Conocimientos previos física

Tema 1.- MAGNITUDES Y UNIDADES
• Magnitudes físicas y medidas Magnitud física es todo aquello que se puede medir. La longitud, la masa, el tiempo, son magnitudes, ya que pueden medirse. Una magnitud física está correctamente expresada por un número y una unidad, aunque hay algunas magnitudes físicas (relativas) que no necesitan de unidades y representan cocientes de magnitudes de la mismaespecie. Cantidad de una magnitud física es el estado de la misma en un determinado fenómeno físico. La aceleración es una magnitud física y el valor de la aceleración de la gravedad en un punto en la superficie de la Tierra es una cantidad de esta magnitud. Las magnitudes físicas se dividen en tres grupos: (i) Magnitudes básicas o fundamentales: Aunque las leyes físicas relacionan entre sí cantidadesde distintas magnitudes físicas, siempre es posible elegir un conjunto de magnitudes que no estén relacionados entre sí por ninguna ley física, es decir, que sean independientes. (ii) Magnitudes derivadas: Se derivan de las magnitudes físicas básicas mediante fórmulas matemáticas. Las leyes físicas que permiten su obtención a partir de las magnitudes fundamentales reciben el nombre de ecuaciones dedefinición. (iii) Magnitudes suplementarias: Son el ángulo plano (θ), que se expresa en radianes (rad) y el ángulo sólido (Ω ) que se expresa en estereorradianes (sr). El ángulo sólido completo alrededor de un punto es 4π sr. Medir es comparar dos magnitudes de la misma especie, una de las cuales se toma como patrón. Se trata de determinar la cantidad de una magnitud por comparación con otra quese toma como unidad. El resultado de una medida es un número que debe ir acompañado de la unidad empleada. Para que se pueda efectuar una medida es necesario disponer del sistema que se pretende medir y un instrumento de medida que lleve incorporado el patrón a utilizar. El proceso de medida siempre es imperfecto debido a deficiencias del experimentador y de los instrumentos de medida. El conceptode error surge como necesario para dar fiabilidad a las medidas efectuadas. Toda medida lleva consigo intrínsecamente una incertidumbre o error, de tal modo que no es posible conocer exactamente el número que la expresa. Por ello, cuando se realiza una medida en el laboratorio es importante conocer no sólo el valor de la magnitud física, sino también la exactitud con que ha sido determinada. •Sistemas de Unidades. Sistema Internacional Las unidades son los patrones que se eligen para poder efectuar medidas. Su elección es arbitraria por lo que es necesario un entendimiento entre todos los científicos. A un conjunto de unidades que representan las magnitudes físicas de interés se les llama sistema de unidades, y se utilizan como unidades para medir otras cantidades de las magnitudescorrespondientes. Para definir un sistema de unidades es necesario establecer: - La base del sistema, es decir, las magnitudes que se toman como fundamentales. - La cantidad que se elige como unidad de cada magnitud fundamental. - Las ecuaciones de definición de las magnitudes derivadas, los valores de las constantes de proporcionalidad de estas ecuaciones. En Mecánica basta con elegir convenientementetres magnitudes fundamentales y sus unidades para poder derivar todas las demás. Si se eligen longitud, masa y tiempo se tienen los llamados sistemas absolutos. Si las magnitudes fundamentales son longitud, fuerza y tiempo se tienen los sistemas técnicos muy usados en ingeniería. En la XI Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en París en 1960 se aceptó como Sistema Internacional deUnidades (S.I.) el que había propuesto, a principio de este siglo, el italiano Giorgi. En España fue declarado legal por la ley de Pesas y Medidas de 1967. (i) Magnitudes y unidades fundamentales: longitud masa tiempo corriente eléctrica temperatura termodinámica cantidad de sustancia intensidad luminosa metro (m) kilogramo (kg) segundo (s) amperio (A) kelvin (K) mol (mol) candela (cd)

(ii)...