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MAGNITUDES EN LA COTIDIANIDAD Presentado por: BRIGITH GONZALEZ YEPES JULIAN DAVID ALVAREZ MOLANO MIGUEL ERNESTO SUAREZ

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MAGNITUDES EN LA COTIDIANIDAD

Presentado por: BRIGITH GONZALEZ YEPES JULIAN DAVID ALVAREZ MOLANO MIGUEL ERNESTO SUAREZ MARIA FERNANDA PRIETO RODRIGUEZ

Presentado a: MIGUEL ANGEL GRANADOS PEÑARANDA

FISICA I INGENIERIA DE SISTEMAS FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA 2020

INTRODUCCIÓN

A lo largo de la vida el ser humano ha ligado todas sus acciones a procesos físicos, siendo estos encargados no solo de dar un concepto teórico o formativo para las personas, sino que además han permitido la evolución del ser y de este con respecto al medio que lo rodea. Pero es casi invisible dicho tema en relación con el desarrollo de las actividades cotidianas. Es por ello que desde el trabajo que a continuación se presenta se da a conocer como desde la realización de las actividades cotidianas se da un concepto teórico de las diversas magnitudes existentes y a su vez de las unidades que las componen. Adicional al desarrollo de los conceptos de manera textual, se da una relación entre las magnitudes propuestas como ejes del ejercicio laboral de cada uno de los integrantes del grupo; y el desarrollo de ejercicios; que explican desde la praxis la conversión a la cual están expuestas las magnitudes y las unidades correspondientes a cada una. Por último se expone la importancia de la temática abordad con respecto a la función laboral y/o desarrollo de las actividades cotidianas.

OBJETIVOS

GENERAL Abordar la temática de Magnitudes y Unidades.

ESPECIFICOS 

Investigar diversas fuentes sobre los conceptos antes mencionados.



Relaciones dichos conceptos con el ámbito laboral de cada integrante del grupo.



Analizar el tema de magnitudes físicas, haciendo uso de los patrones de medida, aplicado en el manejo de los distintos campos laborales.



Aplicar correctamente el factor de conversión en los distintos sistemas de unidades, para expresar diferentes variables.

MAGNITUDES EN LA COTIDIANIDAD

1. Consulte en las fuentes sugeridas para el curso y proponga dos conceptos fundamentales, el primero entonces es: ¿qué es una magnitud?, y el segundo ¿qué es una unidad? Para empezar se define Magnitud como ¨aquello que siendo susceptible de aumento o disminución puede además ser medido… Para que una magnitud sea medible, esto es, para que podamos expresar cada uno de sus estados por un número, es necesario poder definir la igualdad y la suma de dos de su misma especie¨ (GALAN GARCIA JOSE. Sistema de Unidades Físicas) Es decir que Magnitud es todo aquello que puede ser medido, como por ejemplo la longitud, el tiempo, la masa, etc. Para poder realizar un proceso de medición se toma en comparación dos magnitudes de la misma especie, donde uno de estos datos se toma como patrón para así generar la comparación y dar un resultado basado en un número y una unidad de medida. Dentro de este tema encontramos 1. Magnitudes fundamentales: Se conocen como base, debido a que no se definen en función de otras magnitudes físicas. Dentro de estas magnitudes se conocen: 1. Longitud, 2. Masa, 3. Tiempo, 4. Temperatura, 5. Intensidad de corriente eléctrica, 6. Intensidad luminosa, 7. Cantidad de sustancia. Todo lo anterior se dio como planteamiento en 1960 en Ginebra, Suiza; durante la búsqueda de un concepto claro y preciso de Unidades, en el cual se establece un Sistema Internacional con 7 magnitudes fundamentales y las cuales hasta el día de hoy se mantienen vigentes para la investigación, trabajo de campo, etc. 2. Magnitudes derivadas: Son el resultado de la multiplicación o división de las magnitudes fundamentales.

