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47 Cards in this Set
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Las ciencias naturales
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son ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza. Las ciencias naturales estudian los aspectos físicos y no humanos del mundo.
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Astronomía
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el estudio de los objetos celestes y fenómenos que suceden fuera de la atmósfera terrestre.
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Biología, el estudio de la vida:
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Botánica
Ecología, el estudio de las relaciones entre los seres vivos y el entorno. Zoología |
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Ciencias de la Tierra, el estudio de la Tierra:
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Geología
Geografía Ciencia del suelo |
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Física
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el estudio de los constituyentes últimos del universo, las fuerzas e interacciones y las relaciones entre éstas.
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Química
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el estudio de la composición, propiedades y estructura de las sustancias y de las transformaciones que sufren
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Física
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Es la ciencia natural cuyo objeto es el estudio de los fenómenos en los que no cambia la composición (naturaleza íntima) de las sustancias que intervienen en ellos.
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Sistemas de unidades
Las diferentes unidades de la Física suelen, en muchos casos, agruparse en 3 sistemas principales: |
el sistema cgs (o de Gauss)
el sistema MKS el sistema técnico |
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el sistema cgs (o de Gauss):
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apto para las mediciones habituales de laboratorio. Su nombre proviene de las iniciales de las unidades fundamentales que utiliza: cm (- centímetro - para el espacio),g (- gramo - para la masa) y s (- segundo - para el tiempo).
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el sistema MKS:
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apto para medición de dimensiones mayores. Su nombre también proviene de las unidades fundamentales que utiliza: m (- metro - para el espacio), kg (- kilogramo - para la masa) y s (- segundo - para el tiempo).
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el sistema técnico:
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el sistema técnico: utilizado en ingeniería porque toma como unidad fundamental el Kg fuerza y no el kg masa.
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Unidades de espacio:
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El espacio (distancia entre 2 puntos) tiene como unidad patrón internacional el METRO.
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el METRO
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Es la unidad de espacio en los sistemas MKS y técnico.
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Algunos múltiplos del METRO (m) son:
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el decámetro (Dm o dam) = 10 m = 101 m
el hectómetro (hm) = 100 m = 102 m el kilómetro (km) = 1.000 m = 103 m |
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Algunos submúltiplos del METRO (m) son:
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el decímetro (dm) = 0,1 m = 10-1 m
el centímetro (cm) = 0,01 m = 10-2 m (unidad de espacio en el sistema cgs). el milímetro (mm) = 0,001 m = 10-3 m el micrón (micra) = 1 milésima de mm = 10-6 m el milimicrón (milimicra) = 10-9 m el ángstrom = 10-10 m |
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Para las medidas de superficie se utiliza como unidad
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el METRO CUADRADO
y las conversiones se realizan elevando al cuadrado los factores vistos para las unidades de espacio. |
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Para las medidas de volumen se utiliza como unidad
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el METRO CÚBICO
y las conversiones se realizan elevando al cubo los factores vistos para las unidades de espacio. |
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Unidades de tiempo:
El tiempo tiene como unidad patrón internacional |
el SEGUNDO.
Es la unidad de tiempo en los sistemas cgs, MKS y técnico. |
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Algunos múltiplos del SEGUNDO (s) son, en sistema sexagesimal (Babilonia):
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el minuto = 60 s
la hora = 60 min = 3.600 s |
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Algunos submúltiplos del SEGUNDO (s) son, en sistema decimal:
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1 milisegundo = 10-3 s
1 microsegundo = 10-6 s 1 nanosegundo = 10-9s |
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Unidades de masa:
La masa es, en realidad, una medida de la "inercia", es decir, de la tendencia de un cuerpo a mantener su estado de movimiento en magnitud y en dirección. |
Está relacionada con la cantidad y calidad de átomos que lo forman. En condiciones normales es considerada como constante, aunque la teoría de la relatividad (Einstein) permite demostrar que varía con la velocidad con que se mueve (importante solamente para velocidades cercanas a la de la luz).
