INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA GRADO 10 2014

DIVISIÓN O RAMAS DE LA FÍSICA. “El electromagnetismo” *Estudia la atracción magnética de los cuerpos. “La Mecánica” *Rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos. “La Termodinámica” *Estudia el calentamiento y el enfriamiento de los cuerpos. “La Hidrostática” *Estudia la flotación de los cuerpos. “La Óptica” *Estudia la reflexión de la luz. “La acústica” *Estudia el sonido y sus fenómenos

Propiedades de la materia. Generales Específicas la masa, peso, volumen, la inercia, la energía, impenetrabilidad, porosidad, divisibilidad, elasticidad, maleabilidad, tenacidad y dureza entre otras. Es el caso de la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, el coeficiente de solubilidad, el índice de refracción, el módulo de Young y las propiedades organolépticas.

INERCIA MASA VOLUMEN POROSIDAD PESO PROPIEDADES GENERALES Son las que presenta cualquier clase de materia y sus valores son independientes del estado físico, de la forma del cuerpo....Por esto no sirven para identificar una sustancia Entre otras son importantes: INERCIA Es la incapacidad en la que se hallan todos los cuerpos de pasar por sí mismos del estado de reposo al de movimiento o viceversa. MASA Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo VOLUMEN Es el espacio que ocupa un cuerpo. POROSIDAD Son los canales o poros entre las partículas componentes de todo cuerpo. PESO Es la atracción que ejerce la tierra sobre todos los cuerpos. IMPENETRABILIDAD Es aquella propiedad en virtud de la cual dos porciones de materia no pueden ocupar simultáneamente un mismo espacio sin antes haberse producido el desalojamiento.

CAMBIOS DE ESTADO SUBLIMACIÓN FUSIÓN VAPORIZACIÓN SÓLIDO LÍQUIDO GAS SOLIDIFICACIÓN LICUACIÓN O CONDENSACIÓN SUBLIMACIÓN REGRESIVA

1. ¿Qué es la CIENCIA? La ciencia es una actividad humana que tiene como finalidad la búsqueda del conocimiento, es decir, tratar de conocer algo que nos es desconocido. La actividad científica comienza siempre con una pregunta, una pregunta acerca del mundo natural.

2. La Física y la Química como ciencias La ciencia estudia los fenómenos de la naturaleza, que son todos aquellos cambios que tienen lugar en el universo. De los fenómenos físicos se ocupa la Física y de los fenómenos químicos la Química .

2.1 Los fenómenos físicos Los fenómenos físicos son los cambios que puede experimentar una sustancia sin dejar de ser ella misma (cambios de posición, velocidad, temperatura, etc). Del estudio de estos fenómenos se ocupa la Física.

2.2 Los fenómenos químicos Los fenómenos químicos se producen cuando a partir de una o varias sustancias, se obtienen otras diferentes que tienen propiedades diferentes (combustión, digestión, etc.). Estos fenómenos reciben el nombre de reacciones y de ellos se ocupa la Química.

F F Q F Q F Q F Q F Q Q F F F Q -Disolver azucar en agua -Una maceta se rompe -Hidrógeno y oxígeno se combinan para dar agua -El hielo funde -Un clavo de hierro se oxida -Destilamos una disolución de agua y sal separando el agua de la sal -Un trozo de carbón arde -El agua hierve -Una manzana se pudre -El yodo sublima -Obtención de vino por fermentación del mosto de uva -Se quema el gas butano de una bombona -Dar una patada a un balón -Circula corriente eléctrica por un cable -Evaporación del agua -Conversión de la nata de la leche en mantequilla F F Q F Q F Q F Q F Q Q F F F Q

3. El método científico (I) La ciencia trabaja utilizando una serie de procesos que se denominan método científico. A través de la inducción se parte de los hechos y se apunta hacia su explicación razonada. A través de la deducción, basándonos en estas explicaciones, descubrimos nuevos hechos

3. El método científico (II) Para explicar los distintos fenómenos la ciencia parte de una serie de observaciones experimentales que deben medirse con rigor. Se llama magnitud a cualquier cualidad que puede medirse La ciencia sólo trata con magnitudes

4. Medir El resultado de medir es una cantidad. Medir es comparar una cantidad cualquiera con la unidad previamente definida.

