UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS ELECTRONICA E INDUSTRIAL

1. DATOS INFORMATIVOS.-

NOMBRE:

MÓNICA DEL ROCÍO HERRERA GALARZA.

NIVEL:

CUARTO INDUSTRIAL

FECHA:

08 de MARZO del 2011

MODULO:

ESTATICA

2. TEMAS:

SISTEMAS DE UNIDADES FACTORES DE CONVERSION LEYES DE NEWTON

3. OBJETIVOS:

3.1.GENERAL:

Comprender los diferentes temas a tratar para una mejor práctica por parte del estudiante

3.2.ESPECIFICOS: Conocer los diferentes tipos de sistemas de unidades y cuál es el más usado. Dar a conocer las maneras diferentes de hacer conversiones con las diferentes

unidades. Conocer y entender las leyes de newton par poder aplicarlas en los ejercicios que los

estudiantes se propongan.

4. MARCO TEÓRICO

SISTEMAS DE UNIDADES:

Es necesario conocer el comportamiento de la naturaleza pasando del conocimiento común al conocimiento científico, sustentados en los fundamentos de la física y del método experimental que constituye lo fundamental de la ciencia. “Siempre digo que si es posible medir aquello de lo que se habla y se consigue expresarlo en números, entonces puede saberse algo al respecto; pero cuando no puede expresarse así, el conocimiento es deficiente e insatisfactorio”……Lord Kelvin

Medición:

La medición es la técnica por medio por el cual asignamos un numero a una propiedad física, como resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomando como patrón, la cual se adoptado como unidad.

Magnitud:

Físicamente se define como la propiedad de un cuerpo o un evento susceptible de ser medido. Las magnitudes nunca se podrán medir exactamente y el número que se obtiene para representar su medida será aproximado. La precisión de una medida dependerá del error que se comete al realizarla.

Cantidad:

Es el numero, vector o matriz que permite compara cuantitativamente respecto de la que se tomo como unidad de la magnitud.

SISTEMA DE UNIDADES.

SISTEMA CEGEDECIMAL O CIENTÍFICO.

Fue establecido en 1881 en el congreso de electricidad en parís. Se conoce como sistema CGS, refiriéndose a las tres unidades básicas que son centímetro (cm), gramo (gr), segundo (s).

SISTEMA TÉCNICO O TERRESTRE.

Es también llamado el sistema de los ingenieros o sistema MKS, tiene como magnitudes fundamentales la longitud, fuerza, tiempo: y como unidades el metro (m), kilogramo (kgf), segundo (s), respectivamente. Para efectos de confundir símbolos el kilogramo fuerza (kgf) se denomina como kilopondio (kp), respectivamente.

SISTEMA INGLES:Adoptando con base al Sistema Gravitacional Británico, las magnitudes (o dimensiones) fundamentales son: longitud, fuerza, tiempo. Basado en unidades inglesas: pie (ft), libra (lbf),

segundo (s), para las cantidades de longitud, fuerza, tiempo respectivamente. También en vez del pie se utiliza la pulgada.

SISTEMA MÉTRICO: Unidad de masa: kilogramo-masa, M[kgm]Unidad de longitud: Metro, L[m]Unidad de tiempo: Segundo, [Seg, s]Unidad de fuerza: kilogramo-fuerza, F[kgf]

Aceleración de la gravedad:

GRAVITACIONAL MÉTRICO:Unidad de masa: Unidad Técnica, M [Unidad Técnica]Unidad de longitud: Metro, L[m]Unidad de tiempo: Segundo, [Seg, s]

Unidad de fuerza: Kilogramo-fuerza, F [Kgf]; 1 Unidad Técnica

Aceleración de la gravedad:

GRAVITACIONAL INGLÉS:Unidad de masa: Slug, M [Slug]Unidad de longitud: Pie, L[pie]Unidad de tiempo: Segundo, [Seg, s]Unidad de fuerza: Libra-fuerza, F[lbf]; 1 Slug = Aceleración de la gravedad:

SISTEMA INTERNACIONAL

La existencia de un gran número de diversas unidades creaba dificultades en relaciones internacionales de comercio, como consecuencia los científicos de diversivas países intentaron establecer unidades comunes, validas en todos ellos.

Desde medados del siglo XIX, el sistema métrico comenzó a difundirse ampliamente, fue legalizado en todos los países y constituye las bases de las unidades.

La 11ª conferencia general de pesas y medidas, en sucesiones de octubre de 1960 celebradas en parís, coa de sistema métrico decimal, estableció definitivamente el sistema internacional de medidas (S.I), pasa do 6 unidades fundamentales metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin, candela, perfeccionado y completado la séptima unidad fundamental, el mole, que mide la cantidad de materia.

Magnitudes físicas que se toma como fundamentales

Unidad básica o fundamental Símbolo

Longitud Metro MMasa (M) Kilogramo KgTiempo Segundo sIntensidad de corriente eléctrica (I)

Amperio A-amp

Temperatura (T) Kelvin K Cantidad de sustancia(N) Mol MolIntensidad luminosa(Iv) candela Cd

DEFINICIÓN DE LAS UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL.