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La unidad internacional de masa es
Es la unidad de masa en el sistema MKS. |
el KILOGRAMO patrón, que es la masa de un cilindro de Platino-Iridio que se guarda en Sèvres (Francia).
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Algunos múltiplos y submúltiplos del KILOGRAMO MASA (kg) son:
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la tonelada métrica = 103 kg
el gramo = 10-3 kg (unidad de masa en el sistema cgs). el miligramo = 10-6 kg la uma (unidad de masa atómica) = 1,66 x 10-27 kg la UTM (unidad técnica de masa o unidad de masa en el sistema técnico) = 9,8 Kg |
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Unidades de velocidad:
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Se denomina "velocidad" de un cuerpo en movimiento a la relación entre el espacio recorrido y el tiempo empleado. (v = e/t). Es una medida de la variación de la posición de un cuerpo con el paso del tiempo.
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Las unidades de velocidad surgen de la relación (razón o cociente) entre las unidades de espacio y las de tiempo.
Algunas de las más utilizadas son: |
el centímetro por segundo (cm/s) (unidad de velocidad en el sistema cgs).
el metro por segundo (m/s) (unidad de velocidad en los sistemas MKS y técnico). el kilómetro por hora (km/h) las revoluciones (vueltas) por minuto (RPM) De allí surgen fácilmente relaciones tales como: 1 m/s = 102 cm/s l km/h = 1/3,6 m/s 1 m/s = 3,6 km/h |
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Unidades de aceleración:
Se denomina aceleración |
a la variación de una velocidad en magnitud, sentido o dirección. Es, por tanto, la variación de una variación, ya que la velocidad es una medida de la variación de la posición de un cuerpo con el paso del tiempo. a = v/t = (e/t)/t = e/t2
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Unidades de fuerza
La presencia de una fuerza solamente puede apreciarse por sus efectos |
Es la causa que puede modificar el estado de movimiento (magnitud y/o dirección) de un cuerpo. Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza se modifica su estado de inercia (tendencia a conservar su estado de movimiento). Ambas circunstancias pueden unificarse diciendo que cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (causa) se genera una aceleración (efecto).
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De la 2da. ley de Newton, que define aceleración como la razón entre la fuerza aplicada y la masa que recibe esa fuerza (a = F/m) puede deducirse
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la fuerza como el producto de la masa por la aceleración (F = m . a) y de allí se obtiene:
• en el sistema cgs: g cm/s2 , que recibe el nombre de "dina" (Din) (término que, en griego, significa "fuerza"). • en el sistema MKS: kg m/s2 , que recibe el nombre de "Newton" (N) (en homenaje al científico inglés). |
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En el sistema técnico, la unidad de fuerza es una unidad fundamental (no derivada de otras)
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el Kg fuerza, que es el peso del Kg masa patrón guardado en Sèvres, medido a nivel del mar y a 45º de latitud.
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De allí se obtiene la unidad de masa en el sistema técnico (UTM) deduciendo que:
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m = F/a y por tanto será kg/(m/s2), es decir, kg s2/m
La aceleración que relaciona el Peso (fuerza con que la Tierra atrae a una masa) con esa masa atraída (medido a nivel del mar y a 45º de latitud) es la llamada "aceleración de la gravedad" (g) y tiene un valor de 9,8 m/s2. Podemos establecer así que: Peso = masa . g |
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**** Nota importante:
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No confundir kg (masa) con Kg (fuerza).
Son unidades de dos magnitudes diferentes. La única relación que tienen es que l Kg (fuerza) es la fuerza con que la Tierra atrae 1 kg (masa) a nivel del mar y a 45º de latitud. |
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Por tanto, pueden establecerse las relaciones entre las unidades en los distintos sistemas:
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• l Kg (fuerza) = 9,8 N
• 1 N = 1/9,8 Kg (fuerza) • 1 N = 105 Din • 1 Din = 10-5 N |
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Unidades de trabajo:
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Se denomina "trabajo" (W - por "work" en inglés o "Werk" en alemán) a la medida de uno de los efectos posibles de la aplicación de una fuerza: el desplazamiento de un cuerpo, es decir, su cambio de posición.
