Grado 7
  1. Introducción a la Física  1.1. Definición y alcance de la física  1.2. Importancia de la Física en la Vida Diaria y la Tecnología  1.3. Método científico y sus aplicaciones en la física  1.4. Medición y Experimentos en Física  1.5. Ramas de la Física y sus Aplicaciones  1.6. Relación de la física con otras ciencias
  2. Medición y unidades  2.1. Cantidades fundamentales y derivadas  2.2. SI units and unit conversions  2.3. Instrumentos y herramientas para medir longitud  2.4. Medir la diferencia entre masa y peso  2.5. Medir el tiempo con precisión  2.6. Midiendo el Volumen de Objetos Regulares e Irregulares  2.7. Medición de Temperatura y Escalas de Temperatura  2.8. Exactitud, Precisión y Cifras Significativas  2.9. Errores en la Medición y Cómo Reducirlos  2.10. Estimaciones y aproximaciones en cálculos científicos  2.11. Forma estándar y orden de magnitud
  3. Velocidad y Fuerza  3.1. Introducción al movimiento y el reposo  3.2. Tipos de movimiento - uniforme y no uniforme  3.3. Escalares y vectores en movimiento  3.4. Velocidad, Rapidez y Aceleración  3.5. Gráficas de distancia-tiempo y velocidad-tiempo  3.6. La primera ley de movimiento de Newton (ley de inercia)  3.7. Segunda ley del movimiento de Newton (fuerza y aceleración)  3.8. la tercera ley del movimiento de newton  3.9. Tipos de fuerzas - fuerzas de contacto y no contacto  3.10. Efecto de las fuerzas sobre el movimiento  3.11. Fricción – tipos, efectos y aplicaciones  3.12. Gravedad, caída libre y aceleración gravitacional  3.13. Movimiento circular y fuerza centrípeta  3.14. Aplicación de las leyes de Newton en la vida real
  4. Energía, Trabajo y Potencia  4.1. Definición y formas de energía  4.2. Energía Potencial y Cinética  4.3. Ley de conservación de la energía  4.4. Transformaciones de energía en la vida cotidiana  4.5. Trabajo realizado por la fuerza y su cálculo  4.6. Potencia - Definición y Cálculo  4.7. Máquinas simples y ventaja mecánica  4.8. Eficiencia y pérdidas de energía de las máquinas  4.9. Fuentes de energía renovables y no renovables
  5. Calor y temperatura  5.1. Diferencia entre calor y temperatura  5.2. Termómetro y escala de temperatura (Celsius, Kelvin, Fahrenheit)  5.3. Expansión y contracción de sólidos, líquidos y gases  5.4. Métodos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación  5.5. Buenos y malos conductores de calor  5.6. Aplicaciones de la transferencia de calor en la vida diaria  5.7. Capacidad calorífica específica y sus aplicaciones  5.8. Calor latente y cambio de estado  5.9. Equilibrio térmico y intercambio de calor  5.10. efecto del calor sobre la materia
  6. Iluminación y óptica  6.1. Naturaleza y propiedades de la luz  6.2. Reflexión de la luz y leyes de la reflexión  6.3. Formación de imágenes por espejos planos y curvos  6.4. Refracción de la luz y las leyes de la refracción  6.5. Lentes – convexos y cóncavos, formación de imágenes  6.6. Instrumentos ópticos: microscopio, telescopio, cámara  6.7. Dispersión de la luz y formación del espectro  6.8. Ojo humano, defectos de visión y su corrección  6.9. Aplicaciones de la óptica en la vida diaria  6.10. Reflexión interna total y sus aplicaciones
  7. Sonido y ondas  7.1. Naturaleza y propiedades de las ondas  7.2. Producción y propagación del sonido  7.3. Características de las ondas sonoras: frecuencia, amplitud, longitud de onda  7.4. Velocidad del sonido en diferentes medios  7.5. Reflexión del sonido – eco y reverberación  7.6. Ultrasonido y sus aplicaciones  7.7. Efecto Doppler en ondas sonoras  7.8. Noise pollution and its effects  7.9. Aplicaciones del sonido en la medicina y la industria
  8. Electricidad y Magnetismo  8.1. Carga eléctrica y electricidad estática  8.2. Conductores e aislantes eléctricos  8.3. Corriente eléctrica, voltaje y resistencia  8.4. La ley de Ohm y sus aplicaciones  8.5. Circuitos Eléctricos - Circuitos en Serie y Paralelo  8.6. Energía eléctrica y consumo de energía  8.7. Precauciones de seguridad en el uso de la electricidad  8.8. Propiedades de los imanes y campos magnéticos  8.9. Electromagnetos - Cómo Funcionan y Sus Usos  8.10. Relación entre electricidad y magnetismo (inducción electromagnética)  8.11. Aplicaciones del electromagnetismo en la tecnología  8.12. El campo magnético de la Tierra y sus efectos
  9. Materia y sus propiedades  9.1. Clasificación de la materia: sólido, líquido y gas  9.2. Propiedades de los diferentes estados de la materia  9.3. Teoría cinética de la materia  9.4. Cambios en el estado de la materia y sus causas  9.5. Expansión y contracción de sustancias  9.6. Densidad y su cálculo  9.7. Presión en sólidos, líquidos y gases  9.8. Presión atmosférica y sus efectos  9.9. Aplicaciones de la presión en la vida diaria  9.10. Flotabilidad y el principio de Arquímedes
  10. Ciencia Espacial y Sistema Solar  10.1. Introducción a la Astronomía  10.2. Sistema Solar - Planetas y sus Características  10.3. Sol - estructura y producción de energía  10.4. Luna - fases y su efecto en la Tierra  10.5. Rotación y revolución de la Tierra  10.6. Eclipses solares y lunares  10.7. La gravedad en el espacio y su papel en las órbitas  10.8. Satélites artificiales y sus usos  10.9. Exploración espacial y descubrimientos modernos  10.10. Asteroides, cometas y meteoros  10.11. La vida más allá de la Tierra - Posibilidades y teorías
  11. Física Ambiental  11.1. Impacto de la física en la ciencia ambiental  11.2. Fuentes de energía renovables y no renovables  11.3. Conservación y eficiencia energética  11.4. Cambio climático y sus efectos en la Tierra  11.5. Contaminación del aire, agua y suelo: causas y efectos  11.6. Efecto invernadero y calentamiento global  11.7. Desarrollo sostenible y protección ambiental  11.8. El papel de la física en los estudios de tiempo y clima

