ESIMEZ Fisica 1 Practica 2 - Unidades de Medida

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica acatenco

CA!!E!A" Ingeniería Eléctrica

MATE!IA" #ísica Clásica

$!UPO" %EM%

Cali&caci'n" (((((((((((((((((((((((((((((((( 

Practica No) *" +Unidades de Medida,) Integrantes de E-uipo" • • • • •

!a.íre/ $alicia Eduardo) 0e La Cru/ $on/ále/ Marco Antonio)  Tla1calteco Por&rio Santiago) 2alencia #lores 3osé Al4erto) Cirilo Partida I5án)

O46eti5os" Al tér.ino de la práctica el alu.no será capa/ de" •

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!econocer la i.portancia y características de una unidad de longitud) Co.prender -ue el resultado de una .edici'n depende de la unidad e.pleada) 0i7erenciar las unidades 7unda.entales de las unidades deri5adas) 2eri&car -ue el radián es un ángulo -ue tiene el .is.o 5alor para di7erentes circun7erencias)

Introducci'n 8Consideraciones Te'ricas9" Para e7ectuar una .edida es preciso disponer de una unidad -ue será de la .is.a naturale/a -ue la .agnitud -ue se desea .edir) Esta4lecida la unidad: para e7ectuar la .edici'n: se deter.inará las 5eces -ue la unidad está contenida en a-uella .agnitud) El resultado será un n;.ero -ue re)?@? .etros: .ientras -ue la pértica co.;n .edía B)?B .etros) Ade.ás: sus .;ltiplos y su4.;ltiplos de estas unidades tenían relaciones poco prácticas con la unidad) Para -ue la unidad pudiera ser aceptada por la gente de esa época: en la -ue e1istía un gran anal7a4etis.o: algunas de estas unidades tenían -ue 5er con

el cuerpo =u.ano" pie: pulgada: pal.o: codo: etc) Esto parece: práctico: pero ta.4ién poco preciso y so.etido a 5ariaciones: ya -ue =ay -ue recordar -ue las di.ensiones del cuerpo =u.ano 5arían con la edad) Las personas poseen en general .anos con distintos ta.aDos) Natural.ente: para cada clase de .agnitud de4e &6arse una unidad de .edida) Así =ay unidades de longitud: .asa: tie.po: densidad a4soluta: etc) Las unidades se pueden clasi&car en unidades 7unda.entales y deri5adas) Las unidades 7unda.entales son unidades -ue corresponden a las .agnitudes 7unda.entales) Para la longitud: la .asa y el tie.po: las unidades 7unda.entales del siste.a internacional son: respecti5a.ente: el .etro: el ilogra.o y el segundo) Las unidades deri5adas se 7or.an de la co.4inaci'n de las unidades 7unda.entales u otras unidades deri5adas) La unidad de densidad a4soluta se o4tiene de la co.4inaci'n de * unidades: una 7unda.ental 8el ilogra.o9 y otra deri5ada 8el .F9: de4ido a -ue se e1presa co.o gG.F) Las unidades de las .agnitudes 7unda.entales se pueden .ateriali/ar por .edio de los patrones: -ue pueden ser .ateriales o te'ricas) Un patr'n es el .odelo -ue puede ser5ir para .ateriali/ar la unidad) Las propiedades -ue de4e satis7acer un patr'n de .edida elegido son" %)H 0e4e ser in.uta4le: de 7or.a -ue las .edidas reali/adas el día de =oy puedan ser co.paradas con las -ue se =agan el pr'1i.o aDo o siglo) *)H 0e4e ser accesi4le: de .odo -ue se puede duplicar tantas 5eces co.o sea posi4le) F)H 0e4e ser preciso: de 7or.a -ue el patr'n sea disponi4le: cual-uiera -ue sea la precisi'n tecnol'gica.ente alcan/a4le) ?)H 0e4e ser reconocido uni5ersal.ente: de 7or.a -ue los

resultados o4tenidos co.parados)

en

países

distintos

pueden

ser

Material" % !egla de F c. graduado en .ilí.etros) % Ti6era) * Escuadras) % Transportador) F Jo6as Klancas) % Co.pás) % Cartulina) 0esarrollo E1peri.ental" A9

