jueves, 23 de marzo de 2017

Física y química en 3 º de la ESO

Conversión de unidades y cifras significativas

1. Factor de conversión​
En ocasiones, para expresar el valor de una magnitud, no se emplea la unidad que establece el Sistema Internacional, por ser la magnitud que se desea medir muy grande o muy pequeña, o porque se utilizan unidades tradicionales propias.
En estos casos debemos transformar unas unidades en otras mediante factores de conversión.
Un factor de conversión es una fracción igual a la unidad que expresa la equivalencia entre dos unidades.
En un factor de conversión el numerador y el denominador son medidas iguales expresadas en diferentes unidades.
Así, al multiplicar una medida por un factor de conversión no cambia el valor de ésta.
Veamos un ejemplo :
Queremos expresar en metros una medida que se nos ha dado en centímetros, 4528 cm.
1. Buscamos el equivalente entre centímetros y metros.
100cm = 1m
2. Multiplicamos la medida por el factor de conversión correspondiente y hallamos la conversión en metros.

2. Cifras significativas
Conocemos como cifras significativas al número de dígitos que conocemos con seguridad de una medida, más uno en el que existe una cierta certeza.
Veamos las reglas a seguir :
  • Todas las cifras diferentes de 0 son significativas.
    73286 (5 cifras significativas)
  • Los ceros situados entre dos cifras significativas son significativos.
    6071 (4 cifras significativas)
  • Los ceros al final de un número no decimal no son cifras significativas.
    6390 (3 cifras significativas)
  • El 0 no es significativo cuando se utiliza para indicar la situación de la coma decimal.
    0,008 (1 cifra significativa)
  • En los números mayores que 1, los ceros a la derecha de la coma son significativos.
    7,00 (3 cifras significativas)
Para evitar la confusión representada por los ceros, utilizaremos la notación científica. En ella, todas las cifras que figuran antes de la potencia de 10 son significativas.
6,52 x 10-5 (3 cifras significativas)
 
5,440 x 10(4 cifras significativas)
 
6,0 x 10-8 (2 cifras significativas)

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Cuando se hacen mediciones de ciertas cantidades, los valores medidos se conocen solo dentro de los limites de la incertidumbre experimental. El valor de esta incertidumbre depende de factores como: la calidad del aparato, la habilidad del experimentador y el numero de mediciones efectuadas.
Ejemplo:en un experimento se nos pide medir el area de una placa rectangular con una regla. Supongamos que la exactitud con la podemos medir es de +/- 0.1cm. Si la longitud medida de la placa es de 16.3cm, solo afirmamos que su longitud tiene un valor que esta entre 16.2 y 16.4 cm. En este caso decimos que el valor medido tiene 3 cifas significativas.
Los ceros pueden ser cifras significtivas o no serlo. Los que se emplean para ubicar el punto decimal en numeros como 0.03 y 0.0075 por ejemplo, no son cifras significativas. por tanto, hay una y dos cifras significativas respectivamente en estos dos valores. en general, una cifra significativa es un digito conocido de manera confiable (distinto de los ceros que se utilizan para localizar el punto decimal)

Ahora tenga en cuenta estas dos reglas:
-Cuando se multiplican varias cantidades, el numero de cifras significativas en la respuesta final es igual al numero de cifras significativas de la menos exacta de las cantidades que se multiplican, donde menos exacta significa la que tiene el numero menor de cifras significativas.

-Cuando se suman o restan numeros, el numero de posiciones decimales del resultado debe ser igual al numero menor de posiciones decimales de cualquier termino de la suma. 
CONVERSION DE UNIDADES

En ocasiones es necesario convertir unidades de un sistema a otro. Consulte en el siguiente link los factores de conversion para las unidades de longitud, masa y tiempo. (Las va a necesitar para las actividades a realizar)

http://www.apuntesvarios.galeon.com/aficiones2111200.html
FACTORES DE CONVERSIÓN
Ángulo plano
 
