- La física y las matemáticas
- Sistemas de unidades
- Equivalencia de las unidades inglesas
- Transformación de unidades
- Aparatos de medición
- Práctica #1. Mediciones
- Bibliografía
Información Previa
La física y las matemáticas
El notable avance de la Física actual es debido a la adopción de un método matemático en la observación y experimentación de los fenómenos físicos. El primer paso es la medición o sea utilizar las cantidades numéricas para representar la magnitud de alguna propiedad o fenómeno físico y poder luego, mediante generalizaciones algebraicas, representar una ley en términos matemáticos.
MEDICIONES
MEDIR una magnitud es compararla con otra de una misma especie que se toma como unidad.
Por ejemplo, si tomo como unidad el volumen de un vaso, puedo compararlo con el de una cubeta, averiguando cuántos vasos de agua le caben a la cubeta.
Para medir las diferentes especies de magnitudes es preciso tener tantas unidades particulares como clases de magnitudes haya que medir.
Como presentaría grandes desventajas el escoger estas unidades independientemente unas de otras, de modo arbitrario, se han elegido por acuerdos internacionales determinados sistemas de unidades.
Para establecer un sistema de unidades, se escogen arbitrariamente tres unidades principales, llamadas fundamentales y a partir de estas tres, se deducen o derivan todas las demás, por lo cual reciben estas últimas el nombre de unidades derivadas.
Sistemas de unidades
SISTEMAS ABSOLUTOS
Toman como unidades fundamentales la longitud, la masa y el tiempo. Se llaman absolutos porque sus unidades, tomadas del sistema métrico decimal, son independientes de cualquier otra magnitud física.
l.- SISTEMA M.K.S. ABSOLUTO (Metro, Kilogramo, Segundo).
El nombre del sistema está tomado de las iniciales de sus unidades fundamentales.
La unidad de longitud del sistema M.K.S. es el metro. Antiguamente se definía como la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre; pero como los meridianos terrestres no son todos de igual tamaño, se abandonó la anterior definición y se tomó la siguiente
METRO: longitud del espacio recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de segundo.
Cada país tiene una copia exacta del metro patrón en su propia oficina de pesas y medidas, que sirve para verificar las dimensiones de las demás reglas o cintas métricas que se fabriquen.
La unidad de masa del sistema M.K.S. es el Kilogramo.
KILOGRAMO es una masa igual a la del kilogramo patrón que se conserva en la Oficina Internacional de pesas y medidas.
Un kilogramo (abreviado: Kg.) es aproximadamente igual a la masa de un decímetro cúbico de agua destilada a 4°C.
La unidad de tiempo de todos los sistemas de unidades es el "segundo"
EL SEGUNDO se define como la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.
2.-SISTEMA C. G. S. ABSOLUTO (Centímetro, Gramo, segundo).
El sistema C.G.S. llamado también sistema Cegesimal, es usado particularmente en trabajos científicos. Sus unidades son submúltiplos del sistema M.K.S. absoluto.
La Unidad de longitud: Es el CENTIMETRO, o centésima parte del metro.
La Unidad de masa: Es el GRAMO, o milésima parte del kilogramo.
La Unidad de tiempo: Es el SEGUNDO.
SISTEMAS GRAVITACIONALES.
Se llaman gravitacionales porque utilizan para la determinación de una de sus unidades fundamentales una magnitud que depende de la gravedad terrestre. En lugar de la masa de una muestra patrón que en cualquier parte del universo tiene el mismo valor, adoptan como unidad su peso o fuerza con que es atraída ésta por la gravedad, en un punto determinado de la Tierra, a saber la ciudad de París, o en lugares situados a su misma latitud (48°) y aproximadamente al nivel del mar.
3.-SISTEMA M. Kp. S. GRAVITACIONAL (Metro, Kilopond, Segundo)
Llamado sistema técnico por ser utilizado principalmente en cálculos industriales o de ingeniería. Las unidades de longitud y tiempo son las mismas que en el sistema M. K. S. absoluto, pero la unidad de fuerza sustituye a la de masa.
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