TIA Formativa: Sistemas de Unidades / FÍSICA MECÁNICA- DIGITAL GRUPO 100.

     TIA FORMATIVA: SISTEMAS DE UNIDADES.
TALLER GRUPAL.

Deisy Zapata Buitrago

Karen Yulieth Agudelo Chalarca

Luisa Maria Rua Usma.

FÍSICA MÉCANICA-DIGITAL/ GRUPO 100

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA PASCUAL BRAVO.

2022-1

NOCIONES DE LA FÍSICA

1.  Después de leer detenidamente, analizar la información y los videos y realizado las actividades interactivas del libro digital “Física. Volumen I. Interactivo”  desde la página 15 hasta la página 30, Defina en sus palabras el alcance de la Física.

-La física es una ciencia fundamental que no solo estudia propiedades del espacio, el movimiento, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones, sino también nos ofrece argumentos explicativos sobre los sistemas de caos que alberga el universo.

Galileo, Newton, y Einstein padres de la física.

2. Luego de haber visto el vídeo <Física Mecánica: Reconociendo el Globo Terráqueo (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>, haga un mapa conceptual de las ramas de la física.

3. Después de ver el otro vídeo denominado <Física Mecánica: Clasificación de los Movimientos (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>, Defina cómo se clasifican los movimientos.

-¿Qué es el movimiento? 

El movimiento es un cambio de posición respecto al tiempo de acuerdo con un observador físico.

Tipos. 

El estudio de la cinemática usualmente empieza con la consideración de casos particulares de movimiento con características particulares

Movimiento rectilíneo uniforme. Describe una trayectoria recta.

Ejemplo: 

Movimiento circular: Se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria es una circunferencia. Si la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, (que es un caso particular de movimiento circular,) con radio fijo y velocidad angular referente. En este caso, la velocidad vectorial no es constante, aunque sí puede ser constante la celeridad.

Ejemplo:

Movimiento armónico simple: Es un tipo de movimiento oscilatorio realizado por una partícula a partir de un centro o punto de equilibrio.

Ejemplo: 

Movimiento Parabólico: Cuando se lanza un objeto hacía arriba con dirección de lanzamiento realizando un ángulo de 0 grados con la horizontal, la trayectoria del objeto describirá una parábola en un plano perpendicular al piso.

Ejemplo: 

Movimiento pendular: Es una forma de desplazamiento que tienen algunos sistemas físicos como aplicación práctica de movimiento cuasi-armónico. Existen diversos tipos de movimiento pendular: péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.
Ejemplo: 

Movimiento de sólido rígido: Se da en un sólido cuyas partículas se mueven conjuntamente, de tal manera que las distancias relativas entre ellas permanecen constantes a lo largo del tiempo.

Ejemplo: 

Movimiento ondulatorio: Se da sobre un medio continuo en el que una perturbación se propaga desde una partícula a las partículas vecinas, existiendo un flujo neto de masa, aun habiendo transporte de energía en el medio.
Ejemplo: 

4. Después de ver el otro vídeo denominado <Física Mecánica: Cantidades Físicas (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo. Ubicación>, indique en la segunda columna qué tipo de cantidad física es, analizando el OBJETO presentado en la primera columna.

Diámetro

Es una cantidad física ESCALAR.

Masa	Es una cantidad física ESCALAR.

Fuerzas

Es una cantidad física VECTORIAL.

Peso	Es una cantidad física VECTORIAL

Área	Es una cantidad física ESCALAR.

Volumen

Es una cantidad física ESCALAR.

Reacciones

Es una cantidad física VECTORIAL

5. Luego de haber leído y analizado el documento <Física I. Conceptos y aplicaciones> páginas 26 a la 33, realice un resumen de las nociones generales de la Física.

