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Tema 3: Estándares, magnitudes y unidades

Conocimiento previo

Qué estándares se utilizan para medir las propiedades de la materia?

¿Cuál es el sistema de medidas más utilizado?

tabla del sistema internacional

El sistema métrico es la organización de unidades empleada por los científicos del mundo y que desde 1960 se le conoce como sistema internacional con su abreviatura SI. Su versión actual presenta siete magnitudes fundamentales: masa, longitud, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, intensidad luminosa y cantidad de sustancia, todas las demás son derivadas, como volumen, densidad y fuerza, entre otros.

Estándares, magnitudes y unidades
En metrología (la ciencia de la medición), un estándar (o etalón) es un objeto, sistema o experimento que tiene una relación definida con una unidad de medida de una cantidad física. Las magnitudes representan cualquier característica de la materia o de cambios que experimenta y que se pueden medir. Pueden ser:
■ Escalares: definidas por un número y una unidad de medida. Por ejemplo: masa y temperatura.
■ Vectoriales: además de presentar número y unidad de medida requieren ser representadas con la dirección, el sentido que tiene, en un
sistema de coordenadas específico. Por ejemplo: fuerza y aceleración.


Magnitudes fundamentales del SI
Son aquellas que la comunidad científica ha seleccionado como base y no deben ser definidas en función de otras magnitudes. En la tabla anterior se encuentran detalladas. Se representan a partir de estas unidades y permiten realizar la conversión a unas mayores o menores de las mismas cantidades, ya que en este sistema la relación se encuentra en múltiplos de 10.

Magnitudes derivadas.Image.

La Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), en su 26ª reunión, define las unidades fundamentales así:
Segundo (s): unidad de tiempo. Se define tomando el valor numérico fijo de la frecuencia de cesio ΔνCs como 9,192,631,770 cuando se expresa en la unidad Hz, que es igual a s–1 .

Metro (m): unidad de longitud. Se define tomando el valor numérico fijo de la velocidad de la luz en el vacío c como 299,792,458 m/s.
Kilogramo (kg): unidad de masa. Se define tomando el valor numérico fijo de la constante de Planck h como 6.62607015 × 10 –34 unidad J/s.
Amperio (A): unidad de corriente eléctrica. Se define tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e como 1.602176634 × 10 –19 C.
Kelvin (K): unidad de temperatura termodinámica. Se define tomando el valor numérico fijo de la constante k de Boltzmann como 1.380649 × 10–23 JK –1.
Mol (mol): unidad de cantidad de sustancia. Un mol contiene exactamente 6.02214076 × 1023 entidades elementales y se denomina número de Avogadro.
Candela (cd): unidad de intensidad luminosa en una dirección dada. Se define tomando el valor numérico fijo de la eficacia luminosa de
la radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz, Kcd, como 683.

Hasta ahora hemos utilizado el sistema internacional (SI); sin embargo existen otros sistemas de unidades: sistema métrico decimal (SMD), sistema cegesimal (CGS), sistema MKS, sistema natural, sistema técnico y sistema inglés.

Actividad

● Define y clasifica las magnitudes como escalares o vectoriales, según sea el caso:
- Densidad
- Tiempo
- Velocidad
- Longitud
● Razona si las unidades expresan la medida con exactitud:
- El auto recorre 200 m.
- La velocidad con la que circula un ciclista es de 10 km.
- La densidad del agua es 1 g/ml.
- Arturo corrió sin parar durante 45 segundos.

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