En primer lugar antes de
comenzar a estudiar los distintos conceptos de la física, es fundamental
comprender que son las magnitudes físicas y cuál es su correspondiente unidad
de medida. Para eso a continuación explicaremos que es una magnitud física es
el sistema internacional de unidades de mediada, que son las unidades
fundamentales y cuales son y que son las unidades derivadas.
¿Qué es una magnitud física?
La respuesta a esta pregunta
es muy simple; “Es toda propiedad o comportamiento de la materia que puede ser
medida”. Se pueden clasificar en magnitudes escalares y magnitudes vectoriales.
Las magnitudes escalares “son aquellas que se definen completamente por un
número y unidad”, por ejemplo el tiempo. Las magnitudes vectoriales son
aquellas que para definirlas por completo, es necesario asociarle una dirección
y un sentido además del número y unidad, un ejemplo de magnitud vectorial es la
fuerza.
Sistema Internacional de unidades de medida:
El sistema internacional de
unidades de medida es una manera aceptada internacionalmente de utilizar las
unidades de media de las magnitudes físicas. Existen tres tipos de unidades:
unidades básicas o fundamentales, unidades derivadas y las unidades
suplementarias.
Unidades básicas o
fundamentales:
El Sistema Internacional de
Unidades consta de siete unidades básicas o fundamentales, que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan las unidades
derivadas.
Las unidades Básicas son:
- metro (m), unidad de longitud
- kilogramo (kg), unidad de masa
- segundo (s), unidad de tiempo
- amperio (A), unidad de intensidad de corriente eléctrica
- kelvin (K), unidad de temperatura
- mol (mol), unidad de cantidad de sustancia
- candela (cd), unidad de intensidad luminosa
Unidades derivadas:
Son las unidades utilizadas para expresar magnitudes
físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas básicas.
Ejemplo:
Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen,
resultado de combinar masa (magnitud básica) con volumen (magnitud derivada).
Se expresa en kilogramos por metro cúbico. Carece de nombre especial.´
Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda
ley de Newton (fuerza = masa × aceleración). La masa es una de las magnitudes
básicas; la aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg • m •
s-2) es derivada, de nombre especial: newton.
Unidad de energía. Es la energía necesaria para mover un objeto
una distancia de un metro aplicándole una fuerza de un newton; es decir, fuerza
por distancia. Se le denomina Joule. Su símbolo es J. Por
tanto, J = N • m.´
*Las
unidades suplementarias son aquellas que no se ha decidido si son fundamentales
o derivadas. Ej: anguloplano(rad)
Análisis
Dimensional
En física con frecuencia es
inevitable ya sea deducir una expresión matemática o una ecuación o
también comprobar su validez. El procedimiento para realizar esto es el análisis dimensional.
Las dimensiones pueden ser tratadas como cantidades algebraicas, estas pueden
ser sumadas o restadas solamente si tienen las mismas dimensiones. Si no lo es así,
la ecuación es errónea y si lo es, seguramente la ecuación es correcta, si no
fuera por un posible factor constante.
Ejemplo: esta es la
ecuación correcta para la aceleración centrípeta y lo comprobamos de la
siguiente forma:
[a] = L / T2
[v] = L/T àT = L/[v]
[a] = L/T2 = L / ( L / [v] )2 = [v]2
/ L
[a] = [v]2/
[r] à a = v2/
rFrancisco Iannello
Rafael Labra
Matías Urzúa
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