MAGNITUDES, UNIDADES Y MEDIDAS. FACTORES DE CONVERSIÓN

MAGNITUDES UNIDADES MEDIDAS SECUNDARIA

MAGNITUDES, UNIDADES Y MEDIDA:

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• FACTORES DE CONVERSIÓN

ESTE MATERIAL SIGUE LOS PROCESOS DETERMINADOS POR:

• •  FÍSICA Y QUÍMICA DE 2º DE LA ESO. DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
  • FÍSICA Y QUÍMICA DE 3º DE LA ESO. DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
  • FÍSICA Y QUÍMICA DE 4º DE LA E.S.O.: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
  • FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA

ASPECTOS FORMALES PARA DOCENTES ACTUALIZADOS A LA LOMLOE, AL FINAL DEL ARTÍCULO, PARA NO INTERFERIR CON LO QUE TIENE INTERÉS CON EL APRENDIZAJE DE LOS ALUMNOS

MAGNITUD: Cualquier propiedad de la materia* que se puede medir, que se puede cuantificar, esto es, que podemos expresarlo con un número y una unidad. Masa*, longitud, superficie, volumen, tiempo, temperatura, velocidad, densidad… son magnitudes.

MATERIA: Todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

MASA DE UN CUERPO: Cantidad de materia que contiene. Expresa la inercia, esto es la resistencia al cambio de movimiento de un cuerpo.

UNIDAD: Cantidad de una magnitud que tomamos como referencia para medir esa magnitud. El metro, es la unidad de longitud en el Sistema Internacional de Unidades. Lo usamos para comparar unas longitudes con otras. En EEUU por ejemplo, utilizan la yarda (1 metro equivale a 1,09 yardas).

MEDIR una magnitud, es compararla con una unidad de las disponibles para esa magnitud, con la intención de ver cuántas veces la contiene.

Utilizamos el kilómetro para medir distancias largas (km) que equivale a 1000 m, es por lo tanto un múltiplo del metro. En EEUU utilizan la milla, que son 1,6 km.

Utilizamos el centímetro para medir longitudes pequeñas que equivale a 0,01 m, es por lo tanto un submúltiplo del metro. En EEUU utilizan la pulgada, que equivale a 2,54 cm.

En el Sistema Internacional el tiempo se mide en segundos, aunque usamos los minutos, las horas… En EEUU lo miden igual.

En el Sistema Internacional la temperatura se mide en Kelvin (K), lo cual es una locura, porque nosotros medimos la temperatura en grados centígrados, y los americanos en grados Farenheits. Es una locura porque 0^o C equivale a 273 K y a 32^o F.

Podríamos pensar que todo esto está preparado para fastidiar y tampoco estaríamos desencaminados. Mejor nos vendría que se pusieran de acuerdo unos y otros. En clase de Física y Química debemos trabajar en unidades del Sistema Internacional (S.I.) y desafortunadamente gastaremos energías en este proceso de cambio de unidades.

Para ello, para pasar unas unidades a otras, tenemos la herramienta FACTOR DE CONVERSIÓN, que no es sino una fracción, que tiene arriba y abajo unidades diferentes pero que son equivalentes, con lo cual la fracción vale 1 y la podemos multiplicar donde queramos. Lo habremos hecho bien si conseguimos cambiar las unidades correctamente.

VÍDEO QUE DOCUMENTA ESTE CONTENIDO, CON EJEMPLO SENCILLO DE UTILIZACIÓN DE FACTORES DE CONVERSIÓN: https://youtu.be/nG3L5MfRRa8

IR A MÁS RECURSOS DE MAGNITUDES Y MEDIDAS: https://matematicasfisicaquimica.com/magnitudes-medidas-fisica-quimica/

MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DE UNIDADES UTILIZADOS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL:

NOTACIÓN CIENTÍFICA, NOTACIÓN EXPONENCIAL:

Los siguientes números están en notación científica:

La nomenclatura científica es perfecta para los números grandes y pequeños, ya que nos dan idea del orden de la magnitud, fijándonos en el exponente del 10.

