Fundamentos Y Sistemas De Unidades

UNIDADES Y MEDIDAS 
 

Para la física, en su calidad de ciencia experimental, la medida
se convierte en una operación fundamental. Sus descripciones
del mundo físico se refieren a magnitudes o propiedades
medibles. Las unidades, como cantidades de referencia a
efectos de comparación, forman parte de los resultados de las
medidas.
 
Cada dato experimental se acompaña de su error o, al menos,
seescriben sus cifras de tal forma que reflejen la precisión de la
correspondiente medida. Se consideran ciencias experimentales
aquellas que por su naturaleza y, particularmente por el tipo de
problemas de los que se ocupan, pueden someter sus
afirmaciones o enunciados al juicio de la experimentación.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES
DE LA FÍSICA
Se denominan magnitudes a ciertas propiedades o aspectosobservables de
un sistema físico que pueden ser expresados en forma numérica. La noción
de magnitud está fuertemente relacionada con la medida.
La longitud, la masa, el volumen, la fuerza, la velocidad, la cantidad de
sustancia son ejemplos de magnitudes físicas. La pureza, sin embargo, no es
una magnitud, entre otras razones porque no es posible elaborar una escala
y mucho menos un aparato quepermita determinar cuántas veces una
persona o un objeto es más puro que otro. La sinceridad o la amabilidad
tampoco lo son. Se trata de aspectos cualitativos porque indican cualidad y
no cantidad.
En el lenguaje de la física la noción de cantidad se refiere al valor que toma
una magnitud dada en un cuerpo o sistema concreto; la longitud de esta
mesa, la masa de aquel lápiz, el volumen de ese borrador,son ejemplos de
cantidades. Una cantidad de referencia se denomina unidad y el sistema
físico que encarna la cantidad considerada como una unidad se denomina
patrón.

La medida como comparación
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Medir una magnitud física, es comparar el objeto que se quiere con
otro de la misma naturaleza, cuya medida conocemos y se toma
como patrón.
La medida de longitudes se efectuaba en la antigüedadempleando
una cuarta como patrón, es decir, determinando cuántas veces la
longitud del objeto a medir contenía a la de patrón.

 

 
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Este tipo de comparación inmediata de objetos corresponde a las
llamadas medidas directas.
Con frecuencia, la comparación se efectúa entre atributos que, aun
cuando están relacionados con lo que se desea medir, son de
diferente naturaleza. Como el caso de lasmedidas térmicas, en las
que comparando longitudes sobre la escala graduada de un
termómetro, se determinan temperaturas. Esta otra clase de medidas
se denominan indirecta. 

Clases de magnitudes
Se pueden determinar fácilmente algunas de las magnitudes, cuando se
expresa su cantidad mediante un número seguido de la unidad
correspondiente. Este tipo de magnitudes reciben el nombre de
magnitudesescalares. La longitud, el volumen, la masa, la temperatura, la
energía, son sólo algunos ejemplos.

También, existen otras que precisan para su total definición que se
especifique, además de los elementos anteriores, una dirección o una
recta de acción y un sentido: son las llamadas magnitudes vectoriales o
dirigidas. La fuerza es un ejemplo claro de magnitud vectorial, pues sus
efectos al actuar sobreun cuerpo dependerán no sólo de su cantidad, sino
también de la línea a lo largo de la cual se ejerza su acción.

Al igual que los números reales son utilizados para representar
cantidades escalares, las cantidades vectoriales requieren el
empleo de otros elementos matemáticos diferentes de los
números, con mayor capacidad de descripción. Estos elementos
matemáticos que pueden representarintensidad, dirección y
sentido, se denominan vectores.

 
Las magnitudes que se manejan en la vida cotidiana son, por lo
general, escalares. Desde el empleado de un restaurante hasta
un gran industrial manejan masas, precios, volúmenes, etc., y por
ello les es suficiente saber operar bien con números. Sin
embargo, el físico, el profesor de física, el estudiante de física, al
tener que manejar...