Fundamentos de Metrología y Cinemática: Conceptos Esenciales de Física
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Conceptos Fundamentales de Física
1. Errores en la Medición
- Error de cero: Un tipo de error sistemático común.
- Causas de los errores: Se clasifican principalmente en sistemáticos y circunstanciales (o aleatorios).
- Error sistemático: Deriva de defectos en el instrumento de medición, mala calibración, error de cero o error de escala.
- Error circunstancial: Varía debido a factores externos como presión, humedad, temperatura y error de paralaje.
2. Medición Directa e Indirecta
- Medición directa: El instrumento de medición está en contacto directo con el objeto.
- Medición indirecta: No hay contacto directo con el objeto; el valor se obtiene mediante fórmulas o cálculos.
3. Precisión e Incertidumbre
- Precisión de un instrumento: Se define como la mitad de la escala mínima que se puede medir; recibe el nombre de incertidumbre.
- Incertidumbre: Medida cuantitativa de la calidad o resultado de una medición.
- Error absoluto: Diferencia entre cada medida y el valor tomado como exacto (media aritmética).
- Error relativo: Cociente entre el error absoluto de la medida y el valor tomado como exacto.
4. Magnitudes y Unidades
- Magnitud: Todo aquello que puede ser medido y se expresa mediante un número y una unidad.
- Magnitud fundamental: Se define por sí misma y sirve como base para obtener otras magnitudes.
- Magnitud derivada: Resulta de multiplicar o dividir entre sí las magnitudes fundamentales.
Tabla de Ejemplo: Análisis Dimensional
- Número: 100
- Unidad: kg·m/s²
- Cantidad de unidades: 4
- Análisis dimensional: ML/T²
- Tipo: Magnitud derivada
Lista de Magnitudes Fundamentales y Unidades
- Longitud: metro (m)
- Masa: kilogramo (kg)
- Tiempo: segundo (s)
- Corriente eléctrica: amperio (A)
- Temperatura termodinámica: Kelvin (K)
- Cantidad de sustancia: mol (mol)
- Intensidad luminosa: candela (cd)
5. Sistemas de Unidades
- Sistema absoluto: Utiliza magnitudes fundamentales estándar.
- Sistema gravitacional: Considera al peso como magnitud fundamental y a la masa como magnitud derivada.
6. Cinemática y Dinámica
- Variables en cinemática: Distancia, tiempo, altura, aceleración, aceleración de la gravedad y velocidad.
- Dinámica: Rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos y las causas que lo producen.