Conversión de Unidades

Hoy hablaremos sobre la conversión de unidades en Física, No se puede realizar una conversión de unidades, si no tenemos ni la mínima idea de donde vienen las unidades, cuales son, o incluso qué tipos de unidades existen, así que primero las iremos explicando poco a poco y después empezaremos a realizar varios ejemplos resueltos para que finalmente aprendas a convertir unidades sin problemas.

Sistema Métrico Decimal

Este sistema fue creado en una convención mundial de ciencia celebrada en París, Francia; en el siglo XVII para ser exactos, allá por el año 1795. Este sistema fue muy importante porque fue el primer patrón que existió para las unidades de medidas, entre ellas se encuentras las unidades como el metro, el kilogramo-peso y el litro. ¿Qué usaron para definir estas unidades?, pues aquí viene lo importante, para definir dichas unidades, utilizaron la dimensión de la tierra y la densidad del agua.

Se dice que para medir las longitudes en ese tiempo, se dividió un meridiano de nuestro planeta en 40 millones de partes iguales, y a cada parte de longitud se le llamó metro.

Después de realizar dicho acuerdo con la longitud, ésta misma sirvió de ejemplo para obtener las demás unidades. Es por eso que la palabra metro significa "medida".

Una característica importante de éste sistema, fue sin duda la división decimal que tenía; por ejemplo el uso de los prefijos como: deci, centi o mili.

• Decímetro = décima parte del metro
• Centímetro = centésima para del metro
• Milímetro = la milésima parte del metro

Por otra parte tenemos también a los prefijos como: deca, hecto, kilo.

• Decámetro = diez veces el valor del metro
• Hectómetro = cien veces el valor del metro
• Kilómetro = mil veces el valor del metro

Sistema Cegesimal o CGS

Después del sistema métrico decimal, y con el avance de la Física en el siglo XVIII, se realizó el Congreso Internacional de los Electricistas, donde nuevamente se llevó a cabo en París, Francia. Después de grandes acuerdos en el congreso internacional y liderado por el físico alemán Karl Gauss, se propuso el Sistema Cegesimal o también conocido por sus siglas CGS , en dicho sistema se establece la longitud para el centímetro, la masa para el gramo y el segundo para el tiempo.

Cabe mencionar que en ese tiempo donde la física empezaba a tener grandes avances históricos, ya se tenía claro que el peso y la masa eran dos magnitudes muy diferentes, pues ya había estudio sobre las leyes de Newton y sobre la gravitación universal 

Sistema MKS

Pasaron cerca de 50 años, para que el Congreso Internacional de los Electricistas se llevara a cabo en Bruselas, Bélgica, en donde un ingeniero Italiano de nombre Giovanni Giorgi propone su sistema MKS cuyas iniciales son (Metro - Kilogramo - Segundo).

Sistema Internacional de Unidades (SI)

El avance de la ciencia era evidente para el siglo XIX, y no hace muchos años en la ciudad de Ginebra, Suiza. Pero era necesario actualizar las unidades de medida, es por ello que surge el Sistema Internacional de Unidades (SI), este sistema tiene su esencia y base en el sistema MKS, solo que a excepción del MKS este sistema establece siete magnitudes fundamentales.

• Longitud → Metro
• Masa → Kilogramo
• Tiempo → Segundo
• Temperatura → Kelvin
• Intensidad de Corriente Eléctrica → Ampere
• Intensidad Luminosa → Candela
• Cantidad de Sustancia → Mol

• Prefijos Utilizados para el Sistema Internacional

Magnitudes Derivadas

Las magnitudes derivadas son aquellas magnitudes que se pueden obtener a partir de otras magnitudes físicas, es muy común obtener magnitudes derivadas al multiplicar o dividir las magnitudes fundamentales. Veamos un ejemplo muy sencillo:

Longitud/Tiempo = m/s → (metro / segundo)

Obtenemos la velocidad a través la longitud y el tiempo, es decir a partir de las magnitudes fundamentales.

Y así podemos encontrarnos con varias magnitudes derivadas, tales como la aceleración, fuerza, trabajo, energía, presión, potencia, densidad, etc. En la siguiente imagen, se puede observar mucho mejor.

