Magnitud fisica

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MAGNITUDES FISICAS Y UNIDADES DE MEDIDA. 1ª PARTE.

1. CONCEPTOS DE MEDICION, DE MAGNITUD FISICA Y DE UNIDAD DE
MEDIDA
El
proceso de medición es un proceso físico experimental,
fundamental para la ciencia, en donde lo que concretamente se mide es una
cantidad de una magnitud física. Por ejemplo, con un cronómetro se
miden cantidades de tiempo; con una regla, cantidades de longitud;con
un dinamómetro, cantidades de fuerza; con una balanza, cantidades de
masa; etc. En estos ejemplos, la longitud, el tiempo, la fuerza y la masa
(cuyas cantidades son las que se miden), son magnitudes físicas. La
cantidad de una magnitud física se expresa por medio de un producto
algebraico de un número por una unidad de medida adecuada. Por
ejemplo, 39 kg, 350 mg, 25 lb, etc. soncantidades de masa.
De acuerdo con lo anterior, se podrá inferir que sólo por medio del
proceso de medición es posible identificar y definir a las magnitudes físicas;
lo primario, entonces, es la medición, no la magnitud; de allí que,
operacionalmente, el concepto de magnitud física se defina como:
todo aquello cuyas cantidades, directa o indirectamente, se
pueden medir.
Conocer y comprender, con lamáxima claridad, un proceso tan
importante y fundamental como es la medición, constituye, obviamente, una
de las necesidades primarias del trabajo científico. Empecemos, entonces,
por responder la pregunta: ¿qué es medir?
Como lo que se mide, en general, es una cantidad de una magnitud
física, podemos definir este proceso en la forma:
Medir una cantidad de una magnitud física es compararlacon
otra cantidad de la misma magnitud, elegida previamente como
unidad de medida.
En esta definición hay dos aspectos que, junto con enfatizarlos,
conviene analizar. El primero es que, por definición, cualquier cantidad de
una magnitud física puede ser elegida como unidad de medida, lo que
podría conducir a una situación caótica como consecuencia de un
descontrolado aumento del número deunidades diferentes para cada
magnitud.
Afortunadamente, existen
organismos internacionales
encargados de normalizar dicha situación. En la actualidad, la máxima

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autoridad internacional en materia de reglamentación metrológica es la
Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).
El segundo aspecto, es el hecho de que en toda medición intervienen
dos cantidades de una misma magnitudfísica, la que se desea medir y la
elegida como unidad de medida; y la medición consiste, simplemente, en
comparar esas dos cantidades. Matemáticamente, dicha comparación
consiste en hallar, simplemente, la razón (1) entre dichas cantidades.
En efecto, designemos por A, a la cantidad de una magnitud física
cualquiera que se desea medir; y por a, a la cantidad de esa misma
magnitud, elegida comounidad de medida. La razón entre estas dos
cantidades es:
A
a

= M

o bien,

A = Ma

(1)

El valor numérico M (la medida), indica que la cantidad A es M
veces mayor que la unidad de medida elegida. O bien, que la cantidad A es
M veces dicha unidad. Dicho valor numérico M se encuentra, directa o
indirectamente, por medio de los instrumentos de medida. Por ejemplo,
una balanza,cuando se miden cantidades de masa; un cronómetro, cuando
se miden cantidades de tiempo; etc.
Por ejemplo, en la medición de cantidades de masa, una de las
cantidades elegida como unidad de medida es el gramo (símbolo, g),
cantidad que corresponde a un milésimo de la cantidad de masa que tiene un
bloque cilíndrico de platino e iridio, llamado kilogramo prototipo
internacional o kilogramopatrón, y que se conserva en la Oficina
Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, Francia. Designando por mg
a la cantidad de masa que tiene esta unidad y por mkg, a la que tiene el
kilogramo patrón, podemos escribir:
Por definición:

mg = 0.001 mkg = 1 g

Ahora bien, supongamos que se desea medir la cantidad de masa mc
que tiene un cuerpo c. El instrumento de medida que se requiere es...