5. El sistema internacional de medidas El Sistema Internacional de Unidades establece la existencia de 7 unidades fundamentales: longitud, tiempo, masa, intensidad de corriente, temperatura, cantidad de sustancia, intensidad luminosa. Las demás unidades se derivan de las anteriores y reciben el nombre de unidades derivadas.

5.1. Unidades fundamentales Magnitud física fundamental Unidad básica o fundamental Símbolo Longitud (l) metro m Tiempo (t) segundo s Masa (m) Kilogramo kg Intensidad de corriente eléctrica (I) amperio o ampere A Temperatura (T) kelvin K Cantidad de sustancia mol Intensidad luminosa candela cd

Magnitud física derivada Unidad básica o fundamental MAGNITUDES DERIVADAS Magnitud física derivada Unidad básica o fundamental Símbolo Velocidad Metro/segundo m/s Aceleración Metro/segundo al cuadrado m/s2 Volumen Metro cúbico m3 Densidad Kilogramo/metro cúbico Kg/m3 Presión (p) Pascal N/m2 = Pa Área (A) Metro cuadrado m2 Trabajo (w) Julio N/m = J

5.2 Unidades derivadas Son las unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas fundamentales. Ejemplo de unidad derivada: El Volumen El volumen es el resultado de combinar tres veces la longitud, una de las magnitudes fundamentales. Matemáticamente, V = longitud x longitud x longitud V  metro x metro x metro = metro cúbico = m3

5.3. Potencias de 10: notación científica 1 = 100 10 = 101 100 = 102 1.000 = 103 1.000.000 = 106 7.200 = 7,2 103 1.320.000 = 1,32 106 10-1 = 1/10 0,1 = 10-1 0,01 = 10-2 0,001 = 10-3 0,000001 = 10-6 0,720 = 7,2 10-1 0,000132 = 1,32 10-4

5.4. Factores de conversión Para expresar cantidades muy grandes o muy pequeñas se utilizan una serie de prefijos (como kilo, centi, mega,…) delante de las unidades. Ejemplo: Unidad metro 1 kilómetro (1 km) es igual a 1000 metros 1 centímetro (1 cm) es igual a 0,01 metros

Factor Prefijo Símbolo 1024 yotta Y 10-24 yocto y 1021 zetta Z 10-21 zepto z 1018 exa E 10-18 atto a 1015 peta P 10-15 femto f 1012 tera T 10-12 pico p 109 giga G 10-9 nano n 106 mega M 10-6 micro µ 103 kilo k 10-3 mili m 102 hecto h 10-2 centi c 101 deca da 10-1 deci d

Ejercicios tipo 1) Un paramecio tiene una longitud de 0,01 mm. Indica su longitud en metros. 2) El tamaño de un átomo es del orden de 10-8 cm. Expresa este valor en nanómetros (nm).

Solución al ejercicio tipo 1 1) Busco el significado del prefijo m (mili) en la tabla: m= 10-3 2) Escribo el valor de la longitud del paramecio en las unidades que me proporcionan (en mm) L= 0,01 mm 3) Sustituyo el prefijo m por su valor de la tabla L= 0,01 x 10-3 m 4) Coloco todo en notación científica L= 10-2 x 10-3 m 5) Opero L= 10-2-3 m = 10-5 m = 0,00001 m

Solución al ejercicio tipo 2 1) Busco los significado de los prefijos c (centi) y n (nano) en en la tabla: c= 10-2 y n= 10-9 2) Escribo el valor del tamaño del átomo en las unidades que me proporcionan (en cm) L= 10-8 cm 3) Sustituyo el prefijo c por su valor de la tabla L= 10-8 x 10-2 m 4) Opero L= 10-8 x 10-2 m = 10-8-2=10-10 m 5) Como lo tengo que expresar con el prefijo nano (n), tengo que conseguir que aparezca en la expresión anterior 10 -9, para que así lo pueda sustituir por su prefijo L= 10-10 m = 10-1-9 m = 10-1 x 10-9 m = 10-1 nm = 0,1 nm

Ejercicios tipo (Soluciones) Otra forma de verlo 1) 1 m = 1.000 mm 2) El prefijo nano (n) indica 10-9 de la unidad correspondiente, en este caso, el metro. Por tanto, 1 m = 10-9 (nm).