Física:
Introducción y Magnitudes
Fundamentales
Dictado por:
Profesor Aldo Valcarce
2do semestre 2014
FIS109A – 2: Física
2do semestre 2014
Aspectos Administrativos
 Clases: Lunes y Miércoles 8:30 – 9:50 (módulo 1)
Sala CS-101
 Ayudantías:Viernes 14:00 – 15:20 (módulo 4)
Viernes 15:30 – 16:50 (módulo 5)
Sala B-13
Dictadas por:
- Nicolas Moraga
- Paul Leyton
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Evaluaciones
 Pruebas
3 Interrogaciones
6 Controles
1 Examen
 Interrogaciones: fechas inamovibles.
I1: Lunes 8 septiembre (18:30 hrs)
I2: Lunes 13 octubre (18:30 hrs)
I3: Lunes 10 noviembre (18:30 hrs)
Ex: Martes 2 diciembre (8:30 hrs)
 Controles: en horario de ayudantías (fechas por definir)
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Fechas de pruebas
C1: Miércoles 13 de agosto (8:30 hrs cátedra)
C2: Viernes 29 de agosto (14:00 hrs)
I1: Lunes 8 septiembre (18:30 hrs)
C3: Viernes 26 de septiembre (14:00 hrs)
C4: Viernes 3 de octubre (14:00 hrs)
I2: Lunes 13 octubre (18:30 hrs)
C5: Viernes 24 de octubre (14:00 hrs)
I3: Lunes 10 noviembre (18:30 hrs)
C6: Viernes 14 de noviembre (14:00 hrs)
Ex: Martes 2 diciembre (8:30 hrs)
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Evaluaciones: Reglas
 Asistencia a todas las evaluaciones es obligatoria. Todas las inasistencias a evaluaciones tendrán nota 1.
 La inasistencia a una interrogación debe ser justificada con certificado médico a presentar en su
escuela. La nota correspondiente será la obtenida en el examen final (solo para una
interrogación).
 Sobre las pruebas:
 Puede usar calculadora científica simple, pero no se permite prestarla.
 Las pruebas deben rendirse en su sala asignada. El alumno que no cumpla con esta instrucción será




calificados con nota 1.
En la solución de la prueba, debe explicar claramente como obtiene sus resultados.
Solo se permiten preguntas sobre el enunciado y en voz alta desde su asiento, cuando el profesor visite
su sala. Los ayudantes NO están autorizados a contestar preguntas.
No se permite usar el celular, ni hojas auxiliares, ni prestar artículos de escritorio.
No se permite desprender las hojas.
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Evaluaciones: Reglas
 Sobre las recorrecciones:
 Solo las pruebas cuyos resultados estén escritos con lápiz pasta tendrán opción de ser
recorregidas.
 Las solicitudes de recorrección se deben presentar por escrito detallando el motivo
de la solicitud. La pauta será publicada con anterioridad y el alumno será responsable
de conocerla.
 En una recorrección las notas pueden mantenerse, subir o bajar. Las notas después de
la recorrección son inapelables.
 Si se demuestra que algún alumno adultera su prueba luego de recibirla corregida, será
calificado con nota 1 en el ramo, situación que será informada a las autoridades de
docencia de su escuela.
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Nota Final
 Nota de Presentación (Np):
Np = ( I1 + I2 + I3 + Cs )/4
donde Cs es la nota promedio de los seis controles.
 Para eximirse:
 Haber rendido todas las interrogaciones.
 Las notas de las tres interrogaciones y el promedio de los controles deben ser iguales o mayores
que 4,0.
 La nota de presentación debe ser igual o mayor que 5,0.
 La nota de cátedra (NC) será NC = Np
 En caso de dar el examen:
 La nota final de cátedra (NF) será NF = 0,7 Np + 0,3 NEXAMEN
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Material de Apoyo
 Guías de ejercicios.
 Ayudantías de resolución de ejercicios.
 Ayudantías de trabajos grupales guiadas.
Bibliografía
• Serway, Física.
• Tipler, Física.
• Física para ciencias médicas.
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Introducción
Física – ¿Qué es?
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Física – ¿Qué es?
Según el diccionario
La ciencia de las propiedades de materia y energía y la interacción entre
ellas.
Según wikipedia
La física (del latín "naturaleza") es la ciencia natural que estudia las
propiedades y el comportamiento de la energía y la
materia, así como
al tiempo, el espacio y las interacciones de
estos cuatro conceptos entre
sí.
En palabras simples: es lo que explica los fenómenos que
vivimos día a día.
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Física es …
 Estados de Materia
Sólido, Líquido, Gas,
 Ondas
 Fluidos
 Óptica
 Reflexión
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Plasma.
Física es …
 Óptica
 Formación de Imágenes
 Refracción
 Espectroscopía
 Dinámica
 Caída Libre
 Transferencia de Energía
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Instrumentos Musicales
¿Cómo funcionan los instrumentos musicales de cuerda y viento?
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Física es…
el estudio de lo más grande...
La Galaxia de Andrómeda:
Distancia de la tierra ~2×1022 m, Diámetro ~2×1021 m
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Física es…
hasta lo más pequeño
Imágenes de átomos de Cs.
Imagen 7x10-9 m
Imagen de Microscopio Efecto Tunel
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Contenidos del Curso