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Cantidades fundamentales y derivadas


En el mundo de la física, la medición es una piedra angular. Permite a los científicos y estudiantes describir el mundo en números, aportando claridad y precisión a conceptos que de otro modo podrían ser abstractos o difíciles de entender. Para explorar el campo de la medición, primero debemos entender los bloques de construcción: cantidades fundamentales y derivadas.

Entendiendo las cantidades

Antes de profundizar en las cantidades fundamentales y derivadas, entendamos primero qué es una 'cantidad' en la física. En términos científicos, una cantidad es cualquier propiedad de un objeto o fenómeno que se puede medir. Las cantidades se expresan típicamente por un número y una unidad, como 20 m, donde '20' es el número y 'm' es la unidad.

Cantidades fundamentales

Las cantidades fundamentales son las unidades básicas de medida de las que dependen otras cantidades. Estas se consideran la base de todas las mediciones físicas. En otras palabras, son los bloques de construcción de la medición. Hay siete cantidades fundamentales adoptadas en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Ellas son:

  • Longitud – representada por metro (m).
  • Masa – representada por kilogramo (kg).
  • Tiempo – representado por segundo (s).
  • Corriente eléctrica – representada por amperios (A).
  • Temperatura - representada por Kelvin (K).
  • Cantidad de sustancia – representada por moles.
  • Intensidad luminosa - expresada en candela (cd).

Ejemplo visual: una regla

Piense en una regla simple. Le ayuda a medir cantidades básicas como la longitud. Cuando mide un libro y descubre que tiene 20 cm de ancho, está usando una cantidad básica porque solo se preocupa por una dimensión: la longitud.

0 cm 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 50 cm

Cantidades derivadas

Por otro lado, las cantidades derivadas son aquellas que se derivan de las cantidades básicas mediante operaciones matemáticas como la multiplicación y la división. Dependen de una o más cantidades básicas para existir. Por ejemplo, la velocidad es una cantidad derivada porque depende tanto de la longitud como del tiempo. Las cantidades derivadas se forman combinando unidades básicas. Algunas cantidades derivadas comunes son las siguientes:

  • Área - La combinación de longitud y ancho, medida en metros cuadrados (m2 ).
  • Volumen - La combinación de longitud, ancho y altura, medida en metros cúbicos (m3 ).
  • Velocidad - Una combinación de longitud y tiempo, medida en metros por segundo (m/s).
  • Fuerza – medida en newtons (N), que es una combinación de masa y aceleración (kg m/s2 ).
  • Presión - fuerza por unidad de área, medida en pascales (Pa).
  • Energía – medida en julios (J), incluye masa, velocidad y aceleración (kg m2 / s2 ).

Ejemplo visual: cálculo de velocidad

Imagina que tu amigo está en bicicleta de casa a la escuela, y quieres medir qué tan rápido pedalea. Esto involucra las cantidades básicas de longitud y tiempo. Si pedalea 1,000 metros en 200 segundos, necesitamos usar la fórmula para la velocidad:

Velocidad = Distancia / Tiempo
Velocidad = 1,000 metros / 200 segundos = 5 metros/segundo
Velocidad del ciclista: 5 m / s

Relaciones y ejemplos

Para entender mejor cómo están conectadas las cantidades fundamentales y derivadas, considere las siguientes relaciones:

Ejemplo: Calcular área

El área es una cantidad derivada porque depende de dos medidas de la cantidad básica de longitud. Por ejemplo, si un jardín rectangular tiene 50 m de largo y 20 m de ancho, el área será:

Área = Longitud × Ancho
Área = 50 metros × 20 metros = 1,000 metros cuadrados (m2)
Área = 1,000 m2

Ejemplo: Calcular fuerza

La fuerza es otro ejemplo de una cantidad derivada. En física, se define como masa por aceleración. Si un carro tiene una masa de 1,000 kg y se mueve a una velocidad de 3 m/s2, la fuerza aplicada se puede calcular como:

Fuerza = Masa × Aceleración
Fuerza = 1,000 kg × 3 m/s2 = 3,000 N (newtons)
Fuerza = 3,000 N

Conclusión

Entender las cantidades fundamentales y derivadas es importante en el estudio de la física. Las cantidades fundamentales son bloques de medición básicos, mientras que las cantidades derivadas extienden estos bloques de construcción para describir fenómenos más complejos. Al aprender estos conceptos, uno puede explorar diversas situaciones físicas con precisión y profundidad.

Al continuar explorando la física, trate de identificar si las cosas que mides son fundamentales o derivadas. Cuando lea la velocidad de su bicicleta, calcule la energía de un objeto en movimiento o estime el área de su habitación, recuerde estos conceptos y considere cómo están interconectados. Esta base le ayudará a profundizar en estudios científicos más complejos.


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Cantidades fundamentales y derivadas

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