Actividades de física

Indice
1. Actividad 1
2. Actividad 2
3. Actividad 3
4. Actividad 4
5. Actividad 5
6. Actividad 6
7. Actividad 7

1. Actividad 1

1. ¿Qué es el sistema solar?

2. El Sistema Solar constituye en realidad una minúscula fracción de la Via Láctea. Esta formado por el Sol, nueve planetas con sus respectivos satélites y por asteroides, meteoroides, cometas y polvo cósmico. Los conocimientos actuales han permitido descubrir la presencia de rayos cósmicos solares y galácticos, campos magnéticos planetarios, interplanetarios y galácticos y viento solar. ¿Hasta donde llegan los limites del Sistema Solar? ¿Mas allá de Plutón puede haber un ultimo planeta?. Se cree que existe un cinturón de cometas, conocido como nube de Oort, situado a medio camino entre el sol y la estrella mas cercana, alfa Centauro, que se halla a 4,5 años luz, o sea a unas 268000 U.A. Este cinturón de cometas abarcaría un volumen de 10000 millones de veces mayor que el ocupado por los planetas solares, incluido Plutón.

   Esquema del Sistema Solar

   

   Es la distancia entre la tierra y el sol y equivale a:
   1U.A = 1,497 x 1011m = 1.581 x 10-5 años luz.

3. ¿Qué es una Unidad Astronómica?
4. Magnitudes de los planetas

PLANETA A PARTIR DEL SOL	DIÁMETRO EN Km	DIST. AL SOL EN U.A	GRAVEDAD EN m/s2	DENSIDAD EN g/cm3	DURACIÓN DEL AÑO (Días)
Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Plutón	4990 12390 12740 6899 139900 115100 51000 50000 5900	0.387 0.723 1.000 1.524 5.203 9.515 19.165 30.027 39.912	2.65 8.50 9.81 3.72 25.89 11.48 9.03 14.13 8.13	3.80 4.94 5.52 4.00 1.25 0.71 1.26 1.60 9.72	88.00 224.70 365.26 687.00 11.86 29.44 84.01 164.80 247.70

U.A = 149 700 000 Km. (Distancia media entre la tierra y el Sol

1. Con los datos anteriores calcule:
2. 0. La distancia entre cada planeta y el sol expresando en Km y unidades astronómicas

Distancia de cada planeta al sol:

PLANETA A PARTIR DEL SOL	DIST. AL SOL EN U.A	DIST. AL SOL EN Km
Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Plutón	0.387 0.723 1.000 1.524 5.203 9.515 19.165 30.027 39.912	57933900 108233100 149700000 228142800 778889100 1424395500 2869000500 4495041900 5974826400

U.A = 149 700 000 Km. (Distancia media entre la tierra y el Sol

Distancia entre cada planeta:

PLANETAS	DISTANCIA EN U.A	DISTANCIA EN Km.
Mercurio y Venus Mercurio y Tierra Mercurio y Marte Mercurio y Júpiter Mercurio y Saturno Mercurio y Urano Mercurio y Neptuno Mercurio y Plutón Venus y Tierra Venus y Marte Venus y Júpiter Venus y Saturno Venus y Urano Venus y Neptuno Venus y Plutón Tierra y Marte Tierra y Júpiter Tierra y Saturno Tierra y Urano Tierra y Neptuno Tierra y Plutón Marte y Júpiter Marte y Saturno Marte y Urano Marte y Neptuno Marte y Plutón Júpiter y Saturno Júpiter y Urano Júpiter y Neptuno Júpiter y Plutón Saturno y Urano Saturno y Neptuno Saturno y Plutón Urano y Neptuno Urano y Plutón Neptuno y Plutón	0,336 0,613 1,137 4,816 9,128 18,778 29.64 39,525 0,277 0,801 4,48 8,792 18,442 29,304 39,189 0.524 4,203 8.515 18.165 29.027 38.912 3,679 7,991 17,641 28,503 38,388 4,312 13,962 24,824 34,709 9,65 20,512 30,397 10,862 20,747 9,885	50299200 91766100 170208900 3472120243,2 1366461600 2811066600 4437108000 5916892500 41466900 119909700ç 670656000 1316162400 2760767400 4386808800 5866593300 78442800 629189100 1274695500 2719300500 4345341900 5825126400 550746300 1196252700 2640857700 4266899100 5746683600 645506400 2090111400 3716152800 5195937300 1444605000 3070646400 4550430900 1626041400 3105825900 1479784500

