ESCUELA NORMAL SUPERIOR LEONOR ÁLVAREZ PINZÓN

GUÍA DE TRABAJO VIRTUAL Primera y segunda semana – segundo periodo

DOCENTE: JHON DARÍO RONCANCIO ALFONSO GRADO: 803-804-805

ÁREA: CIENCIAS NATURALES. ASIGNATURA: Prefísica

FECHA: 18 -26 mayo de 2020

Correo Electrónico: Jhon.roncancio@enslap.edu.co

TEMA: Escalares, vectores y unidades

PROCESO: Test y análisis

ACTIVIDADES:

1. Ver el video publicado en YouTube siguiendo el enlace: https://www.youtube.com/watch?v=P2TwphP0-xY

2. Complementar con la guía de estudio publicada en éste mismo documento.

3. Responder al examen de selección múltiple (Solo será válida la primera respuesta, si lo envía mas de una vez

solo servirá la primera) publicado en el siguiente enlace: https://forms.gle/CocLRiAm7xVbhf3G6

4. Si no puede conectarse a Internet para responder el Test resolver la guía publicada al final de éste

documento y enviarla al correo. Solo si no responde el test.

ÉXITOS

Medir una magnitud consiste en compararla con una cantidad arbitraria fija de la magnitud. Una medición se expresa

con un número seguida de un símbolo de la unidad usada.

Medir es comparar con una unidad patrón que el hombre establece como referencia.

Llamamos Magnitud, a todo aquello que se puede medir.

Las magnitudes pueden clasificarse en fundamentales y derivadas.

-Una magnitud fundamental es aquella que se define por sí misma y es independiente de las demás (masa, tiempo,

longitud, etc.).

-Una magnitud derivada es aquella que se obtiene mediante expresiones matemáticas a partir de las magnitudes

fundamentales (densidad, superficie, velocidad).

Unidad: Es una cantidad que se adopta como patrón para comparar con ella cantidades de la misma especie. Ejemplo:

Cuando decimos que un objeto mide dos metros, estamos indicando que es dos veces mayor que la unidad tomada como

patrón, en este caso el metro.

En el cuadro siguiente puedes ver las magnitudes fundamentales del SI (Sistema Internacional

de Medidas), la unidad de cada una de ellas y la abreviatura que se emplea para representarla:

Magnitud fundamental Unidad Abreviatura

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Temperatura kelvin K

Intensidad de corriente amperio A

Intensidad luminosa candela cd

Cantidad de sustancia mol mol

Múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI

Prefijo Símbolo Potencia Prefijo Símbolo Potencia

giga G 109 deci d 10-1

mega M 106 centi c 10-2

kilo k 103 mili m 10-3

Múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI

hecto h 102 micro µ 10-6

deca da 101 nano n 10-9

En la siguiente tabla aparecen algunas magnitudes derivadas junto a sus unidades:

Magnitud Unidad Abreviatura Expresión SI

Superficie metro cuadrado m2 m2

Volumen metro cúbico m3 m3

Velocidad metro por segundo m/s m/s

Fuerza newton N Kg·m/s2

Energía, trabajo julio J Kg·m2/s2

Densidad kilogramo/metro cúbico Kg/m3 Kg/m3

Además de las magnitudes anteriormente citada, también existen otros dos clases de magnitudes, las magnitudes

escalares y vectoriales.

-Magnitud escalar: Es aquella que queda perfectamente definida con sólo indicar su cantidad expresada en números y

la unidad de medida. Hablar de masa, temperatura, área o superficie, longitud, tiempo, volumen, densidad y la

frecuencia, nos referimos a nombres de magnitudes escalares.

-Magnitud vectorial: Magnitud que para definirla, además de la cantidad expresada en números y el nombre de la

unidad de medida, se necesita indicar claramente la dirección y el sentido en que actúan; y puede ser representada de

manera gráfica por medio de una flecha llamada vector, la cual es un segmento de recta dirigido.

