Conversion de unidades biofisica conversiones.ppt

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Z5p9_sOE
a. Magnitudes físicas.
b. Sistema MKS y CGS: conversión de unidades.
c. Prefijos y notación exponencial.
1. CONCEPTOS GENERALES DE FÍSICA Y LAS LEYES DE NEWTON
UNIDAD DE COMPETENCIA: Reconoce la importancia de la ciencia física
dentro de las actividades de la terapia física describiendo las relaciones con las
leyes de Newton.
BIOFÍSICA

Conversión de Unidades
•Es la transformación de una
cantidad expresada en una cierta
unidad de medida en otra
equivalente, que puede ser del
mismo sistema de unidades o no.

MAGNITUD: Magnitud es todo lo que se puede medir. Propiedad de un
objeto o de un fenómeno físico o químico susceptible de tomar
diferentes valores numéricos.
UNIDAD DE MEDIDA:
Estimación comparativa de dimensión o cantidad.
MEDIR:
Determinar una cantidad comparándola con su respectiva unidad.
SITEMA INTERNACIONAL (SI)
SISTEMA CEGESIMAL
SISTEMA INGLES
SITEMA MÉTRICO DECIMAL
Conversión de Unidades

Unidades SI básicas
Magnitud Nombre Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad de corriente eléctrica ampere A
Temperatura termodinámica kelvin K
Cantidad de sustancia mol mol
Intensidad luminosa candela cd
Ángulo plano Radián rad
Ángulo sólido Estereorradián sr

Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades
básicas y suplementarias
Magnitud Nombre Símbolo
Superficie metro cuadrado m2
Volumen metro cúbico m3
Velocidad metro por segundo m/s
Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2
Número de ondas metro a la potencia menos uno m-1
Masa en volumen kilogramo por metro cúbico kg/m3
Velocidad angular radián por segundo rad/s
Aceleración angular radián por segundo cuadrado rad/s2

Unidades SI derivadas con nombres y símbolos
especiales
Magnitud
Nombre
(Símbolo)
Expresión
en otras
unidades SI
Expresión
en unidades
SI básicas
Frecuencia hertz (Hz) s-1
Fuerza newton (N) m ·kg· s-2
Presión pascal (Pa) N · m-2 m-1 ·kg · s-2
Energía, trabajo, calor joule (J) N · m m2 · kg · s-2
Potencia watt (W) J · s-1 m2 · kg · s-3
Carga eléctrica coulomb (C) s · A
Potencial eléctrico volt (V) W · A-1 m2 · kg · s-3 · A-1
Resistencia eléctrica ohm (Ω) V · A-1 m2 · kg · s-3 · A-2
Capacidad eléctrica farad (F) C · V-1 m-2 · kg-1 · s4 ·
A2
Flujo magnético weber (Wb) V · s m2 · kg · s-2 · A-1
Inducción magnética tesla (T) Wb · m-2 kg · s-2 · A-1
Inductancia henry (H) Wb · A-1 m2 · kg · s-2 · A-2

Múltiplos y submúltiplos decimales
Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo
1024 yotta Y 10-1 deci d
1021 zeta Z 10-2 centi c
1018 exa E 10-3 mili m
1015 peta P 10-6 micro μ
1012 tera T 10-9 nano n
109 giga G 10-12 pico p
106 mega M 10-15 femto f
103 kilo k 10-18 atto a
102 hecto h 10-21 zepto z
101 deca da 10-24 yocto y

PREFIJOS CON LAS UNIDADES
• Podemos utilizar los prefijos con las unidades, por
ejemplo
1m=102 * 10 -2 m=100 cm
1km= 103 m = 1000 m
1kg= 103 g = 1000 g

SITEMA MÉTRICO DECIMAL:
Sistema de pesas y medidas inventado en Francia en 1793, hoy adoptado
universalmente para trabajos científicos, y adaptado también para la
mayoría de los países para el uso corriente, sus unidades básicas son:
Sistemas de Unidades
Magnitud SMD MKS Ingles
longitud metro metro
peso gramo Kilogramo
volumen litro Segundo

SISTEMA MKS:
Es un sistema de unidades coherente para la mecánica cuyas
unidades fundamentales son:
 El metro (m)
 El kilogramo (kg)
 El segundo (s)
 El Amperio
SISTEMA INGLÉS DE UNIDADES:
Es aún usado ampliamente en los Estados Unidos de América y,
cada vez en menor medida, en algunos países con tradición
británica. Debido a la intensa relación comercial que tiene nuestro
país con los EUA, existen aún en México muchos productos
fabricados con especificaciones en este sistema. Ejemplo de ello
son los productos de madera, tornillería, cables conductores y
perfiles metálicos entre otros.

