Fundamentos de la Física: Medición, Magnitudes y Sistemas de Unidades

Conceptos Fundamentales de la Física

Los conceptos fundamentales de la física son: espacio, materia y tiempo. Si al menos uno de estos conceptos fundamentales está presente, se le asignará una propiedad básica.

La Medición Científica

La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno, para determinar cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.

Características de un Patrón de Medida

Un patrón de medida debe presentar las siguientes características:

1. Debe ser homogéneo.
2. Debe ser de fácil manejo.
3. Debe ser indestructible.
4. Debe ser universal.

Tipos de Mediciones

Mediciones Directas

Son aquellas en las cuales se establece una comparación de la unidad patrón con el objeto a través de un proceso visual.

Mediciones Indirectas

Son aquellas en las que la medida se obtiene a través de aparatos específicos o procedimientos matemáticos.

Magnitudes Físicas

Una magnitud se define como toda aquella propiedad que puede ser medida (ejemplos: temperatura, masa, tiempo, longitud, volumen, superficie, velocidad, fuerza, presión, etc.).

Clasificación de las Magnitudes

Las magnitudes se clasifican en fundamentales y derivadas.

Magnitudes Fundamentales

Son aquellas que se definen por sí mismas y sirven de base para las demás. Las siete magnitudes fundamentales del Sistema Internacional (SI) son:

• Longitud
• Masa
• Tiempo
• Intensidad de la corriente eléctrica
• Cantidad de sustancia
• Temperatura
• Intensidad luminosa

Magnitudes Derivadas

Son aquellas que provienen de la combinación de magnitudes fundamentales a través de relaciones matemáticas.

Ejemplos de magnitudes derivadas incluyen: velocidad, fuerza, aceleración y presión.

Unidades de Medida

Una unidad es una cantidad arbitraria a la cual se le asigna el valor 1.

Ejemplos de unidades y sus magnitudes correspondientes:

• Metro (m): Unidad de longitud.
• Segundo (s): Unidad de tiempo.
• Kilogramo (kg): Unidad de masa.

Clasificación de las Unidades

Unidades Fundamentales

Son las unidades de las magnitudes fundamentales, elegidas libremente.

Unidades Derivadas

Son aquellas que provienen de la combinación de las unidades fundamentales.

Las unidades secundarias son los múltiplos y submúltiplos de las unidades fundamentales y derivadas.

Sistemas de Unidades

Un sistema de unidades es un conjunto coherente de unidades formado al tomar una unidad de cada magnitud.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

En el ámbito de la mecánica, las magnitudes fundamentales del SI son: longitud, masa y tiempo.

Sus unidades fundamentales son: m (metro), kg (kilogramo) y s (segundo).

Sistema C.G.S. (Centímetro, Gramo, Segundo)

Magnitudes fundamentales: longitud, masa y tiempo.

Unidades: centímetro, gramo y segundo.

Sistema Métrico Decimal

Este sistema se denomina métrico porque su unidad base es el metro y decimal porque su variación se basa en potencias de base 10.