U.A = 149 700 000 Km. (Distancia media entre la tierra y el Sol

1. La distancia entre la Tierra y Mercurio

1. – 0.387 = 0,613

1. La distancia entre Plutón y Mercurio

2. 39.912 – 0.387 = 39,525

   19.165 – 1.524 = 17,641

3. La distancia entre Urano y Marte

   120000= 400
   12300 41

4. La relación de los radios de Saturno y venus
5. La relación del diámetro de la Tierra a Neptuno

12740 = 182
12390 177

2. Actividad 2

1. Reglas de redondeo

• Si el digito a eliminar es > 5 el digito retenido aumenta en uno.

• Si el digito a eliminar es < 5 el digito retenido se mantiene.

• Si el digito a eliminar es 5 y el retenido impar el retenido aumenta en uno.

• Si el digito a eliminar es 5 y el retenido par, el retenido se mantiene.

1. Reglas de cada operación en relación a cifras significativas

• El sumando que tenga menos decimales permanece en el resultado, en otras palabras la suma depende del sumando de menos decimales esta regla debe ser aplicada tanto para la resta como para la suma.

72.13
-17.03987
57.09013

• En la multiplicación y división el numero de cifras significativas en la respuesta final es el mismo numero de cifras significativas en la menos precisa, donde "menos precisa" significa "la que tiene el número de menor de cifras significativas".

(1,1)(934.75) = 1028.225
= 1.028225 x 10 3 = 1.0 x 103

3. Actividad 3

Escribir 5 formulas físicas y demostrar si son homogéneas

• X = Vt + 1/2at

X = LT-1T + 1/2LT-2T
X = L T+ 1/2L T
T T2
X = L + 1/2L
2L = L + L
2L = 2L (Si es homogénea)

• X = (VF + VO /2)t

X = (LT-1 + LT-1/2)T
X = (2LT-1/2)T
X = LT-1T
X = L T
T
L = L (Si es homogénea) 

• Xmax = VF * tv

Xmax = LT-1 T
Xmax = L T

L = L(Si es homogénea) 

• VF = Vo + at

VF = LT-1 + LT-2T
VF = L + L T
T T2
VF = L + L
T T
VF = 2L
T
VF = 2LT-1
LT-1 = 2LT-1(No es homogénea)

• X = VF2 - VO2 / 2a

X = (LT-1)2 – (LT-1)2 / 2LT-2
X = L2T-2 – L2T-2 / 2LT-2
L(2LT-2) = 0
L(2L) = 0
T2
2L2 = T2 (No es homogénea)

4. Actividad 4

1. Magnitudes físicas y el Sistema Internacional de Unidades (S.I)

La física se ocupa casi exclusivamente de cantidades mensurables. Por tanto es muy importante saber exactamente que es lo que se entiende por medida.
Magnitud.- Es todo aquello que puede ser medido.
Medida.- Es la comparación de una magnitud con otra de la misma especie, que arbitrariamente se toma como unidad. La magnitud de una cantidad física se expresa mediante un numero de veces la unidad de medida.
En el estudio de la física se distinguen dos tipos de magnitudes: fundamentales y derivadas.
Las Magnitudes Fundamentales no se definen en términos de otras magnitudes y dependen del sistema de unidades. En el sistema absoluto, las magnitudes fundamentales son:

