1 La Física, es la ciencia natural que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio y desarrollo ha sido posible una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria. La palabra Física proviene del vocablo griego physiké cuyo significado es naturaleza. Es la ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos naturales, en los cuales no hay cambios en la composición de la materia. La Física ha experimentado un gran desarrollo gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, quienes a través de sus nuevas ideas ha permitido inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos que han logrado que el hombre agudice sus sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos. Al nacer la filosofía de los griegos, nace propiamente la Física. La palabra filosofía (del griego Philos amante y de sophia sabiduría) significa amor a la sabiduría, este término se aplicó por primera vez a la actividad de ciertos pensadores griegos, que en el siglo VI a.C., reflexionaban sobre los fenómenos naturales, el origen y naturaleza de la vida, de los seres y las cosas. La Filosofía nace en Jonia en la costa del Asia Menor, y son Mileto, Efeso y Samos, algunos de los pueblos donde encontramos a los primeros pensadores, con su filosofía, llamada filosofía de la naturaleza o filosofía de la física, ya que física significa naturaleza. En ésta filosofía de la naturaleza, la observación de la naturaleza, los cuerpos y el ser ocupaban el primer plano de estudios, aunque piensan también en el espíritu y en el ser como un todo. Sabemos que todas las cosas no pueden medirse, por ejemplo la belleza de la naturaleza o de una melodía de un gran compositor. En cierto que estos ejemplos no pertenecen al ámbito de la Física, pero si se pueden estudiar desde de la mirada de nuestra asignatura, en el caso de la música podemos analizar dichos sonidos desde los conceptos de frecuencia, longitud de onda, etc. La capacidad de definir y de medir es del ámbito de la Física, es así que la definición precisa de los términos y la medida exacta de las magnitudes ha llevado a grandes descubrimientos. La medida de toda magnitud física exige la comparación con el valor unitario de la misma. Cuando medimos distancia la comparamos con la unidad de medida patrón para la distancia que es el metro (m). Toda magnitud física está determinada por un número y una cierta unidad de medida. Ejemplo: ¿cuánto demoró tu viaje? la respuesta puede ser 6 (horas). Es decir la unidad de medida de tiempo hora, se repitió 6 veces.

2 1.- UNIDADES FUNDAMENTALES DE MEDIDA. Sistema Internacional de Unidades. (S.I) a.- Longitud: La unidad patrón es el metro [m] 1 metro corresponde a la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un tiempo de 1 / 299.792.458 [ segundo ] b.- Tiempo: la unidad patrón es el segundo [seg] Inicialmente dicha unidad se definió en función del tiempo de rotación de la Tierra. Hoy el segundo se define en función de la luz emitida en una determinada transición del cesio ( átomo ). c.- Masa: La unidad de masa es el kilógramo [kg]. Corresponde a la masa de un cuerpo patrón concreto, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sèvres Francia. 2.- EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE LONGITUD.

Km m cm mm

1 Km 1.000 = 103 100.000 = 105 1.000.000 = 106

1 m 0,001 = 10-3 100 = 102 1.000 = 103

1 cm 0,00001 = 10-5 0,01 = 10-2 10 = 101

1 mm 0,000001 = 10-6 0,001 = 10-3 0,1 = 10-1

3.- EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE MASA.

T Kg gr

1 T 1.000 = 103 1.000.000 = 106

1 Kg 0,001 = 10-3 1.000 = 103

1 gr 0,000001 = 10-6 0,001 = 10-3

3 4.- EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE TIEMPO.

hora. min. seg.