Así como encontramos que el tema de magnitudes se puede clasificar en: 1. Magnitudes Escalares: las cuales se caracterizan por tener un número real y una unidad (patrón de medida) por ejemplo: 60 kg... 60 representa el número real y kg su unidad. 2. Magnitudes Vectoriales: Las cuales sin aquellas que tienen un número real, una unidad y una dirección o sentido. Por otra parte se toma el concepto Unidad el cual se define como ¨un conjunto de unidades que representan las magnitudes físicas de interés se les llama sistema de unidades, y se utilizan como unidades para medir otras cantidades de las magnitudes correspondientes. Para definir un sistema de unidades es necesario establecer: - La base del sistema, es decir, las magnitudes que se toman como fundamentales. - La cantidad que se elige como unidad de cada magnitud fundamental. - Las ecuaciones de definición de las magnitudes derivadas, los valores de las constantes de proporcionalidad de estas ecuaciones¨ (Beléndez, T, Magnitudes y unidades (Resumen)) Es decir que una Unidad es un patrón que es conocido para la sociedad para determinar una medida, es un concepto arbitrario. Y aunque es un tema complejo, su estudio se realiza desde las civilizaciones egipcias por su deseo de encontrar referencias, métodos de medición para dar una concatenación con sus labores diarias, tomando como instrumentos de medición partes de su cuerpo, se da en dicha época lugar a nociones como longitud, tiempo; lo cual trasciende y da paso a científicos unificar el tema de medición. Se da en primer lugar un Sistema de Unidades Decimal (1795) donde se dan nociones de unidades fundamentales como metro, kilogramo- peso y litro. Seguido a ello en 1881

Karl Gauss propone el Sistema Cegesimal o CGS donde las unidades fundamentales son centímetro, gramo-masa y segundo. Ya en 1935 Giovanny Giorgi trata del Sistema MKS y habla de unidades fundamentales tales como metro, kilogramo- masa y segundo. Finalmente en 1960 se toma como base el Sistema MKS, que da pasó al Sistema Internacional de Unidades (SI), las cuales se toman como unidades de medidas utilizadas en el campo científico. Entre las cuales encontramos 1. Metro 2. Kilogramo 3. Segundo 4. Kelvin 5. Mol 6. Candela 7. Ampere, estas anteriormente citadas estas concatenadas con las magnitudes fundamentales.

Fuente Referente1_ Física. Richard Fabián Reyes.

Adicional a ello se encuentra otro Sistema de Medida Ingles dado en 1799 y se da una amplitud en cuanto a medidas, dentro de las cuales se encuentra medida y peso; así como en unidades a Milla, pulgada, onza, libra, galón, etc. A su vez se encuentra sistema de unidades absolutos (donde su magnitud fundamental es masa y no peso) y sistemas

de Unidades Técnicos o Gravitacionales (su magnitud fundamental es peso y como derivada la masa) Para finalizar vemos como la relación magnitud y unidad se encuentra en una expresión, que permite una asociación a una labor cotidiana, y por ende su experimentación o estudio da una mayor claridad de todo científicamente que lo compone para su ejecución.

2. Identificar 5 magnitudes de uso diario. Para la ejecución de este punto se tomó como base las siguientes magnitudes: 1. Longitud 2. Tiempo 3. Temperatura 4. Masa 5. Corriente eléctrica

3. Definición y significado de las magnitudes mencionadas.

TEMPERATURA ¨la magnitud física que indica que tan caliente o fría es una sustancia respecto a un cuerpo que se toma como base o patrón es la Temperatura.¨ (Pérez Montiel, Héctor. Física General). Es decir la temperatura es la magnitud que permite dar un concepto de calor o frio en relación a propiedades físicas como alteraciones, dilatación, resistencia eléctrica, etc. Dicha magnitud no depende de sí misma para su variación, más bien

depende del entorno al cual se ve expuesto. ¨la energía cinética media o promedio de las moléculas del cuerpo o del sistema. Por ello, se considera que sus moléculas no tendrían energía cinética traslacional a la temperatura denominada cero absoluto y que corresponde a Kelvin o -273 °C¨ (IDIB) Es por ello que dentro de las unidades de medición para la Temperatura encontramos: 1. Grados Celsius (ºC), 2.Grados Fahrenheit (ºF) 3.Grados Kelvin (K). cero absoluto (0 K) corresponde a -273,15 ºC. Este tipo de medición se da gracias al movimiento de partículas dentro de un sistema, al cual a mayor movimiento aumenta la temperatura, y a menor movimiento la temperatura tiende a disminuir. Su fórmula es: T=k⋅

Fuente: https://www.fisicalab.com/apartado/temperatura

LONGITUD Parto de la definición de Longitud como ¨ la cantidad base que usamos para medir distancias o dimensiones en el espacio. Solemos decir que longitud es la distancia entre dos puntos. Sin embargo, esa distancia dependerá de cómo se recorra el espacio entre los dos puntos, que podría ser una trayectoria recta o curva¨ (Jerry D. Wilson, Anthony J. Buffa, Física). Aunque este tipo de magnitud hace referencia la distancia recorrida por un cuerpo teniendo en cuenta dos puntos; también hace referencia a una medida con respecto a altura o ancho de un cuerpo. La unidad para este tipo de magnitud es el metro (m) con sus respectivos submúltiplos (unidad más pequeña que el metro) y múltiplos (unidad más grande que el

metro), cabe aclarar que este tipo de unidad no es representativo para países como Inglaterra o Estados Unidos donde toman conceptos como Yarda (reemplazando el metro 914 cm) y Milla (reemplazando el kilómetro 1609m).

