Clase digital 2. Mediciones, Sistemas de unidades, Magnitudes Fundamentales y Derivadas

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Mediciones, Sistemas de unidades, Magnitudes Fundamentales y Derivadas

Introducción

¡Hola!

Me da gusto poder saludarte de nuevo y que continúes en este camino científico que vas comenzando, para desarrollar un análisis lógico. 

En esta clase retomaremos el hecho de que la física está basada en el método científico, por lo cual es necesario la realización de experimentos para poder comprobar hipótesis y crear conclusiones. Para esto, se tuvo la necesidad de crear un sistema de mediciones, para poder cuantificar los resultados de una manera universal, ya que es necesario que una persona en cualquier lugar del mundo pueda recrear los experimentos de otras partes del mundo. Además de esto, es importante conocer qué tipo de características son las que podemos medir y cuáles son las que se han desarrollado a partir de estas.

Descubramos juntos cuáles son las posibilidades que hay para poder desarrollar el conocimiento a partir de la experimentación. 

¡Éxito!

Desarrollo del tema

Magnitudes físicas y su medición

  • MAGNITUDES FUNDAMENTALES: Son magnitudes elegidas por convención que permiten expresar cualquier magnitud en términos de ellas.
  • MAGNITUDES DERIVADAS: Gracias a la combinación de las magnitudes fundamentales, estas dan origen a las magnitudes derivadas.
  • SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI): El sistema internacional de unidades que se usan en todos los países del mundo. Está constituido por siete unidades básicas. Una de las características es que sus unidades actualmente se basan en fenómenos físicos fundamentales. Esto permite contrastar con instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares distantes y, por ende, asegurar el cumplimiento de las características de los productos que son objeto de transacciones en el comercio internacional.
Figura 1. Diagrama de Magnitudes fundamentales en el
 sistema internacional de unidades.
  Figura 2. Masa.
  • Longitud: Para la longitud se usa (m). Se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en un intervalo de 1/299 792 458 s.
  • Tiempo: Para el tiempo se usa el segundo (s). Un segundo es la duración de 9 192 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio, a una temperatura de 0 k.
  • Temperatura: Para la temperatura el kelvin (K). Corresponde a una fracción de 1/273.16 partes de la temperatura del punto triple de agua. Esta es la combinación de presión y temperatura en la que los estados de agregación del agua, sólido, líquido y gaseoso (hielo, agua líquida y vapor, respectivamente) pueden coexistir en un equilibrio estable.
  • Intensidad luminosa: Para la intensidad luminosa se usa la candela (cd). Se define como la intensidad luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540×10¹² hercios y de la cual la intensidad radiada en esa dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
Figura 3. Intensidad luminosa.
  • Cantidad de sustancia: Para la cantidad de sustancia se usa el mol. Un mol contiene exactamente 6.022 140 76 x 10^23 entidades elementales. Esta cifra es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro. La cantidad de sustancia, símbolo n, de un sistema, es una medida del número de entidades elementales especificadas, pueden ser átomo, una molécula, un ion, un electrón, cualquier otra partícula o grupo especificado de partículas.
  • Intensidad de corriente: Para la intensidad de corriente se usa el amperio (A). El amperio es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza a igual a 2×10- Newton por metro de longitud.
Figura 4. Voltímetro.
Tabla 1. Ejemplos de Unidades derivadas.
  • Sistema Inglés: Es un conjunto de unidades de medida diferentes a las del sistema métrico decimal, que se utilizan actualmente como medida principal en los Estados Unidos, el Reino Unido (antiguamente) y en algunos territorios históricamente vinculados a estos dos países. Las principales unidades que usaremos son las de longitud y masa.
Figura 5. Mapa en donde se usa el S. I. y su equivalencia en cm.

Conclusión

En conclusión, el que la humanidad se haya puesto de acuerdo en tener un sistema de medición que se utiliza en prácticamente todo el mundo, permitió la interacción científica como una unidad a nivel mundial, lo cual hizo que la comunidad científica pudiera compartir los resultados obtenidos con cualquier persona del mundo, logrando un avance más rápido dentro de la creación del conocimiento, esto aunado a las nuevas tecnologías de la información que se fueron desarrollando a lo largo de la historia.

El conocer las diferentes magnitudes que existen en física permite plantear experimentos que permitirán cuantificar los resultados y corroborar las hipótesis planteadas o poder hacer correcciones de las mismas, la medición es una pieza fundamental de la física vista como una ciencia experimental.

Vas por muy buen camino en este trayecto científico, sigue caminando paso a paso, revisa las fuentes de consulta auxiliar para que te ayuden a comprender el tema. No olvides realizar la tarea y mandarla como corresponde. Nos encontramos en la próxima sesión.