Escalas y medidas fisica

Capítulo 01) Escalas y Medidas

A) Definición operacional de unidades

Dos amigos se van a encontrar para ir al cine. Uno de ellos le dice al otro: “Juntémonos mañana a las 6 de la tarde, en la Plaza de Viña del Mar”.

En la situación descrita por la frase, así como en todo fenómeno físico están presentes dos cantidades físicas fundamentales: tiempo y distancia.

Cantidades Físicas: Todaslas cosas o fenómenos con las cuales trabajan los físicos, que son cosas que pueden ser medidas, y por lo tanto cuantificadas. Por ejemplo: tiempo, distancia, velocidad, masa, etc.

Para que el mensaje tenga sentido y efectividad, es necesario que exista un acuerdo respecto a ciertas referencias.
• Referencias de tiempo: Si uno de los amigos tiene el reloj con la hora de Viña del Mar, y elotro con la hora de Sydney, difícilmente se van a encontrar.
• Referencias de distancia: Supongamos que ninguno de los amigos conoce Viña del Mar. Si uno de ellos usa un Mapa de Viña del Mar y el otro usa un mapa de Sydney, difícilmente se van a encontrar.

Todos tenemos una idea acerca de lo que es el tiempo. Sentimos que el tiempo transcurre en forma continua. Sabemos que hay hechos queya ocurrieron y otros que van a ocurrir. Podemos ordenar eventos en una secuencia temporal: por ejemplo: en una carrera, primero se da la partida, luego los competidores corren, y al final empiezan a llegar a la meta. Sentimos que hay acontecimientos que duran más que otros, etc.

Sin embargo, intentemos definir el tiempo, en palabras. O busquemos una definición en un diccionario. Observaremosque todas las definiciones resultan “circulares”, es decir, frases en que se usa la misma palabra que se desea definir, o uno de sus sinónimos. Por ejemplo: “tiempo es aquello que transcurre” parecería ser una buena definición. Pero, entonces: “¿qué es “transcurrir”?.

Algo similar ocurre si se intenta definir distancia. Encontraremos frases como: “distancia es la separación entre dos puntos” uotras similares en que se usan palabras como: lejanía, espacio, separación, longitud del trazo entre los puntos, etc.

Tiempo: “Duración de los fenómenos”
Duración: “Tiempo que dura una cosa”
Distancia: Intervalo que separa dos puntos del espacio o del tiempo.
Pequeño Larousse Ilustrado”, Ediciones Larousse, Buenos Aires, Argentina.

Si todos tenemos una idea clara de lo que es tiempo ydistancia, ¿por qué sus definiciones se no escapan en esta frustrante forma? La razón es que son conceptos fundamentales (o primarios, o básicos); es a partir de éstos que se van construyendo todos los demás conceptos. Por ejemplo, rapidez media de un cuerpo es la distancia recorrida por él, dividida por el intervalo de tiempo que se demoró. Observe que los conceptos fundamentales quedan sindefinición.

Esta situación es altamente insatisfactoria: ¿de qué sirve esa definición de rapidez media, si contiene dos términos que no están definidos? Desde el punto de vista de las “definiciones de diccionario”, no existe claridad absoluta respecto a la definición precisa de estos conceptos. Además, gastar tiempo en establecer tal claridad sería inútil y detendría el progreso del pensamiento. Porello, para efectos de desarrollo científico, basta con que estemos de acuerdo en que al hablar de tiempo y distancia nos estamos refiriendo a la misma cosa.

Científicos e ingenieros han encontrado la siguiente solución a este dilema: una cantidad (por ejemplo, intervalo de tiempo) queda definida cuando se define su método de medición. De este modo, dos personas que usen el mismo método para mediruna cantidad determinada sabrán que se están refiriendo a la misma cosa y obtendrán resultados comparables.

En Física, lo realmente importante es dar reglas para medir. Es por ello que las cantidades físicas se definen de manera que puedan ser medidas. A esas definiciones se les llama “definiciones operacionales”.

Para medir intervalos de tiempo, en primer lugar, debe buscarse algún...