viernes, 28 de septiembre de 2012

MAGNITUDES VECTORIALES Y ESCALARES

Se conoce como magnitud  a todo concepto puede compararse y sumarse; las magnitudes  se pueden clasificar en magnitudes escalares y magnitudes  vectoriales. Las magnitudes físicas  son herramientas construidas y aceptadas por los científicos  que se utiliza para plantear modelar y solucionar problemas.Las distintas magnitudes físicas de dividen en: magnitudes físicas escalares y magnitudes físicas vectoriales.

Los escalares y las magnitudes físicas escalares pueden operarse siguiendo  las reglas de la aritméticas y el álgebra, las magnitudes escalares físicas solo puede sumarse o restarse entre si cuando tienen las mismas unidades podemos multiplicar o dividir magtudes físicas escalares con unidades iguales  o diferentes hemos llamado unidades derivadas; algunas magnitudes físicas , además de un numero, requiere de la especificación de una dirección y un sentido para quedar completamente definidas.A ese tipo de magnitudes se les denomina magnitudes vectoriales.

Una magnitud vectorial es una  magnitud que para especificar completamente requiere:

  • Un escalar o magnitud
  • Una dirección y
  • Un sentido
Magnitudes físicas vectoriales es una magnitud física que además de magnitud dirección y sentido, requiere una unidad

LOS VECTORES COMO HERRAMIENTAS PARA LA MODELIZACION  DE  FENÓMENOS FÍSICOS

Un vector es un segmento de recta dirigido  que se caracteriza por los siguientes parámetros:

1.-Un origen o punto de aplicación:A
2.-Un extremo B
3.-Una dirección: de la recta que lo contiene
4.-Un sentido: indicado por la punta de flecha en B
5.-Un modulo: indicativo de la longitud del segmento AB

Los vectores son idealizadores que nos permite describir la interacción entre objetos y plantear algebraica mente diversas de la vida  cotidiana y de la actividad científica y tecnologíca

REPRESENTACION GRÁFICA DE MAGNITUDES FÍSICAS VECTORIALES

La representacion gráfica se refiere a  una representacion intuitiva que asocia a de un vector las magnitudes vectoriales flechas de tamaño e inclinaciones  para establecer así la magnitud, la dirección y el sentido.
La presentacion analítica se refríre a representacion de vectores mediante números que nos indique las  propiedades del vector.

OPERACIONES CON VECTORES

Multiplicación de los vectores por escala:

Los vectores pueden multiplicar por un escalar esto produce un largamiento o encogimiento del vector , incluso puede invertir su sentido, aunque su dirección nunca podrá ser combinada por un escalar.

Suma de vectores:

la suma de vectores nos proporciona  el resultado aplicar dos fuerzas a un mismo cuerpo el escalar que solo tiene una magnitud la suma de dos vectores debe tomar en cuenta la magnitud, dirección y sentido de cada uno de ellos.



MÉTODO DEL POLÍGONO

El método de polígono aplicado a la adición de dos vectores únicamente para sumar cualquier numero de vectores.

MÉTODO DE PARALELO GRAMO

En sistemas de vectores concurrentes formados únicamente por dos vectores la resultante puede obtenerse graficamente sumando los vectores mediante el método del paralelo gramo.

TRATAMIENTO DE ERRORES EXPERIMENTALES

Los errores en las mediciones, pueden deberse a los malos habito, descuidos o fallas cometidas por el observador puede tener influencia el medio, la falta de calibración y los defectos de los instrumentos de medición. Con objetos de caracterizarlos, calificarlos a los errores en sistematicos y elaterios.

  • Los errores sistematicos se deben a causa que pueden ser controladas o eliminadas. siempre afectan la medida de la forma y en la misma magnitud.
  • Los errores aleatorios también son llamados estocásticos, fortuitos o azarosos; son producto del azar o de causas que no podemos controlar. Si  repetimos una medidas cierto numero de veces en condisiones reproducibles no obtendremos siempre el mismo valor.
Los errores sistematicos son constantes a través de un conjunto de lecturas y afectan el resultado siempre de la misma forma. Los errores sistematicos no puede eliminarse totalmente, pero su identificacion es un buen punto de partida  para su elimenacion y/o disminución.

Los errores elaterios no son constantes  a través de un conjunto de medidas y tiene igual posibilidas de ser positivos o negativos de un valor central que puede ser calculado: el promedio  aritmético (x).
Los promedios o medidas aritméticas es la mejor estimación de la medida cuando, bajo las misma condiciones, se obtiene n medidas de la magnitudes x. Los errores aleatorios siempre están presentes, no podemos eliminarlos, lo que podemos hacer es utilizar la teoría de probalibilidad para establecer el grado de confianza que se tiene en una medida en particular.



