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• Dannit Cifuentes

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Elementos Ciencias Naturales II Pamela Salinas B. Magíster en Educación Licenciada en Educación UDEC Profesora de Ciencias Postitulo en Orientación Educacional

Magnitudes físicas básicas  Materia y energía  Agua, Suelo y Aire  Electricidad  Fuerza y movimiento 

IMPORTANCIA DE LAS MEDIDAS 

Para descubrir las leyes que gobiernan los fenómenos naturales, los científicos deben llevar a cabo mediciones de las magnitudes relacionadas con dichos fenómenos.

UNIDADES ANTERIORES AL SISTEMA INTERNACIONAL (S.I.) Antes del S.I. las unidades de medida se definían en forma arbitraria, variaban de un país a otro y dificultaban el intercambio científico.

SISTEMAS DE UNIDADES Sistemas de unidades más utilizados

Sistema Internacional

S. I.

Sistema Cegesimal C.G.S.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES Son aquellas que no pueden ser expresadas a partir de otras. Para el Sistema Internacional, tenemos: Cantidad

Nombre

Símbolo

Tiempo

segundo

s

Longitud

metro

m

Masa

kilogramo

kg

Cantidad de sustancia

mol

mol

Temperatura

kelvin

K

Corriente eléctrica

ampere

A

Intensidad lumínica

candela

cd

MAGNITUDES FUNDAMENTALES 

Unidades del Sistema Cegesimal (C.G.S.)

Cantidad

Nombre

Símbolo

Tiempo

segundo

s

Longitud

centímetro

cm

Masa

gramo

g

MAGNITUDES DERIVADAS 

Son aquellas magnitudes que pueden ser expresadas en función de varias de las magnitudes fundamentales.



Por ejemplo, para el S.I.



velocidad = (metros/segundo)

ANÁLISIS DIMENSIONAL DE UNA MAGNITUD 

El análisis dimensional está asociado a la naturaleza de una magnitud derivada.



Por ejemplo, para el S.I. velocidad = metros segundo Si realizamos el análisis dimensional tenemos: velocidad = Longitud = L = L · T-1 Tiempo T

    

MAGNITUDES ESCALARES Son aquellas magnitudes que están definidas con su módulo, es decir, con una cantidad más una unidad de medida. Por ejemplo, 3 (metros), 5 horas, 1 kilogramo, 30 (metros/segundo), 100 (km/ hora), 4 segundos, etc.

MAGNITUDES VECTORIALES Son aquellas que, además de tener módulo y unidad de medida, poseen dirección y sentido. Por ejemplo, hablar de un vector corresponde a decir que un automóvil viaja a 100(Km/hora) en dirección Norte – Sur, sentido Sur (vector velocidad). GRÁFICAMENTE



 

El tamaño de la flecha representa el módulo o magnitud del vector. La línea sobre la que se encuentra es la dirección del vector. El sentido es el indicado por la cabeza de la flecha.

EL MOVIMIENTO

La posición de un cuerpo es el lugar que ocupa en un sistema de referencia, en un instante dado. El movimiento es el cambio de posición que experimenta un cuerpo a través del tiempo, respecto a un sistema arbitrario de referencia.

EL MOVIMIENTO ES RELATIVO



DEPENDE DEL SISTEMA DE REFERENCIA.

CLASIFICACION DE LOS MOVIMIENTOS POR EL SISTEMA DE REFERENCIA 

ABSOLUTOS: El origen del sistema de referencia está en reposo.



RELATIVOS: El origen del sistema de referencia está en movimiento

TRAYECTORIA Y DESPLAZAMIENTO

 

TRAYECTORIA: Es la curva imaginaria que va trazando un cuerpo al moverse. DESPLAZAMIENTO: Es el vector que une la posición inicial con la final.

CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS POR SU TRAYECTORIA 

RECTILÍNEOS: La trayectoria es una línea recta. Ejemplo: La caída de una manzana desde un árbol.



