Principios generales de la fisica

UNIDAD I
MEDICIONES Y VECTORES
1.1. Las cantidades Físicas, los patrones y las unidades
Patrones de longitud, masa y tiempo
Las leyes de la física se expresan en función de cantidades fundamentales que requieren una definición clara. Por ejemplo, cantidades físicas como fuerza, velocidad, volumen y aceleración pueden describirse en función de cantidades más básicas que, a su vez, sedefinen en función de mediciones o de la comparación con patrones establecidos. En mecánica, las tres cantidades fundamentales son Longitud (L), masa (M) y tiempo (T). Las otras cantidades físicas en la mecánica pueden expresarse en función de esas tres cantidades.
Evidentemente, si se va a informar acerca de los resultados de una medición a alguien que desea reproducir dicha medición, debedefinirse un patrón. No tendría sentido que un visitante de otro planeta nos hablara de una longitud de 8 “glitches” si no conocemos el significado de la unidad glitche. Por otra parte, si alguien familiarizado con nuestro sistema de medida informa que una pared tiene 2 metros de altura y nuestra unidad de longitud se define como 1 metro, sabemos entonces que la altura de la pared es el doble de nuestraunidad de longitud fundamental. De igual modo, si decimos que una persona tiene una masa de 75 kilogramos y nuestra unidad de masa se define como 1.0 kilogramo, entonces esa persona es 75 veces más masiva que nuestra unidad de masa básica.
En 1960, un comité internacional estableció un conjunto de patrones para cantidades fundamentales. El sistema que se integró es una adaptación del sistemamétrico, y recibe el nombre de Sistema Internacional (SI) de unidades. La abreviatura SI proviene de nombre francés “Système International”. En este sistema las unidades de longitud, masa y tiempo son el metro, el kilogramo y el segundo, respectivamente. (El sistema SI está estrechamente relacionado al sistema mks que le precedió.) Otras unidades patrón del SI establecidas por el comité son lascorrespondientes a la temperatura (el kelvin), la corriente eléctrica (el ampere), la intensidad luminosa (la candela) y la relativa a la cantidad de sustancia (la mole). Estas son las siete unidades básicas de SI. En el estudio de la mecánica sin embargo, se tratará solo de unidades de longitud, masa y tiempo. Las definiciones de las unidades están bajo revisión constante y cambian de tiempo en tiempo.Longitud
En el año de 1120 d. C. el rey de Inglaterra decretó que el patrón de longitud en su país sería la yarda y que esta medida sería igual a la distancia de la punta de su nariz al extremo de su brazo extendido. De manera similar, el patrón original para el pie adoptado por os franceses fue la longitud del pie real del rey Luis XIV. Este patrón prevaleció hasta 1799, cuando el patrón legalde longitud en Francia vino a ser el metro, definido como un diez millonésimo de la distancia del ecuador al Polo Norte a lo largo de una línea longitudinal que atraviesa París.
Muchos otros sistemas se han desarrollado además de los recién mencionados, pero las ventajas del sistema francés ha ocasionado que éste prevalezca en casi todos los países y en los círculos científicos de todo el mundo.En 1960, la longitud de un metro se definió como la distancia entre dos líneas sobre una barra de platino-iridio almacenada en condiciones controladas. Este patrón se abandonó por varias razones; la principal fue el hecho de que la limita precisión con la cual puede determinarse la separación entre líneas sobre la barra con la cual puede determinarse la separación entre las líneas sobre la barrano cubre las necesidades actuales de la ciencia y la tecnología. Recientemente, el metro fue definido como 1 650 763. 73 longitudes de onda de la luz naranja-roja emitida por una lámpara de kriptón 86. Sin embargo, en octubre de 1983, el metro se redefinió como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un tiempo de 1/299 792 458 segundos. En efecto, esta ultima definición establece...