ciclo 5

Magnitudes Físicas

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Sat, Mar 20, 2021 8:21 AM

FÍSICA

 

 

Física es la ciencia que estudia las propiedades de la energía y la materia, así como el tiempo, el espacio y las interacciones que se establecen entre ellas.

¿Qué es una Magnitud?

La magnitud es una medida asignada para cada uno de los objetos que pueden ser  medibles

¿Qué es una Magnitud Física?

Cuando las magnitudes se pueden medir mediante un instrumento de medida, se dice que dichas magnitudes son magnitudes físicas.

Aquí tenemos algunas magnitudes físicas: la velocidad, la temperatura, la fuerza, etc.

Clasificación de las Magnitudes

Las magnitudes se clasifican en dos grandes grupos y son:

Magnitudes por su Origen:
a) Magnitudes Fundamentales
b) Magnitudes Derivadas
c) Magnitudes suplementarias o Auxiliares

Magnitudes por su Naturaleza:
a) Magnitudes escalares
b) Magnitudes vectoriales
c) Magnitudes tensoriales

 

Magnitudes por su Origen

Las magnitudes por su origen se clasifican en magnitudes fundamentales, magnitudes derivadas y magnitudes auxiliares. Ahora definiremos cada uno de ellos y mencionaremos algunos ejemplos:

Magnitudes Fundamentales

Son muy importantes y nos sirven de base para escribir las demás magnitudes. Estas magnitudes fundamentales son: la longitud, masa, tiempo, temperatura termodinámica, intensidad de corriente eléctrica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia

 

Las siete magnitudes Fundamentales

Magnitudes Derivadas

Las magnitudes derivadas son aquellas que están expresadas a través de las magnitudes fundamentales. Estas magnitudes puedes ser: la frecuencia, fuerza, presión, trabajo, energía, potencia, carga eléctrica, potencial eléctrico, conductancia eléctrica, actividad radiactiva, carga magnética, flujo magnético, intensidad del flujo magnético, temperatura, flujo luminoso, iluminancia, capacidad eléctrica, radiación ionizante y dosis de radiación

Las Magnitudes Derivadas de la Fisica

Magnitudes suplementarias

Estas magnitudes no son ni fundamentales ni derivadas, pero se les considera como magnitudes fundamentales. Las magnitudes suplementarias son: radian y estereorradián

Las dos Magnitudes Suplementarias

Magnitudes por su Naturaleza

Las magnitudes por su naturaleza se clasifican en magnitudes escalares, magnitudes vectoriales y magnitudes tensoriales. Ahora definiremos cada uno de ellos y mencionaremos algunos ejemplos:

Magnitudes Escalares

Las magnitudes escalares son aquellas que están determinadas con sólo saber su unidad y su valor numérico, así tenemos por ejemplo:

  • Tiempo
  • Temperatura
  • Volumen
  • Etc

Magnitudes Vectoriales

Las magnitudes vectoriales son aquellas que además de conocerse su unidad y su valor numérico, se necesitan conocer también su dirección y su sentido para que la magnitud quede perfectamente determinada, así tenemos por ejemplo:

  • Velocidad,
  • Peso
  • Fuerza
  • Aceleración
  • Campo eléctrico

Magnitudes Tensoriales

Las magnitudes tensoriales son aquellas que caracterizan propiedades físicas modelizables a través de un conjunto de números que varían tensorialmente al elegir otro sistema de coordenadas que está asociado a un observador con distinto estado de movimiento o de orientación.

El Sistema Internacional de unidades (S.I.)

El Sistema Internacional de Unidades establece 7 unidades básicas con sus respectivos múltiplos y submúltiplos (Sistema Internacional ampliado) que corresponde a siete magnitudes fundamentales.

En la XI conferencia Internacional de Pesos y Medidas que se celebró en París en 1960, por sugerencia del país de Alemania, se estableció un tercer grupo de unidades auxiliares o complementarias (radián y estereorradián).

A las unidades fundamentales les corresponden las magnitudes fundamentales siguientes:

La Longitud, el Tiempo, la Masa, la Temperatura, la Intensidad de corriente eléctrica, la Intensidad luminosa y la Cantidad de sustancia.

Múltiplos y Submúltiplos de Unidades del Sistema Internacional

Multiplos y Submultiplos de Unidades del Sistema Internacional de Unidades

Unidades de Base del Sistema Internacional de Unidades

 

 

Ejemplo: 

La velocidad de un móvil se puede expresar como el cociente entre la distancia recorrida por el móvil y el tiempo empleado en ese recorrido. Es decir: 

Si un coche tarda 8 segundos en recorrer 160 metros, su velocidad es de: 

Para que lo entiendas mejor, esta velocidad equivale a 72 kilómetros por hora.