Magnitud Unidad Símbolo Dimensión

Longitud metro m L

Masa kilogramo kg. M

Tiempo segundo s T

Temperatura kelvin 0k Ө

Cantidad de sustancia mol mol N

Intensidad luminosa candela cd

Intensidad de corriente amperio A I

Las magnitudes derivadas se forman mediante la combinación de las magnitudes fundamentales. Ejemplo:

Magnitud Unidad Símbolo Dimensión

Velocidad metro/segundo m/s LT-1

Aceleración metro/segundo2 m/s2 LT-2

Fuerza Newton N MLT-2

Densidad kilogramo/metro3 kg/m3 ML3

Energía joule J ML2T-2

Las Magnitudes Suplementarias son aquellas que no han sido clasificadas como fundamentales o derivadas.

Magnitud Unidad Símbolo Dimensión

Angulo plano radian Rad ∞

Angulo Solido Estereoradian Ss ω

Sistema de Unidades

El sistema absoluto esta formado por:

• El sistema MKS (SI):Metro , kilogramo, segundo
• El sistema CGS: centímetro, gramo, segundo
• El sistema FPS: pie, libra, segundo

El sistema técnico esta formado por:

• El sistema MKS(europeo): metro, unidad técnica de masa, segundo.
• El sistema FPS(inglés): pie, libra, segundo

1. Instrumentos de medida

• Pie de rey

Es un instrumento con escala o patrón fijo rectilíneo, para medir grosores, diámetros,etc.

 

• Nonio o Vernier

Dispositivo utilizado para efectuar medidas de precisión y basado en dos escalas con movimiento relativo entre ambas. Bien sea en forma lineal o circular. Por cada n divisiones de una escala, corresponde n-1 en la otra, y la división de esta ultima que coincida exactamente con la de la primera indica, con la aproximación de 1/n, la medida efectuada.

• Palmer

Es un instrumento para medir espesores, formado por un tornillo micrométrico de 1mm de paso de rosca, con la cabeza dividida de gralte. en 100 partes, por lo que aprecia hasta 0.01mm.

• Esferómetro

Es un instrumento para medir pequeños espesores y determinar el radio de curvatura de superficies esféricas.

• Cronómetro

Es un reloj de alta precisión para medir fracciones tiempo muy pequeñas.

5. Actividad 5

Factores de Conversión
Tiempo:
1 s = 1.667 x 10-2 min = 2.778 x 10–4 h
= 3.169 x 10-8 año
1 min = 60s = 1.667 x 10-2h
= 1.901 x 10-6año
1 h = 3600s = 60min
= 1.141x10-4año
1 año = 3.156 x107s = 5.259 x 105min = 8.766 x103h

Longitud:
1 m = 102cm = 39.37 pulg = 6.214 x 10-4 mi
1 mi = 5280 pie n= 1.609 km
1 pulg = 2.540 cm
1 Å (angstrom9 0 10-8 cm = 1010m = 10-4 μ(micron)
1 μ = 10-6 m
1 U.A (unidad astronomica) = 1.496 x 1011m
1 año luz = 9.46 x 1015m
1 parsec = 3.084 x 1016 m

Angulo:
1 radian = 57.3°
1° = 1.74 x 10-2 rad
1´ = 2.91 x 10-4rad
1" = 4.85 x 10-6rad

Area:
1 m2 = 104 cm2 =1.55 x10-5pulg2
= 10.76 pie2
1 pulg2 = 6.452 cm2
1 pie = 144 pulg2 = 9.29 x 10-2 m2

Volumen:
1 m2 = 106 cm3 = 103 litros
= 35.3 pie3 = 6.1 x 104 pulg3
1 pie3 = 2.83 x 10-2 m3 = 28.32 litros

Velocidad:
1 m s-1 = 102 cm s-1 = 3.281 pie s-1
1 pie s-1 = 30.48 cm s-1
1km min-1 = 60km h-1 = 16.67 m s-1