Mecánica
 Cinemática (Benedetti 1553, Galileo 1604, 1632, …)
 Dinámica (Kepler 1609, Galileo 1613, 1638, Descartes 1637, Newton 1665, 1680, …)
 Fluidos (Newton 1680, Bernoulli 1738, Celsius 1742…)
 Termodinámica (Boyle 1666, Reaumur 1731, Bernoulli 1738, Black 1754…)
 Ondas y Oscilaciones (Da Vinci 1480, Huygens 1690)
 Electricidad y Magnetismo (Gray 1729, Franklin 1751, Coulomb 1785)
 Átomos (Wollaston 1802, Avogadro 1811,…)
 Óptica (Hero de Alejandría 100, Al-hazen 1000, Da vinci 1480, Fermat 1657, Hooke 1665,
Newton 1666,…)
Herramienta: MATEMÁTICA CLÁSICA
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Magnitudes Fundamentales
Longitud – Masa - Tiempo
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Longitud
 ¿Cómo se MIDE? → con una regla
 Yarda: distancia entre la punta de la nariz y el extremo del brazo extendido del rey
de Inglaterra del año 1120, Enrique I.
 Pie: Tamaño del pie de Luis XIV (1638-1715), reinó entre 1643-1715.
 Metro:
 1800 → diezmillonésima parte de la distancia entre el ecuador y el polo norte pasando por
Paris
 Hasta 1960 → distancia entre dos marcas de una barra de platino-iridio bajo
ciertas condiciones ambientales, en Francia
 1960-1980 → 1650763.73 veces la longitud de onda de la luz naranja-roja
de una lámpara de kriptón 86
 1983 → distancia que recorre la luz en 1/299792458 segundos
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Algunas unidades de longitud
 1 yarda = 0.91 m
 1 pulgada = 2.54 cm
 1 pie = 0.305 m
 1 milla = 1609 m
 1 Angstrom (Å) = 1 x 10-10 m
 1 año-luz = 9.46 × 1012 km
 1 U. A. = 1.495 978 70 × 108 km
 1 pársec =3.08568025 × 1016 m
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Pársec
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Otras unidades de longitud
 Braza: distancia entre los extremos con los brazos extendidos, se usa para medir
profundidad
 braza española = 1.67 m
 braza inglesa = 1.83 m
 Vara = 3 pies (vara castellana)
 Furlong = 220 yardas = 1/8 milla
 Codo: egipcio, mesopotámico, babilónico, persa, indio, griego, romano,
árabe, tunecino, castellano
~ 0.5 m
 Legua
 Castellana = 5000 varas castellanas = 4.19 km
 Imperial = 4.83 km
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Masa
 ¿Cómo se MIDE? → con una balanza
 1 kg: masa de un cilindro de platino-iridio que está en el Laboratorio Internacional
de Pesos y Medidas en Sèvres, (Paris) Francia desde 1887.
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Algunas unidades de masa
 1 g = 10-3 kg
 1 libra = 453.6 g
 1 onza = 28.35 g
 1 slug = 14.59 kg (masa que se desplaza a una aceleración de 1 ft/s²
cuando se ejerce una fuerza de una libra sobre ella)
 1 tonelada métrica = 1000 kg
 1 u = 1.66 x 10-27 kg (1/12 masa 12C6)
 1 UTM = 9.80665 kg
 1 quilate = 200 mg (joyas) (1 quilate aleación = 1/24)
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Tiempo
 ¿Cómo se MIDE? → con un reloj (se basa en un fenómeno
periódico)
 1 segundo (s):
 Hasta 1960: (1/24)x(1/60)x(1/60) x día solar medio (tiempo entre dos cenit)
 1967: usamos reloj atómico, 9192631770 veces el período de la radiación de transición
híperfina del isótopo Cesio 133 (interacción magnética del núcleo con el último electrón del átomo
mencionado) → se atrasa un segundo en 30000 años
 Relojes de hoy: lo mejor → 1 s en 50 millones de años
 Futuro: 1 s en 32 mil millones de años.
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Algunas unidades de tiempo
 1 min = 60 s
 1 hr = 60 min
 1 día = 24 hr
 1 año = 365,242190402 días
 1 lustro = 5 años
Años Bisiestos (+29 de febrero)
- Un año es bisiesto si es divisible por 4 
365,25
- Excepto si es ese año es divisible por 100 
365,24
- Excepto si ese año es divisible por 400 
365,2425
 1 década = 10 años
 1 siglo = 100 años
 1 milenio = 1000 años
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Sistema Internacional de Unidades
MKS
METRO
SEGUNDO
KILOGRAMO
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Sistema Anglosajón
Oficial en: Estados Unidos,
Liberia y Birmania.
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Algunas Magnitudes compuestas
 Área, Volumen
 Densidad de masa:
 Velocidad:

=

 Caudal:

=

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=

masa
volumen
distancia
tiempo
volumen
tiempo
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En este árbol hay:
11 manzanas
6 ramas
2 ojos
1 boca
1 nariz
5 raíces
Miles de hojas
hormigas?
átomos?
En física todos los números deben
tener una unidad.
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¿Son importantes las unidades de medida?
Sonda Mars Climate de la NASA
Se estrelló el 23 de Septiembre de 1999.
 Empresa Lockheed Martin Astronautics de Denver fue la encargada
de diseñar y construir la sonda espacial.

Empresa Jet Propulsion Laboratory de Pasadena fue la encargada de
programar los sistemas de navegación de la sonda.
¿Qué pasó?
Lockheed Martin Astronautics realiza sus medidas y proporciona sus datos con el sistema
anglosajón de unidades (millas, libras, segundos) mientras que Jet Propulsion Laboratory utiliza
el Sistema Internacional de unidades (metros, kilogramos, segundos).
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Ejemplo: Un auditorio mide 40 m x 20 m x 12 m. La densidad del
aire es de 1,2 kg/m3.
Calcular
a. El volumen del auditorio en pies3. R: 3,39x105 pies3
b. La masa de aire contenida en libras. R: 2,53x103 lb
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Ejemplo: una pieza maciza de plomo tiene una masa de 23.94 g y un
volumen de 2.1 cm3.
Calcule la densidad del plomo en kg/m3.
R: 1,14x104 kg/m3.
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Resumen
 ¿Qué es la Física? Es el estudio del por qué pasan las cosas mediante el uso de
fórmulas simples.
 Magnitudes Fundamentales
 Longitud
 Masa
 Tiempo
 Unidades
 Todos los números en Física deben tener sus respectivas unidades.
 Cuando se usa alguna herramienta matemática (suma, resta, multiplicación, etc.) las
unidades deben estar en concordancia.
Ejemplo: Nunca multiplicar m × cm, Kg × libras, hr × s, etc.
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Clase 1: Introducción y Magnitudes