 Tabla comparativa de equivalencias

Ejemplo 1. Convierta  4 km a m

Solución: Lo primero que haremos será analizar cuántos metros caben en 1 kilómetro, y si observamos la tabla, vemos que cabe exactamente 1 000 metros, entonces aplicamos nuestro factor de conversión de tal manera que quede expresado de la siguiente manera:

Ejemplo 3. Convierta 13 km/h a m/s

Solución: En este caso tenemos velocidad en unidades de longitud y tiempo, para ello veamos los recursos que tenemos para identificar los factores de conversión posibles. Sabemos que:

1 km = 1000 m

1 hr = 60 min

1 min = 60 s

Con estos datos podemos obtener la conversión sin problemas, ejemplo:

Videos explicando la conversión de unidades:

https://www.youtube.com/watch?v=QeVaK8lDzkQ&t=184s
Resolver los siguientes ejercicios: 

1) 56km/h a m/s=

2) 90m/s a km/h=

3) 180km/h a m/s=

4) 10m/s a km/h=

5) 43km/h a m/s=

NOTACIÓN CIENTÍFICA

 NOTACIÓN CIENTÍFICA 

La notación científica, es un sistema que permite expresar cualquier cantidad como el producto de un número entre 1 y 10 (1≤a<10) multiplicado por una potencia de base 10 y exponente entero. La notación científica permite trabajar con números muy grandes (como 123 450 000 000) o muy pequeños (como 0,000 000 000 212). Esta notación, utiliza potencias de base 10 para señalar la posición de la coma o punto decimal sin tener que manejar una gran cantidad de ceros. En notación científica, expresamos cualquier cantidad como el producto de un número mayor igual a 1 y menor a 10, multiplicado por una potencia de base 10 y exponente entero.

Veamos algunos ejemplos de números en notación científica:

Ejemplo:

Uno de los típicos ejemplos es la masa del electrón, que en notación decimal es

                            

                                        0.000000000000000000000000000000911 kg

Y sin embargo, escrita en notación científica es

                                                

                    

Recordatorio (potencias de base 10):

La potencia de base 10 y exponente positivo es el número decimal 1 seguido de tantos ceros como indica el exponente:

                                                            

La potencia de base 10 y exponente negativo es el número decimal formado por tantos ceros como indica el exponente, terminado en 1 y con una coma decimal detrás del primer cero:

• La potencia 10 elevado a 0, es decir, ${10}^0$, es igual a 1:

Ejemplos:

• El número 
• $1.234\times {10}^2$ es

  

  Hemos corrido el punto decimal (o coma) dos posiciones hacia la derecha porque el exponente es 2 (positivo).

• El número $1.23\times {10}^{-2}$ es

  

  Hemos corrido la coma dos posiciones hacia la izquierda porque el exponente es -2 (negativo). Observad que hemos tenido que añadir dos 0's para poder hacerlo.

• El número $1.23\times {10}^0$ es

  

  En este caso no se corre la coma decimal porque el exponente es 0.

• Ejemplos de números que no están en notación científica:

  Realizar los siguientes ejercicios:

• 1)

2)

Material de Consulta

Bienvenidos a Introduccion a la fisica de 4° año. Soy el profesor Hernán Baracat. En el blog van a encontrar material de consulta, ejercicios, videos explicativos y actividades.

En cuanto a los recursos digitales, algunos están disponibles para su descarga y otros son enlaces a sitios web con material acorde a los contenidos de nuestro espacio, considerando el nivel de acercamiento necesario.

Simuladores de física:

https://phet.colorado.edu/es/simulations/filter?subjects=physics&type=html

https://www.vascak.cz/physicsanimations.php?l=es

Repositorio de libros de Ciencia – Sitio web con libros de divulgación científica en formato digital

Mecánica Básica – Cap. 3 – Fuerzas y tensiones mecánicas

Física ES.4 – Unidad 2 – La descripción del movimiento

Física ES.4 – Unidad 3 – Las Interacciones en la Naturaleza

Física ES.4 – Unidad 4 – La Mecánica Celeste

Física ES.4 – Unidad 5 – Mecánica de Fluidos

Física ES.4 – Unidad 15 – La Física del siglo XX

Cosmología. Colección LAS CIENCIAS NATURALES Y LA MATEMÁTICA

Peso y masa

 DIFERENCIA ENTRE MASA Y PESO

Generalmente cuando alguien nos pregunta cuanto pesamos, solemos dar un valor en kilogramos (Kg). Si te fijas en apartados anteriores, la unidad con que estás expresando tu peso es de masa. Esto es un error general y es que habitualmente suelen confundirse los conceptos de masa y peso.

