MAGNITUDES Y SISTEMAS DE UNIDADES

MAGNITUD FÍSICAEs todo aquello que se puede expresar cuantitativamente, dicho en otras palabras es susceptible a ser medido. Sirven para traducir en números los resultados de las observaciones; así el lenguaje que se utiliza en la física será claro, preciso y termínate.

Por su OrigenA) MAGNITUDES FUNDAMENTALES Son aquellas que sirven de base para escribir las demás magnitudes.

B) MAGNITUDES DERIVADASSon aquellas magnitudes que están expresadas en función de las magnitudes fundamentales tales como la velocidad, aceleración, fuerza, trabajo, densidad, presión, etc.

C) MAGNITUDES SUPLEMENTARIASSon dos, realmente no son ni magnitudes fundamentales ni derivadas. Sin embargo se les considera magnitudes fundamentales

Ángulo plano

Ángulo sólido

Por su naturalezaA) MAGNITUDES ESCALARES Son aquellas magnitudes que están perfectamente determinadas con solo conocer su valor numérico y su respectiva unidad.

B) MAGNITUDES VECTORIALESSon aquellas magnitudes que además de conocer su valor numérico y su unidad, se necesita la dirección y sentido para que dicha magnitud quede perfectamente determinada.

SISTEMA DE UNIDADESLa necesidad de tener una unidad homogénea para determinada magnitud, obliga al hombre a definir unidades convencionales.

A) UNIDADES DE BASE Son las unidades respectivas de las magnitudes fundamentales.

Magnitud Unidad SímboloLongitud Metro m

Masa Kilogramo kgTiempo Segundo s

Intensidad de corriente eléctrica Amperio A

Temperatura kelvin KCantidad de

sustancia Mol mol

Intensidad luminosa Candela cd

B) UNIDADES SUPLEMENTARIASSon las unidades correspondientes a las magnitudes suplementarias, sin embargo se les considera como unidades base.

Magnitud Unidad Símbolo

Angulo plano Radian rad

Angulo sólido Estereorradián sr

C) UNIDADES DERIVADASSon las unidades correspondientes a las magnitudes derivadas. A continuación solo se presentaran algunas de ellas.

Magnitud Unidad SímboloFuerza Newton N

Superficie (Área) Metro cuadrado m2

Velocidad Metro por segundo m/s

Volumen Metro cúbico m3

Trabajo Joule JPresión Pascal PaPotencia Watt W

Frecuencia Hertz HCapacidad Eléctrica Faradio f

Resistencia eléctrica Ohm  

D)SISTEMA CEGESIMAL

E)SISTEMA TECNICO GRAVITATORIO

PREFIJOS Todos los nombres de los prefijos se escriben con letra minúscula Los símbolos de los prefijos para formar múltiplos se escriben con letra

mayúscula Los símbolos de los prefijos para formar submúltiplos se escriben con letra

minúscula

1-MULTIPLOSPREFIJO SIMBOLO FACTOR DEMULTIPLICACIONdeca D 101 = 10hecto H 102 = 100kilo k 103 = 1 000mega M 106 = 1 000 000giga G 109 = 1 000 000 000tera T 1012 = 1 000 000 000 000peta P 1015 = 1 000 000 000 000 000exa E 1018 = 1 000 000 000 000 000 000

2-SUBMULTIPLOS

PREFIJO SIMBOLO FACTOR DEMULTIPLICACIONdeci d 10-1 = 0.1centi c 10-2 = 00.1mili m 10-3 = 0.00 1micro u 10-6 = 0.000 001nano n 10-9 = 0.000 000 001pico p 10-12 = 0.000 000 000 001femto f 10-15 = 0.000 000 000 000 001atto a 10-18 = 0.000 000 000 000 000 001

OBSERVACIONES Los símbolos de los múltiplos o submúltiplos se escriben en singular. Al unir un múltiplo o submúltiplo con una unidad del S.I se forma otra

nueva unidad.Ejemplo:

La Escritura, al unir un múltiplo o submúltiplo con una Unidad del S.I se forma otra nueva unidad.

