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TEMA. Magnitudes físicas fundamentales y derivadas.
COMPETENCIA: Muestra disponibilidad y entrega en desarrollo de las actividades de práctica
RESULTADOS DE APRENDIZAJE:
Llega a obtener las indicaciones generales sobre la materia
FACILITADOR: Jorge Amilcar López Urbina
.Introducción:
Magnitudes.
Se llama magnitud a toda propiedad física que pueda ser medida. Pueden ser clasificadas en dos clases:
Cantidades dimensionales: Corresponden a magnitudes que están asociadas a dimensiones.
Cantidades adimensionales: Corresponden a magnitudes que pueden ser expresadas sin necesidad de una unidad de medida, pueden ser cocientes entre cantidades dimensiónales.
Magnitudes Fundamentales:
Son aquellas que no se definen en funcion de otras magnitudes fisicas y que sirven de base para obtener las demas magnitudes utilizadas en la fisica. Son las que no derivan de otras, unica es su especie, son el cimiento de la Física, y no se pueden ni multiplicar o dividir entre otras.
Magnitudes Derivadas:
Son las que resultan de multiplicar o dividir entre si las magnitudes fundamentales. Unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI).
Las unidades del Sistema Internacional de Unidades fueron fijadas en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas de París (1960).
Sus siete unidades fundamentales corresponden a las siguientes magnitudes , entre paréntesis sus unidades y respetiva dimension :
• Longitud (metro)(L),
• masa (kilogramo)(M),
• tiempo (segundo)(T),
• intensidad de corriente eléctrica (amperio)(I),
• temperatura termodinámica (kelvin)(θ)),
• cantidad de sustancia (mol)(N)
• intensidad luminosa (candela)(J).
Otros sistemas son:
Sistema Métrico Decimal
El primer sistema de unidades bien definido que hubo en el mundo fue el Sistema Métrico Decimal, implantado en 1795 como resultado de la Convención Mundial de Ciencia celebrada en Paris, Francia; este sistema tiene una división decimal y sus unidades fundamentales son: el metro, el kilogramo-peso y el litro.
Sistema MKS
En 1935 en el Congreso Internacional de los Electricistas celebrado en Bruselas, Bélgica, el Ingeniero Italiano Giovanni Giorgi, propone y logra que se acepte su sistema. Este sistema también recibe el nombre de MKS, cuyas iniciales corresponden al metro, al kilogramo y al segundo como unidades de longitud, masa y tiempo respectivamente.
Sistema Usual en Estados Unidos (SUEU)
Se basa en el sistema inglés, y es muy familiar para todos en Estados Unidos. Usa el pie como unidad de longitud, la libra como unidad de peso o fuerza, y el segundo como unidad de tiempo. En la actualidad, el SUEU está siendo sustituido rápidamente por el sistema internacional, en la ciencia, la tecnología, y en algunos deportes.
Unidades.
En 1960 la Conférence Genérale des Poids et Mesures adoptó el Sistema Internacional de Unidades.
Posteriores reuniones han modificado el sistema y han dispuesto siete unidades básicas:
masa en kilogramos,
longitud en metros,
tiempo en segundos,
corriente en amperios,
temperatura en grados kelvin,
intensidad luminosa en candelas y
cantidad de sustancia en moles.
De estas unidades básicas se derivan todas las demás.
Originalmente todas las unidades se basaban en patrones materiales, por ejemplo, la unidad de longitud estaba basada en una barra de longitud estándar frente a la cual se calibraban los otros patrones, sin embargo con excepción de la unidad de masa, las unidades se basan en la actualidad, en fenómenos físicos en lugar de patrones materiales. Así por ejemplo, la longitud se basa en la distancia recorrida por la luz durante un intervalo de tiempo.
Basar los patrones a fenómenos físicos posibilita a los laboratorios de cualquier lugar del mundo la calibración de sus instrumentos frente a otro patrón de medida sin posibilidad de cometer error alguno.
1.. Masa. El Kilogramo (Kg) se define como la masa de una aleación cilíndrica (90% Platino , 10% Iridio) de igual altura y diámetro , conservado en el International Bureau of Weights and Measures de Sévres, Francia, duplicados de este patrón se conservan en otros países
2.. Longitud . El metro (m) se define como la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 / 299 792 458 de un segundo. En efecto esta definición establece que la velocidad de la luz en el vació es de 299 792 458 metros por segundo
3.-Tiempo . El segundo (s) se define como la duración de 9 192 631 770 periodos de oscilación de la radiación emitida por el átomo de Cesio-133 bajo unas condiciones de resonancia precisas.
4.-Corriente . El Amperio (A) se define como la corriente constante que, si se mantiene en dos conductores rectos y paralelos de longitud infinita, de sección despreciable y situados a una distancia entre ellos de un metro en el vació, se produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10 e -7 Newton por metro de longitud.
5.-Temperatura . El Kelvin (K) se define como la temperatura a la que el agua líquida, sólida y en forma de vapor están en equilibrio (se le conoce como punto triple) y es de 273 16 K.
6.-Intensidad luminosa . La candela (cd) se define como la intensidad luminosa en una sección dada, de una fuente específica que emite radiación monocromática de frecuencia 540 x10e12 Hz y que tiene una intensidad radiante de 1 / 683 Watts por estereorradián (unidad de ángulo sólido).
7.-Cantidad de sustancia . El mol (mol) se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 Kg de un isótopo de Carbono-12.
