Capítulo #2 Análisis Dimensional PDF
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Este documento proporciona un resumen de análisis dimensional. Explica conceptos como magnitudes físicas, incluyendo fundamentales, auxiliares y derivadas.
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🧐 Capítulo #2 Tema Análisis Dimensional Capítulo Capítulo 2 Unidad Unidad 1 Completo Creado @July 28, 2023 11:26 AM Índice del Tema, Curso o Lectura:...
🧐 Capítulo #2 Tema Análisis Dimensional Capítulo Capítulo 2 Unidad Unidad 1 Completo Creado @July 28, 2023 11:26 AM Índice del Tema, Curso o Lectura: RESUMEN DE: Magnitudes o Cantidades Físicas Análisis Dimensional RESUMEN DE: ❓ Columna de Preguntas 📝 Columna de Contenido Magnitudes o Cantidades Físicas ¿Qué son las magnitudes físicas? Definición: Son aquellos atributos objetivos, contrastados con la realidad, que pueden ser medidos, es decir que pueden ser comparados. Cuya medición nos ayuda a explicar un fenómeno físico. Clasificación: Capítulo #2 1 Según su origen: según de donde provienen. ¿Cuál es la clasificación de las magnitudes físicas? Magnitudes Físicas ¿Cuáles son los dos criterios Fundamentales: mediante los cuales se Magnitudes Físicas Auxiliares: clasifican las magnitudes Magnitudes Físicas Derivadas: físicas? Según su naturaleza: según cómo las medimos. Magnitudes Físicas Escalares: Aquellas magnitudes físicas que solo requieren de un número y si es necesario una unidad física para cuantificarse. ¿Cuáles son las magnitudes físicas fundamentales? Magnitudes Físicas Vectoriales: Aquellas magnitudes físicas que requieren además de un número y una unidad física para ser representadas, necesitan una dirección para ser cuantificadas. Magnitudes Físicas Fundamentales: Son magnitudes básicas o comunes que ¿Cuáles son las magnitudes comparten todos los fenómenos físicos físicas auxiliares? del universo. Ejemplos: Longitud Cantidad de Sustancia Masa Tiempo Magnitudes Físicas Auxiliares: Como su nombre lo dice nos ayuda a la hora de Capítulo #2 2 ¿Cuáles son las magnitudes trabajar con magnitudes físicas. físicas derivadas? Ángulo Plano: Es una magnitud física que nos ayuda a medir ángulos en planos 2D, no posee unidad en el S.I., su símbolo es theta θ, y mide ángulos en radianes no mediante el sistema sexagesimal. Ángulo Sólido: Igualmente mide ángulos pero en 3 dimensiones, utilizando estereoradianes (sr). ¿Qué es el sistema internacional? Magnitudes Físicas Derivadas: Son aquellas magnitudes que derivan o se definen en base de las magnitudes físicas fundamentales y auxiliares. Área Volumen Densidad Presión Velocidad Angular Sistema Internacional de Unidades (SI): Definición: Conjunto de magnitudes ¿Cuáles son las 7 físicas básicas y correspondientes magnitudes físicas unidades, a partir de las cuáles se fundamentales establecidas puede explicar como se construye el en el sistema internacional? resto de magnitudes físicas y sus respectivas unidades. Capítulo #2 3 Descripción de Magnitudes Físicas Fundamentales del S.I.: Longitud: describe la extensión o tamaño de un objeto y específica su posición en el espacio. Masa: describe la inercia presente en un objeto y se relaciona con la cantidad de materia que posee Tiempo: Flujo progresivo de eventos continuos evidenciado ¿Qué prefijos utiliza el por el cambio. sistema internacional? Temperatura Termodinámica: propiedad común entre 2 cuerpos cuando alcanzan un equilibrio térmico. Intensidad Eléctrica: Flujo de cargas eléctricas a través de un conductor que permite que 2 conductores experimenten atracción o repulsión. Intensidad Luminosa: Flujo de energía radiante producida por una fuente y percibida por nuestros ojos. Cantidad de Sustancia: Es el número de partículas elementales Capítulo #2 4 como átomos hay en una masa de una sustancia de referencia. Prefijos del Sistema Internacional: Son términos que se anteponen a los ¿Qué es el SLUM? nombres o símbolos de las unidades ¿Cuáles son las principales físicas para simplificar su notación reglas del SLUM? científica. Reglas Básicas del SLUM: Significa sistema legal de unidades de medida. Las reglas gramaticales se anteponen a las reglas impuestas en este sistema. 1. Las unidades de medidas (Y sus múltiplo y submúltiplos) solo pueden representarse mediante sus nombres completos o símbolos reconocidos Capítulo #2 5 internacionalmente. Es ilegal utilizar cualquier otro tipo se símbolo o abreviatura. 2. No se deberán colocar puntos luego de las unidades de medidas (Y sus múltiplo y submúltiplos). 3. Los nombre de las unidades de medida se escribirán en letra minúscula a excepción de grados Celsius, o cuando inician una oración o frase. 4. Los símbolos de las unidades de medida que lleven por nombre nombre propios, se representarán con su primera letra en mayúsculas, el resto con minúsculas a excepción del litro (L o l). 5. Para sumar o restar valores de una misma magnitud física, los valores deberán estar representados por su símbolo de unidad de medida. 6. Los símbolos de las unidades de medida se utilizarán cuando los valores se expresen como números. 7. Cuando estos valores numéricos sean menores en valor absoluto a 1 se escribirán sus múltiplos y submúltiplos en singular, para los demás casos en plural (Esto se pone por lógica, porque si es un valor menor a 1 es decir no completa ni una unidad porque vas a escribir la unidad en plural). Capítulo #2 6 8. Los símbolos de las unidades de medidas (Y sus múltiplo y submúltiplos) no admiten plural. 