UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FÍSICA MECÁNICA TALLER MAGNITUDES Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS
Sistema Internacional de Unidades El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, es también conocido como sistema métrico. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas que inicialmente definió seis unidades o cantidades físicas fundamentales. En 1971 fue añadida la séptima unidad básica, el mol Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales., con excepción del kilogramo. Magnitudes Físicas Fundamentales
Las magnitudes derivadas son aquellas que resultan de la combinación de las magnitudes fundamentales. En la tabla se muestran algunas magnitudes deriva das y sus correspondientes unidades de medida. Magnitudes Físicas Derivadas
En la actualidad y debido a su importancia práctica siguen empleándose unidades que no pertenecen al SI. A continuación, en la tabla se presentan algunas de ellas Magnitudes Físicas Aceptadas por el Sistema Internacional
En ocasiones el valor de una magnitud física expresado en unidades fundamentales o derivadas es un numero muy grande o muy pequeño (comparado con su unidad patrón). Por tal razón es necesario tener en cuanta los prefijos mas usados en el S.I. Prefijos del Sistema Internacional
A continuación se presentan algunos problemas Tomado de: Fisica Mecánica: Nivelación para estudiantes Universitarios, Lily Arrsacue Córdova
Marque con X aquella (s) unidad(es) fundamental(es) que no pertenece al SI:
Identifique los errores en las cantidades dadas a continuación y corríjalos en el casillero de la derecha:
Del siguiente texto identifique: a) Las magnitudes físicas dadas explícitamente y clasifíquelas en fundamentales o derivadas. b) Identifique los errores sobre las cantidades físicas y corríjalos «El elefante africano de la sabana es el mayor mamífero terrestre que existe. Los machos alcanzan normalmente los 6,70 mt. – 7,00 mt. de longitud y 3,00 -‐ 3,35 m de altura, con una masa de 5,4 a 6,0 ton. Cuando se mueven lo hacen con una rapidez de 6 Km/hora a paso firme, aunque cuando se asustan o enfadan pueden correr con una rapidez superior a los 40 km/hora. El elefante africano de sabana se caracteriza por su gran cabeza, amplias orejas que cubren los hombros, trompa pronunciada y musculosa, y presencia de dos "colmillos" en la mandíbula superior. En su ambiente natural y con buena alimentación un elefante de la sabana llega a vivir adecuadamente periodos de tiempo que van de 40 a 50 años». (Tomado de http://noviviendoenmundovivo.blogspot.com/2013/03/elefante-‐africano-‐de-‐la-‐sabana.html) Tomado de: Fisica Mecánica: Nivelación para estudiantes Universitarios, Lily Arrsacue Córdova
Identifique las unidades que están expresadas incorrectamente y escríbalas en forma correcta en la columna de la derecha.
Escriba las siguientes medidas utilizando un prefijo del S.I.
Indique Falso (F) o Verdadero (V) según corresponda al prefijo y s potencia
Lea el siguiente texto e identifique: a) ¿Qué magnitudes físicas diferentes se citan en la lectura?, b) ¿Qué magnitudes físicas fundamentales y derivadas se citan en la lectura? «La estación espacial Internacional (ISS) es el mayor y mas complejo proyecto científico de la historia en la actualidad. Representa un salto cualitativo impresionante respecto a avances anteriores de la carrera espacial. Más de 4 veces mayor que la estación espacial rusa Mir, la ISS llegará a poseer una masa de cerca de 500.000 kg., medirá 108,5 m de largo y 88,5 m de ancho, y di spondrá de casi 4000 m 2 de paneles solares para proveer de energía eléctrica a 6 laboratorios de l a más avanzada tecnología. La estación estará en una órbita que oscilará entre 335 y 460 k m de altura, con una inclinación de 51,6°. Esta órbita permitirá que los vehículos de lanzamiento d e las distintas agencias espaciales la alcancen con facilidad para el transporte de tripulación y carg amento. La órbita también proporciona buenas observaciones de la Tierra, con una cobertura del 85% de l globo (95% de la población)». Tomado de internet: http://www.upv.es/satelite/trabajos/Grupo1_ 99.00/index.html Tomado de: Fisica Mecánica: Nivelación para estudiantes Universitarios, Lily Arrsacue Córdova
REGLAS EN EL CONTEO DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS Cualquier digito diferente de cero es significativo Los ceros entre dígitos distintos de cero son significativos Los ceros a la izquierda no son significativos Los ceros a la derecha sí son significativos Los ceros a la derecha no son significativos, cuando su única función es especificar la posición del punto decimal. Los números que son enteros por naturaleza se consideran como si tuvieran una cantidad infinita de cifras significativas. Las constantes físicas se deben tomar con tantas cifras significativas como el número que mas tenga en la expresión. Los factores de conversión generalmente son exactos.
REGLAS EN OPERACIONES CON CIFRAS SIGNIFICATIVAS En el resultado de un producto o cociente, se retienen tantas cifras significativas como tantas tenga el menor (a lo sumo una más) de las cantidades operadas. En el resultado de una suma o resta, se retiene el menor número de cifras significativas después del punto decimal de las cantidades operadas. Redondeo de Cifras, Sí los dos primeros dígitos a descartarse son: menores a 50, el digito anterior no se cambia. mayores a 50, se le suma 1 al numero anterior son 50 y no existen mas dígitos a su derecha, el digito anterior se aumenta en 1, sí al hacerlo se convierte en par y no se cambia si es par. son 50 y existen mas dígitos diferentes de cero a su derecha, el digito anterior se aumenta en 1
CONVERSIÓN DE UNIDADES SISTEMA INGLÉS-‐INTERNACIONAL
Tomado de: Fisica Mecánica: Nivelación para estudiantes Universitarios, Lily Arrsacue Córdova
Indique el número de cifras significativas de las medidas dadas a continuación
Efectúe las operaciones matemáticas indicadas de las cantidad es medidas teniendo en cuenta las reglas en operaciones con cifras significativas.
A una esfera se le midió su radio y se obtuvo un valor de 3,4 5 cm. Calcule su volumen en !
metros cúbicos. Dato: 𝑉 = ! Π𝑟 ! . Un vaso cilíndrico de vidrio tiene un diámetro interno de 8,00 cm y una profundidad de 16,0 cm. Si una persona bebe el vaso completamente lleno de agua, ¿cuánto habrá consumido en litros? 1𝐿 = 10! 𝑚𝑙 = 10! 𝑐𝑚 Suponga que llenar un recipiente de 300500 cm3 tarda 400 s. Calcule la rapidez con la que llenaría el tanque en m3/s La altura h y el diámetro D de un cilindro son respectivamente 4,4 in y 7,32 cm ¿Cuál es su volumen en m3 con tres cifras significativas? Tomado de: Fisica Mecánica: Nivelación para estudiantes Universitarios, Lily Arrsacue Córdova
Realice las conversiones que se indican en la tabla que se muestra a continuación. Debe colocar el factor de conversión en el casillero correspondiente (para que se simplifiquen las unidades que sobran y queden las que se buscan).
Realice las siguientes operaciones y exprese los resultados con el número correcto de cifras significativas, realice los cálculos paso a paso.
Escriba en notación científica cada una de las medidas propuestas a continuación y con el número de cifras significativas (CS) que se indica
Tomado de: Fisica Mecánica: Nivelación para estudiantes Universitarios, Lily Arrsacue Córdova
