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MEDICION Y SISTEMAS DE
UNIDADES
01 MEDICION Y ANALISIS DIMENSIONAL
La física es una ciencia experimental, que estudia los
componentes de la materia y sus interacciones mutuas. Los
experimentos requieren mediciones cuyos resultados suelen
describirse con números. Cualquier número empleado para
describir cuantitativamente un fenómeno físico se denomina
cantidad física
Algunas cantidades físicas sontan básicas que sólo podemos
definirlas, describiendo la forma de medirlas, es decir con
una definición operacional, por ejemplo medir una distancia
con una regla o un intervalo de tiempo con un cronómetro.
En otros casos definimos una cantidad describiendo la forma
de calcularla a partir de otras cantidades medibles, como en
el caso de la velocidad media que se define como el cociente
entre ladistancia recorrida por un móvil entre el tiempo
empleado
Medir es asignar un número a una propiedad o atributo de la
materia. Por lo general se hace comparando la cantidad a
medir con algún estándar o patrón de la misma naturaleza
arbitrariamente elegido como unidad de esta cantidad. Por
ejemplo la longitud de una mesa se mide comparándola con
el metro o regla que lleva una escala graduadapreviamente y
establecida por comparación con el metro internacional. Las
dimensiones lineales de la mesa se pueden expresar como
múltiplos (aunque no necesariamente enteros) del nuevo
patrón. Luego si la longitud de la mesa es 2,45 m, queremos
decir que es 2,45 veces mas largo que una regla de medir,
que por definición tiene 1 m de largo. Este estándar define
una unidad de la cantidad. El metro es launidad de distancia
y el segundo la unidad de tiempo. Al describir una cantidad
física con un número, siempre debemos especificar, la unidad
empleada. Describir una distancia como “2,45” no
significa nada.
Las mediciones exactas y fiables exigen unidades inmutables
que los observadores puedan reproducir en distintos lugares.
El sistema de unidades empleado por los científicos e
ingenieros, sedenomina "sistema métrico" pero desde 1960
su nombre oficial es Sistema Internacional de unidades o
SI
Las definiciones de las unidades básicas del sistema métrico
ha evolucionado con los años. Cuando en 1791, la Academia
Francesa de Ciencias estableció el sistema métrico, el metro
se definió como una diez millonésima parte de la distancia
entre el Polo Norte y el Ecuador. El segundo se definió como
eltiempo que tarda el péndulo de un metro de largo en
oscilar de un lado a otro. Estas definiciones eran poco
prácticas y difíciles de duplicar con precisión, por lo que se
han sustituido por otras mas refinadas por acuerdo
internacional.
Los números que expresan las dimensiones lineales del
objeto no son simples valores numéricos, sino cantidades
dimensionales, cuya dimensión es la longitud y seexpresan
en metros, pies, pulgadas o cualquier otra unidad estándar de
longitud que se elija.
Las cantidades que se estudian en Física son generalmente
cantidades dimensionales, que a pesar de su gran número,
siempre se puede expresar la unidad de cualquier cantidad
física en función de cierto número de unidades

fundamentales adecuadamente elegidas. En cualquier caso, lo
importante es que elconjunto elegido comprenda el número
suficiente de cantidades físicas independientes que reciben el
nombre de dimensiones. Una opción es la siguiente elección:
longitud L, masa M, tiempo T y carga eléctrica Q. Si el
campo de estudio se restringe sólo a la mecánica clásica,
bastan las tres primeras: longitud masa y tiempo. Nótese que
la elección de las 4 unidades fundamentales no es única,
también puedeelegirse a la longitud L, fuerza F, tiempo T
y carga eléctrica Q
Con la primera elección (L, M, T y Q), cualquier cantidad física
(C), queda expresada dimensionalmente de la siguiente
manera:
C = Lp Mq Tr Qs

(0.1)

donde p, q, r y s son números enteros o fraccionarios cuyo
valor depende de la ecuación de definición de la cantidad
física C.
EJEMPLO 01: La velocidad se define como la razón entre...