Fuente https://www.smartick.es/blog/matematicas/recursos-didacticos/medidas-de-longitud/

Fuente: https://www.centroestudioscervantinos.es/medidas-de-longitud/

Para terminar la conversión en este tipo de magnitud, cuando se realiza el cambio de una unidad mayor a una menor se efectúa una multiplicación y se es un cambio de una unidad menor a una mayor se divide. TIEMPO En el Diccionario de la Real Academia Española se define por tiempo ¨Magnitud física que permite ordenar la secuencia de los sucesos, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y cuya unidad en el sistema internacional es el segundo.¨ (RAE) Al ser una magnitud fundamental, se representa por la variable t y como múltiplos se encuentran la hora, el minuto, etc. Adicional el tiempo está implicado en magnitudes derivadas como la velocidad, aceleración, etc. Para concluir dentro de las fórmulas que tiene implícito el tiempo, en este caso se tomara la siguiente ecuación; donde se tiene t = tiempo medido en s. s = rapidez promedio medida en m/s. d = distancia medida en m.

Fuente: https://revistas.um.es/analesumciencias/article/view/101261/96481

MASA Se define masa como ¨cantidad base con que describimos cantidades de materia. Cuanto más masa tiene un objeto, más materia contiene.¨ (Wilson. Jerry D, Buffa. Anthony J. FISICA.) al ser una magnitud fundamental se observa la masa con unidad de Kilogramo (kg), para dicha magnitud se tiene la siguiente clasificación: 1. Masa Inerte: es la resistencia que un cuerpo opone a modificar su estado de reposo o movimi ento. 2. Masa gravitatoria o pesada: es la cantidad de materia que un cuerpo posee. Se mide mediante la balanza. La fórmula utilizada para hallar la masa de un cuerpo, es: MASA = PESO / GRAVEDAD Por último se expone las características que se han dado a lo largo de la historia, sobre el concepto de Masa

Fuente: https://ddd.uab.cat/pub/edlc/02124521v10n2/02124521v10n2p223.pdf

CORRIENTE ELECTRICA Se toma en primer lugar la definición de corriente eléctrica ¨ el paso de carga eléctrica hacia un lado de una superficie. En un conductor puede crearse corriente eléctrica a través de una superficie moviendo las cargas libres para que atraviesen esa superficie. Eso puede conseguirse aplicando fuerzas a las cargas, creando un campo eléctrico L en cada punto del conductor¨ (Quíntela, Félix Redondo, Melchor, Roberto C. Electrostática y Corriente Eléctrica para Ingenieros) es decir se llama corriente eléctrica a una corriente (en los sólidos de electrones, en los líquidos de iones y en gases, los iones o electrones) que atraviesa un material, teniendo en cuenta que algunos materiales son conductores y tienen la facilidad de pasar electrones de un átomo a otro. Sabiendo que dichos electrones se mueven en la misma dirección generando consigo la corriente eléctrica. Contiguo a este concepto se tiene la aparición de la carga eléctrica siendo esta la suma de carga positiva y negativa que influye en la corriente junto con la intensidad de dicha carga. Esta magnitud fundamental se mide en Amperios (A) y se reconoce simbólicamente por la I. Y dentro de esta terminología se conocen dos tipos de corriente eléctrica: 1. Continua donde el flujo de electrones se da en el mismo sentido, 2. Alterna donde el sentido de circulación de los electrones cambia de forma periódica- Además de ello se observa los efectos que produce una corriente dividas así: 1. Caloríficos: cuando circula una corriente por un conductor aumentando consigo la temperatura, 2. Químicos: al ser una corriente que circula por un conductor iónico, se genera con dicha circulación un proceso químico. 3. Magnéticos: al realizar el paso de una corriente eléctrica a través de un conductor que crea un campo magnético parecido a un imán.

Por último se asocia la fórmula con la cual se define la corriente eléctrica:

Fuente: https://www.fisicalab.com/tema/corriente-electrica-continua/formulas

4. Unidades comunes utilizadas en su trabajo.

5. Describa el procedimiento que usualmente utiliza para hacer una conversión de unidades.

a. LONGITUD

La principal unidad empleada respecto a distancia es el metro. Existen otras unidades para medir cantidades mayores y menores, las más usuales son:

Figura 1. Unidades de longitud. Fuente: https://bit.ly/2xlyh7R

Observamos que desde los submúltiplos, en la parte inferior, hasta los múltiplos, en la parte superior, cada unidad vale 10 veces más que la anterior.