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"Una fuerza realiza trabajo cuando hay desplazamiento del cuerpo sobre el cual se aplica. La fuerza debe contribuir al movimiento."
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(Prof. Armando Villamizar V.- M.D.U. Univ. de Los Andes - Colombia)
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Las unidades de trabajo se obtienen multiplicando la fuerza aplicada por la distancia recorrida:
W = F . e de donde: |
• en el sistema cgs: Din . cm, que recibe el nombre de "ergio" (erg) (por "energía" en griego).
• en el sistema MKS: N . m, que recibe el nombre de "Julio" (J) (en honor al científico francés Joule). • en el sistema técnico: Kg (fuerza) . m (Kgrm), que recibe el nombre de Kilográmetro. |
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Como la energía es la capacidad de producir trabajo
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también pueden usarse las unidades de trabajo como unidades de muchos tipos de energía,
especialmente la energía mecánica (cinética y potencial). |
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Como el llamado "momento" de una fuerza
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utilizado en el caso de las rotaciones alrededor de un punto (palancas, balanzas, etc.),
es el producto de una fuerza por la distancia que la separa del punto alrededor del cual rota, también las unidades de trabajo se utilizan como unidades de momento. |
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Unidades de potencia:
Se conoce como "potencia" |
la eficiencia de una fuerza para realizar un determinado trabajo,
es decir, la cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo: P = W/t Algo o alguien es más "potente" cuando puede realizar más trabajo en la unidad de tiempo, o tarda menos tiempo para realizar el mismo trabajo. Es una medida de la rapidez con que se efectúa un trabajo. |
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Las unidades se obtienen de la fórmula recién expresada:
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• en el sistema cgs, la unidad de potencia es el erg/s.
• en el sistema MKS, la unidad de potencia es el J/s, conocida como "Vatio" (W) (en honor al científico inglés Watt). • en el sistema técnico, la unidad de potencia es el Kgrm/s. • en Inglaterra y otros países de origen británico, se utiliza la libra-pie/s. • un múltiplo importante y muy usado es el kW (kilovatio), equivalente a 1.000 W. • también la potencia se expresa en HP (caballos de fuerza - ingleses), equivalentes a 76,6 Kgrm/s, o en CV (caballos vapor - franceses), equivalentes a 75 Kgrm/s. |
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El concepto de Energía:
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La energía es, a nuestro entender, el principio y el fin del universo que conocemos.
De la energía proviene la masa (que Lavoisier llamaba "materia") y el destino de toda masa es convertirse nuevamente en energía. |
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El concepto de Energía:
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La energía es, a nuestro entender, el principio y el fin del universo que conocemos.
De la energía proviene la masa (que Lavoisier llamaba "materia") y el destino de toda masa es convertirse nuevamente en energía. |
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La energía como tal, más la masa
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(energía concentrada de modo de estar ocupando un lugar en el espacio, es decir, en el resto de la energía), conforman la "materia"
(el "Todo", en oposición a la "Nada"). |
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Todo ocurre en el Universo bajo un principio:
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reducir la energía de un sistema.
Por ello los cuerpos caen, el agua caliente se enfría, etc. Hay una especialidad de la Física (llamada "Termodinámica") que brinda interesantes explicaciones sobre esto. |
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La energía se nos presenta en formas muy variadas:
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mecánica, térmica, eléctrica, luminosa, atómica, etc.
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Aquí solamente vamos a referirnos a la ENERGÍA MECÁNICA.
Existen 2 formas de energía mecánica: |
• la energía potencial
• la energía cinética |
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• la energía potencial
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que depende de la posición que ocupa un cuerpo (por ejemplo, la altura a la que se encuentra). En general su fórmula es: Ep = m . g . h (donde m = masa, g = aceleración de la gravedad, y h = altura).
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• la energía cinética:
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debida al movimiento que realiza en ese momento (en realidad, de la velocidad del mismo). En general su fórmula es : Ec = m . v2 (donde m = masa, y v = velocidad).
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