Cantidades Físicas Las cantidades físicas son aquellas que combinados con números representan una magnitud. Ejemplo: 40N , .47ft , 3.28s
El Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del Sistema Métrico Decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesos y Medidas con sede en Francia. En él se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas: • Longitud • Masa • Tiempo • Intensidad eléctrica • Temperatura • Intensidad luminosa • Cantidad de sustancia También establece muchas magnitudes derivadas, que no necesitan de un patrón, por estar compuestas de magnitudes fundamentales • Unidad de volumen o metro cúbico, resultado de combinar tres veces la longitud. • Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar masa (magnitud básica) con volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cúbico. Carece de nombre especial. • Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza = masa × aceleración). La masa es una de las magnitudes básicas; la aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg • m • s-2) es derivada, de nombre especial: newton. • Unidad de energía. Es la energía necesaria para mover un objeto una distancia de un metro aplicándole una fuerza de un newton; es decir, fuerza por distancia. Se le denomina julio (unidad) (en inglés, joule). Su símbolo es J. Por tanto, J = N • m.
Medición, Unidades de longitud La longitud es una magnitud fundamental creada para medir la distancia entre dos puntos. Existen diversos sistemas de unidades para esta magnitud física. Múltiplos del metro: • yottametro (Ym): 1024 metros = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 metros • zettametro (Zm): 1021 metros = 1 000 000 000 000 000 000 000 metros • exámetro (Em): 1018 metros = 1 000 000 000 000 000 000 metros • petámetro (Pm): 1015 metros = 1 000 000 000 000 000 metros • terámetro (Tm): 1012 metros = 1 000 000 000 000 metros • gigámetro (Gm): 109 metros = 1 000 000 000 metros • megámetro (Mm): 106 metros = 1 000 000 metros • miriámetro (Mam): 104 metros = 10 000 metros • kilómetro (km): 103 metros = 1 000 metros • hectómetro (hm): 102 metros = 100 metros • decámetro (dam): 101 metros = 10 metros Submúltiplos del metro: • decímetro (dm): 10-1 metros = 0,1 metros • centímetro (cm): 10-2 metros = 0,01 metros • milímetro (mm): 10-3 metros = 0,001 metros • micrómetro (µm): 10-6 metros = 0,000 001 metros
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nanómetro (nm): 10-9 metros = 0,000 000 001 metros angstrom (Å): 10-10 metros = 0,000 000 000 1 metros picómetro (pm): 10-12 metros = 0,000 000 000 001 metros femtómetro o fermi (fm): 10-15 metros = 0,000 000 000 000 001 metros attómetro (am): 10-18 metros = 0,000 000 000 000 000 001 metros zeptómetro (zm): 10-21 metros = 0,000 000 000 000 000 000 001 metros yoctómetro (ym): 10-24 metros = 0,000 000 000 000 000 000 000 001 metros
Medición, unidades de tiempo. El tiempo es una magnitud física creada para medir el intervalo en el que suceden una serie ordenada de acontecimientos. El sistema de tiempo comúnmente utilizado es el calendario gregoriano y se emplea en ambos sistemas, el Sistema Internacional y el Sistema Anglosajón de Unidades. El segundo es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades, el Sistema Cegesimal de Unidades y el Sistema Técnico de Unidades. Un minuto equivale a 60 segundos y una hora equivale a 3600 segundos. Hasta 1967 se definía como la 86.400ava parte de la duración que tuvo el día solar medio entre los años 1750 y 1890 y, a partir de esa fecha, su medición se hace tomando como base el tiempo atómico. Según la definición del Sistema Internacional de Unidades, un segundo es igual a 9.192.631.770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), medidos a 0 K. Esto tiene por consecuencia que se produzcan desfases entre el segundo como unidad de tiempo astronómico y el segundo medido a partir del tiempo atómico, más estable que la rotación de la Tierra, lo que obliga a ajustes destinados a mantener concordancia entre el tiempo atómico y el tiempo solar medio. Unidades menores de un segundo • El decisegundo es la unidad de tiempo que equivale a la décima de un segundo. Se abrevia ds. 1 ds = 0,1 s = 1x10-1 s Los cronómetros comunes miden los decisegundos. • El centisegundo es la unidad de tiempo que equivale a una centésima de segundo. Se abrevia cs. (1x10-2 s). Los cronómetros comunes pueden medir los centisegundos transcurridos. • El milisegundo es la unidad de tiempo que corresponde a la milésima fracción de un