INTRODUCCION FISICA

Tema 1: Magnitudes y sistemas de unidades.
1. Magnitudes. Análisis dimensional.
2. Sistemas de unidades. Factores de conversión.
3. Técnicas de resolución de problemas.
1.a Magnitudes
¿A qué llamamos magnitud? En física llamamos magnitud a toda propiedad de un
cuerpo que sea medible.

Las magnitudes que se definen a partir de otras se llaman magnitudes derivadas. Las
que se definen sin esterecurso se denominan fundamentales. Éstas son especificadas
por la comunidad científica. Las magnitudes fundamentales: longitud, tiempo, masa,
intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia e intensidad
luminosa.
Algunas magnitudes derivadas son las siguientes: superficie, volumen, velocidad,
aceleración, densidad, frecuencia, periodo, fuerza, presión, trabajo, calor, energía,potencia, carga eléctrica, diferencia de potencial, potencial eléctrico, resistencia
eléctrica, etcétera.
Las magnitudes también se dividen en escalares y vectoriales. Una magnitud escalar
se especifica dando únicamente un número y las unidades adecuadas. Las reglas para
combinar escalares son las reglas del álgebra ordinaria. Por ejemplo: Una distancia o
longitud, una masa, una temperatura. Lasmagnitudes vectoriales se definen dando
una dirección, sentido y valor (módulo). Para distinguir en el texto el símbolo asociado
a los vectores, usaremos letra “negrita” o una flecha sobre la letra que caracteriza la
magnitud v o ⃗. El módulo es un número siempre positivo que se suele representar
como el vector entre barras | ⃗|

. Ejemplos de magnitudes vectoriales son la

velocidad, la fuerza, laaceleración, el campo eléctrico. Un vector en un plano está
especificado por dos número. En el caso de un espacio tridimensional, usaremos tres
números. El siguiente capítulo está dedicado a los vectores y sus operaciones.

1.b Análisis dimensional.
La dimensión de una magnitud es una propiedad física que la describe. En física es
fundamental describir el valor de una magnitud junto con su unidad.No es lo mismo
6m que 6km que 6kg ó 6. También es de gran importancia que la ecuación sea
homogénea a un lado y otro de la ecuación. Es decir, para la ecuación ⃗

⃗

a un

lado y otro las unidades han de ser de longitud/tiempo. A continuación veremos cómo
se hace:
Las magnitudes fundamentales se representan con letras mayúsculas:

• Longitud L
• Masa M
• Tiempo T
• Intensidad I
• Temperatura θ
•Cantidad de sustancia n
• Intensidad luminosa Iv

La dimensión de cualquier otra magnitud se puede expresar en función de las
fundamentales explicitando su dependencia con una ecuación que recibe el nombre de
ecuación de dimensión.
Velocidad: ⃗⃗
Fuerza: [⃗⃗]

⃗⃗
⃗⃗

Potencia:
Período de un péndulo físico:
√
Las ecuaciones de dimensión de cada una de las magnitudes que intervienen son:
;
;

Sicombinamos las magnitudes llegamos a

Ejercicio:
Escriba la expresión matemática de la Ley de Gravitación Universal, indicando el
significado de cada símbolo utilizado. ¿Se cumple para cualesquiera masas en la
superficie de la Tierra o solamente para grandes masas en el Universo? Escriba la
ecuación de dimensiones de la constante G de gravitación.

2.a

Sistemas de unidades

Además de los patrones enque están basadas todas las medidas, necesitamos un
sistema de unidades. Un sistema de unidades incluye los patrones de medida, un
método para formar unidades mayores y menores y definiciones de las magnitudes
derivadas tales como la energía, la potencia o la fuerza. El sistema internacional (SI) es
el sistema más usado en todo el mundo, aunque existen otros sistemas de unidades
como elAnglosajón, el C.G.S, el Gravitacional Métrico Técnico, que también
describiremos a continuación.

Sistema Internacional (SI)
Este sistema fue establecido en 1960 por la organización internacional de la
Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM). A continuación se describen las
magnitudes fundamentales y sus unidades en el SI.


Longitud: metro (m). El metro es la distancia recorrida por la luz en el...