Si queremos pasar de una unidad a otra tenemos que: multiplicar (si es de una unidad mayor a otra menor) o dividir (si es de una unidad menor a otra mayor) por la unidad seguida de tantos ceros como lugares haya entre ellas.

Entre los múltiplos del metro el más utilizado es el kilómetro que se utiliza para medir distancias entre ciudades o países.

Entre los submúltiplos del metro el más utilizado es el centímetro y para medidas de más precisión utilizamos el milímetro. Ejemplo: Convertir 38 kilómetros en metros Observamos en la tabla que un kilómetro equivale a 1000 metros, en este caso para saber cuántos metros hay en 38 kilómetros procedemos a multiplicar 38*1000 dando como resultado 38.000 metros

b. TIEMPO

La principal unidad de distancia empleada es el minuto, el instrumento que utilizamos para medirlo es el reloj. Estas son las principales unidades de medida



¿Cómo podemos pasar de una unidad de tiempo a otra? Para cambiar de unas unidades a otras hay que utilizar el sistema sexagesimal porque 60 segundos es 1 minuto y 60 minutos es 1 hora.

En la siguiente imagen se puede ver que para pasar de días a minutos horas a minutos hay que multiplicar por 60 y para pasar de minutos a segundos también hay que multiplicar por 60. Por otro lado, para pasar de segundos a minutos hay que dividir entre 60 y para pasar de minutos a horas también hay que dividir entre 60.

Ejemplo ¿Cuántos minutos son 3 horas? Para pasar de horas a minutos tendremos que multiplicar por 60. 3*60 = 180 3 horas son 180 minutos

c. MASA La unidad principal para medir masas es el gramo. Pero en nuestro campo de acción empleamos con mayor frecuencia el kilogramo. Existen otras unidades para medir cantidades mayores y menores, las más conocidas son:

Si queremos pasar de una unidad a otra tenemos que: multiplicar (si es de una unidad mayor a otra menor) o dividir (si es de una unidad menor a otra mayor) por la unidad seguida de tantos ceros como lugares haya entre ellas.

Ejemplo: Pasar 50 kilogramos a gramos:

Tenemos que multiplicar (porque el kilogramo es mayor que gramo por la unidad seguida de tres ceros, ya que hay tres lugares entre ambos. 50*1000 = 50.000 gramos

R/ 50 kilogramos equivalen a 50.000 gramos

d. TEMPERATURA

Hay sobre todo dos escalas de temperatura que se usan en el mundo: la escala Fahrenheit (usada en EEUU), y la escala Celsius (parte del Sistema Métrico, usada en casi todos los demás países) y la empleada por nosotros en nuestro diario vivir y campo laboral, Las dos sirven para medir lo mismo (temperatura), sólo con números diferentes. Y así funciona:

Para convertir de Celsius a Fahrenheit, primero multiplica por 180/100, después suma 32 Para convertir de Fahrenheit a Celsius, primero resta 32, después multiplica por 100/180 

Nota: si simplificas 180/100 queda 9/5, y de la misma manera 100/180=5/9.

Así que la manera más fácil es:

Tabla 1. Fórmulas de conversión Fuente: Propia

Ejemplo Convierte 26° Celsius a Fahrenheit

Primero: 26° × 9/5 = 234/5 = 46.8 Después: 46.8 + 32 = 78.8° F

e. CORRIENTE ELÉCTRICA

La electricidad es el flujo de electrones a través de un conductor. Los amperios o amps son la medida del número de electrones o de flujo de corriente. Los miliamperios o milliamps es otro término utilizado para medir la corriente eléctrica y suele usarse cuando la corriente es menor a 1 amper. Un amperio equivale a 1000 miliamperios. Convertir miliamperios a amperios o el cálculo al revés de amperios a miliamperios requiere multiplicar o dividir por el factor del prefijo métrico mili, el cual es 1000 De este modo: La corriente I (A) en amperios es igual a la corriente I (mA) en miliamperios dividida por 1000 por amperio.

I (A) = I (mA) / 1000mA / A

Entonces, los amperios equivalen a miliamperios divididos por 1000 miliamperios por amperio: amp = milliamp / 1000 o lo que es igual A = mA / 1000

Ejemplo Convierte la corriente de 300 miliamperios en amperios:

La corriente I en amperios (A) es igual a 300 miliamperios (mA) dividida por 1000mA / A. Si aplicamos la fórmula antes explicada diremos que el cálculo a realizar será el siguiente:

I (A) = 300mA / 1000mA / A = 0.3ª

R/ de este modo, o,3 amperios es la respuesta.

