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S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 Técnicas.

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1 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 Técnicas Experimentales – Tema 6 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07

2 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 ECUACIONES DE DIMENSIÓN Se representan las magnitudes fundamentales con letras mayúsculas: LongitudL MasaM TiempoT IntensidadI Temperatura

3 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 ECUACIONES DE DIMENSIÓN La dimensión de cualquier otra magnitud se puede expresar en función de las fundamentales explicitando su dependencia con una ecuación que recibe el nombre de ecuación de dimensión

4 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 ECUACIONES DE DIMENSIÓN [ v ] = [ l ] / [ t ] = L.T -1 [ F ] = [ m ] [ a ] = L.M.T -2 [ P ] = [ W ] / [ t ] = L 2.M.T -3 Velocidad Fuerza Potencia

5 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 ECUACIONES DE DIMENSIÓN OTRAS UTILIZACIONES Comprobar la corrección dimensional de las fórmulas Ejemplo: El periodo de un péndulo físico viene dado por

6 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 ECUACIONES DE DIMENSIÓN OTRAS UTILIZACIONES Las ecuaciones de dimensión de cada una de las magnitudes que intervienen son [ T ] = T[ I O ] = L 2.M [ m ] = M [ g ] = L.T -2 [ a ] = L y combinándolas según la fórmula es sencillo comprobar que se llega a una identidad.

7 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 Ejemplo: Mediante experimentos observamos que el periodo de un péndulo simple puede depender de la masa, la longitud y la aceleración de la gravedad. ECUACIONES DE DIMENSIÓN OTRAS UTILIZACIONES Deducir relaciones dimensionales entre magnitudes Admitiendo una relación monomia escribiríamos T = f(C,m,l,g) = C.m a.l b.g c

8 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 y por lo tanto, el periodo será ECUACIONES DE DIMENSIÓN OTRAS UTILIZACIONES De donde: [ T ] = L b+c.M a.T -2c y como [ T ] = T resulta a = 0 ; b+c = 0 ; -2c = 1 de donde a = 0 ; b = 1/2 ; c = -1/2

9 EJEMPLOS S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2005/06

10 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 Escriba la expresión matemática de la Ley de Gravitación Universal, indicando el significado de cada símbolo utilizado. ¿Se cumple para cualesquiera masas en la superficie de la Tierra o solamente para grandes masas en el Universo? Escriba la ecuación de dimensiones de la constante G de gravitación. Sabiendo que G = 6'67E-11 unidades SI, calcular el valor de G en el sistema CGS y en el sistema Técnico. PREGUNTA DE EXAMEN

11 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 F : FUERZA DE ATRACCIÓN ENTRE LAS MASAS M 1 Y M 2 G : CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL M 1 y M 2 : MASAS DE DOS CUERPOS CUALESQUIERA d : DISTANCIA ENTRE M 1 Y M 2

12 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 ECUACIÓN DE DIMENSIONES [ G ] = [ F ] [ d 2 ] [ M -2 ] = M.L.T -2 L 2 M -2 [ G ] = M -1.L 3.T -2

13 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 SISTEMA CGS CAMBIO DE SISTEMA

14 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 SISTEMA TÉCNICO CAMBIO DE SISTEMA

15 S. Ramírez de la Piscina Millán U.D. Técnicas Experimentales Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica Curso 2006/07 OTRO EJEMPLO


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