Sistema Ingles de Unidades
LONGITUD MASA
1 milla = 1609 m 1 libra = 0,454 Kg
1 yarda = 0,915 m 1 onza = 28,3 g
1 pie = 30,5 cm=12
pulgada
1 ton. inglesa = 907
Kg
1 pulgada = 2,54 cm

Pie (ft)= 0.3048m (30.48cm)
Libra (lb)= 0.4535 kg
Pulgada (inch)= 0.0254 m (2.54 cm)
Yarda (yd)= 0.9144 m (91.44 cm)
Milla (mi)= 1,609.34 m
Pie cúbico (ft3)= 0.0283 m3
Galón (gal)= 3.7854 L
Onza (oz)= 29.5735 ml
CONVERSIÓN DE REGLA DE 3
1 ft -----------0.3048m
18 ft-----------x
x= (18ft) (0.3048m)
1ft
x= 5.4864 m

Sistemas de Unidades
MAGNITUD SI CGS INGLES
Longitud m cm pie
Masa Kg g Lb
Tiempo S s s
Área o superficie m2 cm2 pie2
Volumen m3 cm3 pie3
Velocidad m/s cm/s Pie/s
Aceleración m/s2 cm/s2 Pie/s2
Fuerza Kg m/s2 = N g cm/s2 = dina lb pie/s2 = poundal
Trabajo y Energía Nm = joule dina cm = ergio Poundal pie
Presión N/m2 = pascal dina/cm2 = baria Poundal /pie2
potencia Joule/s = watt Ergio/ Poundal pie/s
Regresar

Ejemplo 1
[m]
,
[m]
x
,
[cm]
[m]
[cm] x
,
[cm]
,
238
5
100
1
8
523
100
1
8
523
8
523





Convertir 523,8[cm] a [m]

Ejemplo 2
]
[m
]
[m
]
[cm
]
[m
] x
[cm
[cm]
[m]
] x
[cm
]
[cm
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
01343
,
0
100
3
,
134
100
1
3
,
134
100
1
3
,
134
3
,
134















Convertir 134,3[cm2] a [m2]

Ejemplo 3









































3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
1000
1000
]
[
1
1
100
1
]
[
1000
]
[
1
1
100
]
[
]
[
1
]
[
1000
]
[
1
1
100
1
1
m
kg
kg
x
]
[m
x
g
kg
x
]
[m
]
[cm
x
cm
g
g
kg
x
[m]
[cm]
x
cm
g
cm
g
Convertir 1[g/cm3] a [kg/m3]

Conversión de Temperaturas
1.- De grados Celsius a Kelvin:
K = °C + 273
2.- De Kelvin a grados Celsius:
°C = K - 273
3.- De grados Celsios a grados Fahrenheit:
°F = (1.8 * °C) + 32
4.- De grados Fahrenheit a grados Celsius:
°C = °F - 32
1.8
Regresar

Permite expresar cantidades grandes o muy pequeñas que
implicaría dificultad para leerse, tales como la masa del sol o la masa
en reposo del electrón.
El método consiste en recorrer el punto decimal tantas cifras sea
necesario para abreviar el numero correspondiente y sustituirlo por
la notación x10 n:
Si se recorre el punto decimal hacia la derecha indica que es una
dirección n negativa y
Hacia la derecha positiva y
n indica el numero de espacios que se recorrieron.
Notación Científica

POTENCIAS DE BASE 10
1X100 = 1
1X101 = 10
1X102 = 100
1X103 = 1000
1X106 = 1 000 000
1X109 = 1 000 000 000
1X1020 = 100 000 000 000 000 000 000
En física trabajar con magnitudes muy grandes o muy
pequeñas como ejemplo :
• Distancias astronómicas y Masas de los cuerpos celestes:
la distancia a los confines observables del universo es
~4,6·1026m
• En plano atómico magnitudes y masas:
la masa de un protón es ~1,67·10-27 kilogramos
1X10-1 = 1/10 = 0.1
1X10-3 = 1/1000 = 0.001
1X10-9 = 1/1 000 000 000 = 0.000 000 001
10 elevado a una potencia
entera negativa -n es
igual a 1/10n

1X100 = 1
1X101 = 10
1X102 = 100
1X103 = 1000
1X106 = 1 000 000
1X109 = 1 000 000 000
1X10-1 = 0.1
1X10-3 = 0.001
1X10-9 = 0.000 000 001
Por lo tanto:
156 234 000 000 000
000 000 000 000 000 
1.56234 x 1029
0,000 000 000 023 4 
2,34 x 10-11
4 x 10 5 = 400 000
3.0 X 10 0 =
6.75 x10 9 =
8.0 x101 =
5680 x 10 5 =
4 x 10 -5 = 0.000 04
6.75 x10-9 =
2.3 x 10-15 =
8.0 x10-1 =
9682.3 x 10-3 =

100 = 1
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
106 = 1 000 000
109 = 1 000 000 000
Leyes de potencias
10-1 = 0.1
10-3 = 0.001
10-9 = 0.000 000 001
Adición 10m + 10m = 10 m 5x106 + 2x106 = 7x106
Multiplicación 10m x 10n = 10 m + n (4x106) x (2x106) = 8x1012
División 10m = 10 m – n 9x106 = 3x102
10 n 3x104
Potenciación (10m)n = 10 m x n (3x106)2 = 9x1012
Ejemplo:
4 x 10 5 + 2x105 =
3 x 10 0 / 9x106 =
60 x10 9 * 5x106 =
(8 x101) 4 =
5680 x 10 5 * 7x108 =