CURVILÍNEOS: La trayectoria es una línea curva. Ejemplo: El movimiento de la jabalina al ser lanzada.

La figura indica la posición de un ciclista en diferentes instantes. Su recorrido empieza en A, avanza hasta B donde gira y regresa a C. Vuelve a girar y se detiene en D. I. La distancia recorrida es 76 (km). II. El desplazamiento es 24 (km).

RAPIDEZ MEDIA

distancia recorrida Rapidez  tiempo empleado

VELOCIDAD MEDIA desplazami ento Velocidad  tiempo empleado

d V t Es una magnitud escalar

Es una magnitud vectorial

Unidades para rapidez y velocidad S.I.: (m/s) C.G.S.:(cm/s)

MOVIMIENTO UNIFORME RECTILÍNEO (M.U.R.) Se caracteriza por ser un movimiento con velocidad constante. El móvil recorre distancias iguales en tiempos iguales y con trayectoria rectilínea.

ACELERACIÓN MEDIA La aceleración puede ser: Positiva. Negativa.

Aceleració n 

variación de velocidad tiempo empleado

Unidades para aceleración S.I.: (m/s2) C.G.S.:(cm/s2)

MOVIMIENTOS RECTILÍNEOS CON ACELERACIÓN CONSTANTE 

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (M.R.U.A.) El móvil aumenta uniformemente su velocidad. Los vectores velocidad y aceleración tienen igual dirección y sentido.



MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE RETARDADO (M.R.U.R) El móvil disminuye uniformemente su velocidad. Los vectores velocidad y aceleración tienen igual dirección, pero sentido opuesto.

COMPORTAMIENTO GRÁFICO DE UN M.R.U.A La línea recta ascendente indica que la velocidad aumenta en forma constante en el tiempo. El área bajo la curva representa la distancia recorrida por el móvil en el intervalo de tiempo.

La línea recta paralela al eje de las abscisas indica que la aceleración es constante. El área bajo la curva representa el aumento de velocidad del móvil.

COMPORTAMIENTO GRÁFICO DE UN M.R.U.R. La línea recta descendente indica que la velocidad disminuye en forma constante en el tiempo. El área bajo la curva representa la distancia recorrida por el móvil en el intervalo de tiempo

La línea recta paralela al eje de las abscisas indica que la aceleración es negativa y constante. El área bajo la curva representa la disminución de velocidad del móvil.

MOVIMIENTO RELATIVO El movimiento de un cuerpo, visto por un observador, depende del sistema de referencia en el cual se encuentra situado. La lámpara está inmóvil en relación a B, pero se encuentra en movimiento respecto de A.

B

A

1)¿A cuántos metros equivalen 350 centímetros?

350(cm) = 3,5 (m) 2)¿A cuántos kilómetros equivalen 8200 metros?

210(mm) = 21 (cm) 3)¿A cuántos centímetros equivalen 210 milímetros?

8200(m) = 8,2 (km)



¿A cuántos kilómetros equivalen 7 centímetros?

0.00007 (km)



1)¿A cuántos kilogramos equivalen 2,6 toneladas?

2,6(T) = 2600 (kg) 

2)¿A cuántos kilogramos equivalen 7200 gramos?

7200(g) = 7,2 (kg) 

3)¿A cuántos gramos equivalen 4 kilogramos?

4(kg) = 4000 (g)

2)¿A cuántos kilogramos equivalen 3 miligramos? 0.000003 (kg)



1)¿A cuántas horas equivalen 180 minutos?

180 (min) = 3 (h) 

2)¿A cuántos minutos equivalen 7200 segundos?

7200(s) = 120 (min) 

3)¿A cuántos horas equivalen 10800 segundos?