Unidad Ar4itraria

%)H 0eter.ine el largo de la cu4ierta de tu .esa de la4oratorio co.parando dic=a longitud con la del puDo de tu .ano) !egistra en la ta4la %: el n;.ero de 5eces -ue ca4e la longitud del puDo en la de la .esa) Pide a tus de.ás co.paDeros del e-uipo -ue realicen lo .is.o y registra los resultados o4tenidos) *)H 2uel5e a deter.inar el largo de tu .esa e.pleando el ante4ra/o 6unto con la .ano cerrada y anota el 5alor o4tenido: esta unidad reci4irá el no.4re de codo) !egistra en la ta4la % tus resultados)

 Ta4la %) Largo de la .esa .edida con el puDo de cada co.paDero de e-uipo) No.4re de -uien .idi' %) !a.íre/ $alicia Eduardo *) Tla1calteco Por&rio Santiago F) 0e La Cru/ $on/ále/ Marco ?) 2alencia #lores 3osé Al4erto >) Cirilo Partida I5án

N;.) de PuDos *> *? *> *B *>

N;.) de Codos B > ? >y >y

Esta parte la =ici.os con una .esa -ue .edía * .etros de longitud) *

O4ser5aci'n" nos di.os cuenta de -ue nuestras .edidas no 5arían .uc=o de4ido a -ue tene.os co.ple1iones si.ilares: por lo -ue nuestras .edidas 7ueron .ás precisas)

K9

Unidad de Patr'n)

Selecciona: pre5io acuerdo con tus co.paDeros de e-uipo: el puDo -ue ser5irá co.o unidad de patr'n de longitud para conocer el largo de la .esa) 0ale un no.4re a la unidad y regístralo en el paréntesis de la ta4la *) Con ayuda de las ti6eras y el papel reproduce la longitud del puDo patr'n 8longitud del puDo seleccionado9 y distri4uye a cada integrante del e-uipo una tira de papel con la longitud del patr'n) 0eter.ina cuentas 5eces la longitud de la tira de papel ca4e en la longitud del largo de la .esa y registra dic=o 5alor en la ta4la *) Anota ta.4ién los 5alores o4tenidos por tus co.paDeros: al co.parar la longitud de la tira de papel 8unidad patr'n9 -ue les proporcionaste con el largo de la .esa)  Ta4la *) Largo de la .esa .edida con el puDo patr'n) Integrante del e-uipo Largo 8Tla1cales 9

%

*

F

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>

*?

*B

*

*> y %G*

*B

C9Su4.;ltiplo de la Unidad de Patr'n) A=ora di5ide tu unidad de longitud en die/ partes iguales: a &n de contar con un su4.;ltiplo de 4ase % de la .is.a) E.pleando las escuadras y el co.pás tra/a una línea recta inclinada y di5ídela en die/ partes iguales con el co.pás) Coloca la unidad patr'n de .anera -ue un e1tre.o de esta coincida con un e1tre.o de la recta inclinada) Coloca la escuadra de .anera -ue se unan los otros e1tre.os de la unidad patr'n y la recta tra/ada) 0espués coloca la otra escuadra y so4re esta desli/a la pri.era escuadra y tra/a so4re la unidad patr'n líneas -ue la di5idan en die/ partes: las cuales se o4tienen al unir las .arcas so4re la línea tra/ada con la unidad patr'n) 0ale un no.4re a este su4.;ltiplo de la unidad patr'n)

No.4re del su4.;ltiplo" Lalos)

Con esta unidad ya graduada en su4.;ltiplos: .ide el anc=o de la regla de F c.: el largo de una go.a: la longitud y grosor de un lápi/ 8o una plu.a9 y registra dic=as .edidas en 7unci'n del su4.;ltiplo de la unidad patr'n en la ta4la F) !egistra en el paréntesis de la ta4la el no.4re del su4.;ltiplo de la unidad patr'n)  Ta4la F) Medici'n con el su4.;ltiplo de la unidad patr'n) O46eto

Medida 8 Lalos 9

Anc=o de la regla) Largo de la go.a) Longitud del lápi/)

%)B* F)*? @)B?