9. Las unidades de magnitudes derivadas sin nombre y símbolo, deberán ser escritas mediante multiplicaciones o divisiones de los nombre o símbolos de las unidades (Fundamentales, Auxiliares, Derivadas) del S.I. 10. Para expresar las anteriores multiplicaciones se debe utilizar el punto, si necesario sobre la línea de escritura o representado, para evitar confusiones, por un espacio. 11. Los símbolos que se encuentren después de un slash (/), se tomarán como denominadores, y podrán ser agrupados mediante paréntesis cuando sean mayor a 2 unidades y existe riesgo de confusión. 12. La palabra “por” al momento de formar una unidad como en los casos anteriores, representa un cociente, una división o una proporción. 13. Igualmente regla para apoyar a los casos anteriores, no está permitido expresar unidades “nuevas” mezclando unidades escritas por sus nombres y otras por sus símbolos. Lógica PE. 14. Para escribir prefijos en las unidades no se deb dejar espacio, a excepción Capítulo #2 7 ¿Qué es el análisis del kilogramo. dimensional? 15. No se puede usar más de 2 prefijos delante de una unidad. 16. Si elevó a un múltiplo o submúltiplo de una unidad de medida a una determinada potencia, se aplica a la ¿Cuáles son las definiciones unidad y a el prefijo. básicas del análisis dimensional? 17. Si una unidad está formada por varias unidades, los prefijos de esta unidad se colocan solo en el numerador. 18. Para escribir valores numéricos de las unidades de medida, se debe utilizar números arábigos, sistema de numeración decimal y se deben separar los decimales con una coma, no con punto (En otras palabras escribir como siempre pero sin la posibilidad de escribir el punto para dividir números decimales de enteros). 19. (ÚLTIMA REGLA PARA TAN SOLO ESCRIBIR 2 NUMERITOS VAMO) Para facilitar la lectura de los valores numéricos se deben separar por un espacio en blanco, en grupos de 3 los dígitos del número, contando a partir de la coma decimal tanto para enteros como para decimales (POR AHORA LA COMA QUEDA ESCRITA JUNTO AL ÚLTIMO GRUPO DE 3 ENTERO). 20. (DATAZO EXTRA) Cuando se escriban los nombres de múltiplos o submúltiplos de una unidad se deben Capítulo #2 8 escribir de forma separada a la unidad, es decir: a. Micronewton MAL b. Micro newton BIEN Análisis Dimensional Definición: Es un proceso o herramienta matemática que permite analizar cómo las magnitudes físicas se relacionan entre sí a través de sus dimensiones fundamentales. Definiciones Básicas: Ecuación: Igualdad entre 2 términos en función de una misma variable. Ecuación Física: Ecuación obtenida como resultado de deducciones de definiciones o hipótesis físicas. Fórmula: Igualdad en la que una variable se expresa en términos de otras variables. Fórmula Física: Es la expresión matemática de una ley física cuantitativa, que expresa una magnitud física en términos de otras magnitudes físicas, y que se puede comprobar de forma experimental, a diferencia de una ecuación física que nace de definiciones o hipótesis. Dimensión: Hace referencia a la naturaleza física fundamental de cualquier magnitud física. A cada magnitud física le corresponde una determinada dimensión, entre estas Capítulo #2 9 destacan 7 dimensiones, aquellas que describen el origen de las magnitudes físicas fundamentales. Fórmula Dimensional: Expresión de una magnitud física, en términos de sus dimensiones. Ecuación que involucra a una magnitud física y sus dimensiones. ¿Cuáles son las principales reglas utilizadas en el análisis dimensional? Magnitud Adimensional: Magnitud que no posee dimensiones y unidades físicas fundamentales, los ángulos planos y sólidos poseen unidades físicas fundamentales, pero son adimensionales, ejemplo: Números Reales Constantes: Valores permanentes que puede poseer un valor numérico y unidades físicas llamada constante física, siempre tienen dimensiones, o solamente un valor numérico llamada Capítulo #2 10 constante numérica, siempre son adimensionales. Expresiones Dimensionales: Expresión matemática cuyos términos representan dimensiones físicas. Ecuación Dimensional: Relación de 2 expresiones dimensionales, mediante una igualdad. Principio de Homogeneidad: Principio que establece que una ecuación o fórmula física o una ecuación dimensional es homogénea o correcta si sus miembros poseen las mismas dimensiones. Teorema Fundamental del Análisis Dimensional: Si una magnitud física esta relacionada con otras magnitudes, su relación equivaldrá a multiplicar una constante numérica y todas las magnitudes relacionadas. Reglas: Capítulo #2 11 Las dimensiones y unidades de las magnitudes físicas, pueden ser consideradas como cantidades algebraicas, y cumplir todas todas las reglas de todas las operaciones matemáticas a excepción de la adición y sustracción. Principio de Homogeneidad Dimensional: Sí una fórmula física es correcta entonces sus términos deben ser dimensionalmente iguales. Ejemplo: Propiedad de los números: Cualquier término matemático como funciones trigonométricas o ángulos son adimensionales. Capítulo #2 12 Propiedad de los exponentes: Los exponentes siempre son números, es decir su valor es 1. Propiedad de los ángulos: Las funciones trigonométricas se aplican a los ángulos, los ángulos a su vez son números. Capítulo #2 13 Regla de Suma y Resta: Solo se pueden restar o sumar magnitudes iguales y su resultado sin importar el números de términos u operaciones siempre será aquella magnitud, no sigue las reglas algebraicas. Capítulo #2 14