MULTIPLOS SUBMULTIPLOS
Nombre Símbolo Factor Nombre Símbolo Factor
Yotta Y 1024 Yocto y 10-24
Zetta Z 1021 Zepto z 10-21
Exa E 1018 Atto a 10-18
Peta P 1015 Femto f 10-15
Tera T 1012 Pico p 10-12
Giga G 109 Nano n 10-9
Mega M 106 Micro μ 10-6
Kilo k 103 Mili m 10-3
Hecto h 102 Centi c 10-2
Deca da 10 Deci d 10-1
1000 m = 1 x 103 m = 1 Km
4 x 10 -6 m = 0.000 004 m = 4 m
1000 mg = 1 000 X 103 g = 1000 000 g Regresar

Vector
La magnitud es una cantidad física que está formada por un número y una
unidad de medida.
Ejp- Distancia , Tiempo, Tempeatura, Velocidad, Fuerza
Magnitud escalar expresa su cantidad física en numeros y unidad de medida
(magnitud).
Ejp- 3 Km, 40 min, 35°C, 20 m/s, 4N
• Magnitud Vectorial es la cantidad física que tiene magnitud y dirección.
Ejp- Desplazamiento 3 m al sur, Aceleración 5 m/s2 hacia el norte
Se simboliza con una flecha sobre la letra: V d
Si solo desea expresar la magnitud: |V| |d | |a|
Graficamente como un segmento de línea recta con una punta
de flecha:

Representación Grafica de un Vector
 Tiene un origen (A).
 La recta que lo contiene señala la dirección.
 La punta indica el sentido (B).
d = 20 m al sureste F = 10 N al norte V = 400 m/s al oeste
Escala 1cm = 10 m 1cm = 5 N 1cm = 100 m/s
Vector (4,3)
Dirección de un vector es expresada con puntos cardenales.

a = 5 cm al norte (90°)
b = 9 cm a 45° (NE)
c = 2 , 6
d = 2 m al sur
e = 10 m al este
f = 8 , -2
g = -5, 3
Representa Graficamente los siguientes
Vectores

Vectores Opuestos: Tienen igual
magnitud pero dirección opuesta.
Vectores Consecutivos: Se trazan
uno a continuación del otro.
Vectores Concurrentes (ó
Angulares): Tienen el mismo origen
o el mismo termino, en otras
palabras, que salen de un mismo
punto o llegan al mismo punto.
Representación Grafica de un Vector
- a a
- b b
Casa
Escuela

Consecutivos (método del poligono): El vector resultante de
sumarlos (r), es un vector que se traza desde el origen del
primer vector, hasta el término del último vector.
Suma de Escalares
Suma de Vectores : Métodos Gráficos
Se realiza con reglas de la aritmética ordinaria:
Ejp- 7 m + 8 m = 15 m
15 Kg + 20 Kg = 25 Kg
a b
r
c
r b
a
r = a + b + c

Concurrentes (método del paralelogramo): Se traza una linea
recta discontinua que pasa por término de un vector y otro.
Vector Resultante: es aquel capaz de sustituir un sistema de
vectores.
Suma de vectores
a = (VF –VI) / (tF – tI)

- Del paralelogramo
Método grafico
- Del polígono
FUERZAS
CONCURRENTES
* Teorema de Pitágoras
Método analítico * Por descomposiciones
rectangulares
* Ley del coseno

Desplazamiento: Es la distancia que se mueve un cuerpo en una dirección
determinada, o también es la diferencia de posición que ocupa un cuerpo
entre dos instantes inesperados.
Fricción
Gravedad
Resistencia
Al viento
Fuerza
motor
Fuerza
amortiguadora

Ejp- Un jinete y su caballo cabalgan 3 Km al norte y después 4
Km al oeste.
Calcular: a) ¿Cuál es la distancia total que recorre?
b) ¿Cuál fue su desplazamiento?
Resultado: a) dtotal = d1 + d2 = 3 Km + 4 Km = 7 Km
b) El desplazamiento (r) es = 5 Km con un
ángulo de 37° en dirección noroeste.
Método Analitico
 Con Teorema de pitagoras
|vector|=  x2 + y2
r =  32 + 42 = 5 Km
 Para encontrar el Angulo Φ
Tan Φ = y = 3 = 0.75
x 4 Φ = 37° NO

Ejercicios
1. Si la dirección de un vector es 150°C, la dirección opuesta a ella
sera.
2. Por medio del método gráfico hallar para cada uno de los casos el
vector resultante y el éngulo que forma respecto a la horizontal.
3. Un estudiante se desplaza, desde la puerta de su aula, 12m al Este
y luego 16m al sur, para llegar al laborario
F1= 5 N
F2= 4.5 N

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