LAS CANTIDADES O MAGNITUDES FISICAS Y SUS MEDIDAS. SISTEMAS DE UNIDADES
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Course
Fisica I (15494)
Institution
Universidad Carlos III De Madrid (UC3M)
teoría básica y practica que describe la física como rama de la ciencia, su relación con otras ciencias, las materia, procesos de medición, unidades en los sistemas mks, clasificación de la misma.
LAS CANTIDADES O MAGNITUDES FISICAS Y SUS MEDIDAS. SISTEMAS
DE UNIDADES
1. LA MATERIA Y SUS COMPONENTES
Con el nombre de materia se designa a todo cuanto existe en el Universo. Actualmente se
acepta que la materia se compone de tres partículas fundamentales, denominadas:
PROTONES NEUTRONES Y ELECTRONES.
Las tres partículas que forman la materia se agrupan en un número determinado, de
acuerdo a ciertas leyes, formando los denominados ÁTOMOS, estos a su vez se agrupan
formando MOLECULAS y estas forman los distintos cuerpos materiales que existen.
Las partículas sub-atómicas tienen las siguientes características:
A) LOS PROTONES; tienen carga eléctrica positiva, ocupan la parte del átomo denominada
núcleo y tienen mayor masa que los electrones.
B) LOS NEUTRONES; no tienen carga eléctrica, ocupan junto con los protones la región del
átomo denominada núcleo y tienen una masa equivalente a la de los protones.
C) LOS ELECTRONES; tienen carga eléctrica negativa, giran alrededor del núcleo en órbitas
y tienen menos masa que los protones y neutrones.
Estudios más recientes han demostrado que en el átomo existen otras partículas como
las siguientes: positrones, neutrinos, muones, tauones, piones, bariones, etc cuyas
características se establecen mediante conceptos que están fuera del alcance de este
nivel académico.
Los diferentes cuerpos materiales que existen en el Universo, se denominan OBJETOS
FISICOS; los cuales pueden ser MACROSCOPICOS, si pueden distinguirse a simple
vista y MICROSCOPICOS, si pueden distinguirse con instrumentos tanto o más precisos
que el microscopio.
La acción reciproca entre dos partículas componentes de la materia o entre dos
porciones u objetos físicos, se denomina INTERACCION; las cuales pueden ser: a) POR
CONTACTO: es aquella que se verifica entre dos objetos físicos cuando sus
dimensiones son grandes comparadas con las distancias a las cuales se aproximan sus
moléculas; es decir entre los objetos físicos existe contacto atraves de sus superficies. b)
A DISTANCIA: es aquella que se verifica entre dos objetos físicos sin que exista contacto
entre sus superficies. Estas interacciones se clasifican en: gravitatorias, eléctricas,
magnéticas y nucleares
2. LA FÍSICA COMO CIENCIA
2.1 DEFINICIÓN
La palabra física proviene del vocablo griego PHYSIS, que significa naturaleza,
razón por la cual la FISICA, como ciencia, se define como: La ciencia que tiene
por objeto de estudio las propiedades de la materia y sus interacciones mutuas,
con el fin de explicar las propiedades generales de los cuerpos y de los
fenómenos naturales sin cambiar su naturaleza.
2.2 RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS
La Física sirve de base o otras ciencias como las siguientes:
LA QUÍMICA, hace uso de las leyes de la Física para analizar la formación de
moléculas y sus transformaciones.
LA BIOLOGÍA, usa la Física para explicar los fenómenos y procesos que ocurren en
los seres vivos.
LA ASTRONOMÍA, usa la Física para dar explicaciones del movimiento de los
planetas y cuerpos celestes; además de los fenómenos que ocurren en ellos.
, LA INGENIERÍA, le da aplicación práctica a las leyes de la Física con el objeto de
inventar, perfeccionar y hacer uso de la técnica industrial.
LA GEOGRAFÍA, explica el clima, las corrientes de los ríos, la formación de los
vientos, etc fundamentándose en leyes físicas.
2.3 RAMAS DE LA FÍSICA
2.3.1 LA MECÁNICA: Es la encargada de estudiar el movimiento y el reposo
de los cuerpos, haciendo un análisis de sus propiedades y causas. La
mecánica se divide en: CINEMATICA; que estudia el movimiento de los
cuerpos sin analizar sus causas, DINAMICA; que estudia la fuerza como
la causal del movimiento y ESTATICA; que estudia el equilibrio de los
cuerpos.
2.3.2 LA CALORIMETRÍA: Es la encargada del estudio del calor y sus leyes.
2.3.3 LA ACÚSTICA: Estudia el sonido y sus leyes.
2.3.4 LA ELÉCTRICA: Estudia las cargas eléctricas y los fenómenos que son
capaces de producir.
2.3.5 LA ÓPTICA: Estudia la luz, sus propiedades y aplicaciones.
2.3.6 LA FÍSICA ATÓMICA: Estudia las interacciones que ocurren en el interior
de los átomos.
2.3.7 LA FÍSICA NUCLEAR: Estudia las interacciones en el interior del
núcleo atómico.
3. - EL PROCESO DE MEDICIÓN
3.1 DEFINICIÓN
Es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado
con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir, para determinar
cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud. El número de veces que la
magnitud medida contiene al patrón representa el valor de dicha magnitud; el cual se
expresa mediante un número y su correspondiente unidad
3.2 CLASES DE MEDICIÓN
3.2.1 DIRECTA
Son aquellas en las cuales se establece una comparación entre la unidad
patrón y el objeto a medir, mediante un proceso visual.
3.2.2 INDIRECTA
Son aquellas en las cuales la medida se obtiene a través de aparatos
específicos o procedimientos matemáticos.
4.- CARACTERÍSTICAS DE UN PATRÓN DE MEDICIÓN
4.1 Debe ser homogéneo; es decir debe tener las mismas características y naturaleza
de la magnitud medida.
4.2 Debe ser de fácil manejo.
4.3 Debe ser indestructible e indeformable.
4.4 Debe ser universalmente aceptado.
5.- CANTIDAD O MAGNITUD FÍSICA
5.1 DEFINICIÓN
Es aquella característica de los objetos físicos que se puede medir
cuantitativamente, expresando su medida mediante un número y su correspondiente
unidad. Por ejemplo la longitud, la masa, el tiempo, la distancia, la temperatura, el
peso, la velocidad, la fuerza, etc.
Existen en la naturaleza fenómenos mensurables sólo cualitativamente y de manera
subjetiva, por lo que no son cantidades físicas; por ejemplo la belleza, el amor, la
amistad, la ira, el dolor, la justicia, la moral, la fe, etc.
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