 
  º ' " radián rev 
1 grado 1 60 3600 1.745x10-2 2.778x10-3  
1 minuto  1.667x10-2 160 2.909x10-4  4.630x10-5 
1 segundo 2.778x10-4 1.667x10-2 1  4.848x10-6  7.716x10-7 
1 radián 57.3 3438 2.063x105  1  0.1592 
1 revolución 360 2.16x104 1.296x106  6.283  1 
Ángulo sólido
1 esfera = 4p esterradianes = 12.57 esterradianes
 
 Longitud
 
 cmmetrokminftmi
1 centímetro110-210-50.39373.281x10-26.214x10-6
1 metro100110-339.373.2816.214x10-4
1 kilómetro105100013.937x10432810.6214
1 pulgada2.5402.540x10-22.540x10-518.333x10-21.578x10-5
1 pie30.480.30483.048x10-41211.894x10-4
1 milla1.609x10516091.6096.336x10452801
Área
 
 metro2cm2ft2in2
1 metro cuadrado110410.761550
1 centímetro cuadrado10-411.076x10-30.1550
1 pie cuadrado9.290x10-2929.01144
1 pulgada cuadrada6.452x10-46.4526.994x10-31
Volumen
 
 m3cm3Lft3in3
1 metro cúbico1106100035.316.102x104
1 cetímetro cúbico10-611.000x10-33.351x10-56.102x10-2
1 litro1.000x10-3100013.351x10-261.02
1 pie cúbico2.832x10-22.832x10-428.3211728
1 pulgada cúbica1.639x10-516.391.639x10-25.787x10-41
Masa
 
 gkilogramosluguozlbton
1 gramo10.0016.852x10-56.022x10233.527x10-22.205x10-31.102x10-6
1 kilogramo100016.852x10-26.022x102635.272.2051.1022x10-3
1 slug1.459x10414.5918.786x1027514.832.071.609x10-2
1 u1.661x10-241.661x10-271.138x10-2815.857x10-263.662x10-271.830x10-30
1 onza28.352.835x10-21.943x10-31.718x102516.250x10-23.125x10-5
1 libra453.60.45363.108x10-22.732x10261610.0005
1 ton9.072x105907.262.165.463x10293.2x10420001
Las cantidades sombreadas no son unidades de masa pero a menudo se usan como tales. Por ejemplo, cuando escribimos 1kg=2.205lb significa que un kilogramo es una masa que pesa 2.205 libras en condiciones de gravedad estándar (g=9.80665m/s2).
Densidad
 
 slug/ft3kilogramo/metro3g/cm3lb/ft3lb/in3
1slug por pie cúbico1515.40.515432.171.862x10-2
1 kilogramo por métro cúbico1.940x10-310.0016.243x10-23.613x10-5
1 gramo por centímetro cúbico1.9401000162.433.613x10-2
1 libra por pie cúbico3.108x10-216.021.602x10-215.787x10-4
1 libra por pulgada cúbica53.712.768x10427.6817281
Las unidades de densidad que contienen unidades de peso son dimensionalmente diferentes a las de masa. Véase la nota de tablas de masa.
Tiempo
 
