2. Las magnitudes y el Sistema Internacional


Corresponde a la sesi�n de GA 7.2 GRANDES Y PEQUE�AS �MUY... INTERNACIONALES!

Despu�s de un tiempo en que el hombre observ� el universo, le surgieron algunas interrogantes como:

�Cu�l es el tama�o del sol?

�A qu� distancia se encuentra?

�Cu�ntos animales ten�a que cazar?, y un sinf�n de preguntas m�s.

Empez� a comparar los animales que cazaba, con objetos que ten�a a su alrededor, llegando de esta manera al concepto de n�mero; observ� tambi�n que hab�a lugares cercanos y algunos m�s lejanos, hizo una inmensidad de comparaciones m�s, hasta llegar a definir una magnitud como todo aquello que puede ser medido, contado o pesado.

Luego compar� algunas magnitudes con el tama�o de su mano, su pie, o su brazo, y se di� cuenta que los resultados obtenidos con esta forma de medir variaban, porque las personas no ten�an el mismo tama�o en dichas partes de sus cuerpos, entonces la medici�n era diferente por lo que necesit� buscar patrones de medida que fueran m�s precisos, y que al realizar una medici�n, las medidas obtenidas fueran iguales sin importar qui�n las hubiera realizado.

De esa forma se estableci� que medir es comparar la unidad de medida que se toma arbitrariamente con una magnitud cualquiera.

Las magnitudes se clasifican en fundamentales y derivadas.

Las magnitudes fundamentales son las que no se pueden definir a partir de otras, es decir, son las magnitudes b�sicas o elementales, siendo: longitud, masa, tiempo y temperatura, entre otras.

Las magnitudes derivadas son aquellas que se definen a partir de las magnitudes fundamentales como el �rea el volumen y la densidad, entre otras. Para medir estas magnitudes se utilizaron unidades de medida diferentes, form�ndose de esta manera diversos sistemas de unidades como el MKS, CGS, el ingl�s y el decimal, cada pa�s ocupaba el que cre�a conveniente.

Al paso del tiempo los cient�ficos notaron la necesidad de unificar las unidades de medida, por lo que los investigadores franceses se dieron a la tarea de buscar un sistema de unidades que fuera simple y claro, as� tomaron como base el sistema m�trico decimal, form�ndose el Sistema Internacional de Unidades (SI) que es el usado por la mayor�a de las naciones. Estados Unidos e Inglaterra son pa�ses que utilizan el sistema ingl�s de medida.

El cuadro siguiente muestra algunas de las unidades que se utilizan en estos sistemas.

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Sistema Internacional de Unidades (SI)

Las magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional son: longitud, masa, tiempo, temperatura, corriente el�ctrica e intensidad luminosa.

La longitud se utiliza para medir la distancia que existe entre dos puntos, su unidad de medida es el metro patr�n (m) que se define como la emisi�n de 1 650 763.73 veces la longitud de onda de luz del gas kript�n 86.

La cantidad de materia que tiene un cuerpo se conoce como masa, su unidad de medida es el kilogramo patr�n (kg), para poder definir esta unidad primero se define un gramo (g) como la masa que ocupa un cent�metro c�bico (cm3) de agua pura y partiendo de �sta se dice que el kilogramo es la masa de un cilindro de platino iridiado que pesa 1 000 gramos.

El tiempo es el periodo que transcurre de un momento a otro, su unidad patr�n es el segundo (s), en esta definici�n se toma en cuenta que el d�a est� dividido en 24 horas, una hora en 60 minutos y un minuto en 60 segundos.

Entonces 24 x 60 x 60 = 86 400

Por lo tanto un segundo equivale a Graphics del d�a solar medio.

PUNTO TRIPLE DEL AGUA

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La temperatura es el calor promedio que tiene un cuerpo, su unidad patr�n es el kelvin (�K). La escala Kelvin tiene dos puntos fijos que son el cero absoluto (0�K), que es la temperatura m�s baja posible y el punto triple del agua (273.16�K y 4.6 mm Hg) en el cual se presenta en sus tres estados: s�lido, l�quido y gaseoso

Por lo tanto un kelvin (�K) es igual a Graphics del intervalo comprendido entre el cero absoluto y el punto triple del agua.

La unidad de corriente el�ctrica es el amperio, que se define como la corriente que al circular por dos hilos largos paralelos, y separados por un metro en el espacio libre, producir�a una fuerza entre los mismos, debida a sus campos magn�ticos de Graphics N/m.

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La intensidad luminosa o candela que mide el flujo luminoso que emite cualquier fuente de luz, se define como la intensidad luminosa de 1/600 000 de m� de un cuerpo negro a la temperatura de solidificaci�n del platino (2 045 �K).

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Al usar estas unidades de medida., se observa que en ocasiones son muy grandes o muy peque�as para realizar las mediciones que se requieren, por lo tanto, fue necesario crear los m�ltiplos que son medidas mayores a las unidades patr�n y los subm�ltiplos que son magnitudes m�s peque�as que ellas.

La tabla siguiente muestra los prefijos que se utilizan para nombrar a los m�ltiplos y subm�ltiplos.

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Los m�ltiplos y subm�ltiplos se utilizan para un mejor manejo de cantidades y para realizar las conversiones que se requieran empleando las equivalencias.

Por ejemplo:

Para convertir 5 kg a gramos se aplica una regla de tres, de la siguiente forma: se utiliza la equivalencia que ya se conoce

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Entonces se multiplica en forma de cruz

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La multiplicaci�n que se realiza es en la que se conocen los dos factores, y se divide entre la tercera cantidad que se tiene, en este caso es:

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Por lo tanto X = 5 000g

Las equivalencias se utilizan a lo largo del estudio de la f�sica.


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