Taller parte 1: Magnitudes físicas y vectores

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CORPORACIÓN UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS

Facultad de Educación UVD

Licenciatura en Educación Física, Recreación y Deporte

Análisis del Movimiento y Biomecánica Deportiva

Taller parte 1: Magnitudes físicas y vectores

Elaborado por Jackeline Tafur Oviedo y Luis Gabriel Escobar

1. Con base en la lectura previa de los textos sugeridos en el aula, haga un resumen en el que defina y describa las características de los siguientes conceptos:

a) Sistema de unidades

Un sistema de unidades es un conjunto coherente y sistemático de unidades de medida que se utiliza para expresar las magnitudes físicas. El más utilizado es el Sistema Internacional de Unidades (SI), que incluye siete unidades base: metro (m) para longitud, kilogramo (kg) para masa, segundo (s) para tiempo, amperio (A) para corriente eléctrica, kelvin (K) para temperatura, mol (mol) para cantidad de sustancia y candela (cd) para intensidad luminosa. Las unidades derivadas se forman a partir de estas unidades base.

b) Métodos de conversión de unidades

La conversión de unidades es el proceso de cambiar una medida expresada en una unidad a otra unidad de la misma magnitud. Existen varios métodos para realizar conversiones, como:

- Factor de conversión: Multiplicar por un factor que represente la relación entre las unidades. Por ejemplo, para convertir metros a centímetros, se multiplica por 100 (1 m = 100 cm).

- Análisis dimensional: Utiliza la relación entre unidades y sus equivalencias, asegurando que las dimensiones sean consistentes en ambos lados de la ecuación.

c) Notación científica

La notación científica es una forma de escribir números muy grandes o muy pequeños de manera compacta y comprensible. Se expresa como un producto de un número entre 1 y 10 y una potencia de 10. Por ejemplo, 3.2 × 10^6 (3,200,000) y 4.5 × 10^-3 (0.0045). Esta notación facilita la comparación y el cálculo con números extremos.

d) Magnitud escalar y sus características

Una magnitud escalar es una cantidad que está completamente descrita por un número y una unidad. No tiene dirección, solo magnitud. Ejemplos incluyen masa, temperatura, tiempo y energía. Las características principales de los escalares son:

- Se pueden sumar, restar, multiplicar y dividir siguiendo las reglas algebraicas ordinarias.

- No tienen dirección, solo magnitud.

e) Magnitud vectorial y sus características

Una magnitud vectorial es una cantidad que tiene tanto magnitud como dirección. Ejemplos incluyen fuerza, velocidad, aceleración y desplazamiento. Las características principales de los vectores son:

- Magnitud: Tamaño o cantidad del vector.

- Dirección: Línea a lo largo de la cual actúa el vector.

- Sentido: Indica hacia dónde apunta el vector.

- Punto de aplicación: Lugar donde se aplica el vector.

- Componentes: Se pueden descomponer en componentes a lo largo de los ejes coordenados.

f) Métodos de suma y diferencia de vectores

Los métodos principales para sumar y restar vectores son:

- Método del triángulo: Para la suma de dos vectores, se coloca el inicio del segundo vector en el final del primero. La suma es el vector que va desde el inicio del primer vector hasta el final del segundo.

- Método del paralelogramo: Los dos vectores se colocan desde un origen común y se forma un paralelogramo. La diagonal del paralelogramo representa la suma de los vectores.

- Método de componentes: Descomponer cada vector en sus componentes x e y, sumar las componentes correspondientes y formar el vector resultante a partir de las componentes sumadas.

g) Teorema de Pitágoras

El teorema de Pitágoras establece que en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la longitud de la hipotenusa (el lado opuesto al ángulo recto) es igual a la suma de los cuadrados de las longitudes de los otros dos lados. Matemáticamente, se expresa como \( a^2 + b^2 = c^2 \), donde \( c \) es la hipotenusa y \( a \) y \( b \) son los catetos. Este teorema es fundamental en la geometría euclidiana y se utiliza ampliamente en cálculos de distancias y en la física para descomponer y sumar vectores perpendiculares.

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