El número en notación científica 2,34·10¹² consta de:

• • Una parte entera formada por una sola cifra que no puede ser el cero: 2
  • La parte decimal, que a falta de un criterio, tomaremos dos cifras después de la coma, redondeando si fuera necesario: ,34
  • La potencia de base 10, que nos indica la magnitud del número: ·10¹²

Del mismo modo que 1000 = 10³ y que 0,001 = 10^-3 ;

el número que identifica la carga del electrón en unidades del S.I. es:

e=1,6·10^-19 C = 0,00000000000000000016 C ;

el número que corresponde a la masa de la Tierra en unidades del S.I. es

MT=5,972·10²⁴ kg = 5972000000000000000000000 kg ,

nos dejan claro lo necesario de este tipo de notación, utilizando las potencias de diez.

EJEMPLOS,EJERCICIO FQ3E1818: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

1.- Pasar 3 nanómetros a metros:

2.- Pasar 5 μg a kg:

El primer factor nos lleva los μg a g y el segundo los gramos a kg.

NOTACIÓN CIENTÍFICA: Para números grandes y pequeños. Se trata de poner el número con sólo un dígito mayor que cero y menor que diez (sólo una cifra), después la coma y a continuación no más de tres cifras multiplicado por potencias de diez según corresponda. Por ejemplo:

700=7·10²

6893=6,893·10³

0,0023=2,3·10^-3

La VELOCIDAD es una magnitud que nos indica la distancia que recorre un cuerpo en movimiento por unidad de tiempo. Por ello sus unidades son las de longitud dividido por el tiempo. Por lo tanto sus unidades en el S.I. son metros por segundo, pero sabemos que tanto en lenguaje coloquial como en las señales de tráfico se usan km/hora, con lo que este es un cambio que tendremos que realizar frecuentemente.

EJERCICIO F2EE2616. EJEMPLO DE CAMBIOS DE UNIDADES DE VELOCIDAD: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Pasar una velocidad de 25 km/h a m/s y a la inversa.

VÍDEO DONDE SE REALIZA ESTE EJERCICIO, UTILIZANDO FACTORES DE CONVERSIÓN: https://youtu.be/sg_4VSV-UyI

EJERCICIO FQ23EE2117: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Pasar a unidades del Sistema Internacional las siguientes velocidades:

a.- 25 hm/minuto.

b.- 20 dam/hora.

VÍDEO DONDE SE RESUELVE ESTE EJERCICIO: https://youtu.be/6wq95kyr9Aw

EJERCICIO FQ23EE2118: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Pasar a unidades del Sistema Internacional las siguientes velocidades, dejando el resultado en Nomenclatura Científica:

a.- La velocidad estimada de un caracol de 0,001 km/h.

b.- La velocidad media de la Estación Espacial Internacional de 27576 km/hora.

VÍDEO DONDE SE RESUELVE ESTE EJERCICIO: https://youtu.be/Fcnh9liS5LQ

EJERCICIO FQ23EE2134: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Un caracol de nombre Ramón, viaja a 25 cm/minuto; el caracol Alfredo viaja a 7 m/día; y la caracola Marisa viaja a 2 dam/año. Descubrir cuál es el caracol más veloz, pasando previamente a unidades del sistema internacional sus velocidades y expresándolas en nomenclatura científica.

SOLUCIONES: 4,2·10^-3 m/s; 8,1·10^-5 m/s; 6,3·10^-7 m/s. Ramón es el más rápido.

EJERCICIO FQ23EE2135: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

La tortuga Juani se mueve a 3 dm/s; el tortugo Melitón camina 23 metros en 2 horas; y la tortuga Fefa camina en un día medio kilómetro. Descubrir cuál es el caracol más veloz, pasando previamente a unidades del sistema internacional sus velocidades y expresándolas en nomenclatura científica.

SOLUCIONES: 3·10^-1 m/s; 3,2·10^-3 m/s; 5,8·10^-3 m/s. Juani es la más rápida.

EJERCICIO FQ23E2142: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

La Estación Espacial Internacional va a una velocidad de 7,66 km por segundo. Un radar detecta que Superman ha alcanzado una velocidad de 4900000000 dm por minuto y se sabe que Ironman viaja frecuentemente a 20000 km por hora. Descubrir cuál de las tres velocidades es la mayor, pasándolas previamente a unidades del sistema internacional e indicándolas en nomenclatura científica.

La DENSIDAD es una magnitud que nos indica «lo apretada» que está la materia. En general es mayor en los sólidos que en los líquidos; y mayor en los líquidos que en los gases. La densidad mide la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Es por tanto la división de la masa entre el volumen de un cuerpo. En el Sistema Internacional se mide como consecuencia en kg/m³.