PRECISIÓN Y EXACTITUD EN LA MEDIDA

La exactitud es la descripción de que cerca se encuentra una medida de algún valor aceptado, de modo que un resultado sera mas exacto mientras  menor sea el intervalo de incertidumbre en la medida . Toda medida debe expresarse indicando:

a.-Su valor numérico
b.- Su incertidumbre y
c.-Sus unidades

La precisión  se refiere a cuan constante son las medicision no implica exactitud
Se llama sensibilidad de un instrumento de medida a la menor division de escala; es la unidad de la menor lectura que puede ser realizada sin estimaciones, la mínima escala o division mas pequeña de la cinta métrica son los milímetros y que su sensibilidad se determina en milímetros.Precisión también se refiera la finura como que puede darse los resultados






COMPARACION DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES  CON ALGÚN VALOR ACEPTADO

El error absoluto asociados a una medida (Ea) se obtiene apertir  de la diferencia entre el valor medio (Vm) y el valor aceptado (Va) de la respectiva magnitud:

Ea=Vn-Vm

La formula para la desviacion estándar (Xn-(X)) corresponde al error absoluto de cada medida  respeto al valor .El error absoluto experimental no proporciona una idea clara de la bondad de la medición  efectuada; el error absoluto al valor aceptado, obteniéndose así el valor relativo (Er), como el error relativo porcentual.
El llamado "valor verdadero" es una realidad un concepto absolutamente inaccesible en el proceso de medición pretendemos estimar de forma aproximada el valor de la magnitud medida


















                                                                      








































aritmetico

jueves, 27 de septiembre de 2012

INTERPRETACION Y REPRESENTACION DE MAGNITUDES FISICAS EN FORMA GRAFICA

El universo físico esta conformado por todo aquello que puede medirse, entonces es común decir que la física es una ciencia cuantitativa, una ciencia de mediciones y experimento.
El experimento es un recurso que nos permite:

a.- comprobar alguna teoría con el fin de validarla o desecharla.
b.-Encontrar las relaciones entre las variables involucradas en un fenómeno determinado.

El experimento es un recurso utilizado en física como un medio para encontrar relaciones entre magnitudes  físicas  como medio para y expresarlas mediante una ecuación.También un experimento suele variarse  una magnitud con la finalidad de observarse el efecto que se produce  sobre otra para decidir si existe una relación entre ambas puede recurriese a la graficacion.

En la metodología experimental se llama variable independiente al factor que es cambiado o manipulado el experimento.
Un experimente podemos encontra la relación matemática entre dos variantes, apoyando nos en el análisis graficos

En un sistema de coordenadas los datos correspondientes a la variable  independiente en el eje de las básicas:el eje x; la variante dependiente  se grafican en el eje vertical o eje  de las ordenadas: el eje y

Galileo se acostumbra expresar las leyes físicas no verbal, sino como relaciones matemáticas  se representa con símbolos las diversas magnitudes físicas y con operaciones matemáticas las formas en que se relacionan entre si, a partir de la experimentación con los cuerpos libre de galileo llego a la conclusión de que "las distancias que recorre un cuerpo en caída libre son proporcionales a los cuadrados de los tiempos  que emplea en recorrerlas".







LAS FISICA Y SU IMPACTO EN LA CIENCIA Y LA TECNOLOGIA

El objeto fundamental de estudio de la física es la naturaleza.
La física es la ciencia que estudia las interacción entre la materia y la energía con el fin de encontrar leyes generales.Estas leyes generales nos sirve para entender como ocurren los fenómenos naturales en las diferentes escalas del universo.

La visión que teníamos del universo era la que habíamos heredado de los antiguos griegos , en especial de Platón y aristoteles; una de las teorías fue LA TEORÍA GEOCÉNTRICA (goe: tierra; centrismo: centro) en esta teoría dice que la tierra en el centro del universo y los planetas incluido el sol fue formulada por aristoteles (348-322 a. c.) y complemetada por claudio ptolomeo.Fue cuestionada por copernico y el decía que la tierra y los demás planetas rodeaban alrededor del sol galileo galilei coincidía con coperdico se apoyo en la observacion experimental.

La ciencia se consolida durante los siglos XIX y XX, adquiriendo su concepción actual, es una actividad que tiene como objetivo comprender la naturaleza y producir conocimientos.





