La Física como ciencia presenta teorías y principios que han sido demostrados con el método científico; cada variable física o cantidad física tiene asociada una o varias unidades físicas. Estudiaremos algunas unidades y los sistemas de medición universalmente reconocidos, sus prefijos y nomenclaturas. También revisaremos la técnica del análisis dimensional para verificar o construir ecuaciones sobre leyes de la física.

Cantidades Físicas: Es todo aquello que tenemos interés de medir en Física. También se conoce como Dimensión Física.

Por ejemplo, cuando observamos un fenómeno relacionado con algunas áreas de la Física, decimos que queremos medir: la distancia, velocidad, tiempo, volumen, temperatura, etc.

A continuación el desarrollo del contenido:

Unidades Físicas: Son los diferentes nombres que se le asignan a las cantidades físicas o dimensiones físicas.

Por ejemplo, para las longitudes, las diversas unidades físicas podrían ser el metro, la yarda, la vara, el centímetro, la pulgada, etc.; para medir tiempo podemos medirlo en segundos, minutos, horas, días, etc.

A continuación la explicación en detalle:

Existen diversos sistemas de medición reconocidos internacionalmente: El Sistema Internacional (S.I. : anteriormente llamado sistema M.K.S.), Sistema Inglés y Sistema Cegesimal (C.G.S.).

En nuestro caso abordaremos las unidades del Sistema Internacional.

Patrones del Sistema Internacional

El Sistema Internacional de Unidades (SI) establece los patrones de medición física utilizados en todo el mundo. Estos patrones se definen de manera precisa y son universalmente aceptados. Algunos de los patrones de medición física en el SI incluyen:

1. Metro: El metro es la unidad de longitud en el SI y se define como la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299,792,458 de segundo.

2. Kilogramo: El kilogramo es la unidad de masa en el SI y se define como la masa del prototipo internacional del kilogramo, que es una esfera de platino-iridio almacenada en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Francia.

3. Segundo: El segundo es la unidad de tiempo en el SI y se define como la duración de 9,192,631,770 oscilaciones de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133.

4. Ampere: El ampere es la unidad de corriente eléctrica en el SI y se define como la corriente constante que, cuando circula en dos conductores paralelos y rectilíneos de longitud infinita y sección circular despreciable y situados a una distancia uno del otro de un metro en el vacío, produce entre estos conductores una fuerza de 2 × 10 ^-7 newton por metro de longitud.

5. Kelvin: El Kelvin es la unidad de temperatura en el SI y se define como la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Estos son solo algunos ejemplos de los patrones de medición física utilizados en el SI. Existen otras unidades para medir diferentes cantidades físicas, como la candela para la intensidad luminosa y el mol para la cantidad de sustancia.

Prefijos del Sistema Internacional

Se utilizan prefijos con las unidades de medición, para representar cantidades grandes o cantidades pequeñas.

En el Sistema Internacional, las tres cantidades físicas o Dimensiones Físicas fundamentales son: la longitud (L), la masa (M) y el tiempo (T). Sus unidades son el metro, el kilogramo y el segundo.

En el Sistema Inglés, esas dimensiones fundamentales son la longitud, la fuerza y el tiempo.

El análisis dimensional es una herramienta útil cuando se debe verificar si las leyes (ecuaciones) físicas son dimensionalmente correctas, es decir, si las cantidades físicas que se comparan, coinciden dimensionalmente.

También esta herramienta es útil cuando la intención es hacer ciencia, descubriendo nuevas leyes o ecuaciones de la Física.

A continuación, el desarrollo de los casos que debes ver y practicar. Debes revisarlo cuantas veces sea necesario hasta estar seguro de que lo has aprendido.

En Física y otras ciencias, a veces es necesario convertir unidades, de un sistema de medición a otro; en Economía por ejemplo, es importante conocer los factores de conversión entre las diferentes monedas que se manejan en los países, para transacciones comerciales. En Astronomía se requiere convertir distancia en años luz. En Medicina, es necesario que el estudiante pueda conocer las combinaciones con cantidades y volúmenes, para tener las diferentes concentraciones de los medicamentos que con frecuencia se presentan como mg/ml.

A continuación se presenta un método para convertir unidades de un sistema a otro.

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Adjuntar los tres casos en un solo archivo. El nombre del archivo debe ser: Apellidos_nombres_1.pdf; por ejemplo: mendoza_ruben_1.pdf       Click aquí