PPT_SEMANA 01_FISICA 1 ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS

CLASES

1. Departamento de Ciencias
CURSO
SESIÓN#:TemaCURSO: FISICA 1
SESIÓN 01: SISTEMAS DE UNIDADES Y
CONVERSIÓN DE UNIDADES
Departamento de Ciencias

2. ¿Estarán representadas correctamente las unidades de medida ?
¿Por qué es importante escribir correctamente las unidades de
medida?
Comúnmente cuando nos desplazamos por las calles de nuestra ciudad, observamos lo
siguiente:
ANALICEMOS…

3. https://servicios.inacal.gob.pe/consultas/
https://www.inacal.gob.pe/
SABIAS QUE…
Qué existe un instituto que acredite los laboratorios, calibra y valida los
instrumentos de medición.

4. LOGRO DE SESIÓN
Al término de la sesión, el
estudiante resuelve
problemas de conversión de
unidades, utilizará prefijos y
notación científica siguiendo
una secuencia lógica y
fundamentada.

5. SISTEMA DE UNIDADES
SISTEMAS DE
UNIDADES
MAGNITUDES
FÌSICAS
NOTACIÓN
CIENTÍFICA
SISTEMA INTERNACIONAL
MAGNITUDES ESCALARES
Y VECTORIALES
MÚLTIPLOS, SUBMÚLTIPLOS
Y CONVERSIÓN DE
UNIDADES DE MEDIDA
CONTENIDO TEMÁTICO

6. 1. INTRODUCCIÓN
LA FÍSICA es un ciencia experimental que estudia los diferentes fenómenos que se dan
en la naturaleza, principalmente aquellos en donde no se altera la composición química
de los cuerpos (FENÓMENOS FÍSICOS). De igual forma estudia la materia, la energía y
sus transformaciones.
La descomposición de
la luz
El movimiento de los
cuerpos
La dilatación de los
metales
Estados de la
materia

7. 2. MAGNITUDES FÍSICAS
Respecto a los ejemplos anteriores, solo se
realizaron descripciones cualitativas; ahora, si
deseamos medir, calcular y comparar, es decir,
hacer una descripción cuantitativa, usaremos las
magnitudes físicas.
2.1 CONCEPTO
Magnitud física ,es todo aquello que puede
ser medido, lo cual nos permite definir alguna
cualidad de un objeto o fenómeno físico
empleando una unidad patrón con su
respectivo símbolo.
MAGNITUD UNIDAD
PATRÓN
SÍMBOLO
Masa kilogramokg
longitudmetro m
tiempo segundos

8. 3. SISTEMA INTERNACIONAL (SI)
MAGNITUDES Y UNIDADES FUNDAMENTALES EN EL SI
Magnitud Nombre Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad de corriente
eléctrica
Ampere A
Temperatura
termodinámica
Kelvin K
Cantidad de sustancia mol mol
Intensidad luminosacandela cd
•Es un sistema de unidades
empleado por los
científicos e ingenieros en
todo el mundo desde 1960.

9. •Las magnitudes por su naturaleza se dividen en magnitudes
escalares y vectoriales.
A. MAGNITUDES ESCALARES: son
aquellas que quedan
perfectamente determinadas con
su módulo (valor numérico +
unidad de medida)
B. MAGNITUDES VECTORIALES:
son aquellas magnitudes que
requieren de un módulo (valor
numérico + unidad de medida)
además de una dirección.
•El auto de mueve con 20,0 km/h hacia el oeste
módulo
•Hoy llegamos hasta 28,9 °C
módulo dirección
MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES

10. OBSERVACIÓN
MAGNITUDES ESCALARES MAGNITUDES VECTORIALES
Pueden ser positivas o negativas;
por ejemplo, la temperatura, el
tiempo, la presión, la masa, el
área, el volumen, etc.
Se denotan con una letra que lleva una
flecha encima, por ejemplo, la
velocidad(Ԧ??????), la aceleración(Ԧ??????), la
fuerza(Ԧ??????), el impulso(Ԧ??????).
Ԧ??????=−9,81
m
s
2
Ƹ�
Ԧ??????=+20,0
m
??????
Ƹ�Ԧ??????=−1 000 N.s Ƹ�
??????=10,5 g
Instrumento de medición

11. APLICACIÓN Nº 01
MAGNITUD UNIDAD DE
MEDIDA
ESCALAR VECTORIAL
Velocidad m/s ??????
Torque N.m ??????
Presión Pa ??????
Aceleración m/s
2
??????
Densidad kg/m
3
??????
Fuerza N ??????
Longitud m ??????
Tiempo s ??????
Volumen m
3
??????
Área m
2
??????
Energía J ??????
En la siguiente relación de magnitudes físicas, indique con un aspa (??????) en la
columna, si es escalar o vectorial.