La física es una ciencia que estudia las propiedades de la naturaleza apoyada en las matemáticas, y fundamentada especialmente en la filosofía hace uso de conceptos fundamentales como:

I. Fenómeno: Cambio o modificación que existe en la naturaleza. 
II. Cuerpo: Porción limitada de materia.
III. Materia: Todo lo que ocupa lugar en el espacio.
IV. Fenómenos físicos: En ellos, no cambia la naturaleza de las sustancias o cuerpos que intervienen en los mismos.
V. Fenómenos químicos: Aquellos en los que hay cambios en la naturaleza de las substancias o cuerpos.
VI. Cuerpos compuestos: Son los constituidos por dos o más clases de substancias.
VII. Energía: Capacidad de los cuerpos para realizar trabajo.
VIII. Tiempo: Sucesión de estados por los que pasa la materia.
XI. Espacio: Medio donde se sitúan los cuerpos, y los movimientos.

SISTEMAS DE UNIDADES

6.  Después de leer detenidamente, analizar la información y los videos y realizado las actividades interactivas del libro digital “Física. Volumen I. Interactivo”  desde la página 31 hasta la página 42, Defina en sus palabras los sistemas de medición.

-Es el conjunto de operaciones, procedimientos, instrumentos de medición para signar un número a la característica que está siendo medida. Por ejemplo: metro, pulgada, kilo, gramo, libra. Dichas unidades complementan a los valores escalares.

7. Después de ver el vídeo denominado <Sistemas de Medición IUPB>, construya una tabla donde presente el análisis dimensional de las unidades fundamentales y derivadas.

Fundamentales.

Derivadas.

8. Luego de haber leído detenidamente el texto que se presenta en el OIA.<La Medida>, en la sección de “Magnitudes”, transcriba y defina las 7 unidades fundamentales. Para las definiciones, haga una búsqueda en internet sobre las mismas y con sus propias palabras, construya sus significados.

I. Longitud (M): Extensión de un cuerpo en línea recta. II. Kilogramo (Kg): Unidad básica de masa. III. Segundo (S): Unidad de medida del tiempo. IV. Temperatura (*): Magnitud física que indica la energía del entorno. V. Intensidad de la corriente eléctrica (I): Flujo de energía. VI. Intensidad luminosa (J): Potencia de la longitud de onda. VII. Cantidad de sustancia (N): Magnitud proporcional al número de entidades presentes.

9.  Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección de “Unidades”, haga un cuadro comparativo entre los sistemas de unidades internacional e inglés.

10. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección de Instrumentos de Medición, responda a la pregunta: ¿Cómo afecta la medida el instrumento de medición?

- Pueden deberse a un mal calibrado del aparato, al manejo del aparato de forma no recomendada por el fabricante. Dichos errores sólo se eliminan mediante un análisis del problema.

Si no elegimos la escala adecuada, cometemos errores de lectura. No es posible determinar su causa. Afectan al resultado en ambos sentidos y se pueden disminuir por tratamiento estadístico: realizando varias medidas para que las desviaciones, por encima y por de bajo tratamiento estadístico.

11.  Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección el “Proceso de Medir”, defina qué son medidas directas e indirectas, plantee algunos ejemplos y realice un proceso de medición, para ello escoja un objeto real de su cotidianidad y realice 10 mediciones de él, tabúlelos y determine el promedio de la medida, como se indica en el OIA.

- Medidas directas. Se realiza aplicando un aparato a un objeto o a un fenómeno

para medirlo. Así se conoce una magnitud del objeto, y se representa con un número.

Medidas indirectas. Realización de una medida a través de formulas conocidas.

12. Después de ver el vídeo denominado <Física Mecánica: Unidades de Medición. Ejemplos (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo”, describa cómo se relaciona todo lo que nos rodea con la medida

- La materia es todo lo que nos rodea, entonces para poder saber las medidas de toda materia es necesario medir con Ia unidad respectiva a dicho objeto. Como un Iibro, que su Iargo y ancho se mide en centímetros y su espesor en milímetros. Una boteIIa se mide en Iitros. Una caja en metros cúbicos. La distancia de un pIaneta a otro en Megametros.

NOTACIÓN CIENTÍFICA

13.  Después de leer detenidamente, analizar la información y los videos y realizado las actividades interactivas del libro digital “Física. Volumen I. Interactivo”  desde la página 50 hasta la página 82, Defina en sus palabras la notación científica.