EJERCICIO FQ23EE2119: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Pasar a unidades del Sistema Internacional la siguiente densidad:    120 dg/cL.

VÍDEO CON LA SOLUCIÓN DEL EJERCICIO: https://youtu.be/RY1vrAtwT4U

EJERCICIO FQ2E2116: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Pasar a unidades del Sistema Internacional las siguientes densidades:

a.-    3,5 kg/L

b.-    2,13 g/L    (fijarse en el resultado obtenido, como consecuencia de la relación entre las unidades)

c.-     1,8 mg/ml    (fijarse en el resultado obtenido, como consecuencia de la relación entre las unidades)

VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/Qg6JOk97YrA

(notar que los apartados b y c se quedan igual… ¿te parece lógico?

CONVERSIONES DE UNIDADES DE VOLUMEN (DE UNIDADES CÚBICAS A MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DE LITROS):

En ocasiones se producen errores al convertir unidades de volumen, a cuenta de la dificultad que se plantean por las escalas expresadas en múltiplos y submúltiplos de litros y en unidades cúbicas (cuyo paso de unas a otras lleva un factor de 1000):

Tener en cuenta las relaciones más básicas, las que más aparecen en ejercicios de física y química:

1 litro = 1 dm³   ;   1 ml = 1 cm³   ;   1 kl = 1000 litros = 1 m³   ;   1 litro = 1000 ml = 1000 cm³

 Este diagrama puede ayudar a convertir el resto de las unidades de volumen:

Notar como las unidades cúbicas van de tres en tres. Un salto de unidades cúbicas corresponde a tres saltos de múltiplos y submúltiplos de litros. Por ello, al convertir unidades de volumen hay que tener en cuenta lo siguiente:

Quizás venga bien además este cuadro de relaciones de unidades de masa y de volumen:

EJERCICIOS F2EE2165: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

Utilizando factores de conversión, realizar los siguientes cambios de unidades, pasándolas a unidades del Sistema Internacional y dejando el resultado en nomenclatura científica:

a.-    33 dm/s

b.-    2,3 ml

c.-    5 dam/dia

d.-    3,8 dg/cm³

e.-    830 mm/hora

VÍDEO CON LA SOLUCIÓN DE ESTOS PRIMEROS APARTADOS: https://youtu.be/jPEYCgmA3wA

f.-    83 km³

g.-    5,8 m/hora

h.-    2,3 kg/km³

i.-     5,8 dm³

j.-     23 dm²

k.-    5 cm/semana

l.-    26,8 mg/ml

EJERCICIO F2EE2166: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

El cabozo (Gobius pananellus Linnaeus) es una especie común en Canarias, que vive en los charcos intermareales. Ante la amenaza de un depredador un grupo de cabozos: Saúl, Omar y Alberto salen disparados. Saúl nada a 3 dm por minuto, Omar nada 1 metro cada 4 segundos y Alberto nada 0,01 km cada hora.

a.- Indicar cuál es el pez más rápido, pasando previamente las velocidades al sistema internacional y expresándolas en nomenclatura científica.

b.- Qué velocidad, en unidades del S.I. debe llevar José Luis, el pez más hidrodinámico del charco, para superar en un 10% la velocidad del más lento de los tres.

EJERCICIO F2EE2167: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

La velocidad del sonido es de 340 metros por segundo; la luz recorre 300000000 metros cada segundo y el caza MIG-25 puede recorrer 960 metros por segundo. Pasar las tres velocidades a km por hora, indicando el resultado en nomenclatura científica.

EJERCICIO F2EE2168: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

EJERCICIOS PROPUESTOS DE FACTORES DE CONVERSIÓN Y NOTACIÓN CIENTÍFICA: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

SUGERENCIA DE LECTURA: FYQ 2ESO Y SIGUIENTES

«Cómo un ataque pirata impide que los E.E.U.U. adoptaran el sistema métrico»,

como complemento para el desarrollo de las competencias EN COMUNICACIÓN LINGÜISTICA (CLL) y EN CONCIENCIA Y EXPRESIÓN CULTURALES (CCEC).

ASPECTOS FORMALES PARA DOCENTES ACTUALIZADOS A LA LOMLOE: