Colegio Madre del Divino Pastor Departamento de Ciencias Décimo Año Prof. Fernando Álvarez Molina Mediciones y Estimaciones Para relizar un proceso de medición se requiere de patrones de medida que nos sirvan para comparar, así mismo una estimación es una afirmación subjetiva de algo. Para ello nació el sistema internacional de unidades (SI), para unificar a nivel mundial las mediciones. Es así como se crearon la unidades fundamentales y derivadas que se muestran a continuación. Unidades basicas (o fundamentales) Además de unidades básicas, tenemos algunas unidades derivadas. 1 Clase de Notación Científica, Prefijos del SI y Conversión de unidades La notación científica corresponde a una forma “compacta“ de expresar cantidades numéricas, que de lo contrario sería incomodo trabajar. Una cantidad expresada en notación científica debe tener la forma: a x 10 n Tal que 1 ≤ a < 10 y n será el número de veces que se corre la coma. Ejemplo 1 Expresar con notación científica la cantidad 1 000 000 1 x 10 6 número de espacios que se corre la coma a Base 10 Notas importantes: Cuando el número es grande (mayor o igual a 10) la coma se mueve hacia la izquierda y debe quedar antes del último número diferente de 0. Ejemplo 2 Expresar con notación científica la cantidad 0, 000 001 1 x 10 -6 número de espacios que se corre la coma a Base 10 Cuando el número es pequeño (menor a 1) la coma se mueve hacia la derecha y debe quedar después del primer número diferente de 0. Cuando la coma se mueve hacia la derecha el exponente debe ser negativo. Ejemplo 3 Exprese con notación científica la siguiente cantidad 12 000 m R/1,2 x104 m Ejemplo 4 Exprese con notación científica la cantidad 0, 0034 s R/3,4x10-3 s Ejemplo 5 Exprese con notación científica la cantidad 1 306 000 cd R/ 1,31x106 cd 2 Siempre debe dar los resultados con un máximo de 2 decimales, para esto debe emplear la siguiente norma de redondeo. Norma de Redondeo: Cuando el número que sigue al que se va a redondear es menor a 5, el número queda igual pero, si el número que le sigue es mayor a 5 se redondea al número superior siguiente. Si el número que sigue al que se quiere redondear es igual a 5, se queda igual si es par o pasará al superior siguiente si es impar. Práctica de Redondeo Redonde a dos decimales las siguientes cantidades. a) 1,021458 m:______________________ b) 1,52698 s:________________________ c) 1,85579 A:________________________ d) 1,999 K:__________________________ e) 0,9999 J:_________________________ f) 1,12598 kgm/s2:___________________ g) 56,009 N/m2: _____________________ Ejemplo 6 Exprese con notación científica la cantidad 0, 000 5678 g R/1,68x10-4 g Ejemplo 7 Exprese con notación científica la cantidad 1,0 s Nota: Recuerde siempre llevar la unidad. Ejm 10 m R/ 1x100 s Ejemplo 8 Exprese con notación científica la cantidad 300567 m R/ 3,00x105 m. 3 Actividad: Exprese las siguientes cantidades con notación científica. Tiempo 10 min R/ 2,34 X 105 m R/ 7x109 g R/4,57x10-4 A R/ 5,6x10-8 cd R/ 7,6x105 J R/9x10-4 N R/1,2x105 Pa R/ 3,68x102 W R/ 6,88X10-3 m R/ 6, 50 x106 s R/ 8,9 x105 g R/1,34x103 V R/ 2,8X10 0 s R/ 1,41x10-10 g R/ 7,47X109 m 1. 234 000 m 2. 7 000 000 000 g 3. 0,000457 A 4. 0,000 000 056 cd 5. 760 000 J 6. 0,000 9 N 7. 120 005 Pa 8. 367,8900 W 9. 0,006 879 m 10. 650 0456 s 11. 890 000 g 12. 1 340 V 13. 2,8 s 14. 0,000 000 000 141 g 15. 