LAS RAMAS DE LA FÍSICA Y SU RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS Y TECNICAS

La física se ha especializado en diversos campos, agrupados en tres grandes categorías: FÍSICA CLÁSICA, FÍSICA MODERNA Y FÍSICA APLICADA dividiendose en teoría y experimental.
La física clásica: su nacimiento se asocia con los trabajos de galileo y newton; incluyen a la mecánica, la óptica, la acústica, la termodinámica y el electromagnetismo.
La física moderna: surgió a principios del siglo xx con el desarrollo de la teoría cuántica de max planck y la teoría de la relatividad de albert elinsten; las ramas que tenemos en la física moderna son: mecánica cuántica, mecánica relativista, termodinámica cuántica y electrodinámica cuántica.
La física aplicada: da al estudio especifico de fenómenos en diferentes escalas y manifestaciones energéticas

Una tecnología nueva se desarrolla a partir de una serie de descubrimientos motivados por una simple curiosidad.
El dr. Mario molína henriquez, científico mexicano especializado en químico atmosférico investigo los efectos dañinos de los clorofluorocarbonos sobre la capa de ozono tras esta investigación obtuvo el premio nobel de química que fue el otorgado en 1995.






LAS HERRAMIENTAS DE LA FISICA

El trabajo científico se orienta a la proposición de los modelos matemáticos y a la actividad experimental como medio de investigación de las herramientas, la fundamental y principal de investigación que les permita observa, razonar y relacionar también usando los  sentidos y los instrumentos para la observacion y medición de los fenómenos que estudian para comunicar sus descubrimientos es el lenguaje. Las matemáticas son el lenguaje científico por excelencia, debido a sus cualidades de ser preciso, sintético, sencillo y universal; son herramientas importantes para modelar fenómenos y para hacer predicciones, en el lugar de adivinar.



MAGNITUDES FÍSICAS Y SU MEDICIÓN
Magnitudes Fundamentales y Derivadas

La obtención del modelo matemático describe un fenómeno en particular como punto de partida  cuantitativo en cuestión. Las magnitudes físicas pueden clasificarse en magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas; Logitudes fundamentales son llamadas así porque a partir  de ellas son posibles definir a las derivadas.
Son siete las magnitudes física fundamentales  se usan para expresar los resultados de las mediciones de los distintos fenómenos naturales estudiados por la física:
  • longitud
  • masa
  • tiempo
  • intensidad de corriente eléctrica
  • temperatura
  • cantidad de sustancias
  • intensidad luminosa
Se conoce como dimensión de la cantidad a la combinacion especifica de las magnitudes fundamentales que se requiere para expresar alguna otra de las diversas.
 
 
MEDIDA DIRECTA E INDIRECTA DE MAGNITUDES
 
Para medir algo, se realiza dos acciones separadas: establecimiento de un patrón o unidad y una comparacion entre la unidad y la magnitud física a ser medidas. Llamamos  medición al proceso de asignar un numero a una magnitud física como resultado de comparar.
La comparacion inmediatas de objetos corresponde a las llamadas medidas directas se efectúan entre magnitudes que, aun  cuando están relacionadas  con lo que se desea medir, son de la naturaleza distintas; estas son las medidas indirectas.
 
LOS SISTEMAS DE  MEDIDA
 
Parte de la regla mas antigua de la que se tiene memoria: el cuerpo humano y son el codo, palmo, pie, pulgada, yardas y brasas.
El sistema métrico decimal es un sistema  de unidades de media que incluye al metro (m), al kilogramo (g), y al litro (l), juntos con sus múltiplos y submúltiplos  podemos expresar  medidas de longitud, masa y capacidad.
 
UNIDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL
 
El sistema internacional de unidades (si) define las unidades fundamentales para expresar las medidas en todos los niveles de precisión y en todas las áreas de las ciencia, la tecnología y el entorno humano En el si hay dos clases de unidades:
 
  • unidades fundamentales, son aquellas que para definirse necesitan de un patrón estandarizado e invariable
  • unidades derivadas, son aquellas que se define por medio de relaciones matemáticas a partir de las unidades fundamentales y  se utilizan para medir magnitudes derivadas
NOTACIÓN CIENTÍFICA Y PREFIJOS

Los científicos utilizan una forma abreviada basada en potencias de 10 que recibe el nombre de notación diez. La notación científica facilita muchos tipos de calculo de numéricos.
Por ejemplo:


SISTEMA  MKS

El sistema mks es un subsistema del si que se utiliza  con mucha frecuencia en física sus magnitudes  se definen  de la misma manera  que en el si  y sus unidades  fundamentales  correspondientes  son: el metro, el kilómetro y el segundo.

SISTEMA DCGS E INGLES

El sistema ingles herencia del antiguo  sistema británico  en el que empelaba pulgadas, pies, millas, libras o galones como unidades fundamentales: el centímetro, el gramo y el segundo