El peso es la fuerza de atracción que la Tierra ejerce sobre cualquier objeto. Su dirección y sentido se orienta hacia el centro de esta y como fuerza que és, se mide en newtons (N). 

P=m⋅g

donde:

P es el peso de un cuerpo.

m es su masa.

g es la gravedad o aceleración con la que caen los cuerpos sobre la Tierra. Su valor es aproximadamente 9.8 m/sg2 a nivel del mar. Su valor disminuye cuanto mas nos alejamos del centro de la Tierra.

Aunque en la vida cotidiana se confundan, la masa y el peso son bastante diferentes:

La masa se mide en kilogramos y el peso en newtons.

La masa es independiente del lugar donde la midamos, sin embargo, el peso no. Cuanto más alejados del centro de la Tierra nos encontremos, menor será nuestro peso, ya que la gravedad disminuye a medida que nos alejamos de dicho centro. 

Si quieres conocer la masa puedes utilizar un instrumento de medida de masas como la balanza mientras que para conocer el peso se utilizan instrumentos de medidas de fuerzas, tales como el dinamómetro.

Así que si tienes una masa de 50Kg, tu peso en la superficie terrestre será P = 50 Kg· 9.8 m/s2 = 490 N. Cuando alguien te pregunte la próxima vez por tu peso, puedes decirle sin temor a equivocarte: "¿Mi peso? 490 Newtons más o menos, depende de lo alto que me suba." 

Por ejemplo: una persona con una masa de 50 kg en la Tierra tendrá la misma masa en la Luna. Por otro lado, el peso de esa misma persona será 6 veces menor en el satélite con respecto a la del planeta debido a las diferencias en la fuerza de la gravedad. La fuerza de gravedad en la Luna es de 1,622 m/s2 y en la Tierra es de 9,8 m/s2.

Masa (m)	Peso (p)
Es una magnitud escalar.	Es una magnitud vectorial.
Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.	Es la acción que ejerce la fuerza de gravedad.
Su valor es constante.	Su valor varía según la posición.
Se mide con la balanza.	Se mide con el dinamómetro.
Unidad de medida: kilogramo (Kg) y gramo (g).	Unidad de medida: Newton (N).
Cantidad intrínseca.	Cantidad extrínseca.

 

Demostración del valor de la gravedad

Tomando la expresión de la ley de gravitación universal, el peso (P) se calcula de la siguiente forma:

                       

·         G es la constante de gravitación universal.

·         MT es la masa de la Tierra.

·         m es la masa del cuerpo.

·         RT es el radio de la Tierra.

Dado que G y MT son dos valores constantes y aunque RT no lo es en todos los puntos de la Tierra, ya que esta no es completamente esférica, en principio su valor varía muy poco, podemos afirmar que:

                         

es también constante. Si llamamos g a esta constante, obtenemos que:

En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad del peso se expresa en Newton (N), que es igual a:

 

El trabajo se realiza en forma individual, no puede ser realizado copiando y pegando información obtenida en internet, se puede utilizar referencias de la web pero debe realizar sus propias conclusiones.

Actividades:

En el video se explica las diferencias entre masa y peso. Y como resolver el ejercicio.

Video 1 : ( https://www.youtube.com/watch?v=GVU4FVQfByU )

En caso que no recordemos como realizar la Conversión de unidades podemos ver el siguiente Video 2: ( https://www.youtube.com/watch?v=XO6N58AblAo )

 

Nombre y Apellido:………………………………………………………………………………………

Curso: ........

 En base a lo visto en el video Nº 1 resuelva los siguientes ejercicios:

1) ¿Cuál es el peso en la superficie de la tierra de ½ kg de Pan?

2) Juan posee una masa de 78 kg. ¿Cuál será su peso en la tierra?

3) Compre una balanza que en su manual dice que soporta 92N(Newton) de fuerza como máximo.  ¿Cuál es la masa máxima que soporta? Es decir, cual es la masa necesaria para obtener 92N.

 TP en pdf Simulador

Pasaje de unidades

 

Pasaje de Unidades

Unidades de medida

Las unidades de medida se utilizan para medir la magnitud de un objeto, sustancia o fenómeno. El sistema internacional de medidas se basa en el sistema métrico decimal, y gracias a él podemos medir la masa, la capacidad, longitud, volumen, temperatura, tiempo e intensidad. Hoy nos vamos a centrar en las unidades de medida de masa, de longitud y de capacidad, y a plantear algunos ejercicios para niños de Primaria.