10800 (s) = 3 (h)

!!!ACTIVIDAD!!! FORMAR GRUPO DE 3 PERSONAS  ELEGIR UNA UNIDAD DE MEDIDA. Peso,volumen,masa,longitud,etc  REALIZAR UNA ACTIVIDAD DIDACTICA.( como enseñar a medir) (TIEMPO PREPARACION:2 CLASES)  APLICAR ESTA ACTIVIDAD EN CLASES.  Equivale a un porcentaje 40 % en el primer certamen 

REPRESENTACIÓN GRÁFICA

   

En todo gráfico se debe indicar en uno de los extremos de cada eje, la variable que se graficará con su respectiva unidad. Por ejemplo t : tiempo (segundos): asociado al eje de las abscisas. d : distancia (metros): asociado al eje de las ordenadas.





Para graficar, se utiliza el sistema de coordenadas cartesianas, en el cual asociaremos la información a una serie de puntos. Los puntos o datos se ubican en pares.

Por ejemplo: El primer punto que se ubica es d =0 , t = 0 (Este punto es el origen del sistema de coordenadas).  El segundo punto es d = 1 , t = 3  El tercer punto es d = 2 , t = 6  El cuarto punto es d = 3 , t = 9

El conjunto de todos los puntos será una línea recta o curva, que es el gráfico de la ecuación. En este caso, es una recta. En la práctica, basta obtener unos cuantos puntos y unirlos convenientemente para obtener, con bastante aproximación, el gráfico. 



En el ejemplo, la distancia fue variando de 1 en 1, es decir en forma ordenada o constante. El tiempo fue variando de 3 en 3, también en forma ordenada o constante. Podemos decir, entonces, que la variación es constante en el tiempo.

  

1) Dada la siguiente tabla de datos grafique t : tiempo : asociado al eje de las abscisas. d : distancia : asociado al eje de las ordenadas. d (metros)

t (segundos)

0

0

5

2

10

4

15

6

Respuesta

El gráfico es lineal , cuando los datos generan una línea recta.

LA PENDIENTE Gráficamente, corresponde a la inclinación que tiene una recta. Tenemos cuatro tipos de gráficos a)Con pendiente positiva.

b) Con pendiente negativa.

c) Sin pendiente o pendiente nula.

d) Con pendiente infinita.

2) Clasifique el tipo de gráfico (diga si es lineal) y especifique el tipo de pendiente asociado.

Respuesta Gráfico lineal con pendiente positiva.

ANÁLISIS DIRECTO DE GRÁFICOS 

En una ecuación del tipo y = a · x



Si graficamos y v/s x, el término no graficado, ¨a¨, el cual es constante, corresponde a la pendiente de la recta.

ANÁLISIS DIRECTO DE GRÁFICOS



En una ecuación del tipo y = a · x



Si graficamos a v/s x, el término no graficado, ¨y¨, el cual es constante, corresponde al área entre la recta y el eje de las abscisas.

11) Sabiendo que la ley de OHM es V = I · R, donde V= voltaje I = corriente eléctrica R = resistencia En el gráfico, la resistencia queda representada por 

R es la pendiente.

5) Se tiene la siguiente ecuación d = v · t Donde v = rapidez d = distancia t = tiempo  A partir del gráfico, calcule la distancia 

Respuesta La distancia es el área bajo la curva d = 5 (m/s) · 3 (s) =15 (m)

FUNCIÓN CON TÉRMINO INDEPENDIENTE 

Si la función tiene término independiente, o sea, si es de la forma y = ax+b



donde a y b son constantes, su intercepto sobre el eje de las y es igual al término independiente b (coeficiente de posición).El termino “a” que acompaña a la variable “x”, representa el valor de la pendiente.

9) La ecuación que relaciona las escalas de temperaturas Celsius y Ferenheit es Tc = 5/9 · Tf – 160/9 Donde  Tf = temperatura Fahrenheit  Tc = temperatura Celsius Indique la pendiente y el coeficiente de posición de la ecuación recién mencionada. 

Respuesta

La pendiente es 5/9 y el coeficiente de posición es -160 /9