Vamos a estudiar algunas magnitudes fundamentales.

El volumen

El volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa

La unidad de volumen en el Sistema Internacional es el metro cúbico  m3Se trata de un cubo cuyas aristas miden un metro de longitud cada una. 

Para que te hagas una idea de la capacidad de un metro cúbico, observa la siguiente imagen:

Como se puede ver, 1m3 es una unidad grande, la niña cabe dentro y sin agobios de espacio.

Por eso, en metros cúbicos solo se expresan volúmenes grandes, como el agua que consumimos en casa mensualmente (en 1m3caben 1.000 litros de agua, ni uno más).

En la vida cotidiana es más frecuente usar submúltiplos del m3 :

 

  • El decímetro cúbico (dm3), que es el volumen de un cubo de 1 dm de arista. 
  • El centímetro cúbico (cm3), que es el volumen de un cubo de 1 cm de arista.

Pero también hay cuerpos cuyo volumen es muy grande para expresarlo en m3 , como por ejemplo, el volumen de agua embalsada en un pantano. En estos casos utilizamos múltiplos del metro cúbico:

 

  • El decámetro cúbico (dm3 ), que es el volumen de un cubo de 10 metros de arista. 
  • El hectómetro cúbico (hm3 ), que es el volumen de un cubo de 100 metros de arista. 
  • El kilómetro cúbico (km3 ), que es el volumen de un cubo de 1000 metros de arista. Como ocurría con las unidades de longitud y de superficie, las unidades de volumen se pueden trasformar unas en otras. Para ello, basta seguir la siguiente escalera:

 

Actividad

TALLER

MAGNITUDES Y UNIDADES

1. ¿Es la longitud una magnitud fundamental?

La unidad de longitud del S.I. es ____________

El aparato de medir longitudes es ___________

2. Escribe las unidades de longitud desde el km hasta el mm

COMPLETA:

1 hm = _____ cm                                               1 hm = ______ mm                                1 dam = _____ dm                        1 dm = ______ mm                    1 cm = ______ m                                              1 cm = ______ km                                 1 dam = _____ hm                        1 dm = ______ km

3. Expresa en m:

a) 50 mm               b) 0,5 dam                 c) 6 hm                  d) 3000 dm           e) 800 cm         f) 1500 km

4. La unidad de masas del S.I. es __________

5. El aparato de medida de masas es la ______

6. ¿Es la masa una magnitud fundamental en el Sistema Internacional?

7. Escribe las unidades de masa desde el kg hasta el g:

COMPLETA: 1 dag =__________ mg                      1 g =_________kg                      1 hg =__________ g

8. Expresa en kg las siguientes cantidades:

a) 250 g              b) 50 mg              c) 0,5 dag              d) 6 hg                   e) 3000 dg            f) 800 cg.

9. Expresa en g las siguientes cantidades:

a) 0,3 kg                 b) 300 mg                c) 450 cg          d) 2,5 hg

10. Escribe las unidades de tiempo utilizadas normalmente:

La unidad de tiempo del S.I. es __________

El aparato de medida de tiempo es ____________

¿Es el tiempo una magnitud fundamental?

¿Cuántos segundos hay en una hora?. Para calcularlo utilizamos dos fracciones de equivalencia: una para pasar de hora a minuto, y otra para pasar de minuto a segundo.

11. Expresar en segundos:

a) 2 min        b) 5 min          c) 1 día         d) 3 días         e) 2 h          f) 2,5 h

12. ¿Es la superficie una magnitud fundamental? La unidad de superfice del S.I. es ____________

13. Escribe las unidades de superficie desde el km2 hasta el mm 2 :

14. Expresa en m2 :

a) 50  mm 2            b) 0,5 dam 2            c) 6 hm2            d) 3000 dm2                  e) 800 cm 2           f) 1500 km2

15. ¿Es el volumen una magnitud fundamental?

16. La unidad de volumen del S.I. es ____________

17. Escribe las unidades de volumen desde el km3 hasta el mm 3 :

18. Expresa en m 3 :

a) 50 km 3                       b) 0,5 dam 3                   c) 6 hm3                        d) 3000 dm3                     e) 800 cm3                      f) 1500 km3