Introducción a la Física 1
Cuestionario
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Defina los siguientes conceptos:
Física: Es una ciencia fundamental que estudia y describe el comportamiento de los fenómenos naturales que ocurren en nuestro universo. Es una ciencia basada en observaciones experimentales y en mediciones. Su objetivo es des arrollar teorías físicas basadas en leyes fundamentales, que permitan describir el mayor número posible de fenómenos naturales con el menor número posible de leyes físicas. Estas leyes físicas se expresan en lenguaje matemático, por lo que para entender sin inconvenientes el tratamiento del formalismo teórico de los fenómenos físicos se debe tener una apropiada formación en matemáticas.
Teoría científica: Síntesis de una gran cantidad de información que abarca diversas hipótesis probadas y verificables de ciertos aspectos del mundo natural. Ningún experimento resulta aceptable a menos que sea reproducible, es decir que produzca un resultado idéntico independientemente de cuando, donde y por quien sea realizado. Los resultados de los distintos experimentos se reúnen para formar una teoría. Una teoría es la síntesis de todas las observaciones realizadas en los experimentos, que debería hacer posible predecir el resultado de nuevos experimentos antes de que se realicen. Pero no se debe esperar que una teoría explique ciertos fenómenos de una vez por todas, si mas bien los coordine dentro de un conjunto sistemático de conocimientos. La validez de una teoría puede probarse únicamente con el experimento.
Mecánica. Es una rama de la física. Su objetivo es describir (con la cinemática) y explicar (con la dinámica) el movimiento de los cuerpos.
Cinemática. Describe el movimiento de los cuerpos sin preocuparse de las causas que lo producen.
Dinámica. Describe el movimiento de los cuerpos considerando las causas que lo producen, y las causas del movimiento son las fuerzas.
Hipótesis: Suposición bien fundamentada, considerada como un hecho cuando se demuestra experimentalmente.
Hecho: Acuerdo entre observadores competentes sobre una serie de observaciones de un fenómeno particular.
Ley: Comprobación de una hipótesis sin ninguna contradicción. Una ley física se considera como tal cuando todos los experimentos obedecen esa ley, si en algún caso no se cumple, deja de ser ley física. ¿Son las leyes terrestres válidas en todo el Universo? Hay que usarlas y después evaluar su resultado. No se debe pretender buscar una nueva ley para explicar algún fenómeno en el cual las leyes ya existentes no parecen encajar satisfactoriamente, porque esto conduce al caos lógico. Aunque se debe estar dispuesto a aceptar nuevas leyes naturales si su adopción demuestra ser necesaria.
Ciencia: Método para dar respuestas a preguntas teóricas. La ciencia descubre hechos y formula teorías.
Tecnología: Método para resolver problemas prácticos, usa técnicas y procedimientos para aplicar los descubrimientos de la ciencia.
Modelo: Concepto introducido por los científicos para ayudarse a visualizar posibles procesos dentro de un sistema físico. Un modelo se usa para representar la realidad física y debe tener en cuenta dos aspectos conflictivos entre sí:
a) tiene que ser lo bastante simple para como para ser elaborado con métodos matemáticamente rigurosos,
b) debe ser realista para que los resultados obtenidos sean aplicables al problema considerado. La sencillez del modelo, su belleza matemática, es incompatible con la fidelidad al problema real.
Uso de Matemáticas en Física: Es el lenguaje de las ciencias, es lo que establece una conexión entre la teoría y el experimento. Las leyes Físicas se expresan en lenguaje matemático, en general de nivel muy avanzado.
Indica Cuales son las Unidades de medida de las magnitudes físicas fundamentales en mecánica.
Magnitud Física Unidad de medida Símbolo
Longitud Metro m
Tiempo Segundo s
Masa Kilogramo kg
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.
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.
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 de Pesas y Medidas en Sevres, cerca de París, Francia. Este patrón es confiable porque dicha aleación es muy estable.
Define las siguientes Magnitudes Físicas derivadas
Se llaman magnitudes físicas derivadas, porque se derivan de las magnitudes físicas fundamentales
área = longitud por longitud, se mide en m2
aceleración = longitud/tiempo al cuadrado, se mide en m/s2
fuerza = masa por aceleración, se mide en Newton, N = kg m/s2
densidad = masa/volumen, se mide en kg/m3, etc.
Indica las Unidades de medida de las magnitudes físicas fundamentales.
Magnitud Física Unidad de medida Símbolo
Temperatura Kelvin K
Corriente eléctrica Ampere A
Intensidad luminosa Candela Cd
Cantidad de sustancia Mol mol
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https://www.ecured.cu
https://www2.dgeo.udec.cl/juaninzunza/docencia/fisica/cap1.pdf
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