Cantidades físicas , magnitudes

Cantidades físicas

Las cantidades físicas son aquellas que combinados con números representan una magnitud. La magnitud de una cantidad física se especifica completamente con un número y una unidad por ejemplo: 20 litros. Cada cantidad física se define indicando como se mide, dependiendo del dispositivo de medición, cada cantidad puede ser expresada en varias unidades diferentes.

Sistema de unidades

El sistema internacional de unidades se llama “systeme international d¨Unites” (SI) y es en esencia el mismo que se conoce como sistema métrico. El comité internacional de pesas y medidas ha establecido siete cantidades básicas y ha asignado unidades básicas y los símbolos para representar esas unidades básicas.[pic 1]

Es posible medir muchas cantidades, tales como el volumen, presión, velocidad y fuerza, que son combinaciones de dos o  más cantidades fundamentales. Sin embargo, nadie ha encontrado jamás una medida que no pueda ser expresada en términos de longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, intensidad luminosa o cantidad de sustancia. Las combinaciones de estas cantidades se denominan cantidades derivadas y se miden en unidades derivadas.

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Medición de longitud y tiempo

Metro

El estándar de longitud del sistema métrico originalmente se definió en términos de la instancia del polo norte hasta el ecuador. Esta distancia es aproximadamente de 10000 kilómetros (o en esa época de pensó que lo era). Se determinó con cuidado la diezmillonésima parte de esta distancia, el metro, y se marcó  por medio de delgadas rayas sobre una barra fabricada con una aleación de platino e iridio. Esta barra se conserva en la oficina  internacional de pesas y medidas, en Francia. Después, el metro estándar fue calibrado en términos de la longitud de inda de la luz, como 165073.73 veces la longitud de onda de la luz naranja emitida por los átomos del gas Kriptón-86. Ahora el metro se define como la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo 1/229792458 de segundo.

Segundo

La unidad oficial del tiempo, tanto para el sistema inglés como para el métrico, es el segundo. Hasta 1956 se definió en términos del día sola medio, el cual se dividió en 24 horas; cada hora se dividió en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos.

Cifras significativas

El grado de incertidumbre de una medida está incluido en la forma en que expresamos la misma. Cuando medimos sólo podemos obtener cierto número de dígitos. Cuando realizamos un cálculo matemático con esta medida, el error o incertidumbre se propaga y aumenta. Entonces, ¿Cuántos lugares decimales debemos utilizar al expresar una medida? Para contestar esta pregunta haremos referencia a las cifras significativas.

Las cifras significativas o dígitos significativos en una medida experimental incluyen todos los números que pueden ser leídos de la escala más un número estimado. Por ejemplo. Si utilizamos un metro para medir la longitud de un objeto podemos decir que la medida es 0.9345 metros. Los primeros tres dígitos a la derecha del punto decimal fueron leídos de la escala. Por otro lado el cinco es el número estimado.

El número de cifras significativas incluidas en un resultado se puede determinar de la siguiente manera:

1.  El dígito más a la izquierda, distinto de cero, es el más significativo. Por ejemplo: el uno en 106.9 y el siete en 0.0073 son los más significativos.

2.  Si no hay punto decimal, el dígito distinto de cero más a la derecha, es el menos significativo. Por ejemplo el cuatro en 240 es el menos significativo.
 
3.  Si hay un punto decimal, el dígito más a la derecha aun cuando sea cero es el menos significativo.

4.   Todos los dígitos entre el más significativo y el menos significativo, se consideran significativos.

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