FÍSICA

Tema: LA MEDICIÓN EN FÍSICA Y LOS SISTEMAS DE UNIDADES

Magnitud, medir y unidad de medida

En física, entendemos el mundo a través de la observación y la cuantificación. Para ello, usamos tres conceptos clave:

• Magnitud: Es toda propiedad física que puede medirse y expresarse con un número y una unidad. Ejemplos: masa, tiempo, temperatura, velocidad.

• Medir: Es comparar una magnitud con una unidad patrón previamente definida para determinar cuántas veces dicha unidad está contenida en la magnitud medida.

• Unidad de medida: Es una cantidad estandarizada de una magnitud que se adopta como referencia. Por ejemplo, el metro (m) es la unidad de longitud en el Sistema Internacional.

Desarrollo histórico de las unidades de medida 

En la antigüedad, las personas usaban partes del cuerpo o elementos naturales para medir: el pie, la pulgada (longitud de un pulgar), la cuerda, entre otros. Estos métodos eran poco precisos y variaban entre regiones.

Durante la Revolución Francesa, surgió la necesidad de un sistema universal, preciso y estable. Así nació en 1795 el Sistema Métrico Decimal, que luego evolucionó en el actual Sistema Internacional de Unidades (S.I.), adoptado en 1960 y utilizado hoy por la mayoría de los países del mundo.

Paralelamente, en países como Estados Unidos, el sistema anglosajón (también llamado sistema imperial) se mantuvo en uso. Este sistema utiliza unidades como la pulgada, el pie, la libra, y el galón, basadas en definiciones históricas.

Magnitudes fundamentales y derivadas

Las magnitudes físicas se clasifican en:

a) Magnitudes fundamentales (base)

No dependen de otras para ser definidas. En el S.I., son siete:

b) Magnitudes derivadas

Se obtienen de las fundamentales. Por ejemplo:

Sistemas de unidades absolutos

Son aquellos donde las unidades de masa, longitud y tiempo se definen independientemente. El más importante es el Sistema Internacional (S.I.), basado en el sistema métrico decimal. Las conversiones son decimales (por múltiplos de 10), lo que facilita los cálculos.

El S.I. es el más usado en el mundo: Colombia, la mayoría de América Latina, Europa, Asia y África lo emplean como sistema oficial.

Sistemas de unidades técnicos o gravitacionales 

Estos sistemas utilizan el peso como unidad básica en lugar de la masa. Un ejemplo es el Sistema Técnico de Unidades, que emplea:

Longitud: metro (m)

Tiempo: segundo (s)

Fuerza (peso): kilogramo-fuerza (kgf)

Se usa principalmente en ingeniería y tecnología, aunque ha sido reemplazado en gran parte por el S.I.

Transformación de unidades de un sistema a otro

Para convertir entre el sistema internacional y el anglosajón, se deben utilizar factores de conversión. Algunos ejemplos comunes:

Estas conversiones permiten relacionar mediciones hechas en diferentes sistemas. Por ejemplo, si en un experimento encontramos que un objeto tiene una masa de 2 libras, podemos convertirlo a kilogramos:

2lb×0.4536kg/lb = 0.9072kg

Instrumentos de medición según el tipo de magnitud

En conclusión, la medición en física es el lenguaje que permite describir, analizar, entender y cuantificar los fenómenos naturales. Por eso, es importante conocer los sistemas de unidades, en especial el Sistema Internacional. Saber cómo transformar unidades entre ellos, es indispensable para comprender la física. saber medir con precisión y con las herramientas adecuadas, es indispensable para entender con precisión los fenómenos físicos.