Recordemos antes de continuar lo que es un vector.

Vector: El vector es un segmento orientado que posee 4 elementos fundamentales, estos son: Punto de aplicación,

(donde nace) dirección, sentido y módulo. Módulo hace referencia a la intensidad del vector. Por ejemplo, en los casos

de las fuerzas, si tuviéramos que representar una fuerza de unos 60 N (Newton), lo podríamos representar a través de

una flecha de unos 6 cm.

Acá toma importancia a lo que llamamos escala. La escala nos sirve para representar los vectores de cualquier magnitud

vectorial. En el ejemplo citado decimos que la escala fue de 1cm:10N. De esta manera se representan 60N en 6 cm.

La fuerza es la típica magnitud vectorial. Cuando una fuerza se aplica a un objeto, es necesario saber su punto de

aplicación, su dirección, sentido y el módulo o intensidad con la que dicha fuerza llega al cuerpo. Es decir que no alcanza

con decir que la fuerza vale o tiene un módulo de 42 N (Newton). Otras magnitudes vectoriales conocidas son:

Velocidad, aceleración, cantidad de movimiento, etc. entre otras.

El Movimiento de los cuerpos.

Cuerpo puntual: Los cuerpos reales son extensos, es decir tienen dimensiones y volúmenes apreciables, por ello, para

indicar su posición o seguir su movimiento es conveniente tomar un punto que lo represente, para esto es practico

elegir su centro de mas(C.M.) , que es el punto alrededor del cual se distribuye toda la masa de dicho cuerpo. El C.M.

no necesariamente coincide con el centro geométrico del cuerpo y, además, puede estar tanto dentro como fuera de

este.

Se denomina cuerpo puntual a aquel que es representado por su centro de masa, y en el que sus dimensiones son

despreciables comparadas con el resto de las longitudes que intervienen en el fenómeno por describir. Es un cuerpo

idealizado, inexistente en la naturaleza, pero muy práctico para resolver problemas.

El movimiento relativo.

Un pasajero que viaja en un colectivo puede considerarse en reposo con respecto al asiento del vehículo y, al mismo

tiempo, en movimiento con respecto a la calle o un árbol.

Entonces a través de este u otros ejemplo podemos decir: que un cuerpo puntual se encuentra en movimiento cuando

cambia su posición con respecto a un sistema de referencia.

Para indicar la posición de un cuerpo es necesario determinar un sistema de referencia, el cual es arbitrario.

En el espacio un sistema de referencia está determinado por tres coordenadas, si la localización se hace sobre un

plano, se necesitan dos coordenadas y si se realiza sobre una línea, una coordenada.

Desplazamiento, distancia y trayectoria.

El desplazamiento es una magnitud vectorial que se define como el cambio de posición de un cuerpo.

La distancia, en cambio, expresa la longitud del camino recorrido por el cuerpo, la distancia recorrida puede o no

coincidir con el desplazamiento de un cuerpo. Por ejemplo una carrera de natación de ida y vuelta en una pileta

semiolímpica de 25 m de longitud el desplazamiento total es cero, dado que la posición final e inicial del nadador

coinciden. Sin embargo la distancia recorrida es de 50 m.

Desplazamiento Ϫx= xf – xi siendo xf la posición final y xi la posición inicial

Se denomina Trayectoria a la línea formada por todas las posiciones tomadas sucesivamente por el móvil.

El movimiento de un cuerpo puntual puede describir diversas trayectorias, entre las cuales se destacan: las rectilíneas,

las parabólicas y las circulares.

Velocidad y Rapidez

La rapidez mide la prisa con la que se desplaza un móvil, sin aclarar con que dirección y sentido, es una magnitud

escalar que especifica el valor de la velocidad en un instante determinado.

La velocidad en cambio, es una magnitud vectorial, expresa tanto la rapidez de un cuerpo, como la dirección y sentido

de su movimiento.

t

xv

Aceleración

Para desplazar un cuerpo que está en reposo o detener uno que se

encuentra en movimiento es necesario aplicarle una fuerza.

