martes, 25 de septiembre de 2012

TERCERO A (ELX)

MATERIALS


TEORIA TEMA 1

MAGNITUD I MESURA 

Concepte de magnitud: per a què una propietat siga una magnitud, ha de poder mesurar-se de manera objectiva (el seu valor no pot dependre de la opinió de la persona que mesura).

Les unitats de mesura han de ser invariables amb el temps i perfectament reproduïbles. Per això la seua definició és molt complexa.

El Sistema Internacional va aparèixer per a unificar els diferents sistemes de mesura existents als diferents països. D’eixa forma es millorava la comunicació entre científics de diferents parts del mon, per a poder comparar les mesures efectuades en diferents regions.

Per conveni es van elegir set unitats anomenades bàsiques o fonamentals. Són les que normalment apareixen de forma més freqüent als diferents problemes físics.

Les altres magnituds, les derivades, poden definir-se en funció de les fonamentals. Exemples, superfície, volum, velocitat, acceleració, força, energia, etc.

Teoría a estudiar per a el dijous 11 d'octubre:

CARACTERÍSTIQUES D’UNA MESURA

Mesura directa: es una mesura que ens proporciona directament l’aparell de mesura, sense realitzar cap operació matemàtica. Per exemple, mesurar la massa d’una xinxeta amb una balança de laboratori, mesurar la longitud d'una taula, el temps de caiguda d'un objecte, etc.

Mesura indirecta: el valor de la mesura no s’obté directament amb l’aparell, i hi ha que fer càlculs matemàtics per a obtenir-la, bé per la naturalesa de la magnitud mesurada (ha de calcular-se amb una fòrmula matemàtica), o bé per les limitacions de l'aparell de mesura.  Per exemple, mesurar la massa d’un conjunt de xinxetes amb una balança de cuina i després dividir pel nombre total de xinxetes (la massa de la xinteta és tan petita que no es pot medir directament la seua massa amb eixa balança); mesurar el grossor d’un full, mesurar una superfície (hem de multiplicar l'ample pel llarg), etc.

 Sensibilitat d’un aparell de mesura: és la mínima quantitat que pot apreciar. Per exemple, una balança de laboratori és més sensible que una balança de cuina, ja que la balança de laboratori aprecia fins als centigrams, mentre que la de cuina només fins als grams.

Activitats per al dijous:

1) Explica la diferència entre magnitud fonamental i magnitud derivada, i dóna exemples concrets de cada tipus, així com de la unitat corresponent.
2) Per què algunes unitats es representen amb majúscules?
3) Què és mesurar una magnitud?
4) Per què dues raons hi ha magnituds que no poden medir-se directament? Dóna exemples concrets.
5) Classifica com a directes (D) o indirectes (I) aquestes mesures, indicant en el cas de les indirectes la raó per la qual són indirectes (limitació de l’aparell o naturalesa de la magnitud mesurada):a) Mesurem la longitud d’un llapis amb un regle; b) Determinem l’àrea d’un triangle amb una fórmula. c) Determinem la massa d’un conjunt de fulls i després fem una divisió.d) Mesurem el temps que ha passat amb un cronòmetre.e) Calculem el volum d’un dipòsit coneixent-ne les dimensions.
6)Relaciona amb números cada magnitud de la primera columna amb la seva unitat i el seu símbol:
1. Longitud                             __ segon __ A
2. Massa                      __ candela __ s
3. Temps                      __ kelvin __ kg
4. Intensitat lluminosa              __ mol __ cd
5. Quantitat de matèria              __ metre         __ m
6. Temperatura              __ ampere __ K
7. Intensitat de corrent elèctric      __ quilogram __ mol

TEORIA VISTA EL DIJOUS 11 D'OCTUBRE

COM S’EXPRESSA UNA MESURA?

La primera cosa a considerar és que mai obtindrem el valor real o verdader d’una magnitud, ja que el valor de tota mesura es veu influït per errades. Per exemple:
- L’aparell de mesura està mal calibrat (fotografia balança). Sempre mesurarà de més.
- L’experimentador no utilitza bé els aparells de mesura.
- L’atzar: això significa que les condicions amb que fem una mesura no sempre són les mateixes (temperatura, corrents d’aire, pols present a l’aire, etc.). Això provoca que al repetir una mateixa mesura el valor obtingut no siga sempre el mateix.

