Magnitud, cantidad y unidad

1. Magnitud, cantidad y unidad

Una magnitud f´ısica es una propiedad o cualidad medible de un sistema f´ısico, es decir,

a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medici´on. Las magnitudes f´ısicas se miden usando un patr´on que tenga bien definida esa magnitud, y tomando

como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patr´on. Por ejemplo, se

considera que el patr´on principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de

Unidades.

Son algunos ejemplos de magnitudes f´ısicas: la masa, la longitud, el tiempo, la carga el´ectrica, la densidad, la temperatura, la velocidad, la aceleraci´on, y la energ´ıa. En

t´erminos generales, es toda propiedad de los cuerpos que pueda ser medida.

Las magnitudes f´ısicas pueden ser clasificadas de acuerdo a varios criterios, a saber:

Seg´un su expresi´on matem´atica, escalares, vectoriales y tensoriales: Las magnitudes escalares son aquellas que quedan completamente definidas por un n´umero

y las unidades utilizadas para su medida. Esto es, las magnitudes escalares est´an

representadas por el ente matem´atico m´as simple, por un n´umero. Podemos decir

que poseen un m´odulo, pero que carecen de direcci´on. Su valor puede ser independiente del observador (e.g.: la masa, la temperatura, la densidad, etc.) o depender

de la posici´on (e.g.: la energ´ıa potencial), o estado de movimiento del observador

(e.g.: la energ´ıa cin´etica). Las magnitudes vectoriales son aquellas que quedan caracterizadas por una cantidad (intensidad o m´odulo),una direcci´on y un sentido. En

un espacio euclidiano, de no m´as de tres dimensiones, un vector se representa mediante un segmento orientado. Ejemplos de estas magnitudes son: la velocidad, la

aceleraci´on, la fuerza, etc.

Las magnitudes tensoriales son las que caracterizan propiedades o comportamientos

f´ısicos modelizables mediante un conjunto de n´umeros que cambian tensorialmente

al elegir otro sistema de coordenadas asociado a un observador con diferente estado

de movimiento o de orientaci´on.

Seg´un su actividad, extensivas e intensivas: Una magnitud es extensiva cuando depende de la cantidad de sustancia que tiene el cuerpo o sistema. Las magnitudes

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extensivas son aditivas. Si consideramos un sistema f´ısico formado por dos partes

o subsistemas, el valor total de una magnitud extensiva resulta ser la suma de sus

valores en cada una de las dos partes. Ejemplos: la masa y el volumen de un cuerpo

o sistema, la energ´ıa de un sistema termodin´amico, etc.

Una magnitud intensiva es aquella cuyo valor no depende de la cantidad de materia

del sistema. Las magnitudes intensivas tiene el mismo valor para un sistema que

para cada una de sus partes consideradas como subsistemas. Ejemplos: la densidad,

la temperatura y la presi´on de un sistema termodin´amico en equilibrio.

En general, el cociente entre dos magnitudes extensivas da como resultado una

magnitud intensiva. Ejemplo: masa dividida por volumen representa densidad.

El Sistema Internacional de Unidades se basa en dos tipos de magnitudes f´ısicas, las

b´asicas o fundamentales y las derivadas. Las siete que toma como unidades fundamentales

son:

Longitud: metro (m). El metro es la distancia recorrida por la luz en el vac´ıo en 1/299

792 458 segundos. Este patr´on fue establecido en el a˜no 1983.

Tiempo: segundo (s). El segundo es la duraci´on de 9 192 631 770 per´ıodos de la radiaci´on

correspondiente a la transici´on entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del

cesio-133. Este patr´on fue establecido en el a˜no 1967.

Masa: kilogramo (kg). El kilogramo es la masa de un

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