Fisica General

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UNIDAD 1
CANTIDADES FÍSICAS
Este capítulo debe comprenderse como un tema introductorio a partir del
cual se trata de explicar sucintamente el significado de la física como ciencia
fundamental. Se estudia los conceptos de cantidad física y cantidad física
derivada. Finalmente usando la teoría del análisis dimensional se examinan las
dimensiones de las cantidades que intervienen en lasleyes físicas. Mediante el
principio de homogeneidad dimensional.

1.1. ¿Qué es la Física?
La física es la ciencia más fundamental que se ocupa de la comprensión y
descripción de los fenómenos naturales mediante principios que son
compatibles con el funcionamiento de los sistemas naturales. El lenguaje de la
física es la matemática. Los principios físicos (que son proposiciones lógicasreferidas al funcionamiento de los sistemas naturales) se pueden expresar en
palabras, pero se establecen con mayor claridad y exactitud usando las
matemáticas.

1.2. ¿Por qué medimos en la física?
La medición es una técnica que inventamos para expresar en números una
propiedad física de un sistema como resultado de compararla con la escala de
un instrumento de medida diseñado para talpropósito. Las cantidades físicas
que se asignan a una propiedad física constituyen un lenguaje que utilizamos
para relacionarlas matemáticamente y cuantificarlas. Por ejemplo, los latidos
del corazón o las pulsaciones son propiedades físicas que les pertenecen
exclusivamente a los sistemas biológicos; la cantidad física asignada para
medir el número de latidos o pulsaciones por unidad de tiempo sellama
frecuencia. Al intervalo que se observa entre una pulsación y otra consecutiva
se le asocia una cantidad física llamada intervalo de tiempo, y para medirlo, se
inventó el reloj, diseñándose en él una escala de longitudes que permite
expresar en números dicha propiedad física.
Las mediciones se expresan en unidades convencionales. A un conjunto de
unidades estándar se les llama “sistemade unidades”. En la actualidad el
sistema de unidades predominante en el mundo es el sistema métrico. La
versión modernizada del sistema métrico (MKS) se denomina Sistema
Internacional de Unidades (SI).
Existe una tercera pregunta fundamental: ¿cuál es el propósito de la
física? Esta pregunta no puede ser contestada en nuestro estado actual de
conocimientos. Sin embargo, parece estaríntimamente relacionada con el
propósito del cosmos, donde está implícito el lenguaje intrínseco de la
naturaleza. La búsqueda de este lenguaje es en realidad el objetivo primordial
de la física actual y nos conduciría hacia la verdadera unificación de la física.

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1.3. El Sistema Internacional de Unidades (S.I).
El 31 de diciembre de 1982, el Perú adoptó el S.I. (ley No 23560) como
sistemalegal de unidades para las medidas.
El S.I. consta de siete cantidades fundamentales, las cuales se describen en
la Tabla adjunta.
Cantidad Fundamental

Dimensión

Nombre de la
unidad

Símbolo

Masa
Tiempo
Intensidad de corriente eléctrica
Temperatura termodinámica
Cantidad de sustancia
Intensidad luminosa

M
T
I
Θ
N
J

kilogramo
segundo
ampere
kelvin
mol
candela

kgs
A
K
mol
cd

En el apéndice A se describen estas cantidades fundamentales, así como
las unidades complementarias y sus significados.
Cuando los números que expresan mediciones son muy grandes o muy
pequeños se utilizan prefijos como unidades en el S.I. (véase la tabla adjunta).
Prefijo
TeraGigaMegaKiloDeciCentiMiliMicroNanoPico-

Símbolo
T
G
M
k
d
c
m
µ
n
p

Significado1012
109
106
103
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
-12
10

Ejemplo
1 Terámetro (Tm) ≡ 1 × 1012 m
1 Gigámetro (Gm) ≡ 1 × 109 m
6
1 Megámetro (Mm) ≡ 1 × 10 m
3
1 kilómetro (km) ≡ 1 × 10 m
1 decímetro (dm) ≡ 1 × 10-1 m
1 centímetro (cm) ≡ 1 × 10-2 m
1 milímetro (mm) ≡ 1 × 10-3 m
1 micrómetro (µm) ≡ 1 × 10-6 m
-9
1 nanómetro (nm) ≡ 1 × 10 m
1 picómetro (pm) ≡ 1 × 10-12 m

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