 ydhminsegundo
1 año1365.258.766x1035.259x1053.156x107
1 día2.738x10-312414408.640x104
1 hora1.141x10-44.167x10-21603600
1 minuto1.901x10-66.944x10-41.667x10-2160
1 segundo3.169x10-81.157x10-52.778x10-41.667x10-21
Velocidad
 ft/skm/sm/smi/hcm/s
1 pie por segundo11.0970.30480.681830.48
1 kilometro por hora0.911310.27780.621427.78
1 metro por segundo3.8213.612.237100
1 milla por hora1.4671.6090.447144.70
1 centímetro por segundo3.281x10-23.6x10-20.012.237x10-21
                1 nudo =1milla náutica por hora=1.668ft/s 14mi/min=60mi/h
Fuerza 
 dinanewtonlbpdlgfkgf
1 dina110-52.248x10-67.233x10-51.020x10-31.020x10-6
1 newton10510.22487.233102.00.1020
1 libra4.448x1054.448132.17453.60.4536
1 poundal1.383x1040.13833.108x10-2114.101.410x10-2
1 gramo fuerza980.79.807x10-32.205x10-37.093x10-21 
1 kilogramo fuerza9.807x1059.8072.20570.9310000.001
Las cantidades sombreadas no son unidades de fuerza pero a menudo se utilizan como tales. Por ejemplo, si escribimos 1 gramo fuerza, queremos decir que un gramo masa experimenta una fuerza de 980.7 dinas en condiciones de gravedad estándar.
Energía, trabajo y calor 
 BTUergft lbhp hjoulecalkWheVMeVkgu
1 unidad térmica británica11.055x1010777.93.929x10-41055252.02.93x10-46.585x10216.585x10151.174x10-147.070x1012
1 erg9.481x10-1117.376x10-83.725x10-1410-72.389x10-82.778x10-146.242x10116.242x1051.113x10-24670.2 9.037x109
1 libra pie1.285x10-31.356x1071
  • 5.051x10-7
1.3560.32383.766x10-78.464x10188.464x10121.509x10-171.799x1016
1 caballo de fuerza por hora25452.685x10131.980x10612.685x1066.413x1050.74571.676x10251.676x10192.988x10-116.702x109
1 joule9.481x10-41070.73763.725x10-710.23892.778x10-76.242x10186.242x10121.113x10-172.806x1010
1caloría3.969x10-34.186x1073.0881.560x10-64.18611.163x10-62.613x10192.613x10134.660x10-172.413x1016
1 kilowatt hora34133.6x10132.655x1061.3413.6x1068.6x10512.247x10252.247x10194.007x10-111.074x10-9
1 electrón volt1.519x10-221.602x10-121.182x10-195.967x10-261.602x10-193.827x10-204.450x10-26110-61.783x10-361.074x10-3
1 millón de electrón volts1.519x10-161.602x1061.182x10-135.967x10-201.602x10-133.827x10144.450x10-2010611.783x10-306.022x1026
1 kilogramo8.521x10138.987x10236.629x10163.348x10108.987x10162.146x10162.497x10105.610x10355.610x102911
1 unidad unificada de masa atómica1.415x10-131.492x10-31.101x10-105.559x10-171.492x10-103.564x10-114.146x10-179.32x108932.01.661x10-27 
Las cantidades sombreadas no son unidades de denergía propiamente pero se incluyen por comveniencia. Provienen de la fórmula de equivalencia masa energía relativista y representan la energía equivalente de una masa de un kilogramo o unidad unificada de masa.
Presión
 atmdina/cm2inH20cmHgpascallb/in2lb/2
1 atmósfera11.013x106406.8761.013x10514.72116
1 dina por cm29.869x10714.015x10-47.501x10-50.11.405x10-52.089x10-3
1 in de agua 4ºC2.458x10-3249110.1868249.13.613x10-25.202
1 cmHg a 0ºC1.316x10-21.333x1045.3531133330.193427.85
1 pascal9.869x10-6104.015x10-37.501x10-411.450x10-42.089x10-2
1 libra por in26.805x10-26.985x10427.685.1716.985x1031144
1 libra por ft24.725x10-4478.80.19223.591x10-247.886.944x10-31
  El valor de la gravedad es de 9.80665m/s2. 1bar=106dinas/cm2=0.1MPa        1torr=1mmHg
Potencia
 BTU/hlb ft/shpcal/skWW
1 unidad térmica británica por hora10.21613.929x10-46.998x10-22.930x10-40.2390
1 libra pie por segundo4.62811.818x10-30.32391.356x10-31.356
1 caballo de fuerza25455501178.10.7457745.7
1 caloría por segundo14.293.0885.615x10-314.186x10-34.186
1 kilowatt3413737.61.341238.911000
1 watt3.4130.73761.341x10-30.23890.0011

Flujo magnético
 maxwellweber
1 maxwell110-8
1 weber1081
Campo magnético
 gaussteslamilligauss
1 gauss110-41000
1 tesla 1041107
1 milligauss0.00110-71

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