En este post vamos a ver las siguientes:

• Masa (su unidad de medida es el gramo – g)
• Longitud (su unidad de medida es el metro – m)
• Capacidad (su unidad de medida es el litro – l)

Las unidades de medida para Primaria

La siguiente tabla te muestra las unidades de medida de masa, longitud y capacidad, con sus respectivas tablas de conversión de cada una de las unidades. El tablero está ordenado por colores (unidades de masa en naranja, unidades de longitud en verde, y unidades de capacidad en azul). Con este gráfico los niños pueden aprender muy rápido las diferentes medidas.

Para comprender mejor las unidades de medida, es de mucha ayuda conocer el valor posicional de los números. Puedes encontrar ejercicios en el cuaderno de unidades, decenas y centenas de la sección de matemáticas.

Masa

La unidad principal para medir la masa de un objeto es el gramo. Este tipo de medida se utiliza para medir objetos sólidos. Además del gramo, existen otras unidades de masa mayores y menores, que nos permiten expresarnos mejor cuando hablamos de cantidades más grandes o más pequeñas. Estas unidades de medida de masa son las siguientes:

• Kilogramo (Kg)
• Hectogramo (hg)
• Decagramo (dag)
• Gramo (g)
• Decigramo (dg)
• Centigramo (cg)
• Miligramo (mg)

Para convertir estas unidades podemos utilizar una tabla de equivalencias, o bien conocer la escalera de las medidas y multiplicar o dividir entre 10 el valor por cada peldaño que nos desplacemos. De esta forma, 1 Kilogramo serían 1000 gramos, porque habríamos «bajado» tres escalones, por tanto hemos multiplicado por 1000.

La mejor forma de entenderlo es con el siguiente gráfico. A continuación puedes ver las unidades de masa, además de una tabla con las equivalencias para poder pasar de una a otra, dividiendo o multiplicando por 10 segun sea necesario. Aprende el siguiente gráfico para poder hacer los ejercicios que te proponemos más abajo.

Existen otras unidades de masa por encima del Kilogramo que se utilizan cuando el objeto a pesar es muy grande. Estas unidades son el quintal métrico y la tonelada métrica.

• 1 Quintal métrico equivale a 100 Kg
• 1 tonelada métrica equivale a 1000 Kg

Siguiendo la misma lógica que con la escalera, podemos decir que una tonelada equivale a 10 quintales.

Longitud

La unidad de medida principal de longitud es el metro. Utilizamos las medidas de longitud para medir distancias. Existen medidas mayores y menores que el metro, y su equivalencia va de 10 en 10 en la tabla. Para obtener estos valores y convertir una medida de longitud en otra equivalente, es necesario multiplicar y dividir de 10 en 10. Las unidades de longitud son las siguientes:

• Kilómetro
• Hectómetro
• Decámetro
• Metro
• Decímetro
• Centímetro
• Milímetro

En el gráfico que verás a continuación lo puedes encontrar representado en forma de escalera. Las escaleras son una muy buena forma de explicar a los niños el tema de las medidas, ya que de una manera gráfica y fácil podremos explicar estas equivalencias.

Si lo necesitas, también encontrarás este gráfico en el cuaderno PDF que encontrarás más abajo, además de ejercicios con metros y problemas para poner en práctica las medidas de longitud.

Capacidad

La unidad principal para medir la capacidad es el litro. Las unidades de capacidad se utilizan para medir líquidos. Dependiendo del tamaño, podemos utilizar una u otra unidad. Las unidades para medir la capacidad de un líquido son las siguientes:

• Kilolitro (Kl)
• Hectolitro (hl)
• Decalitro (dal)
• Litro (l)
• Decilitro (dl)
• Centilitro (cl)
• Mililitro (ml)

Para pasar de una a otra, al igual que las medidas de masa o de longitud, debemos dividir o multiplicar por 10, según sea la conversión. La mejor forma de explicarle a los niños de Primaria las unidades, es dibujando una escalera, de esta forma, cada peldaño equivale a multiplicar por 10 (si bajamos) o a dividir entre 10 (si subimos). A continuación te dejo con una pequeña infografía para aprender las medidas de capacidad y su tabla de equivalencias de una forma muy fácil y rápida.