Primero: El número (valor de la magnitud). Segundo: El numero o submúltiplo (dejando un espacio). Tercero: La unidad del S.I (sin dejar espacio).Ejemplo:

Unidad del S.I m metroNuevas unidades Km

cmKilometrocentímetro

20x103 m = 20km ( 20 kilómetros )

36.4x10-6 = 36.4 uf ( 36.4 microfaradios)

CIFRAS SIGNIFACTIVASCifra significativa es aquella que aporta información no ambigua ni superflua acerca de una determinada medida experimental.Las cifras no significativas aparecen como resultado de los cálculos y no tienen significado alguno. 1-Todas la cifras diferentes de cero que expresen cantidades iguales o superiores a la incertidumbre experimental son significativas.

A la hora de contar el numero de cifras exactas o significativas no se tiene en cuenta los ceros que están a la izquierda de la primera cifra no nula.

2-Todos los ceros entre dígitos significativos son significativos.

Numero N° cifras significativas

(3.151692… 0.0001) mm 5

(0.041692… 0.0001) mm 3

Numero N° cifras significativas

9.053 49053 4291 3

3-Los ceros ala izquierda del primer digito que no es cero sirven solamente para fijar la posición del punto decimal y no son significativos.

4-En un numero con dígitos a la derecha del punto decimal, los ceros a la derecha del ultimo numero diferentes de cero son significativos.

Numero N° cifras significativas

0.0071 20.0512 3

0.000001 1

Numero N° cifras significativas

71 271.00 4

0.00300 30.70020 5

5- En un numero que tiene punto decimal y que termina con uno o mas ceros como ( 7100),los ceros con los cuales termina el numero pueden o no ser significativos. El numero es ambiguo en términos de cifras significativas .Se evitan confusiones expresando los números en notación científica .Cuando están expresados en esta forma, todos los dígitos se interpretan como significativos.

Numero N° cifras significativas

2.4x105 22.40x105 3

2.400x105 43x10-5 1

3.0x10-5 2

REGLAS DE OPERACIONES CON CIFRAS SIGNIFICATIVASRegla 1: Los resultados experimentales se expresan con solo una cifra dudosa, e indicando con la incertidumbre en la medida.Regla 2: Las cifras significativas se cuentan de izquierda a derecha, a partir del primer digito diferente de cero y hasta el digito dudoso.Regla 3: Al sumar o restar dos números decimales, el numero de cifras decimales del resultado es igual al de la cantidad con el menor numero de ellas.ATENCION: Un caso de especial interés es el de la resta. Citemos el siguiente ejemplo 40.7876 – 40.7874 = 0.0002Observemos que cada una de las cantidades tiene seis cifras significativas y el resultado posee tan solo una. Al restar se han perdido cifras significativas. Esto es importante tenerlo en cuenta cuando se trabaja con calculadoras o computadores en donde haya cifras que se sumen y se resten. Es conveniente realizar primero las sumas y luego las resta para perder el menor numero de cifras significativas posible.Regla 4: Al multiplicar o dividir dos números ,el numero de cifras significativas del resultado es igual al del factor con menos cifras.

MEDICIONESMedidaEs una unidad la cual determinar su magnitud física, en relación con una unidad de medida preestablecida y convencional. (Torres Papaqui, 2008)

MediciónEs transformar las observaciones en números, a través de los cuales podemos verificar las leyes de la naturaleza. (Torres Papaqui, 2008)

Exactitud:Los resultados son precisos y tienen veracidad. Cuando los resultados son exactos hay ausencia de errores sistemáticos y aleatorios. Se pueden expresar cuantitativamente por la incertidumbre. (Torres Papaqui, 2008)

 Precisión:Proximidad entre resultados de mediciones independientes del mismo mensurado, bajo condiciones estipuladas. Cuando los resultados son precisos, hay ausencia de errores aleatorios. Se puede expresar cuantitativamente por la desviación estándar. (Harris, 2007)