'Física Mecánica. Nivelación para estudiantes universitarios' es un libro que presenta los conocimientos de física de forma muy sencilla y los relaciona con situaciones reales y cotidianas para los estudiantes. Esta obra fue escrita inicialmente para enseñar la física en un nivel introductorio a los estudiantes de carreras como ingeniería y arquitectura. Sin embargo, su lenguaje y metodología facilitan su uso a nivel de educación secundaria también.Para ello, la autora repasa los temas de física clásica en cuatro unidades: Magnitudes y medida, Cinemática, Dinámica, y Trabajo y Energía mecánica y su conservación. Cada unidad consta de capítulos que presentan una introducción conceptual con ejemplos resueltos, preguntas y problemas, actividades y ejercicios de autoevaluación. Cabe señalar que en todo el texto se toma en cuenta el Sistema Legal de Unidades y Medidas del Perú y que el nivel matemático requerido para enfrentar los problemas y ejercicios propuestos es básico, de modo que no es necesario que el estudiante cuente con conocimientos de cálculo.Este libro constituye, en suma, una alternativa para la enseñanza de conceptos de mecánica en física que se adapta muy bien a la forma de aprendizaje que desarrollan los estudiantes de hoy.
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Se denomina «magnitud» a cierta propiedad o aspecto observable de un sistema físico que puede ser expresado en forma numérica. En otros términos, las magnitudes son propiedades o atributos que se pueden medir. La longitud, la masa y el volumen son ejemplos de magnitudes físicas ya que siempre se pueden expresar a través de números acompañados de una unidad: 5 metros, 2 kilogramos, 6 metros cúbicos.
Una de las tareas de la física consiste en establecer relaciones entre las diversas magnitudes físicas a través de definiciones o leyes. Por ejemplo, una de las leyes de movimiento establece que el desplazamiento Δy de un cuerpo que se suelta en «caída libre» está dada por la expresión que relaciona el desplazamiento Δy, el tiempo Δy y la aceleración de la gravedad
En las ciencias físicas, tanto las leyes como las definiciones relacionan matemáticamente entre sí grupos de magnitudes. Por ejemplo, la velocidad relaciona el desplazamiento con el tiempo; la fuerza relaciona la masa con la aceleración. Por tal motivo, es posible seleccionar un conjunto reducido, pero completo de magnitudes de modo que cualquier otra magnitud pueda ser expresada en función de dicho conjunto. Esas pocas magnitudes relacionadas se denominan «magnitudes fundamentales», mientras que el resto que puede expresarse en función de las magnitudes fundamentales recibe el nombre de «magnitudes derivadas».
1.2. Sistema de unidades
En el lenguaje de la física1 se entiende por «cantidad» al valor que toma una magnitud dada en un sistema concreto. Son ejemplos de cantidades 5 metros, 2 kilogramos y 6 metros cúbicos. Una cantidad que sirve de referencia se denomina «unidad», y el objeto físico que encarna la unidad se denomina «patrón». Ejemplo de lo dicho es la unidad «metro» y su objeto físico que lo encarna, el «metro patrón». El primer metro patrón fue elaborado en la Oficina de Pesos y Medidas de París, uno de cuyos modelos está en la pared de la institución como se aprecia en la figura 1.1.
Figura 1.1. Metro patrón en la Oficina de Pesas y Medidas de París
Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone de un «Sistema de Unidades».
1.2.1. El Sistema Internacional de Unidades
El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, es también conocido como sistema métrico. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas o fundamentales. En 1971, fue añadida la séptima unidad básica, el mol.
Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. La única excepción es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que está definida como la masa del prototipo internacional del kilogramo o aquel cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.
1.2.2. Unidades fundamentales del SI
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades fundamentales, también denominadas unidades básicas. Son las unidades utilizadas para expresar las magnit...
Índice
Hoja de créditos
Contenido
Prólogo
Introducción
Unidad 1. Magnitudes y medida
Unidad 2. Cinemática
Unidad 3. Leyes de Newton
Unidad 4. Trabajo, energía mecánica y su conservación
Respuestas
Ejercicios de repaso
Bibliografía
Recientes publicaciones del Fondo Editorial de la UPC