0iscusi'n) %)H Si se co.paran los resultados de la ta4la %) Por -ué no son iguales : A -ué contri4uyes esto Esto se de4e a -ue cada una tiene di7erente di.ensi'n y la segunda es su4.;ltiplo de la pri.era) *)H Si .edir una longitud es co.parar longitudes) Por -ué no son iguales los resultados: si se .ide la .is.a longitud 8largo de la .esa9 0e4ido a -ue la escala de la pri.era es .ayor a la de la segunda) F)H Se puede considerar a la longitud del puDo -ue se seleccion' co.o la unidad de longitud Por -ué Si: ya -ue es un .;ltiplo .ayor de la segunda)

?)H Una 5e/ -ue se seleccion' una longitud de re7erencia para co.pararla con otras longitudes: podrías seDalar -ué 5enta6as tiene esto al .edir longitudes ue todos e.pe/a.os a tener resultados .uy si.ilares: es decir: .as e1actos) >)H C'.o son los resultados o4tenidos en la ta4la * Son .uy distantes uno de otro: no son .uy precisos) B)H Si el puDo seleccionado 5ariara de longitud con el tie.po: nuestras .edidas serían iguales después de dic=os ca.4ios E1plica) Si: ya -ue el tie.po no es un 7actor -ue inter5enga 8a7ecte9 en la operaci'n -ue esta.os =aciendo) )H Para o4tener la longitud del largo de la .esa puedes e.plear el peso del puDo: su te.peratura Por -ué Se consideran co.o desprecia4les ya -ue no son 7actores i.portantes para .edir la longitud) @)H Si no se =u4iese podido reproducir el puDo en tiras de papel: sería práctico e.plear dic=a longitud co.o unidad E1plica) No: de4ido a -ue el puDo no tiene una .edida e1acta y no todos cuentan con la .is.a longitud de puDo: a di7erencia de la tira de papel ya -ue pode.os to.ar co.o re7erencia los centí.etros)

09

M;ltiplo 0e La Unidad Patr'n)

Con ayuda de la cartulina: las ti6eras: las cinta ad=esi5a: regla y el puDo patr'n: construye una regla con una longitud % 5eces .ayor -ue la unidad patr'n) Es decir: recorta una tira de cartulina de >c. de anc=o y un largo ligera.ente .ayor a % 5eces la unidad patr'n -ue ya se seleccionaste) Marca so4re la tira de cartulina -ue .ateriali/ara los .;ltiplos de la unidad: las líneas -ue la di5iden en die/ partes iguales co.o se ilustra en la &gura >) 0ale un no.4re a este .;ltiplo de la unidad patr'n) No.4re del .;ltiplo" (((((((((((Tla1cales((((((((((( 

Con esta regla y la unidad en su4.;ltiplos .ide el largo y el anc=o de la cu4ierta de la .esa y registra dic=as .edidas en 7unci'n de este .;ltiplo de la unidad patr'n en la ta4la ?) E1presa tu .edici'n =asta su4.;ltiplos)  Ta4la ?) Largo y anc=o de la .esa en 7unci'n del .;ltiplo de la unidad patr'n 0i.ensi'n

Medida 8 Tla1cales 9

Largo del sal'n

)?

Anc=o del sal'n

)%

!egistra en el paréntesis de la ta4la el no.4re del .;ltiplo de la unidad patr'n)

0iscusi'n) ué 5enta6as tiene el e.pleo de un .;ltiplo de la unidad patr'n de las .ediciones Al utili/ar un .;ltiplo de la unidad tene.os co.o resultado la .is.a .edida % 5eces en una sola to.a: es decir en lugar de =acer una .edida de un tla1cales: o4tene.os una .edida de % tla1cales en una sola to.a) Puedes e.plear un pre&6o con la unidad patr'n para darle no.4re al .;ltiplo de dic=a unidad EQPLICA Si: el .;ltiplo podrá ser al alcan/arse los % tla1cales: entonces podría.os optar por lla.arle decitla1cales) 8 dTl 9

E9

!esultado de una Medida)

En la &gura B se .uestra los puntos A y K del seg.ento de recta: cuya distancia se 5a a deter.inar por el siguiente procedi.iento" Sit;a la regla graduada en .ilí.etros de .odo -ue el cero 8origen9 de su escala coincida con el punto A y -ue su 4orde pase por el otro punto K y registra en la ta4la > la graduaci'n -ue coincide con el punto K: o4teniendo así la distancia AK: entre dic=os puntos) !epite este procedi.iento anterior: pero a=ora con la escala graduada en pulgadas y registra tu .edida en la ta4la >)