Entonces, los amperios equivalen a miliamperios divididos por 1000 miliamperios por amperio: amp = milliamp / 1000 o lo que es igual A = mA / 1000

Ejemplo Convierte la corriente de 300 miliamperios en amperios:

La corriente I en amperios (A) es igual a 300 miliamperios (mA) dividida por 1000mA / A. Si aplicamos la fórmula antes explicada diremos que el cálculo a realizar será el siguiente:

I (A) = 300mA / 1000mA / A = 0.3ª

R/ de este modo, o,3 amperios es la respuesta.

6. ¿por qué se puede considerar que las magnitudes y unidades son de gran importancia para su entorno laboral?, ¿qué ejemplos concretos puede mostrar desde su entorno laboral? Son muy importantes ya que las magnitudes y las unidades de medición nos ayudan a garantizar la uniformidad y equivalencia de las medidas, porque si analizamos en nuestro entorno laboral todo lo que nos rodea tiene un tamaño, una dimensión y una medida exacta. Tanto en el entorno laboral como en la vida diaria, siempre son necesarias ya que hasta para dar una indicación de una dirección o un lugar guiamos a la persona con metros, avance 100 metros y gire en 50 metros a la derecha, esto se convierte en acciones que realizamos a diario. También es importante ya que las formas de medición interpretan, estudian y se reconocen sobre un objeto y así siguen sus aspectos físicos tiempo, espacio, masa, movimiento, energía, ondas y luz.

Dado lo anterior en el entorno laboral se puede decir que es muy importante y esencial en los procesos de cualquier trabajo manejar por lo menos una magnitud de las anteriormente expuestas.

Ejemplos 

En el entorno laboral se identifica la magnitud física o de fuerza ya que es necesaria para el desplazamiento de un cuerpo a cierta distancia FxD = FUERZA X DESPLAZAMIENTO, como se identifica en el desplazamiento cotidianidad desde la casa hacia al trabajo.



El área [m2] la utilizamos en el entorno laboral para saber cuántos metros mide la oficina principal o para saber cuántas cenefas se debe colocar en un baño.



El Volumen, Cuando se cocina se necesita saber la cantidad necesaria de líquido que se necesita para una receta.



En una construcción se necesita saber muchas cosas de las magnitudes, una de ellas es la longitud, saber el tamaño de los pisos de las paredes para identificar los espacios.



En el manejo de rutas para un medio de transporte se utiliza la velocidad del recorrido de cada ruta y las paradas que realizó para determinar la hora de llegada y garantizar un buen tiempo a los usuarios.



Para la instalación de una Red eléctrica se utilizan las medidas de la corriente eléctrica, para determinar el proceso que se tiene que tener en el trabajo de la instalación.

CONCLUSIONES

Como se ha expresado en ciertos aportes del documento el concepto de magnitudes, en conjunto con las unidades correspondientes a cada una, son de vital importancia en el desarrollo de las actividades cotidianas. Pero este tipo de actividades al ser rutina no se observan desde un tema de análisis y/o critica; por ende su abordaje conceptual o teórico no se es tan explícito como en el área laboral. Y aunque desde la aparición de la vida, el ser ha estado sujeto a dichos procesos físicos, solo desde su experimentación es que se ha logrado que se den conceptos centrales de cada una de las magnitudes que se añaden al desarrollo de las acciones de las personas, como por ejemplo el uso continuo de las magnitudes como tiempo, temperatura, masa, distancia y en menor cantidad pero no menos importante la corriente eléctrica. Generando consigo ser una herramienta para el desarrollo de la sociedad.

BIBLIOGRAFÍA

García, J. L. G. (1959). Sistemas de unidades físicas. Anales de la Universidad de Murcia (Ciencias). Beléndez, T., & Beléndez, A. (2002). Tema 1-ITOP: Magnitudes y unidades (Resumen). Física General. Wilson, J. D., & Buffa, A. J. (2002). Física. Pearson Educación. Montiel, H. P. (2014). Física general. Grupo Editorial Patria. Real Academia Española, 2020. Definición Tiempo Escuela Pública digital, Universidad de la Punta, Módulo Física García, J. L. G. (1959). Sistemas de unidades físicas. Anales de la Universidad de Murcia (Ciencias). Wilson, J. D., & Buffa, A. J. (2002). Física. Pearson Educación.