Fundamentos de Física: Magnitudes, Vectores y Energía

Magnitudes Físicas

Se define como magnitud a todo aquello que es medible.

Unidades del Sistema Internacional (SI)

• Kilogramo (kg): Es la unidad básica de masa del Sistema Internacional de Unidades. Su patrón se define mediante un prototipo internacional compuesto de una aleación de platino e iridio.
• Segundo (s): Es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional. Su patrón está definido como la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio a una temperatura de 0 K.
• Metro (m): Es la principal unidad de longitud del Sistema Internacional. Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo.

Sistemas de Unidades

• C.G.S: Centímetro, gramo, segundo.
• M.K.S: Metro, kilogramo, segundo.

Magnitudes Vectoriales

Las magnitudes vectoriales se caracterizan por los siguientes elementos:

• Dirección: Trayectoria que sigue un objeto para moverse.
• Sentido: Define la orientación (positividad o negatividad) dentro de un sistema.
• Módulo/Intensidad: Valor numérico que siempre positiviza el sistema.
• Punto de aplicación: Lugar donde ocurre la interacción de los objetos.

Magnitudes Escalares y Energía

Las magnitudes escalares dependen de la cantidad de materia.

• Trabajo: Capacidad de generar potencia mediante una fuerza a lo largo de una distancia. Requiere un esfuerzo y una transferencia de energía.
• Principio de conservación: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Existe una variación constante entre la energía cinética y potencial.
• Potencia: Se define como el cociente resultante del trabajo realizado en un tiempo determinado.

Formulario y Unidades Derivadas

Equivalencias de energía y potencia:

• CGS: Ergio
• MKS: Joule (J)
• Potencia (MKS): Watt (W)

Fórmulas fundamentales:

• Fuerza (N): kg · m / s²
• Joule: N · m
• Trabajo (W): F · d
• Energía Cinética (EC): 1/2 · m · v²
• Energía Potencial (EP): m · g · h
• Energía Mecánica (EM): EC + EP
• Densidad (D): m / vol
• Fuerza (F): m · a