Unidades

Introducción
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Medidas. Errores.
Magnitudes fundamentales y derivadas.
Unidades fundamentales. Sistema
Internacional.
Unidades y dimensiones derivadas.
Calculo dimensional.
Cambio de unidades.

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1.- Medidas. Errores.
Ninguna medida es exacta; siempre hay una
incertidumbre debida a la precisión limitada de
los instrumentos y la dificultad de leer losresultados.
Esta fotografia lo
muestra – resultaria
muy difícil medir la
anchura de la madera
con una precisión
mayor de ± 1 mm.

1.- Medidas. Errores.
Física → ciencia experimental → observación → medida :

“El conocimiento solo es satisfactorio cuando lo podemos expresar

numéricamente”

Lord Kelvin

Medida → Asignar número resultado de comparar con un patrón
Medida → Errores =Imprecisiones inevitables en las medidas.
Error = Incertidumbre
Error ≠ Equivocación, metedura de pata

“Ninguna cantidad física se puede conocer con absoluta certeza”
Resultado de una medida:
Significado:
Grado
de
credibilidad de que el resultado
verdadero se encuentre en intervalo
definido por la incertidumbre

Es imposible conocer el verdadero
valor de una magnitud medida:
•Limitaciones de nuestros
sentidos.
• Perturbación de la magnitud
medida (termómetro, corriente)
• Limitaciones intrínsecas del
proceso.

Valor medido ± Incertidumbre (error) Unidades
x ± ε ( x ) unid.

x − ε ( x ) < Valor verdadero < x + ε ( x )

Medidas:
Directas.- Comparación con una escala (instrumento):
Lectura ± sensibilidad escala
Indirectas.- Medida como resultado de un cálculo:Ejemplo.- Velocidad = espacio/tiempo

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2.- Magnitudes fundamentales.
Magnitud Física:

Leyes Físicas:

• Definición precisa.
• Reglas de igualdad y suma.
• Método o conjunto de reglas para calcularla.

Relaciones entre magnitudes ( F = m·a, v = e/t, …)
No todas las magnitudes son definibles mediante
relaciones.

Magnitudes fundamentales:
Magnitudes independientes no definiblesmediante relaciones a
partir de las cuales se definen las demás
Mecánica
• Longitud ≡ (L) Idea intuitiva de la distancia.
• Tiempo ≡ (T) Antes y después, causa/efecto.
• Masa
≡ (M) Propiedad de la materia.
Electricidad
Corriente eléctrica ≡ Amperio (A)

Termodinámica
• Temperatura ≡ Kelvin (K)
• Cantidad de sustancia ≡ mol
Óptica
Intensidad luminosa ≡ candela (cd)

Magnitudesderivadas:
• Magnitudes que se pueden definir a partir de las magnitudes fundamentales.
• Las restantes: velocidad, fuerza, presión, etc.

La Física no establece distinción entre unas y otras, es una elección arbitraria.

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3.- Unidades Fundamentales.
Medida → Comparación con un patrón que se toma como unidad.
Resultado → Cantidad medida + Mención del patrón (Unidades). La elección de lospatrones es
arbitraria (magnitudes fundamentales).
Requisitos.- Estabilidad y reproducibilidad.
Sistema de medidas .- Conjunto de patrones para medir magnitudes fundamentales y derivadas

Sistema Internacional (SI)
Masa → Kilogramo (kg)
1790 → La masa de un litro de agua pura a 4º C y presión atmosférica.
1879 → Masa de un bloque de platino/Iridio que se guardó en la BIPM (Sèvres)

Tiempo→ Segundo (s)
1790 → 1/86400 del día solar medio. Disminuye ya que el periodo de rotación de la Tierra disminuye.
1967 → 9192631770 veces el periodo de una transición del 133Cs

Longitud → Metro (m)
1790
1879
1960
1983

→
→
→
→

Diezmillonésima parte de la distancia del ecuador al polo norte.
Distancia entre dos señales de una varilla de platino/iridio
1650763,73 veces la longitudde onda de la línea roja del 86Kr
Distancia recorrida por la luz en 1/299792458 segundos.

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4.- Unidades y dimensiones derivadas.
Magnitudes derivadas → Relacionadas con las Fundamentales a través de su definición o de una
fórmula física.
Unidades derivadas → Las resultantes de aplicar la misma relación a las unidades fundamentales.
Velocidad ≡ espacio/tiempo → m/s
Densidad ≡...