1 hora. 60 3.600

1 min. 1/60 = 0,0166.. 60

1 seg. 1/3.600 1/60

5.-

Ejemplo: La radio agricultura trasmite en la frecuencia de 92,1 Megahertz. Si interpretamos dicha frecuencia diremos, que la onda realiza 92.100.000 oscilaciones en cada segundo. 6.- SUPERFICIE. La medida de una superficie se denomina área de la superficie. La medida de la superficie es el resultado de medir dos dimensiones, es decir mide longitudes en el plano, y sirve para calcular las áreas. Se mide con el metro lineal la dimensión (largo) y luego la otra dimensión (ancho) y se calcula el área multiplicando las dos dimensiones (es como cuadricular un espacio) para conseguir el área del espacio deseado.

4 Actividad: a.- Observa estas figuras. ¿Cuál tiene mayor superficie?..........Ordénalas de mayor a menor.

Respuesta: b.- Completa en la cuadrícula estas figuras para que sean polígonos con 8 unidades de superficie.

Ejemplo de cálculo para una figura compuesta.

5 c.- Calcula el área de los siguientes polígonos.

Respuesta: 7.- VOLUMEN El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un objeto. La unidad S.I. es el [m3] (se lee metro cúbico). Por necesidad alguna veces utilizamos el cm3, como por ejemplo cuando nos referimos a la cilindrada de una moto o un auto ( tiene un motor de 2.000 cm3 o bien decimos un motor de 2 litros cuando nos referimos a la capacidad). La definición operacional es el producto de su largo, por su ancho y su altura.

𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏   = 𝒍𝒂𝒓𝒈𝒐  ×𝒂𝒏𝒄𝒉𝒐  ×𝒂𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂

𝑽 = 𝒍 · 𝒂 · 𝒉

Largo = l

Altura = h

Ancho = a

6 Ejemplo 1:

En el caso de Raúl el volumen es: V = 3 cm · 3 cm · 3 cm = 27 cm3 Para Teresa el volumen es: V = 6 cm · 2 cm · 2 cm = 24 cm3 La respuesta es obvia luego del cálculo. Raúl tiene 3 cm3 más de queso que Teresa Actividad : Si cada cúbito de la figura tiene arista ( lado ) 1 cm. Compare los volúmenes de las figuras.

8.- DENSIDAD Es una de las propiedades de los sólidos, líquidos y gases. La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es decir la cantidad de masa por unidad de volumen. Operacionalmente se define como el cociente, razón, o división entre la masa que posee un cuerpo y el volumen que posee.

𝒅𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 =  𝒎𝒂𝒔𝒂

𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏          →          𝒅   =  

𝒎𝑽

La unidad internacional S.I es: !"!!

Por necesidad también medimos la densidad en !"

!"! es así que la densidad del agua se expresa

como 1 !"!"!

Dicha densidad nos expresa que 1 (gr) de agua ocupa un volumen de 1 (cm3).

7 Por el momento diremos que la equivalencia es la siguiente:

1 !"!"! = 1.000 !"

!! = 103 !"!!

ACTIVIDAD: La figura muestra un mismo objeto, en las cuales se miden dos variables. ¿Cuáles son las variables medidas?.

A través del cálculo podemos obtener otra medida del cuerpo, ¿cuál es?, ¿cuál es su valor?

Respuesta:

8

Material Densidad (gm/cm3)

Líquidos Agua a 4ºC 1,0000 Agua a 20ºC 0,998 Gasolina 0,70 Mercurio 13,6 Leche 1,03

Material Densidad (gm/cm3)

Sólidos Magnesio 1,7 Aluminio 2,7 Cobre 8,3-9,0 Oro 19,3 Hierro 7,8 Plomo 11,3 Platino 21,4 Uranio 18,7 Osmio 22,5 Hielo a 0ºC 0,92

Material Densidad (gm/cm3)

Gases en cond. estand. Aire 0,001293 Dióxido de carbono 0,001977

Monóxido de carbono 0,00125

Hidrógeno 0,00009 Helio 0,000178 Nitrógeno 0,001251

ACTIVIDAD: Observando la tabla de densidades, indique: ¿Cuál es el elemento que posee la mayor densidad? ¿Cuál es el elemento que posee la menor densidad? Considere 20 [gr] de Platino y de Plomo, ¿cuál de ellos ocupa menor volumen?

