Universidad

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La Medición
Documento No 1- Laboratorio Física Mecánica
Escuela de Física
Oswaldo de J. Gómez López
Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín
odgomez@unalmed.edu.co

La belleza de la ciencia:
“El científico no estudia la naturaleza por la utilidad que le puede dar; la estudia por el gozo que le proporciona, y este gozo se debe a la belleza que hay en ella. Si la naturalezano fuera hermosa, no valdría la pena su estudio y si no valiera la pena conocerla, la vida no merecería ser vivida. Por supuesto que no hablo aquí de aquella belleza que impresiona los sentidos, la belleza de las cualidades y las apariencias; y no es que la desprecie, lejos de mí tal cosa, pero no es esto lo propio de la ciencia. Me refiero a aquella profunda belleza que surge de la armonía, delorden en sus partes y que una pura inteligencia puede captar. Aquella es la que da cuerpo, estructura, por así decir, a las apariencias que halagan nuestros sentidos y sin las cuales la belleza de estos sueños fugitivos sería sólo imperfecta por su vaguedad. Por el contrario, la belleza intelectual se basta a sí misma y es por ella, más quizás que por el bien futuro de la humanidad, que elcientífico consagra su vida a un trabajo largo y difícil”. Henri Poincaré

La función de un sistema de medición, o dispositivo de medida, es presentarle a un observador un valor numérico correspondiente a la variable física que se mide. Lo interesante, y a la vez peculiar, del acto de medir; es que este valor numérico no es igual al valor real de la variable física que se desea medir; este hechoes tan significativo, que exige un estudio específico denominado, Metrología.
Una medición puede efectuarse, con cierta exactitud, por medios matemáticos o gráficos, que son las llamadas características sistemáticas; y también existen medidas que no se pueden cuantificar, en el sentido que no se les puede asociar un número de una forma directa, sino, que requieren de la estadística.

Medición deMasa y de Fuerza
A Arquímedes (287 AC – 212 AC) se le considera el padre de la ciencia mecánica. Es de hacer notar, que un estudio serio sobre el equilibrio y centro de gravedad de los cuerpos data desde esta época, pues en su libro famoso llamado “Sobre el equilibrio de las Superficies” se desarrolla las leyes de la palanca y se discute el problema de encontrar el centro de gravedad decualquier cuerpo dado.
Arquímedes formuló las leyes fundamentales de la “estática”, el estudio de los cuerpos en equilibrio, comenzando por formular los “postulados” y derivando de ellos cierto número de “proposiciones”, muy a la manera de la teoría que usó Euclides en su Geometría. En esta época se hablaba del peso de los cuerpos sin mencionar la masa de los mismos, este hecho supone que no existía unarelación explícita entre la masa y el peso de un cuerpo. Podemos enunciar una proposición muy importante que implica la “Ley fundamental de la palanca” y que perfeccionada a través del tiempo se ha convertido en un dispositivo de medición:

Dos pesos se equilibran a distancias recíprocamente proporcionales a sus pesos

Newton enunció su “Ley de la Gravitación Universal” y en una localidad y encondiciones muy particulares se tiene la relación explícita entre la masa de un cuerpo y su peso

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La fuerza con la cual la tierra atrae a un cuerpo hacia el centro de la tierra es proporcional a su masa

Aquí la fuerza es por definición el peso del cuerpo y [pic]es una constante que depende de la localidad o del laboratorio donde se esté llevando a cabo la medición.
Existen muchosdispositivos para “medir” masa. Desde los más antiguos, hasta los más sofisticados, pero todos basados en un cuerpo patrón universal y en una escala de medida que también se toma por convención universal. Este dispositivo es la balanza, y está calibrada con un objeto patrón universal al que se le ha asignado, por convención, el valor de 1 kg de masa. Así, de la escala de medición, podemos medir...