12. 4. REGLAS PARA EL USO DEL SI
N Descripción EscribirNo escribir
1
Los símbolos de las unidades deben escribirse en
caracteres romanos rectos y no con letras cursivas.
??????
????????????
??????
????????????
2
El símbolo de las unidades se inicia con minúscula a
excepción hecha de las que derivan de nombres propios.
metro ??????
segundo �
ampere ??????
pascal ????????????
Mtr
Seg
Amp.
pa
3
En los símbolos, la sustitución de una minúscula por una
mayúscula no debe hacerse ya que puede cambiar el
significado.
?????? ????????????: para
indicar 5
kilómetros
?????? ????????????: porque
significa 5
kelvin metro
4
Los símbolos de las unidades se escriben después del
valor numérico, dejando un espacio entre el valor
numérico y el símbolo.
�??????� ??????

�??????�??????
5
Los símbolos de las unidades se escriben sin punto final y
siempre se representa en singular.
??????� ????????????
??????� ????????????
??????� ????????????.
??????� ????????????�
6
No deben combinarse nombres y símbolos al expresar
una unidad.
�� ??????/��� ????????????��??????�/�

13. 5. USO DE PREFIJOS EN EL SI
10
n
PrefijoSímbolo
10
18
exa E
10
15
peta P
10
12
tera T
10
9
giga G
10
6
mega M
10
3
kilo k
10
2
hecto h
10
1
deca da
10
−1
deci d
10
−2
centi c
10
−3
mili m
10
−6
micro µ
10
−9
nano n
10
−12
pico p
10
−15
femto f
Los prefijos se escriben junto a la unidad de
medida (lado izquierdo), sin dejar espacio.
•5 000 m = 5 x 10
3
m = 5 km
•5 000 000 N = 5 x10
6
N = 5 MN
•0,005 m = 5 x10
−3
m = 5 mm
•0,000 005 N = 5 x10
−6
N = 5 µN
•0,000 000 5 N =5 x10
−7
Nx
��
−�
��
−�
=500 x10
−9
N = 500 nN
��
??????
m el diámetro
de la Tierra
1 m la dimensión
humana
��
−??????
m el diámetro
de un glóbulo rojo

14. APLICACIÓN Nº 02
Respecto a las reglas de uso y los prefijos en el SI de unidades, marque con una
aspa (x) si la proposición es verdadera (V) o falsa (F):
1El submúltiplo miligramo se simboliza mediante la expresión mgr????????????
x
2El submúltiplo milinewton se simboliza mediante la expresión
mN
x
3La unidad newton metro se expresa mediante el símbolo N×m x
4El prefijo Exa equivale 10
6 x
54 MN = cuatro milinewton x
61 Gm = 10
6
km x
71 mm/s se lee como 1 milímetro por segundo x
8La lectura correcta de mN/s es: metro por newton sobre
segundo
x

15. 6. FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES
Magnitudes Equivalencia en el SI
tiempo 1 h = 60 min= 3 600 s
masa 1 kg = 1000 g = 10
−3
t
longitud
1 km = 1000 m
1 m= 100 cm →1 cm = 10
−2
m
1in= 25,4 mm = 2,54 cm = 0,025 4 m
1 ft= 0,304 8 m = 30,48 cm
área 1 cm
2
= 10
−4
m
2
volumen
1 cm
3
= 10
−6
m
3
1 L = 1 dm
3
= 10
−3
m
3
=10
3
cm
3
APLICACIÓN
Si el diámetro de
una varilla de
construcción es
1
2
in , ¿cuánto
equivale en mm ?
Solución:
??????= 0,5 in×(
25,4 mm
1 in
)
??????=��,?????? ????????????
¿Sabes, cómo se mide la
pantalla de tu Smartphone, TV
o IPad?
9,7 in

16. FACTORES DE CONVERSIÓN
➢1 in = 25,4 mm = 2,54 cm = 0,0254 m
➢1 ft = 0,304 8 m = 30,48 cm
➢1 yd = 0,914 4 m
➢1 mi = 5 280 ft = 1 760 yd
➢1 mi = 1,609 km = 1 609 m
➢1 lb = 4,45 N
➢1 slug = 14,60 kg
➢1 hp = 550 ft.lb/s = 746 W
➢1 atm = 14,7 lb./in2
➢1 galón = 3,788 L
➢1 L = 0,2642 galones