Trabajo a realizar:

Realizar el juego didactico y transcribir las respuestas

Juego Pasaje de Unidades

juego 2 pasaje de unidades

juego 3

1) Completar el siguiente cuadro:     

Video explicación de pasaje de unidades

                    

https://www.youtube.com/watch?v=P4fJm7lyE2Q&list=PLiWRH3aE37VKacACKcVfs2hJvSFClcP00

 

2) Responder: ¿Qué es el SIMELA? Realice el grafico visto en clase con las unidades correspondientes a los sistemas: Técnico, MKS y CGS. 

3)Realice los siguientes ejercicios de pasaje de unidades:

4)Según lo visto en clase pasar los resultados de longitud a notación científica .

Unidad 1 Sistemas

 

Bienvenidos a la materia Introducción a la Física de 4to  Año, a través de este curso vamos ir abordando temas y actividades relacionadas con la Física y materias técnicas afines.

En este primer trabajo practico vamos a ver: ¿Qué es un sistema?

Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Los sistemas reciben datos, energía o materia del ambiente (entrada) y proveen información, energía o materia (salida).
Son ejemplos de sistemas: un árbol, sistema circulatorio humano, el sistema solar, una computadora, una institución, un sistema operativo...
Cada sistema puede ser estudiado con el objetivo de comprender el funcionamiento del mismo, descubrir sus límites/fronteras visibles y/o no visibles, entender el objetivo del mismo y cómo interactúa con otros sistemas externos.

Definición de Sistemas:

Link del video Nº 1 sobre definición sistemas: (https://www.youtube.com/watch?v=PpMGbhqMsqA)

En el siguiente video vamos a ver que tipos de sistema hay:

Link del video Nº 2 sobre tipos de sistemas:

(https://www.youtube.com/watch?v=As-5aUhY7LY)

Actividades:

 

Actividades:

 El trabajo se realiza en forma individual, no puede ser realizado copiando y pegando información obtenida en internet, se puede utilizar referencias de la web pero debe realizar sus propias conclusiones.

Nombre y Apellido:………………………………………………………………………………………

Curso: ........

1) ¿Que vieron en años anteriores en Fisico-Quimica?

2) ¿Qué piensan que es la Fisica?

3) ¿Qué esperan ver en la materia?

4) En base a lo que vieron en los videos explique con sus palabras que es un sistema y cuáles son los 5 requisitos que debe tener para conformarse un sistema.

5) De un ejemplo de cada uno de los 3 tipos de sistemas.( En base al video Nº2)

6) Responda con sus palabras ¿Que es la energía?  Para responder esta pregunta pueden hacerlo mirando en el libro de texto que fue subido al classroom, el blog  de la materia o de alguna fuente de internet que encuentren.

 

Magnitudes

  En la unidad Nº 1 de Física vamos a ver distintos temas acerca de magnitudes, escalares, peso, medición, nociones de sistemas de fuerzas, etc. Y ir abordando temas y actividades relacionadas con la Física y materias técnicas afines.

En este primer trabajo practico vamos a realizar un repaso de temas como magnitudes y unidades para ello vamos a ir al siguiente link ( https://www.youtube.com/watch?v=JkkhrOwYIrA), para acceder al mismo realizar doble click sobre el hipervínculo o copiar la url en el explorador que utilices.

En esta imagen pueden observar los distintos tipos de magnitudes utilizadas en física. Como complemento se adjunta material digital de consulta que lo van a encontrar en el classroom. El trabajo se realiza en forma individual, no puede ser realizado copiando y pegando información obtenida en internet, se puede utilizar referencias de la web pero debe realizar sus propias conclusiones.

Cuadro magnitudes

https://www.educaplus.org/game/magnitudes-escalares-y-vectoriales

Simulador de Vectores

Actividades: Nombre y Apellido:……………………………………………………………………………………… Curso: ........ 1) ¿Según lo visto en el Video cuales son las magnitudes escalares? Enumerar y dar ejemplos de cada una. 2) ¿Cuáles son las magnitudes vectoriales? Enumerar y dar ejemplos de cada una.

3) Completar el cuadro de magnitudes colocando en su lugar las escalares y vectoriales. Transcribir las definiciones de cada unidad 4) Busque 2 ejemplos en la vida cotidiana donde ustedes utilizaron las magnitudes escalares y vectoriales. Por ejemplo, en caso de construir un mueble se utiliza un elemento de medición (un metro) para poder cortar las maderas de un tamaño especifico. En los ejemplos que propongan deben especificar que unidad se utilizó y si la misma es escalar o vectorial.