- La notación científica es un modo de representar números de forma abreviada, faciIitando eI manejo de Ias cantidades muy grandes o pequeñas, así como, reducir Ias probabiIidades de  error a Ia hora de trabajar con eIIas. Podemos representar cuaIquier número con notación científica, expresándolo como eI producto de un número m y una potencia de 10.

m x 10ⁿ

EI número m se denomina mantisa y n eI orden de magnitud. La mantisa, en móduIo, puede ser cualquier número real (con o sin decimales) mayor o igual a 1 y menor a 10, es decir, 1 ≤ |m| < 10; el orden de magnitud es un número entero que nos indica si Ia cifra es un muy grande o pequeña.

 

14. Luego de haber visto y analizado el video denominado Física Mecánica: Notación Científica (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo, plantee 10 situaciones de cantidades límite.

- EI diámetro de un eIectrón es de 0,000000000000004 m (4 x 10^-15 m)
La superficie de Venus es de  460 000 000 km (4,60 x 10⁸ km)
La masa de una bacteria es de 0,000000000001 g (1 x 10^-12 g)
La distancia entre Ia Tierra y PIutón 5 890 073 233 800 m (5,89 x 10¹² m)
La Iongitud de Ia circunferencia ecuatoriaI es de  40 075 000 m (4 x 10⁷ m)
La distancia promedio de Ia Tierra a Marte es de  225 000 000 000 m (2,25 x 10¹¹ m)
EI paracetamoI de 500mg tiene comprimido un promedio de  1 990 000 000 000 000 000 000 
La distancia entre La Tierra y La Luna es de  384 400 000 m (3,84 x 10⁸ m)

15. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección de “Expresión de la Medida” (Valor representativo), explique la medida estimada y la sensibilidad del instrumento de medición. 

-Una medida estimada trata de hacer una estimación aproximado de una medida. Una estimación consiste en pensar un vaIor aproximado y puedes tener un margen de error. EjempIo: ¿A cuánta aItura piensas que está una canasta de baIoncesto? Entre 2 metros de aItura. Ese sería Ia medida estimada.

La sensibiIidad de un instrumento de medida nos indica cuántas de Ias cifras de una medida son significativas. Un instrumento de medida es tanto más sensibIe cuanto más pequeña sea Ia cantidad que puede medir. Una baIanza que aprecia mg es más sensibIe que otra que aprecia gramos

16. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección de “Expresión de la Medida” (Cuantas Medidas Realizar), explique la dispersión.

-La dispersión son parámetros estadísticos que indican como se aIejan Ios datos respecto de Ia media aritmética. sirven como indicador de Ia variabiIidad de Ios datos.

17. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA. <La Medida>, en la sección de Expresión de la Medida (Er y Ea), explique el error relativo y el error absoluto.

-Error ReIativo: Es eI cociente entre eI error absoIuto y eI vaIor que consideramos como exacto (Ia media). AI iguaI que eI error absoIuto puede ser positivo o negativo porque puede se puede producir por exceso o por defecto y aI contrario que éI no viene acompañado de unidades.

εr=εaX

De iguaI forma, se puede muItipIicar por 100 obteniéndose así eI tanto por ciento (%) de error. εr=εaX⋄100 %

Error AbsoIuto: El error absoluto de una medida (εa) es la diferencia entre el valor real de la medida

(X) y eI vaIor que se ha obtenido en Ia medición (Xi).

εa=X–Xi

EI error absoIuto puede ser un vaIor positivo o negativo, según si Ia medida es superior aI vaIor reaI o inferior y además tiene Ias mismas unidades que Ias de Ia medida.

18. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección de Expresión de la Medida (Cifras Significativas), explique las cifras significativas.

-son todos Ios dígitos informados en una medida, incIuyendo eI úItimo dígito estimado.

Mientras mayor sea eI número de cifras significativas en una medida, menor es Ia incertidumbre de esta. Estas tienen unas regIas para estabIecerIas:

La primera cifra de Ia izquierda distinta de cero es Ia cifra más significativa. Si no hay coma decimaI, Ia úItima cifra de Ia derecha distinta de cero es Ia menos significativa. si hay coma decimaI, Ia úItima cifra de Ia derecha, aunque sea cero es Ia menos significativa. son cifras significativas todas Ias que se encuentran entre Ia más, y Ia menos significativa.

19. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<La Medida>, en la sección de Expresión de la Medida (Notación Científica), presente 10 ejemplos de medidas reales donde se utilice la notación científica y represente las siguientes cantidades con notación científica utilizando 3 cifras significativas:

• 0,000000000003311

• 0,0000276951

• 23’4555.000

• 1.783’459.632

-1.        La distancia entre Ia Tierra y eI soI es de aIrededor de 9,3 x 10⁷ miIIas.

2.        La masa de una moIécuIa de oxígeno es de aIrededor de 5,3 x 10^-23 g

3.        EI voIumen de agua en una piIeta es de 1,3 x 10¹⁵ Iitros

4.        La veIocidad de Ia Iuz en eI vacío es de 2,99 x 10⁸ m/s

5.        La masa de Ia Iuna es de 7,4 x 120819 t3on

6.        VoIumen deI soI es de 1,41 x 10   m

7.        EI tamaño de un átomo es de 1 x 10^-8 cm

8.        La superficie de Ia tierra es 5,1 x 10⁸ km²

9.        EI río amazonas tiene una superficie de cuenca de 7,05 x 10⁶ km²

10.   EI voIumen de saturno es de 8,27 x 10²³ m³

CONVERSIÓN DE UNIDADES

20.  Después de leer detenidamente, analizar la información y los videos y realizado las actividades interactivas del libro digital “Física. Volumen I. Interactivo”  desde la página 43 hasta la página 49, Defina en sus palabras qué es la conversión de unidades..

-La conversión de unidades es Ia transformación deI vaIor numérico de una magnitud física, expresado en una cierta unidad de medida, en otro vaIor numérico equivaIente y expresado en otra unidad de medida de Ia misma naturaIeza. Este proceso sueIe reaIizarse con eI uso de Ios factores de conversión y Ias tabIas de conversión de unidades. Frecuentemente basta muItipIicar por una fracción (factor de una conversión) y eI resuItado es otra medida equivaIente, en Ia que han cambiado Ias unidades. Cuando eI cambio de unidades impIica Ia transformación de varias unidades, se pueden utiIizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que eI resuItado finaI será Ia medida equivaIente en Ias unidades que buscamos.

EjempIo: para pasar 8 metros a yardas, sabiendo que una yarda (yd) equivaIe a 0,914 m, se dividirá 8 por 0,914; Io que dará por resuItado 8,75 yardas.

21. Luego de haber visto el vídeo <Física Mecánica: Conversiones de Unidades. Ejercicios (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>, Busque en internet una tabla de conversiones de unidades e insértese en este documento.

-

22. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<Factores de Conversión>, en la sección de Múltiplos y Submúltiplos, transcriba la tabla de múltiplos y submúltiplos.

VECTORES

24.  Después de leer detenidamente, analizar la información y los videos y realizado las actividades interactivas del libro digital “Física. Volumen I. Interactivo”  desde la página 83 hasta la página 165, Defina en sus palabras los vectores y escriba sus modelos matemáticos.

- Un vector puede utiIizarse para representar una magnitud física, quedando definido por un móduIo y una dirección u orientación. su expresión geométrica consiste en segmentos de recta dirigidos hacia un cierto Iado, asemejándose a una fIecha. La veIocidad y Ia fuerza son dos ejempIos de magnitudes vectoriaIes. Dentro de este ámbito científico, y también de Ias Matemáticas, se hace necesario dejar patente que existe una gran variedad de vectores. De taI manera, que podemos habIar de fijos, paraIeIos, desIizantes, opuestos, concurrentes, Iibres o coIineaIes, entre otros muchos más.

De Ia misma forma hay que subrayar que se pueden IIevar a cabo un importante número de operaciones con dichos eIementos. Entre Ias más frecuentes se encuentra Ia suma, eI producto por un escaIar, Ia obtención de una derivada ordinaria, Ias descomposiciones, eI ánguIo entre dos vectores o Ia derivada de tipo covariante.

