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Tema 1: Magnitudes físicas, unidades y patrones
Conceptos previos
La física estudia la naturaleza, el mundo material, usando el método científico:
1. Observación (examen crítico y cuidadoso de los fenómenos, notando y analizando los factores
y circunstancias que parecen influirlos)
2. Experimentación (observación de fenómenos en condiciones preparadas y controladas ya que
en la naturaleza nosiempre ofrecen la suficiente variación o flexibilidad para explorar todas las
posibilidades)
3. Establecimiento de un modelo teórico (a partir del experimento se pueden deducir nuevos
conocimientos de forma teórica y establecer un modelo teórico para el fenómeno observado que
permita hacer predicciones de fenómentos no observados o verificar relaciones entre procesos).
4. Comprobación del mismo(mediante la realización de nuevos experimentos se comprueba la
validez y las limitaciones del modelo teórico propuesto)
Observación: El observador analiza ciertos entes o fenómenos (Observables) que se caracterizan
por ciertos efectos y que son percibidos directa o indirectamente (mediante instrumentos) por los
sentidos. La física sólo se va a ocupar por aquellos observables que son comparables. Dadosdos observables (A1) y (A2) decimos que son observables comparables si podemos definir operacionalmente
y universalmente una razón entre ellos:
(A1)
= n ⇐⇒ (A1) = n(A2)
(A2)
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(A1) es n veces (A2)

Operacionalmente: Tenemos que decir el procedimiento experimental, el método y el instrumento utilizado para compararlos y definir dicha razón.
Universalmente: La razón debe ser independiente delinstrumento utilizado para realizar la
comparación y del observador.
Definida la razón podemos definir suma, producto, resta, división entre observables (Ai).
Hay otros observables que no sabemos comparar: dolor, belleza, etc. Estos observables no son objetos
de la física2.
Magnitud: Conjunto de todos los observables que son comparables entre sí. Es algo abstracto, lo
concreto son cada uno de losobservables que constituyen esa magnitud. P.e. todos los observables
longitud son comparables entre sí, lo que nos lleva a definir el concepto de magnitud “longitud”.
Cantidad: Cada uno de los observables (A1),(A2), ... correspondientes a una determinada magnitud
A. Una vez definida la razón entre dos observables podemos definir suma, producto, resta, división
entre entre cantidades de observables(Ai).
Supongamos dados (A0), (A1), (A2)... tal que
(A1)
= n1 ;
(A0)

(A2)
= n2 ;
(A0)

(A3)
= n3
(A0)

es decir, todas las hemos comparado con una misma cantidad. Se tiene que
n1 = n2 =⇒ (A1) = (A2);

n3 = n1 + n2 =⇒ (A3) = (A1) + (A2)

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Hoy en día algunos observables que se consideraban no comparables podrían considerarse comparables mediante otros observables
asociados a ellos, por ejemplo, unrostro se considera bello cuando sigue determinadas proporciones que sí pueden ser comparadas con
las de otro rostro, o bien cuando se definen determinados patrones de belleza.

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⇒ podemos operar entre observables comparables sin más que tener en cuenta la relación entre
razones. Esta comparación frente a (A0) permite definir el concepto de unidad de una magnitud.
Unidad de una magnitud: Es unacantidad UA de dicha magnitud, elegida arbitrariamente,
respecto a la que se compara cualquier otra candidad de la misma magnitud:
(A)
= n ⇐⇒ (A) = nUA
UA
n me indica las veces que la cantidad (A) contiene la unidad UA y a ese número lo llamamos medida.
Medida: Razón que se obtiene al comparar una cantidad (A) con la unidad UA :
(A) = nUA
cantidad = medida × unidad

Si tenemos otra unidad UA′ paracomparar la (A) la nueva medida va a ser distinta:
(A)
(UA′ )
n
′
= n =⇒ ′ =
UA′
n
(UA)
es decir el cociente de las medidas es igual a la razón inversa del cociente de las unidades.
Las magnitudes se clasifican en:
Primarias: Aquellas que no vienen definidas a través de otras magnitudes mediante relación o
fórmula.
Secundarias: Vienen definidas a partir de otras a través de fórmulas.
Ejemplo:...