La forma de minimitzar l’acció d’eixes errades consisteix en repetir moltes vegades la mateixa mesura i després utilitzar les matemàtiques (l’estadística) per a expressar el resultat. El valor real es pren com la mitjana de les diferents mesures.

No obstant això, en el nostre cas només considerarem la forma d’expressar el valor d’una magnitud quan no més realitzem una mesura.

Tota mesura consta de:

                    VALOR DE LA MESURA ± INCERTESA   símbol unitat

Exemple                                5                ±             1                 kg

La incertesa és el valor que apareix a la dreta del símbol ±. Nosaltres la identificarem amb la mínima quantitat que mesurarà l’aparell, es a dir, amb la sensibilitat de l'aparell.

Significat de la incertesa: ens indica els valors entre els quals es trobarà el valor real de la magnitud mesurada.  Així, a l'exemple anterior, el valor real de la mesura es trobarà entre 4 kg i 5 kg.


 Concepte de xifra significativa: són les xifres que ens proporciona l’aparell en la mesura donada. En el cas anterior, la mesura tindrà una xifra significativa.
Altres exemples:
7,0 ± 0,2 kg, la mesura tindrà dues xifres significatives (el 7 i el 0)
4,56  ± 0,01 m, la mesura tindrà tres xifres significatives (el 4, el 5 i el 6)
5,07 ± 0,01 m, la mesura té tres xifres significatives (el 5, el 0 i el 7).
Quan un resultat siga inferior a la unitat, els zeros de l'esquerra no es consideren xifres significatives. Exemples:
0,02 no més en te una xifra significativa.
0,034 no més te dues xifres significatives

PÀGINA PER A PRACTICAR (AMPLIACIÓ)


Activitats per al dimarts 16 d'octubre:


1) Completa la següent taula d’acord amb l’exemple proposat :


MESURA
VALOR REAL ENTRE
APARELL
INCERTESA DE L’APARELL
MAGNITUD
MESURADA
XIFRES SIGNIFICA-
TIVES DE LA MESURA
UNITAT
Nom (símbol)
12 ± 1 g
11 g i 13 g
balança
± 1 g
massa
2
gram (g)
350 ± 1 K












0,56 ± 0,01 s












10,1 ± 0,1 ml












8 ± 1mm













2) Activitat 2: estudiar els conceptes donats a classe fins ara (faré qüestions i posaré nota).


TEORIA:


Incertesa absoluta, incertesa relativa.
En les mesures directes la incertesa absoluta coincidirà amb la sensibilitat de l'aparell de mesura. Exemple, imaginem que mesurem longituds i els resultats han sigut els següents:
9 ± 1 cm
5 ± 1 cm
Els dos resultats tenen la mateixa incertesa absoluta, 1 cm. Però la qualitat de les mesures no. Una és millor que l'altra. Quina?

Per a determinar la qualitat d'una mesura s'utilitza el concepte de incertesa relativa, que es defineix com el quocient entre la incertesa absoluta i el valor de la mesura, multiplicat per cent. No té unitats, i s'expressa en tant per cent.
La incertesa relativa de les anteriors mesures és:
11,1% (hem arredonit, recorda les regles!!)
20%

Exemple: indica la incertesa absoluta i relativa de les següents mesures (FETA EN CLASSE):
200±1 m
3± 1 m

A vegades una mesura té menys incertesa absoluta però té menys qualitat que altra mesura amb més incertesa:

                                   30,2±0,1                   25,02±0,01

INCERTESA
RELATIVA                   0,33 %                      0,04%

ACTIVITATS  PER AL DIJOUS 18 D'OCTUBRE:

1) Donades les següents mesures:
3,57±0,01 g 5,70±0,01cm 32±1 s
  1. Explica entre quins valors es trobarà el valor real.
  2. Indica: aparell utilitzat, magnitud mesurada, unitat de mesura, incertesa.
  3. Calcula l'incertesa relativa (amb una xifra decimal) de cada mesura. Quina mesura té més qualitat?

2) Conversió d'unitats:

3 cm a hm
35 mg a kg
5 L a cm3
0,47 m2 a cm2
900 s a h

ACTIVITATS PER AL DIJOUS 25 D'OCTUBRE

Conversió d'unitats utilitzant els factors de conversió:
5 km a dm
3567 cm a hm
2500 cm2 a dm2
0,45 m2 a cm2
0,0024 hg a mg
80000 cm3 a m3





ACTIVITATS SOBRE LES UNITATS I EL SISTEMA INTERNACIONAL