Magnitudes físicas que se toma como fundamentales

Unidad básica o fundamental

Símbolo Definición de la unidad

Longitud Metro M 1,650,763.73 veces la longitud de onda de la radiación rojo naranja(transición entre los niveles 2p10 y 5d5) del átomo de kriptón 86

Masa (M) Kilogramo Kg La duracino9.192.631.770 periodos de radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesium-133

Tiempo Segundo s La duracino9.192.631.770 periodos de radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133”

Intensidad de corriente eléctrica (I)

Amperio A-amp La magnitud de corriente que fluye en dos conductores paralelos, distanciados un metro entre sí, n el vacio, que produce una fuerza entre ambos conductores(a causa de sus campos magnéticos) de 2*10-7 N/m

Temperatura (T) Kelvin K La fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia(N)

Mol Mol La cantidad de sustancia de un sistema que contiene un número de entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012Kg de carbono-12.

Intensidad luminosa(Iv)

candela Cd La intensidad luminosa, en dirección perpendicular, de una superficie de 1/600,000m2 de un cuerpo negro a la temperatura de congelamiento del platino (2,042K). bajo un presión de 101.325N/m2

UNIDADES SI SUPLEMENTARIAS.MAGNITUD UNIDAD ABREVIATUR EXPRESION EN

UNIDADES si BASICAS (*)

Ángulo plano Radián Rad m.m-1=1Ángulo sólido Estereorradián Sr m2.m-2=1

DEFINICION DE LAS UNIDADES SI SUPLEMENTARIAS.Unidad del ángulo plano: El radián es el ángulo plano comprendido

entre dos radios de un círculo que. Sobre la circunferencia de dicho circulo, interceptan un arco de longitud igual a la del radio.

Unidad del ángulo sólido: Es estereorradián es el ángulo solido que, teniendo su vértice en el centro de una esfera, intercepta sobre la superficie de dicha esfera un área igual a la de un cuadrado que tenga por lado el lado de la esfera.

Las unidades derivadas se definen de forma que sea cuarenta con las unidades básicas y suplementaras, es decir se define o expresiones algebraicas bajo la forma de productos de potencias de las unidades S.I básicas y/o suplementarias con un factor numérico igual a 1.

DEFINICIÓN DE UNIDADES DERIVADAS DEL S.I

Nombre Símbolo

Superficie Metro cuadrado m2

Volumen Metro cúbico m3

Velocidad Metro por segundo m/sAceleración Metro por segundo al

cuadradom/s2

Numero de ondas Metro a la potencia a la menos uno

m-1

Masa de volumen Kilogramo por metro cubico kg/m3

Caudal en volumen Metro cubico por segundo m3/sCaudal másico Kilogramo por segundo kg/sVelocidad angular Radián por segundo rad/sAceleración angular Radián por segundo al

cuadrado.rad/s

Unidad de velocidad Un metro por segundo es la velocidad de un cuerpo que, con movimientos uniformes, recorre, una longitud de un metro en 1 segundo

Unidad de aceleración Un metro por segundo cuadrado es la aceleración de un cuerpo, animado de movimiento uniforme variado, cuya velocidad varia cada segundo, 1m/s.

Unidad de número de ondas Un metro a la potencia menos uno es el numero de ondas de una radiación monocromática cuya longitud de onda es igual a 1 metro

Unidad de aceleración angular. Un radian por segundo cuadrado es la aceleración angular de un cuerpo animado de una rotación uniforme variada alrededor de un eje fijo, cuya velocidad angular, varia1 radian por segundo, en 1 segundo

DEFINICIONES DE UNIDADES DERIVADAS CON NOMBRES Y SIMBOLOS ESPECIALES.Magnitud Nombre Símbolo Expresiones en

otras unidades SI

Expresiones en unidades SI básicas.

Frecuencia Hertz Hz s-1

Fuerza Newton N m.kg.s-2

Presión Pascal Pa N .m-2 m-1.kg.s-2

Energía, trabajo, cantidad de trabajo.

Joule J N .m2 M2.kg.s-2

Potencia Watt W N .m M2.kg.s-3

Cantidad de electricidadCarga eléctrica

Coulomb C J .s s.A

Potencial eléctricoFuerza electromotriz

Volt V W .A-1 M2.kg.s-3.A-1

Resistencia eléctrica

Ohm Ω V.A-1 M2.kg.s-3.A-2

Capacidad eléctrica

Farad F C .V m-2.kg-1.s4.A2

Flujo magnético Weber Wb V .s M2.kg.s-2.A*-1

Inducción magnética

Tesla T Wb.m-2 Kg.s2.A-1

inductancia Henry H Wb .A-1 M2.kg.s-2.A-2

UNIDAD DE FRECUENCIA Un hertz es la frecuencia de un fenómeno periódico cuyo periodo es 1 segundo

UNIDAD DE FUERZA Un newton es la fuerza que, aplicada un cuerpo que tiene una masa de 1 kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo al cuadrado

UNIDAD DE PRESION Un pascal es la presión uniforme que, actuando sobre una superficie plana de 1 metro cuadrado, ejerce perpendicular a esta superficie una fuerza total de 1 newton

UNIDAD DEENERGÍA. TRABAJO, CANTIDAD DE CALOR.

