CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES
FÍSICAS
Las magnitudes físicas pueden ser clasificadas de acuerdo a varios
criterios:
* Según su forma matematica, las magnitudes se clasifican en
escalares, vectoriales o tensoriales.
* Según su actividad, se clasifican en magnitudes extensivas e
intensivas.
1.- POR SU ORIGEN
A) Magnitudes Fundamentales
Son aquellas que sirven de base para escribir las demas magnitudes. En
mecanica, tres magnitudes fundamentales son suficientes: La longitud, la
masa y el tiempo.
Las magnitudes fundamentales son:
B) Magnitudes Derivadas
Son aquellas magnitudes que estan expresadas en función de las
magnitudes fundamentales; Ejemplos: Longitud (L), Intensidad de corriente
eléctrica (I)
Masa (M), Temperatura termodinamica (q) Tiempo (T) , Intensidad luminosa
(J)
Cantidad de sustancia (m) Velocidad, Trabajo, Presión
Aceleración, Superficie (area) Potencia, etc.
Fuerza, Densidad
C) Magnitudes Suplementarias
(Son dos), realmente no son magnitudes fundamentales ni derivadas; sin embargo
se les considera como magnitudes fundamentales: Angulo plano (f) ,
Angulo sólido (W)
Jorge Mendoza
2.- POR SU NATURALEZA
A) Magnitudes Escalares
Son aquellas magnitudes que estan perfectamente determinadas con
sólo conocer su valor numéricoy su respectiva unidad.
Ejemplos
VOLUMEN TEMPERATURA TIEMPO
Como se
vera en todos estos casos, sólo se necesita el valor
numérico y su respectiva unidad para que la magnitud quede perfectamente
determinada. El desplazamiento indica que mide 6 km y tienen una
orientación N 60º E (tiene dirección y sentido) con lo cual
es facil llegar del punto “o” a la
casa. Sabemos que la fuerza que se esta aplicando al
bloque es de 5 Newton;
pero de no ser por la flecha (vector) que nos indica que la fuerza es vertical
y hacia arriba; realmente no tendríamos idea si se aplica hacia arriba o
hacia abajo. La fuerza es una magnitud vectorial.
FUERZA DESPLAZAMIENTO
B) Magnitudes Vectoriales
Son aquellas magnitudes que ademas de conocer su valor numérico y
unidad, se necesita la dirección y sentido para que dicha magnitud quede
perfectamente determinada.
Ejemplos
Tengo fiebre
de 40 °C
¡Que fatal!
Material:
Una caja cerrada, con objetos preparados por el profesor
IDEAS PREVIAS
Muchas investigaciones científicas realizan trabajos y sus resultados son
evidentes, principalmente porque trabajan con materiales visibles a simple
vista. s Cómo crees que se analizan los resultados en materiales cuya
observación es indirecta o abstracta?
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sLos átomos son visibles a simple vista?s Las investigaciones de los átomos como se realizan?.
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Ahora existe tecnología para analizar de forma indirecta el resultado de
investigaciones. Pero s Cómo agilizaron la imaginación los investigadores que
no podían realizar observaciones precisas?.__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ ____________
CONSIDERACIONES TEORICAS
Experimentos como los de Roentgen y Rutherford
ilustran cómo
las pruebas indirectas pueden ser esenciales para explorar las propiedades de
un objeto que no podemos ver o tocar. En esta actividad intentarás identificar
objetos en cajas selladas. En muchos aspectos esta actividad se parece al
trabajo de los científicos para determinar la naturaleza del
átomo, que es como
una “caja sellada” fundamentalmente.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
En tu mesa del
laboratorio hay dos cajas selladas y marcadas con los números1 y 2. cada caja
contiene 3 objetos distintos, y diferentes de los que están en la otra caja.
1. Con cuidado agita, haz girar y/o manipular una de las cajas. Con base en tus
observaciones, intenta determinar el tamaño de cada objeto, su forma general y
el material del
que está hecho. Anota tus observaciones, designando los tres objetos A, B y C.
Repite la operación las veces que sea necesario.
2. Compara tus observaciones e ideas acerca de los tres objetos con las de
otros miembros de tu equipo. Escribe a que conclusiones pueden llegar tú y tu
equipo.__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________
Describe los objetos que se encuentran dentro de la caja.
3. Repite los pasos 1 y 2 con la segunda caja.
4. Realicen una discusión por equipo. Tomen decisiones finales respecto a los
objetos de las cajas 1 y 2. Identifica cada uno de ellos por su nombre y
realiza un dibujo de la forma de cada uno.
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5. Abran la caja y observen cada uno de los objetos. sSon iguales a los que
dibujaron? sEn que se equivocaron? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____
sCuántas veces crees que es necesario hacer el experimento para tener una mayor
seguridad de lo que hay en la caja? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________
ANALISIS DEL DESARROLLO.
1.- sCuál de tus sentidos empleaste para reunir los datos?
__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________
2.- En la discusión del
grupo sCuáles fueron las diferencias?
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3.- sEn qué aspecto se parece esta actividad a los esfuerzos de los científicos
por explorar las estructuras atómica y molecular?
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Con base e
Son las 12:15 P.M. ¡Ya es tarde! F N =5 Sólo necesito 100 mm3 y
estara terminado
Las magnitudes tensoriales
Las magnitudes tensoriales son las que caracterizan propiedades o
comportamientos físicos modelizables mediante un conjunto de
números que cambian tensorialmente al elegir otro sistema de coordenadas
asociado a un observador con diferente estado de movimiento o
deorientación.
De acuerdo con el tipo de magnitud, debemos escoger leyes de
transformación de las componentes físicas de las magnitudes
medidas, para poder ver si diferentes observadores hicieron la misma medida o
para saber qué medidas obtendra un observador conocidas las de
otro cuya orientación y estado de movimiento respecto al primero sean
conocidos.
Magnitudes extensivas e intensivas
Una magnitud extensiva es una magnitud que depende de la cantidad de sustancia
que tiene el cuerpo o sistema. Las magnitudes
extensivas son aditivas. Si consideramos un
sistema físico formado por dos partes o subsistemas, el valor total de
una magnitud extensiva resulta ser la suma de sus valores en cada una de las
dos partes. Ejemplos: la masa y el volumen de un
cuerpo o sistema, la energía de un sistema termodinamico, etc.
Una magnitud intensiva es aquella cuyo valor no depende de la cantidad de
materia del
sistema. Las magnitudes intensivas tiene el mismo valor para un
sistema que para cada una de sus partes consideradas como subsistemas. Ejemplos: la densidad, la
temperatura y la presión de un sistema
termodinamico en equilibrio.
En general, el cociente entre dos magnitudes extensivas da como resultado una
magnitud intensiva. Ejemplo: masa dividida por volumen representa densidad.