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Física

Mgs. Roxanna Palma

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Evaluación

• Asistencia 75%

• Participación (Promedio de 5 Notas)

• Trabajos Grupales (Promedio de 5 Notas)

• Trabajos Individuales (Promedio de 5 Notas)

• Trabajos de Investigación (Promedio de 5

Notas)

• Evaluaciones Parciales (Promedio de 5 Notas)

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Cuadro Final de Calificaciones

E.P.

20%

G.A 1

20%

G.A. 2

20%

P.A.

20%

E.F.

20%

NOTA

100%% Faltas

25%

GESTIÓN DELAPRENDIZAJE 1(PRESENCIAL) PROMEDIO

GESTIÓN DELAPRENDIZAJE 2(AUTÓNOMO) PROMEDIO

Participación en

clase

Trabajos

Grupales

Trabajos

Individuales

Trabajos de

Investigación

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Desarrollo de la Asignatura

Unidades de análisis Conocimientos (saber)

Unidad I:Introducción

Resultados de aprendizaje: Comprende la

importancia de esta asignatura y lo

fundamental de utilizar el sistema

internacional de unidades, sus conversiones y

como tratar los errores en mediciones.

1.1 La naturaleza de la Física

• Lecturas sobre: ¿Qué es la Física?

• La Física como ciencia.

• El campo de estudio de la Física.

• El método científico

1.2 Estándares y Unidades

• La magnitud en la ciencia

• Las unidades de medida

• Los sistemas de unidades

• El sistema internacional de unidades.

• La notación científica.

• Los prefijos SI.

1.3 Análisis Dimensional

• Simbología dimensional.

• Ecuaciones dimensionales.

• Ejercicios de análisis dimensionales.

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Unidades de análisis Conocimientos (saber)

Unidad I:Introducción

Resultados de aprendizaje: Comprende la

importancia de esta asignatura y lo fundamental de

utilizar el sistema internacional de unidades, sus

conversiones y como tratar los errores en

mediciones.

1.4 Conversión de Unidades• Técnica Científica para realizar conversión de

unidades.

• Ejercicios de conversión de unidades.

1.5 Cifras significativas Teoría de errores

experimentales.• Expresar las medidas experimentales solo con

cifras significativas.• Mediciones Directas: Errores en medidas

directas.

• Mediciones Indirectas: Propagación de errores

en mediciones indirectas.

• Ejercicios de mediciones directas e indirectas.

• Errores en estas mediciones.

Desarrollo de la Asignatura

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La Física debe ser abordada como una ciencia

integrada, pues por todos es conocido que para su

desarrollo ha tenido que contar con los aportes de

otras ciencias, por lo tanto, a lo largo de nuestro

proceso debemos tomar en cuenta esta característica

esencial.

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Relación con otras ciencias

• Astronomía

• Biología

• Informática

• Medicina

• Deportes

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Introducción al estudio de la Física

• La física (griego   φύσισ ( phisis), realidad  onaturaleza) es la ciencia fundamentalsistemática que estudia las propiedades de lanaturaleza con ayuda del lenguaje

matemático. Es también aquel conocimientoexacto y razonado de alguna cosa o materia,basándose en su estudio por medio delmétodo científico. Estudia las propiedades de

la materia, la energía, el tiempo, el espacio ysus interacciones.

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La Naturaleza de la Física

• La física no es sólo una ciencia teórica, es tambiénuna ciencia experimental. Como toda ciencia,busca que sus conclusiones puedan serverificables mediante experimentos y que lateoría pueda realizar predicciones de

experimentos futuros. Dada la amplitud delcampo de estudio de la física, así como sudesarrollo histórico en relación a otras ciencias,se la puede considerar la ciencia fundamental ocentral, ya que incluye dentro de su campo deestudio a la química y a la biología, además deexplicar sus fenómenos.

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Física

• La física en su intento de describir losfenómenos naturales con exactitud yveracidad ha llegado a límites impensables,el conocimiento actual abarca desde la

descripción de partículas fundamentalesmicroscópicas, el nacimiento de las estrellasen el universo e incluso conocer con unagran probabilidad lo que aconteció los

primeros instantes del nacimiento denuestro universo, por citar unos pocosconocimientos.

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Física

Ramas de la Física:

• Acústica: estudio de las propiedades del sonido

• Física atómica: estudia la estructura y laspropiedades del átomo

• Criogenia: estudia el comportamiento de lamateria a temperaturas extremadas

• Electromagnetismo: estudia los campos eléctricos

y magnéticos las cargas eléctricas que las generan

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Física

• Física de partículas: se dedica a la investigaciónde las partículas elementos, sus propiedades y

su comportamiento

• Dinámica de fluidos: estudia el comportamientode los ácidos y gases en movimiento

• Geofísica: es la aplicación de la física al estudiode la tierra, incluye los campos de la hidrología,

la meteorología, la oceanografía, la sismología y

la vulcanología

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Física

• Física matemática: estudia las matemáticas en relacióncon los fenómenos naturales

• Mecánica: estudia el movimiento de los objetosmateriales sometidos a la acción de fuerzas