17. APLICACIÓN Nº 03
•Las conversiones de unidades
son comunes en física, además
de ser muy útiles en las
actividades industriales y
comerciales que realiza el
hombre. En ese sentido,
simplifique y exprese el
resultado en función de prefijos
métricos.
??????=4pm
2
.
21 Tm . 25 cm . 4 μm
2
2 nm . 3 dm .5 pm .10 dam
Solución
Nos piden: ??????=
Empecemos simplificando las
unidades en común
??????=4pm
2
.
21 Tm . 25 cm . 4 μm
2
2 nm . 3 dm .5 pm .10 dam
??????=4pm
2
.
21 T . 25 c . 4 μm
2
2 n . 3 d .5 pm .10 dam
??????=4(10
−12
m)
2
.
21.10
12
. 25.10
−2
. 4(10
−6
m)
2
2.10
−9
. 3.10
−1
.5.10
−12
m .10.10
1
m
??????=2.10
−12
m.
7.10
12
.10
−2
.10
−12
m
2
10
−9
.10
−1
.10
−12
m .10
1
m
??????=2.10
−12
m.
7.10
12
.10
−2
10
−9
.10
−1
.10
1
??????=2.10
−12
m.
7.10
10
10
−9
??????=2.10
−12
m.7.10
19
??????=14.10
7
m
∴??????=140 Mm

18. APLICACIÓN Nº 04
•Debido a la cogestión en las calles de
la ciudad de Lima, un taxista realiza
sus cálculos y se percata que su auto
consume 327 in
3
de combustible
diariamente. Exprese este volumen en
litros (L) usando solo las conversiones
1 L =10
−3
m
3
y 1 in = 2,54 cm.
Solución
Nos piden: ??????=
Para ello realizaremos las siguientes
conversiones.
??????= 327 in
3
2,54 cm
1 in
3
1 m
100 cm
3
1 L
10
−3
m
3
Simplificando términos en común, tenemos
??????= 327 in
3
×
16,387 cm
3
1 in
3
×
1 m
3
10
6
cm
3
×
1 L
10
−3
m
3
??????= 327 ×
16,387 L
10
3
∴??????=5,358 L

19. APLICACIÓN Nº 05
•El volumen de un cilindro se
determina multiplicando el área de
la base por la altura, en un
laboratorio de física se almacena un
líquido viscoso para desarrollar una
práctica de laboratorio del curso de
física 2, se dispone de un cilindro
cuya altura es 4
13
16
in y una base de
2
3
16
in de radio. Determine el
volumen de este cilindro en metros
cúbicos. Considere que 1 in =
0,025 4 m.
Solución
Nos piden: ??????=
Se tiene que:
??????=??????
��????????????×ℎ
??????=????????????
2
×ℎ
Para ello expresemos el radio y la altura de
la siguiente manera
??????=
35
16
in ; ℎ=
77
16
in
Reemplazando y cambiando las unidades,
se tiene
??????=3,14
35
16
in
2
×
77
16
in ×
0,0254 m
1 in
3
??????=3,14×
1225
256
in
2
×
77
16
in ×1,638×10
−5
m
3
in
3
∴??????=1,18×10
−5
m
3

20. 7. NOTACIÓN CIENTÍFICA (NC)
•Llamamos notación científica a la forma de expresar los números grandes o pequeños
mediante el producto de un número, de valor absoluto menor que 10 y mayor o igual a 1
seguido de una potencia entera de 10.
→

n>0,siXesgrande
n<0,siXespequeño
Diámetro de la tierra: 13 000 000 m
Radio de un átomo: 0,000 000 000 1 m
= 13 x 10
6
m
= 0,1 x 10
-9
m
•El exponente de la potencia será positivo o negativo según la coma decimal se haya trasladado
hacia la izquierda o hacia la derecha , respectivamente.
= 1,3 x 10
7
m
= 1,0 x 10
-10
m

21. BIBLIOGRAFÍA
•TIPLER, PAUL ALLEN – Física para la Ciencia y Tecnología (Vol. 1)
•DOUGLAS GIANCOLI - Física para Ciencias e Ingeniería con Física
Moderna (Vol. 1)
•RAYMOND SERWAY – Física Universitaria (Vol. 1)
•R. C. HIBBELER – Ingeniería Mecánica – Estática
•R. C. HIBBELER – Ingeniería Mecánica - Dinámica
•BEER & JOHNSTON –Ingeniería Mecánica - Estática
Dpto. de Ciencias

22. Departamento de Ciencias