La aceleración es la variación de la velocidad en unidad de tiempo. t

vv

t

va

if

y su unidad puede ser: /s2,

km/h2.entre otras.

MAGNITUDES Y UNIDADES

La Medida

Todo fenómeno físico es examinado por nuestros sentidos que nos dan la

primera información; a veces no correcta.

Por ejemplo: El considerar que muchas veces

personas distintas perciben sensaciones diferentes al

tocar a un cuerpo que está a temperatura fija; es preciso

dispones del termómetro para conocer, de una manera real

y objetiva, la temperatura de aquel cuerpo.

¿Qué es medir?

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

“Cuando se puede medir

aquello de lo que se habla y

se puede expresar en

números, se conoce algo

acerca de ello”.

Lord Kelvin

En la Edad de Piedra

Los primeros hombres

de ciencia : Los Brujos.

La primera clasificación

de la naturaleza :

Lo

Grande

Lo

Pequeño

Lo que

Vuela

Lo que se

arrastra

Magnitud

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Clases :

I. Por su Naturaleza

1. Magnitudes Escalares : ____________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

2. Magnitudes Vectoriales : __________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

Ejercicio : Determine si las siguientes cantidades son escalares o vectoriales

a) Área : _____________________

b) Fuerza : _____________________

c) Velocidad : _____________________

d) Masa : _____________________

II. Por su Origen

1. Magnitudes Fundamentales : ________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

Magnitud Unidad de Base Símbolo

Longitud

Masa

Tiempo

Intensidad de

Corriente Eléctrica

Temperatura

Intensidad de luz

Cantidad de sustancia

Las primeras

mediciones :

El ojo

Las partes del cuerpo :

La Mano

El pie

1 pulgada

2. Magnitudes Derivadas : _________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

Cantidad de Medida.- Es el valor determinado de una magnitud.

Así se miden las magnitudes de :

Masa : 20 kg (kilogramos)

Tiempo : 30 s (segundos)

Longitud : 5 m (metros)

Para ejecutar una medida es preciso disponer de una unidad.

Unidad Patrón.- Toda unidad patrón ha de poseer una condición

fundamental : la de ser invariable.

Por ejemplo :

5 m, significa tomando como unidad el metro se establece que 1 m está contenidos _____ veces en ella.

La Masa

Toda la materia, desde los más pequeños componentes de los átomos

hasta los mayores cuerpos celestes, posee una propiedad que llamamos masa.

La masa de un cuerpo se determina pesándolo, es decir, comparando su masa

con la de otro cuerpo de masa conocida, por ejemplo 1 kg. La masa también se

considera como una resistencia que se opone al cambio en el estado de reposo

o movimiento de un cuerpo : la inercia. Mediante la inercia se puede calcular la

masa del átomo y la del Sol.

¿Cuánto pesa 1 kg?

La unidad de masa, el kilogramo, se adoptó

durante la Revolución Francesa. Se admitió por

convenio que 1 kg era la masa de agua contenida en

un recipiente de 1 dm3 (1 litro) a una temperatura

de 4 ºC. Sin embargo, al no ser una definición totalmente exacta, se construyó 1 kg patrón con una masa muy

parecida a la de 1 litro de agua, que actualmente es la unidad fundamental de masa.

Observación :

Dos de las unidades bases

(Ampere y Kelvin) tienen el

nombre de dos científicos,

por consiguiente el símbolo

de estas unidades se

escribe con letra

mayúscula.

1 m 1 m 1 m 1 m 1 m

1 m

Cuerpos de masa pequeña y grande

Abajo se comparan las masa de diferentes objetos. A la izquierda se representa la masa de un electrón y a

la derecha la masa del Sol. Comparando las distintas masa de estos cuerpos podemos hacernos una idea de las

enormes diferencias que existen entre el microcosmos y el macrocosmos.

