- La física y las
matemáticas - Sistemas de
unidades - Equivalencia de las
unidades inglesas - Transformación
de unidades - Aparatos de
medición - Práctica #1.
Mediciones - Bibliografía
Información
Previa
La física
y las matemáticas
El notable avance de la Física actual es
debido a la adopción
de un método
matemático en la observación y experimentación de los
fenómenos físicos. El primer paso es la medición o sea utilizar las cantidades
numéricas para representar la magnitud de alguna propiedad o
fenómeno físico y poder luego,
mediante generalizaciones algebraicas, representar una ley en
términos matemáticos.
MEDICIONES
MEDIR una magnitud es compararla con otra de una misma
especie que se toma como unidad.
Por ejemplo, si tomo como unidad el volumen de un
vaso, puedo compararlo con el de una cubeta, averiguando
cuántos vasos de agua le caben
a la cubeta.
Para medir las diferentes especies de magnitudes es
preciso tener tantas unidades particulares como clases de
magnitudes haya que medir.
Como presentaría grandes desventajas el escoger
estas unidades independientemente unas de otras, de modo
arbitrario, se han elegido por acuerdos internacionales
determinados sistemas de
unidades.
Para establecer un sistema de
unidades, se escogen arbitrariamente tres unidades principales,
llamadas fundamentales y a partir de estas tres, se deducen o
derivan todas las demás, por lo cual reciben estas
últimas el nombre de unidades derivadas.
Sistemas de
unidades
SISTEMAS ABSOLUTOS
Toman como unidades fundamentales la longitud, la masa y
el tiempo. Se
llaman absolutos porque sus unidades, tomadas del sistema
métrico decimal, son independientes de cualquier otra
magnitud física.
l.- SISTEMA M.K.S. ABSOLUTO (Metro, Kilogramo,
Segundo).
El nombre del sistema está tomado de las
iniciales de sus unidades fundamentales.
La unidad de longitud del sistema M.K.S. es el metro.
Antiguamente se definía como la diezmillonésima
parte del cuadrante del meridiano terrestre; pero como los
meridianos terrestres no son todos de igual tamaño, se
abandonó la anterior definición y se tomó la
siguiente
METRO: longitud del espacio recorrido por la
luz en el
vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de
segundo.
Cada país tiene una copia exacta del metro
patrón en su propia oficina de pesas
y medidas, que sirve para verificar las dimensiones de las
demás reglas o cintas métricas que se
fabriquen.
La unidad de masa del sistema M.K.S. es el
Kilogramo.
KILOGRAMO es una masa igual a la del kilogramo
patrón que se conserva en la Oficina Internacional de
pesas y medidas.
Un kilogramo (abreviado: Kg.) es aproximadamente
igual a la masa de un decímetro cúbico de
agua destilada a 4°C.
La unidad de tiempo de todos los sistemas de unidades es
el "segundo"
EL SEGUNDO se define como la duración de
9.192.631.770 periodos de la radiación
correspondiente a la transición entre los dos niveles
hiperfinos del estado
fundamental del átomo de
cesio 133.
2.-SISTEMA C. G. S. ABSOLUTO (Centímetro, Gramo,
segundo).
El sistema C.G.S. llamado también sistema
Cegesimal, es usado particularmente en trabajos
científicos. Sus unidades son submúltiplos del
sistema M.K.S. absoluto.
La Unidad de longitud: Es el CENTIMETRO, o
centésima parte del metro.
La Unidad de masa: Es el GRAMO, o milésima parte
del kilogramo.
La Unidad de tiempo: Es el SEGUNDO.
SISTEMAS GRAVITACIONALES.
Se llaman gravitacionales porque utilizan para la
determinación de una de sus unidades fundamentales una
magnitud que depende de la gravedad terrestre. En lugar de la
masa de una muestra
patrón que en cualquier parte del universo tiene el
mismo valor, adoptan
como unidad su peso o fuerza con que
es atraída ésta por la gravedad, en un punto
determinado de la Tierra, a
saber la ciudad de París, o en lugares situados a su misma
latitud (48°) y aproximadamente al nivel del mar.
3.-SISTEMA M. Kp. S. GRAVITACIONAL (Metro, Kilopond,
Segundo)
Llamado sistema técnico por ser utilizado
principalmente en cálculos industriales o de ingeniería. Las unidades de longitud y
tiempo son las mismas que en el sistema M. K. S. absoluto, pero
la unidad de fuerza sustituye a la de masa.
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