Temario de Física Fundamental.

Sistema de Unidades
La medición de cualquier cantidad se hace en relación con un estándar particular o unidad, y esta unidad se debe especificar junto con el valor numérico de la cantidad. Por ejemplo, la longitud se puede medir en unidades tales como pulgadas, pies o millas, o en el sistema métrico en centímetros, metros o kilómetros. Especificar que la longitud de un objeto particular es de18.6 no tiene sentido. Se debe proporcionar la unidad; es claro que 18.6 metros es muy diferente de 18.6 pulgadas o 18.6 milímetros.
Para cualquier unidad que se utilice, como el metro para distancia o el segundo para tiempo, es necesario determinar un estándar o patrón de diferencia que define exactamente cuán largo es un metro o un segundo. Es importante que los estándares que se elijan seanfácilmente reproducibles, de modo que cualquiera que necesite realizar una medición muy exacta pueda referirse al estándar en el laboratorio.
Longitud
El primer estándar verdaderamente internacional fue el metro (abreviado m), establecido como el estándar de longitud por la Academia de Ciencias de Francia en la década de 1790. Originalmente, el metro estándar se eligió como un diezmillonésimo de ladistancia que existe entre el ecuador terrestre y cualquiera de los polos, y se elaboró una barra de platino para elaborar esta longitud. (Un metro es, aproximadamente, la distancia desde la punta de la nariz hasta la punta del dedo de una persona promedio, con el brazo y la mano estirados a un lado). En 1889, el metro se definió con más precisión como la distancia entre dos marcas finamenteseñaladas en una barra de aleación de platino e iridio. En 1960, para ofrecer mayor precisión y facilitar su reproducción, el metro se redefinió como 1, 650,763.73 longitudes de onda de una particular luz anaranjada emitidas por el gas criptón 86. En 1983, el metro fue nuevamente definido, esta vez en términos de la rapidez de la luz (cuyo mejor valor medido en términos de la anterior definición delmetro era de 299, 792,458 m/s , con una incertidumbre de 1 m/s ) . La nueva definición se lee: “El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299, 792,458 m/s de un segundo.”
Las unidades británicas de longitud (pulgada, pie, milla) ahora se definen en términos del metro. La pulgada (que se designa como inch o in, por su nombre eninglés) se define precisamente como 2.54 centímetros (cm; 1 cm = 0.01 m).



Tiempo
La unidad estándar de tiempo es el segundo (s). Durante muchos años, el segundo se definió como 1/86,400 de un día solar medio. En la actualidad, el segundo estándar se define más exactamente en términos de la frecuencia de la radiación emitida por átomos de cesio cuando pasan entre dos estados particulares.[Específicamente, un segundo se define como el tiempo que se requiere para 9, 192, 631,770 periodos de esta radiación.] Por definición, en un minuto (min) existen 60 s y en una hora (h) existen 60 minutos.

Masa
La unidad estándar de masa es el kilogramo (kg). La masa estándar es un cilindro particular de platino-iridio, que se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas cerca deParis, Francia, cuya masa está definida exactamente como 1 kg. [Para propósitos prácticos, un kilogramo pesa aproximadamente 2.2 libras en la Tierra.]
Cuando se trata con átomos y moléculas, por lo general se usa la unidad de masa atómica unificada (u). En términos de kilogramo,
1 u = 1.6605 x 10^-27 kg.







Prefijos de unidad
En el sistema métrico, las unidades más grandes y más pequeñasse definen como múltiplos de 10 a partir de la unidad estándar, y esto hace que los cálculos sean particularmente sencillos. Así, un kilómetro (km) es 1,000 m, 1 centímetro es 1/100 m, 1 milímetro (mm) es 1/1,000 m o 1/10 cm, etcétera. Los prefijos “centi”, “kilo” y otros se aplican no solo a unidades de longitud, sino a unidades de volumen, masa o cualquier otra unidad métrica. Por ejemplo,...