domingo, 1 de febrero de 2009

MAGNITUDES FÍSICAS

La medición es indispensable en la descripción de un sistema físico. La medición permite establecer relaciones cuantitativas entre las diversas variables que intervienen en el comportamiento del sistema. Para esto es necesario definir las magnitudes físicas, a fin de poder expresar los resultados de las medidas.
  • Magnitudes Físicas y sus unidades.

Se denomina "magnitud" a todo aquello susceptible de ser medido y expresado matemáticamente. Medir, consiste en comparar una magnitud con otra que llamamos unidad. La materia presenta múltiples propiedades. Algunas de ellas, como el olor, el sabor, la bondad o la belleza, no son magnitudes físicas, ya que no se pueden cuantificar; otras, como la masa, sí.

Para comparar una misma magnitud es preciso ponerse de acuerdo en la elección de una unidad. Esta elección es arbitraria y se hace por conveniencia. La unidad debe ser invariable, reproducible en cualquier tiempo o lugar, fácilmente accesible e indestructible; por eso, últimamente existe la tendencia a definir patrones no materiales. Una medida es el resultado de comparar una magnitud concreta con su unidad correspondiente. Viene expresada por un número (cantidad) y símbolo (unidad). Según su origen, las magnitudes se clasifican en: Magnitudes Fundamentales y Magnitudes Derivadas.

  • Magnitudes Fundamentales. Son magnitudes independientes de las demás; es decir, se definen por sí mismas y con las cuales toda la física puede ser descrita. Algunas son la longitud, la masa, el tiempo, la temperatura, la intensidad de corriente eléctrica, la cantidad de materia y la intensidad luminosa.
  • Magnitudes Derivadas: Son las magnitudes que se definen a partir de las magnitudes fundamentales. Por ejemplo, cuando calculamos el volumen de una caja, hallamos el producto del largo por el ancho y por el alto; en consecuencia, decimos que la magnitud volumen se deeriva de la magnitud longitud. También son magnitudes derivadas: la velocidad, el área, la densidad, la fuerza, etc.

  • Sistemas de Unidades de Medida. En el estudio elemental de la física, se han establecido algunos sistemas, entre ellos están: El Sistema Internacional (S.I.), también llamado M.K.S. en el cual la masa se mide en kilogramos (kg), la longitud en metros (m) y el tiempo en segundo (s). Otro sistema, es el llamado Sistema Cegesimal o C.G.S. en el cual la masa se mide en gramos (g), la longitud en centímetros (cm) y el tiempo en segundos (s). Otro, es el Sistema Inglés, donde la masa es expresada en libras (lb), la longitud en pies (ft) y el tiempo en segundos (s). Existe un sistema adicional, llamado: Sistema de unidades estadounidense (SUEU), en el cual la masa se da en "slug" (de sluggish, que en inglés significa lentitud, o sea, la propiedad inercial de la masa), la longitud es dada en pies (ft) y el tiempo en segundos (s). Pero, estos sistemas son utilizados a nivel experimental, teniendo medidas más grandes, por ejemplo, kilómetros, millas, horas, años luz; las cuales no pertenecen a un sistema específico, pero su utulización se da a nivel macro (grande, inmenso), y las cuales se pueden convertir a las unidades fundamentales a través de métodos de conversión.

La Conferencia General de Pesas y Medidas, organización internacional con representación en la mayoría de países, estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI) con la finalidad de universalizar las unidades de medida. Así, determinó tres tipos de unidades: unidades de base o fundamentales, unidades derivadas y unidades suplementarias. También se determinaron los múltiplos y submúltiplos del SI. A partir de 1982, el Sistema Internacional de Unidades definió las unidades básicas de las tres magnitudes fundamentales más utilizadas en la física: la longitud, la masa y el tiempo, en función de constantes totalmente invariables.

¿Qué es un Sistema Físico? Es un conjunto de objetos unidos por alguna forma de interacción. Por ejemplo, si el sistema a considerar es un gas encerrado en un recipiente, las magnitudes físicas que lo describen será la presión p del gas, el volumen V que ocupa, su temperatura T, etc. Esto nos lleva a la explicación, que para que exista un sistema físico, se necesita interacción de más de una magnitud física.

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