Kilogramo patrón

El kilogramo patrón se guarda en una vitrina de doble cristal para evitar que el polvo y la humedad afecten

su masa. Se encuentra en la Oficina de Pesas y Medidas de París.

EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1. La unidad fundamental de la longitud es el : a) Segundo b) Pulgadas c) Metro d) Litro e) Centímetro

2. La unidad fundamental del tiempo es :

a) Hora b) Kilogramo c) Metro d) Segundo e) Gramo

3. Según el sistema internacional las magnitudes

son : a) 2 b) 4 c) 8 d) 5 e) 7

4. Magnitud es :

a) Magnífico b) Lo que se puede oler c) Lo que se puede ver d) Lo que se puede medir e) Lo grande

5. Enumera 3 unidades con que se mide la

longitud a) ___________ c) ___________ b) ___________

6. Enumera 2 unidades con que se mide el volumen

a) ___________ b) ___________

7. En qué conjunto van : fuerza, área,

aceleración, volumen, masa, tiempo

Magnitudes Magnitudes Escalares Vectoriales 8. Medir es :

a) Comparar 2 o más cantidades teniendo a

uno de ellos como base patrón. b) Usar instrumentos. c) Hallar la altura.

9. En 30 kg, ¿cuántas unidades de kilogramos

hay? a) 15 b) 20 c) 30 d) 25 e) 45

10. Indique la cantidad de medida

3 m ________ 25 kg ________ 3 s ________

11. Coloque su respectiva unidad de medida en los

siguientes casos : Longitud : 5 ________

12. Masa : 25 ________ 13. Tiempo : 36 ________

14. Aproximadamente , ¿cuántos millones de Lunas hay en el Sol? a) 20 b) 30 c) 2 d) 15 e) 29

15. En 1 átomo de carbono, ¿cuántos electrones

hay aproximadamente? a) 10 000 b) 5 c) 5 000 d) 20 000 e) 2 000

1. La unidad fundamental de la temperatura es el a) Celsius b) Farenheit c) Kelvin d) Metro e) Kilogramo

2. La unidad fundamental de la cantidad de

sustancia es el : a) Mol b) Kelvin c) Metro d) Kilogramo e) Segundo

3. En las unidades base, ¿cuántos reciben el

nombre de científicos? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

4. ¿Cuál de las unidades bases siguientes es

nombre de un científico? a) Metro b) Kelvin c) Segundo d) Mol e) Candela

5. Aproximadamente, ¿cuántos litros de agua

equivalen a un hombre? a) 20 b) 30 c) 50 d) 70 e) 80

6. Aproximadamente, ¿cuántos hombres equivalen

a un trasatlántico? a) 100 b) 125 000 c) 200 d) 3 000 e) 30 000

7. ¿Qué magnitud física no es fundamental en el

sistema internacional? a) Longitud b) Peso c) Temperatura d) Intensidad de corriente eléctrica e) Intensidad luminosa

8. El _____ es unidad básica de la masa y en el sistema internacional se le representa por ___

a) segundo; s b) metro; k c) kelvin ; k d) kilogramo ; kg e) kilogramo ; kg

9. ¿Qué relación es correcta en el sistema

internacional? I. Segundo seg II. Mol mol III. Ampere A a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) II y III

10. Las magnitudes según su naturaleza son :

I. Fundamentales III. Vectoriales II. Escalares IV. Derivadas a) I b) I y II c) II y IV d) II y III e) I y IV

11. Del ejercicio anterior, según su origen son :

a) Sólo I b) Sólo II c) II y III d) I y IV e) II y I

12. La unidad base de la intensidad luminosa es :

a) Metro b) Candela c) Mol d) Segundo e) Kilogramo

13. Una magnitud derivada :

a) Longitud b) Velocidad c) Tiempo d) Masa e) Temperatura

14. Coloque la unidad correspondiente :

Temperatura = 35 _________ 15. Coloque la unidad correspondiente :

Tiempo : 5 _________