Laboratorio Biofisica 1

Magnitud Física

Una magnitud es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición o una relación de medidas. Las magnitudes se miden usando un patrón que tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.

Las unidades se pueden clasificar en unidades fundamentales y derivadas.

Magnitudes fundamentales

Son unidades que corresponden a las magnitudes fundamentales. Para la longitud y la masa, las unidades fundamentales en el sistema internacional son, respectivamente, el metro, el kilogramo y el segundo.

Magnitudes Fundamentales SI.

Magnitud Física Símbolo Unida

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Intensidad de Corriente Eléctrica ampere A

Temperatura kelvin kg

Intensidad Luminosa candela cd

Cantidad de sustancia mol mol

Magnitudes derivadas

Son aquellas que resultan de multiplicar o dividir a las magnitudes fundamentales. Las magnitudes derivadas de la densidad absoluta se obtienen en la combinación de dos unidades, una fundamental (como el kilogramo) y otra derivada (el m3), debido a que se expresa como kg/m3.

Unidades Derivada En Los Sistemas Internacional, Cegesimal E Ingles

Magnitud Sistema Internacional Sistema Cegesimal Sistema Ingles

Área m2 cm2 pulg2

Volumen m3 cm3 pie3

Velocidad m/s cm/s pies/s

Aceleración m/s2 cm/s2 pies/s2

Fuerza kgm/s2 = Newton gcm/s2 libra-pie/s2

Trabajo y Energía Nm = joule dinacm2 = ergio Poundal/pie

Precio N/m2 = Pascal dina/cm2 Poundal/pie2

ESTÁNDARES DE LONGITUD, MASA Y TIEMPO

En 1960, un comité internacional acordó un sistema estándar de unidades para la cantidad fundamental de la ciencia. Se llama SI (Syteme Intenational), y sus unidades de longitud, nada y tiempo son el metro, el kilogramo y el segundo.

Longitud

En 1799, el estándar legal de longitud en Francia fue el metro, definido como una diezmillonésima de la distancia del ecuador al Polo Norte. Hasta 1960, la l0ongitud oficial del metro era la distancia entre dos líneas en una barra específica de aleación de platino e iridio almacenada bajo condiciones controladas, este estándar se abandonó por varias razones, siendo el principal que las mediciones de la separación entre las líneas no son suficientes precisas. En ese año, el metro se definió como 1 650 763,73 veces la longitud de onda de la luz rojo-anaranjada emitida por una lámpara de criptón-86. En octubre de 1983, esta definición se abandonó y el metro se redefinió como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundos. Esta última definición establece que la rapidez de la luz en 299 792 458 metro por segundo.

Masa

La unidad de masa en el SI, el kilogramo se define como la masa de un cilindro especifico hecho de una aleación de platino e iridio que se conserva en la International Bureau of Weight and Measures en Serveres, Francia. La masa es una cantidad empleada para medir la resistencia al cambio en el movimiento de un objeto. Es más difícil causar un cambio en el movimiento de un objeto con una gran masa que en un objeto con masa pequeña.

Tiempo

Antes de 1960, el estándar de tiempo se definió en términos de la longitud promedio de un día solar del año 1900. (Un día solar es el intervalo de tiempo entre apariciones sucesiva del sol en el punto más alto que alcanza en el cielo todo los días.) La unidad básica de tiempo, el segundo, se definió como (1/60) (1/60) (1/24) = 1/86 400 del día solar promedio. En 1967, el segundo se redefinió para aprovechar la gran precisión asequible con un dispositivo conocido como el reloj atómico, que utiliza la frecuencia característica de la luz emitida por un átomo de cesio-133 co0mo su “reloj de referencia”. El segundo se define ahora como 9 192 631 700 veces el periodo de oscilación de la radiación del átomo de cesio.

RELACIÓN Y FUNCIÓN

Relación es la correspondencia de un primer conjunto, llamado Dominio, con un segundo conjunto, llamado Recorrido o Rango, de manera que a cada elemento del Dominio le corresponde uno o más elementos del Recorrido o Rango. Por su parte, una Función es una relación a la cual se añade la condición de que a cada valor del Dominio le corresponde uno y sólo un valor del Recorrido. Todas las funciones son relaciones, pero no todas las relaciones son funciones.

Ejemplo 1.

Si A = {2, 3} y B = {1, 4, 5}, encontrar tres relaciones definidas de A en B.

Solución

El producto cartesiano de A x B está conformado por las siguientes parejas o pares ordenados:

A x B = {(2, 1), (2, 4), (2, 5), (3, 1), (3, 4), (3, 5)}

Y cada uno de los siguientes conjuntos corresponde a relaciones definidas de A en B:

R1 = {(2, 1), (3, 1)}

R2 = {(2, 4), (2, 5), (3, 4), (3, 5)}

R3 = {(2, 4), (3, 5)}

La relación R1 se puede definir como el conjunto de pares cuyo segundo elemento es 1, esto es, R1 = {(x, y) / y = 1}.

La relación R2 está formada por los pares cuyo primer componente es menor que el segundo componente, R2 = {(x, y) / x < y}

Y la relación R3 está conformada por todos los pares que cumplen con que el segundo componente es dos unidades mayor que el primer componente, dicho de otro modo, R3 = {(x, y) / y = x + 2}

Así, se puede continuar enumerando relaciones definidas a partir de A x B. Como se puede ver, la regla que define la relación se puede escribir mediante ecuaciones o desigualdades que relacionan los valores de x e y. Estas reglas son un medio conveniente para ordenar en pares los elementos de los dos conjuntos.

FUNCIÓN DE PROPORCIONALIDAD DIRECTA

Cuando las variables independiente y dependiente son proporcionales, es decir cuando aumenta la variable independiente la variable dependiente lo hace en la misma proporción, y cuando disminuye la variable independiente la variable dependiente lo hace también en la misma proporción, entonces la función que las relaciona se dice que es de proporcionalidad directa.

Ejemplo: supongamos la función y = 2x

FUNCIÓN DE PROPORCIONALIDAD INVERSA

Cuando las variables independiente y dependiente son inversamente proporcionales, es decir cuando aumenta la variable independiente la variable dependiente disminuye

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