segundo (0,001s o 1x10-3). Su simbología, al igual que otras milésimas partes de distintas magnitudes como pudieran ser la masa o la longitud, viene especificada mediante una "m" minúscula antepuesta a la magnitud fundamental, que en el caso del segundo es una letra "s", resultando: 1 ms = 0.001 segundo = 1 milisegundo • El microsegundo es la unidad de tiempo que equivale a la millonésima parte de un segundo. Un microsegundo = 0.000001 s o 10-6 s • El nanosegundo es la unidad de tiempo que equivale a la mil millonésima parte de un segundo, 10-9. Este tiempo tan corto no se usa en la vida diaria, pero es de interés en ciertas áreas de la física, la química y en la electrónica. Así, un nanosegundo es la duración de un ciclo de reloj de un procesador de 1 GHz, y es también el tiempo que tarda la luz en recorrer aproximadamente 30 cm. • El picosegundo es la unidad de tiempo que equivale a la billonésima parte de un segundo, y se abrevia ps. 1 ps = 1x10-12 s • El femtosegundo es la unidad de tiempo que equivale a la mil billonésima parte de un segundo. Esta fracción de tiempo fue la más pequeña medida hasta el 2004. Se abrevia fs. 1 fs = 1x10-15 s • El attosegundo (de atto) es una unidad de tiempo equivalente a la trillonésima parte de un segundo y se abrevia as. 1 as = 10-18 s
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El zeptosegundo (de zepto) es una unidad de tiempo equivalente a la mil trillónésima parte de un segundo y se abrevia zs. 1 zs = 10-21 s • El yoctosegundo (de yocto) es la unidad de tiempo equivalente a la cuatrillonésima parte de un segundo: 1e-24 segundos = 1 yoctosegundo Agrupación de días
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Semana: Es la agrupación de siete días. La mayoría de los meses tienen aproximadamente 5 semanas. • Octavario: Es la agrupación de ocho días. También es un espacio de ocho días durante la cual la Iglesia celebra una fiesta solemne o hace conmemoración del objeto de ella. • Novenario: Es la agrupación de nueve días. En algunas culturas y religiones se utiliza este término para los nueve rezos o rosarios que se hacen posterior a la muerte de una persona. También es el tiempo durante el que se leen sermones para rendir culto a un santo. • Decena: es la agrupación de diez días. • Quincena: es un período etimológicamente igual a 15 días. Agrupación de meses
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Bimestre es la agrupación de 2 meses. Trimestre es la agrupación de 3 meses. Cuatrimestre es la agrupación de 4 meses. Semestre es la agrupación de 6 meses. Agrupación de años
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Bienio: es un período equivalente a 2 años. Trienio: es un período equivalente a 3 años. Cuatrienio o cuadrienio: es un período equivalente a 4 años. Lustro o quinquenio: es un período equivalente a 5 años. Sexenio: es un período equivalente a 6 años. Septenio: es un período equivalente a 7 años. Decenio o década: es un período equivalente a 10 años. Decalustro: es un período equivalente a 50 años.[cita requerida] Siglo o centuria: es un período equivalente a 100 años. Milenio: es un periodo equivalente a 1000 años
Las cifras significativas (o 'dígitos significativos') representan el uso de una o más escala de incertidumbre en determinadas aproximaciones. Se dice que 2,7 tiene 2 cifras significativas, mientras que 2,70 tiene 3. Para distinguir los ceros que son significativos de los que no son, estos últimos suelen indicarse como potencias de 10. También cuando no se pueden poner más de tres cifras simplemente se le agrega un número a el otro si es 5 o mayor que 5 y si es menor simplemente se deja igual. Ejemplo 5,36789 solo se pueden mostrar tres cifras así que se le suma una unidad a la cifra 6 (6+1=7)ya que la cifra 7 es mayor que 5 así que queda 5,37 y si el número es menor que cinco así 5,36489 y se cortan queda 5,36 por que la cifra 4 es menor que 5. El uso de éstas considera que el último dígito de aproximación es incierto, por ejemplo, al determinar el volumen de un líquido con una probeta cuya resolución es de 1 ml, implica una escala de incertidumbre de 0,5 ml. Así se puede decir que el volumen de 6 ml será realmente de 5,5 ml a 6,5 ml. El volumen anterior se representará entonces como (6,0 ± 0,5) ml. En caso de determinar valores más próximos se tendrían que utilizar otros instrumentos de mayor resolución, por ejemplo, una probeta de divisiones más finas y así obtener (6,0 ± 0,1) ml o algo más satisfactorio según la resolución requerida.
Instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión. Para medir masa: Para medir propiedades eléctricas: • balanza • electrómetro (mide la carga) • báscula • amperímetro (mide la corriente eléctrica) • espectrómetro de masa • galvanómetro (mide la corriente) • catarómetro • óhmetro (mide la resistencia) Para medir tiempo: • calendario • voltímetro (mide la tensión) • cronómetro • vatímetro (mide la potencia eléctrica) • Reloj de arena • multímetro (mide todos los valores anteriores) • reloj • puente de Wheatstone • reloj atómico • osciloscopio Para medir volúmenes • datación radiométrica • Pipeta Para medir longitud: • Cinta métrica • Probeta • Regla graduada • Bureta • Calibre • Matraz aforado Para medir otras magnitudes: • vernier • Caudalímetro (utilizado para medir caudal) • micrómetro • Colorímetro • reloj comparador • Espectroscopio • interferómetro • Microscopio • odómetro • Espectrómetro Para medir ángulos: • goniómetro • Contador geiger • sextante • Radiómetro de Nichols • transportador • Sismógrafo Para medir temperatura: • pHmetro (mide el pH) • termómetro • Pirheliómetro • termopar • Luxómetro (mide el nivel de iluminación) • pirómetro • Sonómetro (mide niveles de presión sonora) Para medir presión: • Dinamómetro (mide la fuerza) • barómetro • manómetro • tubo de Pitot Para medir velocidad: • velocímetro • anemómetro (Para medir la velocidad del viento) • tacómetro (Para medir velocidad de giro de un eje)
Conversión de unidades es la transformación del valor numérico de una magnitud física, expresado en una cierta unidad de medida, en otro valor numérico equivalente y expresado en otra unidad de medida de la misma naturaleza. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de conversión y las tablas de conversión de unidades.
Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de una conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos, por ejemplo si queremos pasar 8 metros a yardas, lo primero que tenemos que hacer, es conocer cuánto vale una yarda en metros para poder transformarlo: una yarda (yd) = 0,914 m, luego dividir 8 entre 0,914 y nos daría como resultado 8,75 yardas. Una cantidad vectorial se especifica totalmente por una magnitud y una dirección. Consiste en un número, una unidad y una dirección. Las cantidades vectoriales son representadas por medio de vectores. Por ejemplo, "una velocidad de 30 km/h" queda totalmente descrita si se define su dirección y sentido: "una velocidad de 30 km/h hacia el norte" a partir de un marco de referencia determinado (los puntos cardinales). Entre algunas cantidades vectoriales comunes en física son: la velocidad, aceleración, desplazamiento, fuerza, cantidad de movimiento entre otras.
Existen diferentes formas de expresar una cantidad vectorial. Una de ellas es la forma polar, que se escribe como un par de coordenadas, en las cuales denotan su magnitud y su dirección. Por ejemplo, La velocidad (30 m/s,60º), quiere decir "velocidad de 30 m/s a 60º desde el origen del marco de referencia dado".