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Física y Medición
Ing. Manuel Nevárez
Docente Investigador – PUCESE
mnevarez@pucese.edu.ec

1. Física y Medición
 Estándares de longitud, masa y tiempo
 Materia y construcción de modelos
 Análisis dimensional

1.1 Estándares de longitud, masa y
tiempo
 Para describir los fenómenos naturales, es necesario hacer
mediciones de varios aspectos de la naturaleza. Cada
medición se asocia con unacantidad física, tal como la
longitud de un objeto.
 Cualquier unidad que se elija como estándar debe ser
accesible y poseer alguna propiedad que se pueda medir
confiablemente.
 Los estándares de medición que diferentes personas de
lugares distintos aplican en el Universo, deben producir el
mismo resultado. Además, los estándares que se usan para
mediciones no deben cambiar con el tiempo.

1.1Estándares de longitud, masa y
tiempo
 En 1960 un comité internacional estableció un conjunto de
estándares para las cantidades fundamentales de la ciencia.
 Se llama SI (Sistema Internacional) y sus unidades
fundamentales de longitud, masa y tiempo son metro,
kilogramo y segundo, respectivamente.
 Otros estándares para las unidades fundamentales SI
establecidas por el comité son las detemperatura (el kelvin),
corriente eléctrica (el amparé), la intensidad luminosa (la
candela) y la cantidad de sustancia (el mol).

Longitud
 La distancia entre dos puntos en el espacio se identifica
como longitud.
 En 1120 el rey de Inglaterra decretó que el estándar de
longitud en su país se llamaría yarda y sería precisamente
igual a la distancia desde la punta de su nariz hasta el final
de su brazoextendido.
 El estándar original para el pie adoptado por los franceses
era la longitud del pie real del rey Luis XIV.
 Ninguno de dichos estándares es constante en el tiempo.

Longitud
 En 1799 el estándar legal de longitud en Francia se
volvió el metro (m), definido como una
diezmillonésima de la distancia del ecuador al Polo
Norte a lo largo de una línea longitudinal particular
que pasapor París.
 Tan recientemente como 1960, la longitud del metro
se definió como la distancia entre dos líneas en una
específica barra de platino-iridio que se almacena
bajo condiciones controladas en Francia.
 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, 3,33
nano segundos aprox.

Longitud

Masa
 Launidad fundamental del SI de masa,
el kilogramo (kg), es definido como la
masa de un cilindro de aleación
platino-iridio
específico
que
se
conserva en la Oficina Internacional de
Pesos y Medidas en Sevres, Francia.
 Esta masa estándar fue establecida en
1887 y no ha cambiado desde esa
época porque el platino-iridio es una
aleación inusualmente estable.

Masa

La Oficina Internacional de Pesos yMedidas, en Sèvres, Francia.

Un kilogramo es igual al peso de
una barra (una aleación de platino
e iridio) que se encuentra en
Francia.

Tiempo
 Antes de 1960 el estándar de tiempo fue definido en
términos del día solar medio hacia el año 1900, (Un día solar
es el intervalo de tiempo entre apariciones sucesivas del Sol
en el punto más alto que alcanza en el cielo cada día.)
 La unidadfundamental de un segundo (s) lite definida
como (1/60) (1/60) (1/60) de un día solar medio.
 Ahora se sabe que la rotación de la Tierra varía ligeramente
con el tiempo. Debido a eso, este movimiento no
proporciona un tiempo estándar que sea constante.

Tiempo
 En 1967 el segundo fue redefinido para sacar ventaja de la
enorme precisión que se logra con un dispositivo conocido
como reloj atómico, que midevibraciones de átomos de
cesio.
 Ahora un segundo se define como 9 192 631 770 veces el
periodo de vibración de la radiación del átomo de cesio
133.

Reloj atómico de cesio.

Tiempo

Física y Medición
 Estados Unidos
se utiliza el sistema usual
estadounidense a pesar de la aceptación del SI en el resto
del mundo. En este sistema las unidades de longitud, masa
y tiempo son pie (ft), slug y...