Aceleración:
1 m s-2 = 102 cm s-2 = 3.281 pie s-2
1 pie s-2 = 30.48 cm s-2

Masa:
1 kg = 103 g = 2.205 lb
1 lb = 453,6 kg = 0.4536 kg
1 uma = 1.6604 x 10-27 kg

Fuerza:
1 N = 105 dina = 0.2248 lbf = 0.102 kgf
1 dina = 10-5 N = 2.248 x 10 –6 lbf
1 lbf = 4.448 N = 4.448 x 105 dina
1kgf = 9.81 N

Presión:
1 N m-2 = 9.265 x 10–6 atm
=1.450 x 10-4 lbf pulg-2 = 10 dina cm-2
1 atm = 14,7 lbf pulg-2 = 1.013 x 105 N m-2
1 bar = 106 dina cm-2

Potencia:
1 W = 1.341 x 10-3 hp
1hp = 745.7 W

Temperatura:
K = 273.1 + °C
°C = 5/9(°F – 32)
°F = 9/5°C + 32

Energía:
1 J = 107 ergs = 0.239 cal
= 6.242 x 1018 eV
1 eV = 10-6 MeV = 1.60 x 10-12 erg = 1.07 x 10-9 uma
1 cal = 4.186 J = 2.613 x 1019 eV = 2.0807 x 1010 uma
1 uma = 1.492 x 10-10J
= 3.564 x 10-11 cal = 931.0 MeV

Carga Eléctrica:
1 C = 3 x 109 stC
1 stC = 1/3 x 10-9C

Corriente:
1 A = 3 x 109 stA
1 stA = 1/3 x 10-9ª
1 μA = 10-6 A, 1 mA = 10-3 A

Campo Eléctrico:
1 N C-1 = 1 V m-1 = 10-2 Vcm-1 = 1/3 x 10-4 stV cm-1

Potencial Eléctrico:
1 V = 1/3 x 10-2stV
1 stV = 3 x 102V

Resistencia:
1 Ω = 106 μΩ
1 MΩ = 106Ω

Capacitancia:
1 F = 9 x 1011 stF
1 stF = 1/9 x 10-11F
1 μF = 10-6 F, 1 pF = 10-12 F

Campo Magnético:
1 T = 104 gauss, 1 gauss = 10-4 T

Flujo Magnético:
1 Wb = 108 maxwell
1 maxwell = 10–8 Wb

Campo Magnetizante:
1 A m-1 = 4π x 10-3 oersted
1 oersted = 1/4π x 103 A m-1

6. Actividad 6

a. Teoría de Errores
El significado de la palabra ``error'' no es muy preciso, puesto que con frecuencia autores diferentes lo emplean con sentidos diferentes. En un sentido amplio puede considerarse el error como una estimación o cuantificación de la incertidumbre de una medida. Cuanto más incierta sea una medida, tanto mayor será el error que lleva aparejado.
Suelen distinguirse dos tipos de errores: errores sistemáticos y accidentales.

• Errores sistemáticos
• Errores accidentales
• Expresión de los errores
• • Error absoluto
  • Error relativo
  • Cifras significativas
• Redondeo de números

Errores sistemáticos
Como su nombre indica, no son debidos al azar o a causas no controlables. Pueden surgir de emplear un método inadecuado, un instrumento defectuoso o bien por usarlo en condiciones para las que no estaba previsto su uso. Por ejemplo, emplear una regla metálica a una temperatura muy alta, puede introducir un error sistemático si la dilatación del material hace que su longitud sea mayor que la nominal. En este caso, todas las medidas pecarán (sistemáticamente) por defecto. El error podría evitarse eligiendo un material de coeficiente de dilatación bajo o controlando la temperatura a la que se mide.
Medir temperaturas con un termómetro graduado en grados Farenhait, suponiendo por equivocación que está graduado en grados Celsius, introduce también un error sistemático en la medida. El error se evita en este caso recabando información sobre la escala del termómetro.
Los errores sistemáticos no son objeto de la teoría de errores. Realmente son equivocaciones que pueden y deben evitarse, empleando métodos e instrumentos de medida correctos y adecuados a los fines que se deseen obtener.