9 EJERCICIOS 1.- Si el lado de cada cuadrito es de 1 cm, determine el área de cada una delas figuras.

2.- Calcular el área de las figuras que se indican, si el lado de cada cuadrito mide 2 cm..

10 3.- En la figura el área de la porción sombreada medida en cm2 es:

A) 64 B) 32 C) 16 D) 8

4.- El área de la figura medida en cm2 es:

A) 42 B) 31,5 C) 27 D) 25,5

5.- Calcular el volumen de cada una de las figuras indicadas.

11 6.- Calcular el volumen del cilindro de la figura.

7.- El volumen de cada cubito es de 1 cm3, determinar el volumen de cada sólido (cuerpo).

12 8.- Determina el número de cubos que caben en cada figura:

9.- Si cada cubito tiene un volumen de 1 cm3, por lo tanto el volumen de la figura en cm3 es:

A) 32. B) 26. C) 21. D) 19.

10.- El cuerpo de la figura posee una masa de 240 (gr). Por lo tanto la densidad del cuerpo expresada en (gr/cm3) es:

A) 240 · 12 B) 12 / 240 C) 240 / 12 D) 240 / 6

11.- Si las densidades del oro y el platino son respectivamente 19,3 y 21,4 (gr/cm3). Si consideramos dos volúmenes iguales de oro y platino, podemos concluir lo siguiente:

A) ambos volúmenes poseen la misma masa. B) ambos volúmenes poseen el mismo peso. C) el volumen de oro posee mayor masa que el de platino. D) el volumen de platino posee mayor masa que el de oro.

12.- Un alumno recibe dos volúmenes iguales de elementos hipotéticos A y B. cuerpo A cuerpo B Al colocar cada elemento sobre una balanza, se establece que la masa de A es doble que la de B, es decir mA = 2 mB . De acuerdo con la información podemos concluir que:

A) pesan lo mismo. B) la densidad de A es igual a la de B. C) la densidad de A es el doble que la de B. D) la densidad de B es el doble que la de A.

13.- Completar el siguiente crucigrama.

13

7 2 1 4 11 8 3 9 6 12 5 10

1 Magnitud física fundamental. 2 Se mide en segundos. 3 Se mide con una balanza. 4 Son acuerdos internacionales para las medidas. 5 Unidad fundamental de tiempo. 6 Unidad fundamental de longitud. 7 Magnitud física fundamental. 8 Es la medida de la superficie. 9 Una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física. 10 Se mide en Kg / m3. 11 Es la fuerza con la Tierra atrae a un cuerpo. 12 Su densidad es 18,7 (gr /cm3)

14.- Ítem de Verdadero o Falso.

La unidad internacional de medida para el tiempo es la hora. La unidad internacional para medir longitud es la milla. El peso y la masa de un cuerpo tienen la misma unidad de medida. La masa se mide en Kilos. La densidad en el sistema S.I. de unidades es el (gr/cm3). La longitud del contorno de una figura es su área. En astronomía se usa el año luz para medir distancias. 1 hora es igual a 3.600 segundos. El agua en estado líquido es menos densa que el agua en estado sólido. La balanza mide el peso de un cuerpo.

14.- A partir de los siguientes cuerpos, responda las siguientes preguntas.

14

a.- Si el volumen de los dos autitos es el mismo ¿su peso también los será? b.- Si el volumen de los dos autitos es el mismo ¿su masa también lo será? c.- ¿El volumen cambia si lo medimos en distintos lugares de la Tierra? 15.- En la figura, se representa un recipiente con agua y dos cuerpos flotando parcialmente sumergidos en dicho líquido. Si los cuerpos A y B tienen el mismo volumen. Explique por qué los cuerpos no están sumergidos con el mismo volumen. B A