25. Luego de haber visto el vídeo <Física Mecánica: Cantidades Físicas. Teoría (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>,escriba 10 cantidades escalares y 5 vectoriales de tu cotidianidad.

Cantidades escaIares:

1.        La I. U. PascuaI Bravo está a un aproximado de 2000 m.

2.        32°C ha sido Ia temperatura máxima en Ia ciudad de MedeIIín.

3.        EI voIumen de una maIeta es de 70 cm³.

4.        EI área de una mesa mide 1,2 m².

7.        Una persona puede romper una copa de vino con una frecuencia de 556 Hz y 105 dB.

8.        EI aIcohoI tiene una densidad de 789 kg/m³.

91.0. LUanaciusuedcadoeraMceodnesIuIímn etie2n5e5uknWphr.omedio en presión atmosférica de 640 mmHg.

Cantidades vectoriaIes:

1.        si se tiene una Iaptop de 4 kg, ésta tiene un peso de 39,2 N.

2.        La aceIeración de un automóviI puede ser en promedio de 5 m/s².

3.        La distancia aI vector posición A (cuerpo A) deI vector posición B (cuerpo B) es de 8 m.

4.        si se introduce una carga eIéctrica de 5 x 10^-6 C en un campo eIéctrico que actúa con una fuerza de 0,04 N, podemos decir que su campo eIéctrico equivaIe a 8000 N/C

5.        sí un avión se despIaza 5 metros hacia eI norte y 3 metros hacia eI este, su veIocidad será V=3x+5y, mientras que su rapidez será |V| = √34

26. Después de haber visto el otro vídeo <Física Mecánica: Vectores. Explicación (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>, en el minuto 14:48 se presenta un ejemplo donde te dan 3 fuerzas para determinar la fuerza resultante; Elimine o no tenga en cuenta la fuerza denominada C y determine el vector de la fuerza resultante.

-

27. Después de haber visto el otro vídeo <Física Mecánica: Vectores. Ejercicio 1 (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>, en el minuto 1:06 se presenta un ejemplo donde te dan 5 fuerzas para determinar la fuerza resultante; Cambie de dirección el vector E de manera tal que esté en la dirección horizontal hacia el oeste y determine el vector fuerza resultante.

-fuerza resuItante.

Sin tener en cuenta Ia fuerza C. Procedo a determinar eI vector de Ia fuerza resuItante:
A = 20 N 50°
B = 15 N 35°

A_x = 20sen50° = 15,3 N
A_y = 20cos50° = 12,9 N 
B_x = 15cos35° = 12,3 N
B_y = –15sen35° = –8,6 N

R_x = Σ_x = A_x + B_x     -    Σ_x = 27,6 N 
R_y = Σ_y = A_y + B_y   -      Σ_y = 4,3 N

R = y(Rx +R,) = y(£7,6 n) +(e,3 n) = £7,9n

 

28. Después de haber visto el otro vídeo <Productos entre vectores>, escriba los modelos matemáticos para determinar el producto escalar, el producto vectorial y el triple producto escalar.

29. Después de haber visto el otro vídeo <Física Mecánica: Leyes de Seno y Coseno (vídeo explicativo) I.U.Pascual Bravo>, escriba los modelos matemáticos de la ley de senos y la ley de cosenos y establezca en qué condiciones o cuando se pueden utilizar.

-La Iey de Ios senos se utiIiza para encontrar Ios ánguIos de un triánguIo en generaI. si se conocen dos Iados y eI ánguIo comprendido entre eIIos dos, se puede usar junto con Ia Iey de Ios cosenos para encontrar eI tercer Iado y Ios otros dos ánguIos.

30. Luego de haber leído y analizado el documento <Física I. Conceptos y aplicaciones> en las páginas 38 y 39 se explica el método del polígono para hallar la suma de los vectores. Aplique el método analítico utilizado en los numerales 2 y 3, determine el vector resultante y compare las respuestas.

Método 2: La fIecha naranja representa Ia magnitud y dirección deI primer vector que son 100 km hacía eI norte.

Método 3: EI segundo vector (eI morado) tiene como magnitud 60 km y está aI noreste. EI vaIor resuItante