Cantidades fisicas y medidas

1. Magnitudes Físicas y
Unidades

2. Unidades fundamentales del Sistema
Internacional y el Sistema Inglés.
La física es una ciencia basada en las
observaciones y medidas de los fenómenos
físicos. Por consiguiente, es esencial que al
empezar el estudio de la ella nos
familiaricemos con las unidades mediante
las cuales se efectuarán las mediciones

3. MAGNITUDES FÍSICAS
Por ser una ciencia experimental, la física utiliza las
magnitudes para efectuar cálculos en la solución de
problemas. Magnitud es todo lo que puede ser medido.
Las dimensiones de un cuerpo, tales como la longitud,
ancho, alto, masa, tiempo, son ejemplos de magnitudes.
Medir es comparar una magnitud con otra de la misma
clase.
La magnitud de una cantidad física es dada por un número
y una unidad. La unidad es precisamente lo esencial, y el
número expresa la magnitud.

4. SISTEMAS DE MEDIDAS Y UNIDADES PATRÓN
Actualmente existen dos sistemas de unidades de medida:
el Sistema Inglés, que se aplica en Estados Unidos de
Norteamérica, Inglaterra y Australia, y el Sistema
Internacional o Métrico Decimal, que es usado en el
resto del mundo.
Cada uno de los sistemas tienen sus estándares de longitud,
masa y tiempo; a estas unidades se les denomina
fundamentales porque casi todas las demás pueden
medirse en función de ellas.

5. El Sistema Inglés utiliza como unidad fundamental de
longitud el pie, la libra como unidad de masa y el segundo
como unidad de tiempo.
El Sistema Inglés o Métrico fue creado en Francia después
de la Revolución francesa (1791), es muy utilizado por los
científicos y se divide en dos sistemas de unidades: el
primero usa para la longitud el centímetro, para la masa el
gramo y para el tiempo el segundo; se le conoce como
sistema centímetro-gramo-segundo y se abrevia c.g.s.;
actualmente, se ha sustituido por el sistema m.k.s., donde
la unidad de longitud es el metro, la de masa es el
kilogramo y la de tiempo el segundo; también se le conoce
como sistema kilogramo-metro-segundo.
El Sistema Inglés

6. La ventaja del Sistema Internacional es que utiliza el
sistema decimal, y relaciona las unidades ya sea
multiplicando o dividiendo las cantidades entre 10.
En 1960 en París, durante la Conferencia Internacional
sobre Pesas y Medidas, se definieron las unidades del
Sistema Internacional (SI) y se pusieron en vigencia.
Actualmente, los países de habla inglesa se hallan en vías de
adoptar el sistema m.k.s.
Sistema Internacional

7. ESTÁNDARES DE UNIDADES DE MEDIDA
El metro fue definido originalmente como la diezmillonésima parte de
la distancia del Polo Norte al Ecuador.
Se determinó cuidadosamente sobre una barra de una aleación de
platino e iridio la longitud exacta del metro. Actualmente el metro
patrón se encuentra en Francia, en la Oficina Internacional de Pesas y
Medidas.
Posteriormente, el metro estándar se definió en términos de la longitud
de la onda de luz, como 1 650 763.73 veces la longitud de onda de la luz
naranja emitida por los átomos del gas Kr 86, (Kriptón 86).
Actualmente el metro se define como la longitud de la trayectoria
recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299
792 458 de segundo.

8. El kilogramo, estándar de masa, es un bloque de platino
que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y
Medidas de Francia. El kilogramo es igual a 1 000 gramos.
Un gramo masa es la masa de un centímetro cúbico de agua
a una temperatura de 4 grados Celsius.
La libra estándar se define hoy en términos del kilogramo
estándar; la masa de una libra es igual a 0.4536 kilogramos.
ESTÁNDARES DE UNIDADES DE MEDIDA

9. El segundo es la unidad oficial de tiempo para los sistemas
inglés y métrico decimal. Anteriormente fue definido en
términos del día solar medio, el cual fue dividido en 24
horas, cada hora en 60 minutos y cada minuto en 60
segundos; por lo tanto se definió como 1186 400 parte del
día solar medio. En 1964, el segundo se definió como el
tiempo que tarda un átomo de Csl33 (Cesio 133) en realizar
9 162 631 770 vibraciones.
ESTÁNDARES DE UNIDADES DE MEDIDA

10. El newton (en honor de sir Isaac Newton) es la fuerza
requerida para acelerar un kilogramo masa en un metro por
segundo.
El joule es la cantidad de trabajo realizado por una fuerza
de 1 newton que actúa sobre una distancia de un metro.
El joule se asocia con el calor específico del agua a 15 grados
Celsius, y el valor 4 185.5 joules/kilogramo es conocido
como equivalente mecánico del calor.
ESTÁNDARES DE UNIDADES DE MEDIDA

11. El ampere se define como la cantidad de corriente eléctrica constante
que, si se mantiene en dos conductores paralelos de longitud infinita y
de sección transversal despreciable que están separadas un metro en el
vacío, produce entre ellas una fuerza igual a 2 x 107 newtons por metro
de longitud.
El kelvin (en honor de lord Kelvin) se define como 1/273.15 la
temperatura termodinámica del punto triple del agua (punto en que el
hielo, el agua en su estado líquido y el vapor de agua coexisten en
equilibrio); actualmente se ha adoptado el nombre de kelvin en lugar
de grado kelvin.
ESTÁNDARES DE UNIDADES DE MEDIDA

12. Cantidad Unidad Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Unidades Patrón
Cantidad Unidad Símbolo
Fuerza Newton N
Energía Joule J
Corriente Ampere A
Temperatura Kelvin K

13. MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DE MEDICIÓN
En muchas ocasiones tenemos magnitudes muy
grandes o muy pequeñas, para las cuales no nos
son útiles las unidades que acabamos de estudiar.
Para estas magnitudes, hemos de utilizar otras
unidades derivadas. En las tablas 2 y 3 se
presentan los prefijos, símbolos y su valor
exponencial para múltiples y submúltiplos, datos
que serán muy útiles en este curso.

14. Prefijos para Múltiplos en el Sistema Internacional
Prefijo Símbolo Valor
exponencial
Exa E 10
18
Peta P 10
15
Tera T 10
12
Giga G 10
9
Mega M 10
6
Kilo K 10
3
hecto H 10
2
deca Dc 10
1
UNIDAD

15. Prefijo Símbolo Valor
exponencial
deci D 10-
1
centi C 10
-2
Mili M 10
-3
Micro U 10
-6
Nano N 10
-9
Pico P 10
-12
femto F 10
-15
atto a 10
-18
UNIDAD
Prefijos para submúltiplos en el Sistema
Internacional