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UNIVERSIDAD DE PLAYA ANCHA
CARRERAS DE INGENIERÍA
ASIGNATURA DE INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA


UNIDAD I: Magnitudes, dimensiones físicas y sistemas de unidades


1. Sistemas de Unidades

Introducción
Muchos profesionales, pero especialmente los ingenieros, necesitamos diariamente trabajar con magnitudes, dimensiones y unidades para poder describir y explicar la realidad yespecialmente para poderla cuantificar. En esto debemos ser siempre muy precisos, para no cometer errores, para no confundirnos y para poder explicar bien y sin equivocaciones nuestros proyectos y nuestros resultados.

En el lenguaje de la vida cotidiana muchas o varias de las magnitudes que estudiaremos y deberemos manejar a menudo se suelen confundir y mencionar como si fueran sinónimos. Por ejemplo,muchos creen erróneamente que fuerza, presión, intensidad y energía representan lo mismo, que masa y peso es el mismo concepto, etc. Peor aún, algunos confunden una magnitud con alguna(s) de la(s) unidad(es) en que tal magnitud se mide, por ejemplo, confunden distancia con metro, tiempo con hora, rapidez con (km/h), etc. Una inmensa mayoría no conoce o no respeta la notación y símbolos mediante loscuales se deben expresar las magnitudes, las unidades y las dimensiones y eso conduce también a lamentables confusiones y equivocaciones. En muchos textos incluso se puede constatar esta confusión. Los ingenieros no pueden cometer ese grave error.

En consecuencia, partiremos explicando que debemos entender por magnitud física, por dimensión de una magnitud y por unidad o unidades en que lasmagnitudes deben ser expresadas. Acerca de todo esto entregaremos en cada caso ejemplos y aplicaciones que nos ayudarán a ilustrar y comprender mejor las explicaciones.

Magnitudes
En la naturaleza existen muchas magnitudes físicas de diversa índole, algunas de las cuales somos capaces de percibir directamente a través de nuestros sentidos (tacto, vista, audición, olfato, gusto) o bien en formaindirecta, mediante instrumentos o equipos especiales que permiten ampliar nuestra capacidad de percepción. En otros casos esas magnitudes o parte de las mismas podemos explicarlas sólo mediante modelos abstractos representativos de la realidad.

Es así como somos capaces de escuchar sonidos, ver colores y formas, distinguir objetos que poseen diversos tamaños, formas y consistencias, percibirolores agradables o desagradables, gustar sabores, distinguir texturas ásperas o suaves. Todo esto nos entrega una percepción de la realidad que nos rodea, percepción que, en todo caso, debemos ser plenamente conscientes que es limitada, ya que nuestros sentidos están limitados en su alcance y capacidad de percepción y que, en ocasiones, no es precisa y nos puede inducir a equivocaciones.¿Saben ustedes, por ejemplo, que los reptiles pueden ver el calor emitido por los cuerpos y que por eso cazan de noche a sus presas, o que los perros perciben sonidos muy agudos o muy graves que nosotros, los humanos, no escuchamos? Estos son sólo algunos ejemplos de muchas situaciones que se encuentran fuera del alcance sensorial de los seres humanos. ¿Saben ustedes que de toda la gama de ondaselectromagnéticas que existen en la naturaleza el ser humano es capaz de percibir mediante sus sentidos menos del 5%?

Para poder trabajar en forma precisa en el ámbito de la ciencia y de la tecnología se han definido entonces magnitudes físicas que, desde ahora en adelante, debemos conocer y comprender bien y que no debemos confundir. Es así como las magnitudes físicas se clasifican en MAGNITUDESFUNDAMENTALES y MAGNITUDES DERIVADAS.

Diremos además que los sistemas de unidades se clasifican en ABSOLUTOS (casos en que la masa se elige como magnitud fundamental) y GRAVITACIONALES O TÉCNICOS (casos en que la fuerza se elige como magnitud fundamental).

Las magnitudes fundamentales, según el Sistema Internacional de Unidades (SI), que ya veremos en mayor detalle, son siete, pero de...