La medición y el Sistema Internacional
Para describir con precisión algún fenómeno de la Naturaleza,primero necesitamos observarlo y medirlo.Las cantidades que se pueden medir se llaman MAGNITUDES. La ciencia sólo trabaja con magnitudes,y la física sólo con algunas de ellas.
Los patrones y el Sistema Internacional
Medir es comparar contra un objeto al que se llama PATRÓN.Durante muchos siglos cada país,cada pueblo ,tenía su propio sistema para medir.Por ejemplo,se usaban objetos como: varas,recipientes de la localidad,o el pulgar,el pie o cualquier parte del cuerpo de algún gobernante en turno.
Medir es comparar contra un objeto al que se llama PATRÓN.Durante muchos siglos cada país,cada pueblo ,tenía su propio sistema para medir.Por ejemplo,se usaban objetos como: varas,recipientes de la localidad,o el pulgar,el pie o cualquier parte del cuerpo de algún gobernante en turno.
Medidas Antiguas de LONGITUD,PESO Y LÍQUIDOS
Actualmente existen dos sistemas de unidades de medida:el sistema inglés,que se aplica en Estados Unidos,Inglaterra y Australia.
El Newton(N) (llamado así en honor de issac Newton) es la fuerza necesaria para proporcionar unaaceleración de 1 m/s al cuadrado a un objeto cuya masa es de 1 kg , es una unidad derivada del SI.
Y el sistema métrico decimal,que se utiliza en el resto del mundo.
Cada uno de los sistemas tiene sus estándares de longitud,masa y tiempo; a estas unidadesse les denominafundamentales por que casi todas las demás pueden medirse en función de ellas.
Las unidades fundamentales del sistema internacional(SI) , al igual que para el resto de sistemas de unidades , se definen de acuerdo con patrones avalados internacionalmente.
El sistema inglés utiliza como unidad fundamental de longitud el pie (ft) , la libra (lb) como unidad de masa y el segundo (s) como unidad de tiempo.
El sitema métrico decimal fue creado en Francia en 1791. Es generalmente utilizado por los científicos y se divide en dos sistemas de unidades: el primero se vale del centímetro para la longitud, del gramo para la masa y del segundo para el tiempo ; se le conoce como sistema centímetro-gramo-segundo y se abrevia cgs .
Actualmente , se ha sustituido por el sistema de unidades fundamentales , donde la unidad de longitud es el metro ; la de masa el kilogramo, y la de tiempo, el segundo; también se le conoce como sistemametro-kilogramo- segundo o mks.
Estándares de unidades de medida
EL METRO fue definido originalmente como la diezmillonésima parte de la distancia del Polo Norte al Ecuador .Su lonngitud exacta se determinó sobre una barra de una aleación de platino de iridio . 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 del átomo de Kr86 (kriptón 86) como 1 650 763 .73 veces la longitud de onda de la luz naranja emitida por los átomos de ese gas.
ACTUALMENTE 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.
EL Kilogramo estándar de masa (kg) es un bloque de platino que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Francia. 1 kg= 1000 gramos.
Un Gramo masa (g) es la masa de un centímetro cúbico de agua a una temperatura de 4 grados Celcius. Actualmente es un submúltiplo del kilogramo y se interpreta como la milésima parte de éste. 1 g= 0,001 kg .
La libra estándar (lb) se define hoy en términos del kilogramo estándar ; la masa de una libra(lb) = 0.4536 kilogramos = 453.6 gramos.
El segundo (s) es la unidad oficial de tiempo para ambos sistemas,el inglés y el 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 1/86 400 parte del día solar medio .
En 1964 , el segundo se definió como el tiempo que tarda un átomo de Cs 133 (cesio 133) en realizar 9 162 631 770 vibraciones.
El Newton(N) (llamado así en honor de issac Newton) es la fuerza necesaria para proporcionar unaaceleración de 1 m/s al cuadrado a un objeto cuya masa es de 1 kg , es una unidad derivada del SI.
El julio o joule (J) es la cantidad de trabajo realizado por una fuerza de un newton que actúa sobre una distancia de un metro. El joule se asocia con el calor específico de un gramo de agua a 15 grados Celcius, y el valor de 4185.5 joules/kilogramo es conocido como equivalente mecánico de calor.
El Amperio(A) 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 separadas un metro en el vacío, produce entre ellos una fuerza igual a 2x10-7 Newton por cada metro de conductor.
El Kelvin(K) (en honor de lord Kelvin) se define como 1/273.15 la temperatura termodinámica del punto triple del agua(punto en el que el hielo, el agua en su estado líquido y el vapor de agua coexisten en equilibrio).
Las unidades derivadas
Como resultado de una operación con unidades de la misma o diferente especie se obtienen las unidades derivadas por ejemplo:
(m) (m) (m)=m3 , o k/h
Es importante mencionar que las unidades derivadas deben manejarse en el mismo sistema, sea el mks, el inglés o el cgs, para cada caso.
Las operaciones con unidades fundamentales siguen reglas muy sencillas para su aplicación.
a.-Cuando éstas son de la misma especie y se multiplican,su exponente aumenta.
ejemplos: (m) (m) = m2
b.-Cuando se dividen entre sí , se cancelan.
ejemplos:
cm3 / cm2 = (cm) (cm) (cm) / (cm) (cm) = cm
(m/s) / (m/s) = 1