Un joule es el trabajo producido por una fuerza de 1newton, cuyo punto de aplicación se desplaza 1 metro en dirección de la fuerza.

UNIDAD DE POTENCIA Un watt es la potencia que da lugar a una producción de energía igual a 1 joule por segundo

UNIDAD DE POTENCIAL ELECTRICÓ Un volt es la diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos de un hilo conductor que transporta una corriente de intensidad constante de 1 ampere cuando la potencia disipada entre estos puntos es igual a 1 watt

UNIDAD DE RESISTENCIA ELECTRICA. Un ohm es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial constante de 1 volt aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad 1 ampee, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor.

FACTORES DE CONVERSIONES DE UNIDADES

LONGITUD

SUPERFICIE

VOLUMEN

MASA

DENSIDA

PRESIÓN

ENERGÍA

ENERGÍA ESPECÍFICA

CAPACIDAD CALORÍFICA Y ENTROPÍA ESPECÍFICA

POTENCIA

LEYES DE NEWTON

PRIMERA LEY O LEY DE INERCIA

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.

SEGUNDA LEY O PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINAMICA

La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:

F = m a

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea, 1 N = 1 Kg. · 1 m/s2

La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.

Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir: p = m · v

La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s. En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:

La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,

F = dp/dt

De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos:

F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v Como la masa es constante dm/dt = 0

y recordando la definición de aceleración, nos queda F = m a Tal y como habíamos visto anteriormente.

Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es cero, la Segunda ley de Newton nos dice que: 0 = dp/dt

Es decir, que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo.

TERCERA LEY O PRINCIPIO DE ACCION-REACCION

Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.

Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

5. RESUMEN

LEYES DE NEWTON

Ley de la inercia

“Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, mientras no actúen sobre él fuerzas exteriores que modifiquen su estado de reposo o movimiento”

Ley de la Dinámica o Ley de la Fuerza

“El módulo de la aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que actúa, e inversamente proporcional a la masa inercial del mismo sobre el cual actúan las fuerzas”

Principio de acción y reaccion

“Siempre que un cuerpo realiza una fuerza (acción) sobre otro, éste reacciona con una fuerza igual y opuesta a la fuerza de acción; las dos fuerzas son iguales en magnitud pero de sentidos opuestos”

“Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, mientras no actúen sobre él fuerzas exteriores que modifiquen su estado de reposo o movimiento”

“El módulo de la aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que actúa, e inversamente proporcional a la masa inercial del mismo sobre el cual actúan las fuerzas”

“Siempre que un cuerpo realiza una fuerza (acción) sobre otro, éste reacciona con una fuerza igual y opuesta a la fuerza de acción; las dos fuerzas son iguales en magnitud pero de sentidos opuestos”

SISTEMAS DE UNIDADES

Sistema Cegedecimal o Científico

Sistema Técnico o Terrestre

Sistema Ingles

Gravitacional Inglés Sistema internacional Gravitacional Métrico

Sistema Métrico

cm, g, sm, kgf, s ft, lbf, s

m, kgm, s

ft, slug, sm, kg, s, A, K, cd, mol

m, s, unidad técnica

6. CONCLUSIONES

Con esta investigación concluimos que hay diferentes sistemas de conversión , pero que solo uno es usado para un mejor manejo de la información proporcionada por otros países se estableció el sistema internacional.

En cuanto a las leyes de newton podemos observar que son tres muy importantes y son:

La primera es la ley de la inercia y nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante.

La segunda ley las fuerzas se encargan de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo.

La tercera el principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

7. BIBLIGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos18/leyes-newton/leyes-newton.shtml

http://www.lenntech.es/calculadoras/masa-peso/masa-peso.htmhttp://www.eiq.cl/pproust/si/factores.htmlhttp://docencia.udea.edu.co/cen/vectorfisico/html/cap7/cap7_2.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos18/leyes-newton/leyes-newton.shtmlFísica Vectorial/autor: Vallejo-Zambrano/pag: 7, 18, 183, 184,185

Medición:

La medición es la técnica por medio por el cual asignamos un numero a una propiedad física,

Magnitud:

Físicamente se define como la propiedad de un cuerpo o un evento susceptible de ser medido.

Cantidad:

Es el numero, vector o matriz que permite compara cuantitativamente respecto de la que se tomo como unidad de la magnitud.

Física Fundamental/autor: VALERO, Michel /pag: 30,108Física 1Mecanica de Sólidos/ autor: SALINAS, Edmundo/pag: 125-131,Física General/autor: ALVARENGA, Beatriz/pag: 125-225Folleto de metrología.