Física molecular: estudia las propiedades y estructurade las moléculas

• Física nuclear: analiza las propiedades y estructura delnúcleo atómico, las reacciones nucleares y suaplicación

• Óptica: estudia la propagación y el comportamiento dela luz

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Física

• Física cuántica: estudia el comportamiento desistemas extremadamente pequeños y laactualización de la energía

• Física de la materia condensada: estudia las

propiedades físicas de los sólidos y los líquidos• Mecánica estadística: aplica principios estadísticos

para predecir y describir el comportamiento desistemas compuestos de múltiples partículas

• Termodinámica: estudia el calor y la conversión deenergía de una forma a otra

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Física

Francis Bacon definió el método científico de la siguientemanera:

I. Observación: Observar es aplicar atentamente los sentidos a

un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal como se

presentan en realidad.

II. Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de

determinadas observaciones o experiencias particulares, el

principio particular de cada una de ellas.

III. Hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo

las normas establecidas por el método científico.

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Física

Francis Bacon definió el método científico de la

siguiente manera:

VI. Probar la hipótesis por experimentación.

VII. Demostración o refutación (antítesis) de la

hipótesis.

VIII. Tesis o teoría científica (conclusiones).

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Estándares y Unidades

• Medir una magnitud consiste en compararlacon una cantidad arbitraria fija de la

magnitud. Una medición se expresa con un

número seguida de un símbolo de la unidadusada.

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• En mecánica las magnitudes físicas

fundamentales son tres: longitud, tiempo y

masa. Se llaman magnitudes físicas

fundamentales porque están definidas enforma independiente de cualquier otra

magnitud física.

Estándares y Unidades

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• El Sistema Internacional (SI) de unidades

determina el conjunto de patrones de medida.

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Longitud :

• Se han desarrollado muchos sistemas de medición de

longitud, pero se han abandonado por razones de

precisión.

• Desde 1983, la unidad de longitud, el metro, se

define como la distancia recorrida por la luz en el

vacío durante un tiempo de 1/299792458 segundos.

De paso esta definición establece que la rapidez de la

luz en el vacío es de 299 792 458 m/s.

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Tiempo :

• En 1967 se definió el segundo como unidad de

tiempo igual a 9 192 631 770 periodos de la

radiación de átomos de cesio 133.

• Con un reloj atómico de cesio, se puede medir la

frecuencia de su radiación con una precisión de una

parte en 1012, lo que equivale a una incertidumbre

menor que un segundo cada 30000 años.

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Masa :

• Desde 1987 se considera como unidad de

masa, el kilogramo , que se define como la

masa de una aleación de platino e iridio que

se conserva en el Laboratorio Internacional dePesas y Medidas en Sevres, cerca de París,

Francia. Este patrón es confiable porque dicha

aleación es muy estable.

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Magnitudes Físicas Derivadas 

Su nombre parte de que se derivan de lasmagnitudes físicas fundamentales.

Por ejemplo:

• área = longitud por longitud, se mide en m2

• aceleración = longitud/tiempo al cuadrado, semide en m/s2

•  fuerza = masa por aceleración, se mide en

Newton, N = kg m/s2

• densidad = masa/volumen, se mide en kg/m3 , etc.

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Las otras magnitudes fundamentales de la Física, que con las

anteriores suman siete en total:

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Notación científica

• La notación científica (o notación índice estándar) es un modo

conciso de representar un número utilizando potencias de

base diez. Los números se escriben como un producto:

• a×10k, (siendo aun número mayor o igual que 1 y menor

• que 10, y k un número entero).• Esta notación se utiliza para poder expresar másfacilmente

números muy grandes o demasiado pequeños.

• La notación científica utiliza un sistema llamado coma

flotante, o de punto flotante en países de habla inglesa y en

algunos hispanohablantes

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Análisis Dimensional

• El análisis dimensional estudia la forma comose relacionan las magnitudes derivadas con las

fundamentales.

• Este estudio se hace para descubrir valoresnuméricos a los que llamaremos dimensiones,

los cuales aparecen como exponentes de los

símbolos que se usan para denominar las

magnitudes fundamentales.

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Existen tres fines importantes del análisisdimensional:

• 1. Sirve para expresar o relacionar las

magnitudes derivadas en términos de las

fundamentales.

• 2. Nos permite comprobar la veracidad de lasformulas físicas, recurriendo al principio de

homogeneidad dimensional.

• 3. Es muy útil para deducir formulas físicas a

partir de datos experimentales.

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Una ecuación dimensional es una expresión

matemática que coloca las magnitudes

derivadas en función de las fundamentales;

utilizando para ellos algunas reglas básicas delálgebra. No debemos confundir una ecuación

dimensional con una ecuación algebraica, ya

que las ecuaciones dimensionales solo operan

para las magnitudes.

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• La velocidad se define como v=x/t, entérminos dimensionales seria: [v] = [x]/[t] y selee ecuación dimensional de v.

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• La velocidad se define como v=x/t, entérminos dimensionales seria: [v] = [x]/[t] y selee ecuación dimensional de v.