Errores accidentales
Estos son los que llamaremos simplemente errores en el sentido técnico de la palabra. Son incertidumbres debidas a numerosas causas incontrolables e imprevisibles que dan lugar a resultados distintos cuando se repite la medida en condiciones idénticas.
Los errores accidentales, o errores propiamente dichos, parecen fruto del azar, y por ello reciben el nombre de errores aleatorios. Pueden ser debidos a la acumulación de muchas incertidumbres sistemáticas incontrolables o bien pueden provenir de variaciones intrínsecamente aleatorias a nivel microscópico. En ambos casos el resultado es que las medidas de una magnitud siguen una distribución de probabilidad, que puede analizarse por medios estadísticos. Aunque la presencia de los errores accidentales no pueda evitarse, sí puede estimarse su magnitud por medio de estos métodos estadísticos

Expresión de los errores

• Error absoluto
• Error relativo
• Cifras significativas

Error Absoluto
Para reducir el error se deben efectuar medidas de objeto. Supóngase que sobre una longitud se obtienen los siguientes resultados: 17.38 cm, 17.33 cm y 17.40 cm.
Debemos obtener la media aritmética de las mediciones para así obtener el valor mas probable de la medición.
L= 17.38 + 17.33 + 17.40 = 17.37 cm
3
A continuación calculamos la desviación absoluta o error absoluto así:
Error Absoluto = medición – media aritmética

1. 17.38 – 17.37 = 0.01 cm
2. 17.33 – 17.37 = -0.04 cm
3. 17.40 – 17.37 = 0.03 cm

Después sumamos los resultados anteriores y lo dividimos por el numero de mediciones y así encontramos la desviación media.
__
Δl = + 0.01+0.04+0.03 = 0.03 cm
3
Este resultado lo representamos de la siguiente forma:
L = (17.37 + 0.03) cm

Error Relativo
Este se calcula sobre una sola medición. Se obtiene una mediada de tan solo 17.38 cm esta obtenida con una regla calibrada en milímetros;
La desviación absoluta corresponde a la mitad de un milímetro, o sea, 0.05cm.
A continuación definimos el error relativo como el cociente entre el error absoluto y la medición.
N = 0.05 cm = 0.0029
17.38 cm
N = 0.3%

b. Términos

• Contratación.- Mediante este proceso podemos comprobar la exactitud de la medida.
• Ajuste.- Es una medida proporcionada de las partes de una cosa para ajustarse.
• Tolerancia.- Mediante esta podemos decir que el valor de la medida puede aumentar o puede disminuir.
• Exactitud.- Es la fidelidad en la ejecución de algo.
• Precisión.- Exactitud, cierto determinado.
• Sensitividad.- Perteneciente a los sentidos corporales.
• Fiabilidad.-
• Sensibilidad.- Facultad de sentir, propia de los seres vivos.

7. Actividad 7

1. Interpolación.

2. Es un proceso mediante el cual, conocidos los valores que toma una función en dos puntos a,b, se determina, con cierto grado de aproximación, el valor que toma en un punto comprendido entre a y b.

   Mediante este proceso se puede determinar el valor de una función‌ en un exterior a un intervalo del que se conocen sus valores.

3. Extrapolación
4. Proceso de Linealización de Curvas

Este Proceso de Linealización consiste en convertir las rectas de un plano cartesiano en vectores.

 

 

 

Autor:

Andres Gonzalo Constante Murillo
papipapicm[arroba]hotmail.com
Segundo Año
Ing. Sistemas
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manta
Ecuador