A (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( K #igura B seg.ento de la recta AK

 Ta4la > 0istancia AK !egla graduada en "

Milí.etros Pulgadas

0istancia AK 2alor nu.érico .. pulg)

0iscusi'n ué o4ser5as al co.parar los resultados de las .ediciones e7ectuadas de la .is.a longitud AK  (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((   ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 

Si el procedi.iento de la .edici'n de la longitud AK =a sido el .is.o: Por -ué se o4tienen dos 5alores nu.éricos di7erentes: A -ué atri4uyes esta di7erencia  (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((   (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((   ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 

#9Con5ersi'n de Unidades 0e la acti5idad: resultado de una .edida: puedes o4ser5ar -ue las dos .edidas 8una en .ilí.etros y la otra en pulgadas9 no son iguales: aun-ue la =ayas =ec=o con cuidado) Para 5eri&car -ue las dos .ediciones corresponden a la .edida de la .is.a línea: tienes -ue reali/ar una con5ersi'n de unidades: esto es: conocer cuántos .ilí.etros =ay en una pulgada) La relaci'n entre estas unidades se o4tiene .idiendo una o 5arias .agnitudes co.unes utili/ando las dos unidades) Mide el largo y anc=o de este instructi5o: pri.ero con la escala graduada en .ilí.etros y después con la escala graduada en pulgadas y registra los resultados en la ta4la B)  Ta4la B Largo y anc=o de la .esa 0i.ensi'n

Medida 8.ilí.etros9

Medida 8pulgadas9

Medida 8.ilí.etros9 Medida 8pulgadas9

Largo Anc=o

E7ect;a el cociente +.edida en .ilí.etros entre .edida en pulgadas, tanto para el largo co.o para el anc=o del li4ro y registra los resultados en la ta4la) Co.para los cocientes de la ta4la B con el 7actor de con5ersi'n de pulgadas a centí.etros 8consulta una ta4la de con5ersiones9) Son iguales dic=os cocientes ((((((((((((((((((((((( 

0e acuerdo con tus resultados: el 7actor de con5ersi'n de pulgadas a .ilí.etros se puede o4tener di5idiendo la .edici'n de una longitud e1presada en .ilí.etros entre la .edici'n de la .is.a longitud e1presada en pulgadas) C'.o es el 7actor de con5ersi'n calculado con el -ue in5estigaste Son di7erentes  (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((   ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((  El 7actor de con5ersi'n entre dos unidades de longitud se puede o4tener por .edio de la e1presi'n"

#cR Lp GLo 0onde" #c R #actor de con5ersi'n de la unidad % y la unidad *) Lp R Medida de la longitud e1presada en la unidad *) LoR Medida de la longitud e1presada en la unidad %) Pide a los otros e-uipos -ue te proporcionen las siguientes .ediciones" anc=o de la regla: y largo de la plu.a o lápi/: y an'talos en la ta4la ) Escri4e el no.4re de la unidad patr'n en cada caso)  Ta4la  Medici'n del anc=o de la regla: y largo de la plu.a o lápi/) E-uipo Anc=o de la regla Largo de la plu.a

%

*

F

?

>

B



@

Para con5ertir una .edici'n e1presada en unidades de otro e-uipo en tu unidad: utili/a la siguiente e1presi'n"

LpR#cLo

0onde"

#c R #actor de Con5ersi'n) Lo R Longitud de la .agnitud e1presada en la unidad de otro e-uipo)

Lp R Longitud de la .agnitud e1presada en tu unidad) Pre5io cálculo de los 7actores de con5ersi'n correspondientes y la e1presi'n de con5ersi'n de unidades 8ecuaci'n *9: reali/a las con5ersiones de unidades de los 5alores de la ta4la  y an'talos en la ta4la @)  Ta4la @ Con5ersi'n de unidades E-uipo % * F ? Anc=o de la regla8 9 Largo de la plu.a8 9 *En los paréntesis coloca tu unidad)

>

B



0iscusi'n Co.parando las ta4las  y @: ué 5enta6as tiene la ta4la  so4re la @ Tienen las plu.as el .is.o largo C'.o sa4erlo  ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( 

@