7 467 865 536 m Prefijos del SI Para simplificar aún más las cantidades que ya habían sido simplificadas empleando la notación científica, es que el sistema internacional de unidades (SI) creó para algunos factores (ejm 102) un prefijo los cuales a su vez poseen un respectivo símbolo. Multiplos Submúltiplos Se les llama prefijos debido a que siempre se escriben antes de la unidad. Ejemplo 10 Número µm prefijo unidad 4 Cómo se emplea un prefijo? Se emplea de la siguiente manera: Cantidad Ejemplo 1 12 560 m Notación Científica Prefijo Cambio a un factor establecido por el SI 1,26x104 m 12,56 x103 m 12,56 km Factor Ejemplo 2 Cambio a un factor establecido por el SI 0,000 027 s 2,7x10-5 s 27x10-6 s 27 µs Proceso Inverso Ejemplo 3 48 km 48 x103 m 48 000 m 1,2 x10 -9 s 0,000 000 001 2 s Ejemplo 4 1,2 ns Práctica Emplee prefijos del SI para simplificar las siguientes cantidades 1. 4 678 000 m 2. 6 340 s 3. 89 A 4. 0, 0023 g 5. 0, 000 000345 cd 6. 0,034 A 7. 52 400 000 000 m 8. 456, 943 000 s 5 Conversión de Unidades Equivalencias o Factores de conversión Longitud Masa 1 km = 1 x103 m = 1 000 m 1 hm = 1x102 m = 100 m 1 dam = 1x101 m = 10 m 1dm = 1x10-1 m = 0,1 m 1 cm = 1x10-2 m =0,01 m 1 mm = 1x10-3 m = 0,001 m Tiempo 1 kg = 1 x103 g = 1 000 g 1 hg = 1x102 g = 100 g 1 dag = 1x101 g = 10 g 1dg= 1x10-1 g = 0,1 g 1 cg = 1x10-2 g =0,01 g 1 mg = 1x10-3 g = 0,001 g 1 ks = 1 x103 s = 1 000 s 1 hs = 1x102 s = 100 s 1 das = 1x101 s = 10 s 1ds= 1x10-1 s = 0,1 s 1 cs = 1x10-2 s =0,01 s 1 ms = 1x10-3 s = 0,001 s Note que las equivalencias no es más que el empleo de los prefijos del SI. Para convertir unidades se sigue el siguiente proceso 1 paso Cantidad Prefijo c 1 paso 2 pasos 1 paso Prefijo Cantidad Prefijo c c 1 paso Ejemplo 1 Convertir 60 g a kg Ejemplo 2 Convertir 200 hm a m 6 Ejemplo 3 Convierta 65 000 hs a Gs Ejemplo 4 Convierta 367 000 dm a km Nota: Recuerde que el procedimiento para realizar conversiones es el mismo independientemente de la unidad. Factores de Conversión de Tiempo 1 día = 24 h 1 minuto= 60 s 1 hora = 60 minutos 1 milenio = 1 000 años 1 lustro = 5 años 1 siglo = 100 años 1 hora = 3 600 s 1 semana = 7 días 1 año = 365.25 días Factores de Conversión del Sistema Inglés Longitud 1 pulgada (in) = 2,54 cm 1 pie (ft) = 12 pulgadas (in) 1 milla (mi) = 1609 m 1 pie (ft) = 30,48 cm 1 pie (ft) = 0,3048 m Masa 1 slug = 14,6 kg 1 onza (oz) = 28,35 g 1 libra (lb) = 453,6 g 1 tonelada (ton) = 907,2 kg 1 kg = 2,2 lb 1 slug = 32,07 lb 1 libra (lb) = 16 onzas (oz) Ejemplo 5 Convierta 12 in a mi 12 in x 2,54 cm/1 in x 0,01 m/ 1 cm x 1 mi/1609 m = 1,9x10-4 m Ejemplo 6 Convierta 6 ft a hm 6 ft x 0,3048 m/1ft x 1hm/100 m = 0,018 hm 7 Ejemplo 7 Convierta 16 oz a kg 16 oz x 28,35 g/1 oz x 1 kg/ 1000 g = 0,45 kg Ejemplo 8 Convierta 3 slug a g 3 slug x 14,6 kg/1 slug x 1000 g/1 kg = 43 800 g Ejemplo 9 Convierta 300 g a lb 300 g x 1 lb /453,6 g = 0,66 lb Conversiones con unidades derivadas Ejemplo 1 Convierta 6 km/h a m/s 6 km/h x 1000 m/1 km x 1 h/3600 s = 1,67 m/s Ejemplo 2 Convierta 2000 m/s a km/h 2000 m/s x 1 km/1000 m x 3600 s/1 h = 7 200 km/h Ejemplo 3 Convierta 24 cm2 a m2 Ejemplo 4 56 dam3 a hm3 8 Práctica (Tarea) Realice las siguientes conversiones de unidades siguiendo los respectivos procedimientos. 1. 10 m a dm 2. 10 hm a m 3. 2000 µm a m 4. 600 dm a dam 5. 100 cm a km 6. 450 cm a dm 7. 48 000 Mm a Gm 8. 11 000 nm a µm 9. 860 km a hm 10. 1000 nm a mm Práctica (Tarea) 1- Realice las siguientes conversiones con unidades de longitud. (Tarea) 1. 20 mi a km 2. 12 in a cm 3. 30 ft a m 4. 4 in a cm 5. 40 in a ft 6. 12 mi a in 7. 4 in a cm 8. 10 m a ft 9. 45 in a ft 10. 200 hm a mi 2- Realice las siguientes conversiones con unidades de masa. (Tarea) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 40 oz a kg 82 g a slug 20 lb a oz 12 kg a slug 1000 g a ton 500 ton a slug 2 oz a lb 60 kg a oz 72 slug a lb 90 kg a ton 3- Realice las siguientes conversiones con unidades derivadas. (Tarea) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 120 m/s a km/h 8 00 km/h a m/s 50 hm/s a m/s 90 km/h a km/min 5,6 m/s2 a km/h2 8,9 g/cm3 a kg/m3 2,78 g/cm3 a kg/m3 9 10