Curso
Básico de Física
Clase 1. Glosario de Términos de Física
(Autor: Angel Largo García)
Física: viene del vocablo griego "physis", que significa "naturaleza". Ciencia que estudia, explica y describe en forma cuantitativa los fenómenos naturales, la materia y sus interacciones, los cuerpos, sus propiedades y los efectos que estos producen.
Mecánica: es la más antigua de las ciencias físicas, estudia el comportamiento los objetos materiales y tiene como especialidades la cinemática y la dinámica.
Cinemática: es la rama de la mecácnica que describe el movimiento de los objetos materiales.
Dinámica: es la rama de la mecánica que estudia la relación del movimiento de los objetos materiales con las fuerzas que los causan.
Estática: es la rama de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos. Una partícula se encuentra en equilibrio si la suma de todas las fuerzas que actúan sobre ella es cero.
Cantidades físicas: son elementos de construcción de la física, en función de los cuales se expresan las leyes de la misma. Por elemplo: fuerza, tiempo, velocidad, densidad, temperatura y muchas otras que existen en la Física.
Cantidades físicas fundamentales: son aquellas que no pueden ser definidas o expresadas a partir de otras, son: longitud, masa y tiempo (LMT). Pueden describirse conceptualmente y pueden ser medidas experimentalmente.
Cantidades físicas derivadas: son aquellas que se expresan en función de las cantidades físicas fundamentales (longitud, masa y tiempo LMT), mediante leyes válidas en cada dominio. Por ejemplo: área, volumen, fuerza, velocidad, densidad, etc. Son la mayoría de las cantidades físicas existentes.
Magnitudes físicas: son cualidades de un sistema o cantidad físico, a los que puede asignarse un número por comparación con la unidad de medida de la misma. En Física, representan el "tamaño" de las llamadas "cantidades físicas".
Fórmula Física: Conjunto de símbolos o conceptos relacionados algebraicamente en una expresión matemática (ecuación), que representan cantidades físicas determinadas, y que expresan concisamente la magnitud, y demás atributos de éstas que se quieren calcular. Las fórmulas físicas se establecen a partir de observaciones experimentales y nó, mediante el cálculo basado en una teoría.
Dimensión física: Cualidad de los cuerpos, sistemas o cantidades físicas, relativa a las propiedades de éstos y sus efectos en el espacio físico. Si el efecto es rectilíneo se habla de propiedad en una dirección (dimensión) 1D. Si el efecto es en un plano, se habla de propiedad en dos direcciónes (dimensión) 2D, y si el efecto es espacial, se dice que sus propiedades actúan en tres direcciónes (dimensión) 3D.
Fórmula Dimensional: Conjunto de símbolos que representan las cantidades físicas: longitud L, Masa M, tiempo T, Fuerza F, etc., asociados en una fórmula algebraica simple, cuyos exponentes expresan la dimensión de una cantidad derivada dada. Ejemplo:
, representa la fórmula dimensional de la aceleración.
Análisis dimensional: estudio de las leyes físicas desde el punto de vista de las unidades de cantidades que aparecen en ellas. El principio fundamental del análisis dimensional es el llamado principio de homogeneidad, que estipula que una condición necesaria para que una ley física sea válida, es que los dos miembros de la ecuación que representa la fórmula física tengan la misma fórmula dimensional.
Método científico: procedimiento que utilizan las ciencias basado en métodos experimentales, inductivos y deductivos, formulando leyes, principios y teorías referidas a fenómenos tanto naturales como artificiales, contribuyendo de ese modo al avance y desarrollo de la ciencia y del conocimiento en general. Los pasos a seguir en su aplicación son: a) Observación por medio de los sentidos y la ayuda de instrumentos b) Formulación de una hipótesis o posible explicación del fenómeno c) Verificación de la hipótesis por medio de experimentos con resultados reproducibles d) Enunciación de leyes y teorías que rigen el fenómeno una vez comprobada la hipótesis.
Método experimental: procedimiento científico que se funda en el uso de conocimientos previos, logrados a través de la observación y de la experimentación.
Método inductivo: procedimiento científico que parte de hechos individuales y concretos para remontarse a leyes generales que los interpretan.
Método deductivo: procedimiento científico que explica casos físicos particulares a partir de principios o leyes generales.
Medición física: medir es encontrar una relación (en números) de la magnitud, de una cantidad física, para compararla con otra de la misma especie elegida como unidad. Las mediciones son indispensables en la etapa experimental del método científico, buscan relacionar cuantitativamente las cantidades físicas que entran en juego en los fenómenos físicos.
Exactitud: de una medida es la diferencia entre el valor observado y el valor verdadero.
Precisión: Se refiere a un conjunto de medidas. La da la diferencia entre las medidas individuales. si los valores obtenidos se encuentran muy cercanos a un mismo valor, se dice que existe gran precisión en la medición (no implica exactitud).
Cifras significativas: son el resultado numérico de una medición determinada de alguna cantidad física. Contempla todas las cifras seguras o exactas (marcadas en la escala del instrumento de medida calibrado), más la primera cifra estimada. Sólo deben escribirse las cifras significativas.
Orden de magnitud de un número: es la potencia de base 10 más cercana al número, la primera aproximación al valor buscado. Por ejemplo:
es el mismo número con verdadera exactitud con el mismo número de cifras significativas (Notación Científica). Las expresiones: 3 m ó 300 cm ó 3000 mm se refieren a la misma longitud en distintas unidades. De este modo, están escritas con distinto número de cifras significaticvas: 1, 3 y 4 respectivamente (notación usual).
Sistemas de Unidades en Física: La medición "física" de las cantidades físicas, debe disponer de unidades apropiadas de medida, para hacer referencia a ellas y expresar cuantitativamente los diferentes fenómenos . Existen varios sistemas de unidades de medida que se tratarán en extenso en la Clase 2.
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