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TEMA 1

Medidas físicas.- Magnitudes fundamentales

Sistemas de Medidas. Magnitudes fundamentales y derivadas. Sistema Internacional
Medir es comparar con un patrón. Por ejemplo, en la medida de la longitud
antiguamente los patrones eran pies, codos, pulgadas. El inconveniente de esos patrones
es que varían de una persona a otra. Actualmente, los patrones están perfectamente
definidos. Elpatrón es lo que se llama unidad de medida. Toda magnitud física debe
expresarse con una cifra y una unidad. No tiene sentido decir que algo mide 25.
¡¡¡¡Recordad esto en los exámenes!!!! ¡¡¡¡Unidades SIEMPRE!!!!.
Todas las magnitudes físicas (velocidad, fuerza, densidad, volumen...etc) pueden
expresarse en función de un pequeño número de magnitudes fundamentales. Y la
mayoría de ellas seexpresan en función sólo de tres: longitud, tiempo y masa.
En el Sistema Internacional de unidades (SI) que es el utilizado por los científicos, las
magnitudes fundamentales son:
metro (m), segundo (s), kilogramo (kg), kelvin (K), amperio (A), mol (mol) y candela
(cd). Cualquier otra magnitud puede expresarse en función de estas unidades,
denominándose magnitud derivada.
A continuación damoslas definiciones de las 7 magnitudes fundamentales, aunque
resulten algo complejas:
•

El metro es la longitud del recorrido de la luz en el vacío durante 1/299 792 458
de segundo.

•

El kilogramo es la masa del prototipo internacional, un cilindro de platino-iridio
que se conserva en Sèvres (Francia). Originalmente se definió como la masa de
1000 cm3 (1 litro) de agua.

•

Elsegundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación
correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado
fundamental del átomo de Cesio 133.

•

El amperio es la corriente que, si se mantiene constante en dos conductores
rectos paralelos de longitud infinita y de sección despreciable, separados una
distancia de un metro en el vacío, produciría una fuerzaentre ellos igual a 2·10-7
newton por unidad de longitud (metro).

•

El kelvin, unidad de temperatura absoluta o termodinámica, es la fracción
1/273,16 de la temperatura absoluta del punto triple del agua.

•

El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas unidades
elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se
utiliza el mol, el tipo deunidades elementales debe ser especificado, ya que
puede tratarse de un mol de átomos, moléculas, iones, electrones, otras
partículas o grupos específicos de dichas partículas.
1

•

La candela es la intensidad luminosa, en la dirección perpendicular, de una
fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540·1012 hercios con
una intensidad radiante en esa dirección de 1/683 vatiospor estereorradián
(unidad de ángulo sólido).

Tabla 1. Magnitudes y unidades fundamentales del SI
Parte de la física
Mecánica
Termodinámica
Electricidad
Fotometría

Magnitud
longitud
tiempo
masa
temperatura absoluta
cantidad de
sustancia
intensidad de
corriente
intensidad luminosa

Unidad SI
metro
segundo
kilogramo
kelvin
mol

Símbolo
m
s
kg
K
mol

amperio

Acandela

cd

Los múltiplos y submúltiplos en potencias de 10 (sistema decimal) de estas unidades se
expresan mediante prefijos*:
Tabla 2.- Prefijos de las unidades físicas
Múltiplo
1018
1015
1012
109
106
103
102
10
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18

Prefijo
exa
peta
tera
giga
mega
kilo
hecto
deca
deci
centi
mili
micro
nano
pico
femto
attoAbreviatura
E
P
T
G
M
k
h
da
d
c
m
µ
n
p
f
a

* El kilogramo es la única magnitud fundamental con prefijo, kilo.
Los prefijos más utilizados están señalados en negrita.

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Algunas combinaciones de magnitudes fundamentales muy utilizadas reciben nombres
específicos. Son las magnitudes derivadas. En la tabla siguiente se recogen algunas de
las que utilizaremos durante el...