I.E. “mercedes Cabello de Carbonera” Aula de Innovación Pedagógica
INTRODUCCIÓN A LAS MAGNITUDES FÍSICAS
Se llaman magnitudes a aquellas propiedades que pueden medirse y expresar su resultado mediante un número y una unidad. Son magnitudes las longitud, la masa, el volumen, la cantidad de sustancia, el voltaje, etc. Las siguientes magnitudes se denominan magnitudes físicas fundamentales. Si a estas magnitudes se les añaden dos magnitudes complementarias: el ángulo sólido y el ángulo plano, a partir de ellas pueden expresarse TODAS las demás Lic. Yrma Gutiérrez Viza
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I.E. “mercedes Cabello de Carbonera” Aula de Innovación Pedagógica magnitudes físicas.
Magnitudes Símbolo Longitud x Masa m Tiempo t Temperatura T Intensidad de corriente eléctrica I,i Intensidad luminosa I Cantidad de sustancia mol
1. Magnitud: Es toda propiedad de los cuerpos que se puede medir. Por ejemplo: temperatura, velocidad, masa, peso, etc.
2. CLASIFICACIÓN DE LAS MAGNITUDES 2.1.- Por su Origen ● Magnitudes Fundamentales.- Son aquellas que se toman como base para establecer un sistema de unidades. Ejm. Longitud (L), Masa (M), Tiempo (T), Intensidad de corriente eléctrica (I), etc. ●
Magnitudes Derivadas.- Son aquellas que se expresan en función de las fundamentales. Ejm. Velocidad, Volumen, Fuerza, Aceleración, Energía, etc.
2.2.- Por su Naturaleza ● Magnitudes Escalares.- Son aquellas que quedan perfectamente definidas conociendo su valor numérico y la unidad respectiva. Ejm. Longitud, Masa, Volumen, Temperatura, Tiempo, Trabajo, Carga Eléctrica, etc. ● Magnitudes
Vectoriales.- Son aquellas que quedan perfectamente definidas cuando de ellas se conoce su valor o Intensidad, su dirección y sentido. Ejm. El desplazamiento, La velocidad, La aceleración, La fuerza, El impulso, etc.
1. Medir: Es comparar la magnitud con otra similar, llamada unidad, para averiguar cuántas veces la contiene. Lic. Yrma Gutiérrez Viza
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2. Unidad: Es una cantidad que se adopta como patrón para comparar con ella cantidades de la misma especie. Ejemplo: Cuando decimos que un objeto mide dos metros, estamos indicando que es dos veces mayor que la unidad tomada como patrón, en este caso el metro.
3. Sistema Internacional de unidades: Para resolver el problema que suponía la utilización de unidades diferentes en distintos lugares del mundo, en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas (París, 1960) se estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI). Para ello, se actuó de la siguiente forma:
En primer lugar, se eligieron las magnitudes fundamentales y la unidad correspondiente a cada magnitud fundamental. Una magnitud fundamental es ● aquella que se define por sí misma y es independiente de las demás (masa, tiempo, longitud, etc.). ● En segundo lugar, se definieron las magnitudes derivadas y la unidad correspondiente a cada magnitud derivada. Una magnitud derivada es aquella que se obtiene mediante expresiones matemáticas a partir de las magnitudes fundamentales (densidad, superficie, velocidad). En el cuadro siguiente puedes ver las magnitudes fundamentales del SI, la unidad de cada una de ellas y la abreviatura que se emplea para representarla: ●
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Magnitud fundamental
Unidad
Abreviatura
Longitud
metro
m
Masa
kilogramo
kg
Tiempo
segundo
s
Temperatura
kelvin
K
Intensidad de corriente
amperio
A
Intensidad luminosa
candela
cd
Cantidad de sustancia
mol
mol
● ● ●
● ●
●
●
Longitud: Se mide en metros (m). El metro se define como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299792458 de segundo. Masa: Se mide en kilogramos (kg). El kilogramo se define como la masa de un cilindro que se conserva en Paris. Tiempo: Se mide en segundos (s). El segundo se define como la duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles energéticos hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio133. Temperatura: Se mide en Kelvin (K). El Kelvin se define como el inverso de 273.16 (1/273.16) de la temperatura del punto triple del agua. Cantidad de sustancia: Se mide en moles (mol). El mol se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kg de carbono-12. Intensidad de corriente eléctrica: Se mide en Amperios (A). El Amperio se define como la cantidad de corriente que debe pasar por dos conductores paralelos e infinitos situados en el vacío para que entre ellos haya una fuerza de 0.0000002 Newtons por cada metro de conductor. Intensidad luminosa: Se mide en candelas (cd). La candela se define como la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540000000000000 Hertzios y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
Múltiplos y
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I.E. “mercedes Cabello de Carbonera” Aula de Innovación Pedagógica submúltip los de las unidades del SI
Prefijo
Símbolo
Potencia
Prefijo
Símbolo
Potencia
giga
G
109
deci
d
10-1
mega
M
106
centi
c
10-2
kilo
k
103
mili
m
10-3
hecto
h
102
micro
µ
10-6
deca
da
101
nano
n
10-9
●
En la siguiente tabla aparecen algunas magnitudes derivadas junto a sus unidades: Magnitud
Unidad
Abreviatura
Expresión SI
Superficie
metro cuadrado
m2
m2
Volumen
metro cúbico
m3
m3
Velocidad
metro por segundo
m/s
m/s
Fuerza
newton
N
Kg·m/s2
Energía, trabajo
julio
J
Kg·m2/s2
Densidad
kilogramo/metro cúbico
Kg/m3
Kg/m3
4. ECUACIONES DIMENSIONALES. Ecuación Dimensional.- Son aquellas que sirven para expresar la relación existente entre las magnitudes derivadas y las magnitudes fundamentales. Forma general de la Ecuación Dimensional.- En el S.I. tiene la siguiente forma.
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[x]= LaMbTcId θe Jf Ng Donde: x : Magnitud derivada a, b, c, d, e, f, g : Constantes numéricas Principio de Homogeneidad Dimensional.- Toda ecuación física correcta es dimensionalmente homogénea, esto quiere decir, que cada sumando de una fórmula física debe tener la misma ecuación dimensional. Ejm. Sea la ecuación: x = v Homogeneidad dimensional quiere decir: Observaciones: PAGINAS DE CONSULTA DE MAGNITUDES FISICAS http://www.quimicaweb.net/ciencia/paginas/ magnitudes.html
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