Denominamos magnitudes físicas a todas aquellas propiedades de los cuerpos del Universo que se pueden medir, es decir, a aquellas a las cuales podemos otorgar un número o valor; se representan por un símbolo, que suele ser una letra.

Algunas de las magnitudes físicas y sus símbolos son los siguientes:

Magnitud física

masa longitud tiempo fuerza volumen densidad intensidad

de corriente

Símbolo m r t F V ρ I

Denominamos unidad de una magnitud física a aquella cantidad a la cual, por convenio, se le ha dado el valor 1. Las unidades se representar por símbolos, que también suelen ser letras.

Cuando medimos, damos un valor a la magnitud comparándola con la unidad. Por ejemplo:

Magnitud física Unidades Masa

Tiempo

Longitud

Temperatura

kilogramo, libra, gramo...

segundo, minuto, hora, día, año...

metro, pie, pulgada...

grado centígrado, grado kelvin...

Sistemas de unidades. El sistema internacional de unidades.

Denominamos sistema internacional de unidades (SI) al sistema de unidades universal, utilizado en todos los países del mundo. Según este sistema, se considera que la masa, la longitud y el tiempo son magnitudes fundamentales.

Unidades del sistema internacional (SI)

Magnitudes físicas fundamentales Algunas magnitudes físicas derivadas

Magnitud física

Símbolo

Unidad (SI)

(símbolo)

Ecuación

dimensional

Magnitud física

Símbolo

Unidad (SI)

(símbolo)

Ecuación

dimensional

Longitud

Tiempo

Masa

Temperatura

r, x, y

t

m

T

metro (m)

segundo (s)

kilogramo (kg)

LTM

 

Superficie

Volumen

Velocidad

Aceleració

A

V

v

a

m2

m3

m/s

m/s2

L2

L3

LT-1

LT-2

Intensidad

de corriente

Cantidad

de materia

Intensidad

luminosa

I

 

n

 

I

 

grado kelvin (k)

amperio (A)

 

mol (mol)

 

candela (cd)

 

n

Fuerza

Trabajo

Presión

 

 

F

W

P

 

Newton (N)

Joule (J)

Pascal (Pa)

MLT-2

ML2T-2

ML-1T-2

 

Para entender por que hay magnitudes físicas y magnitudes derivadas, pensemos en el procedimiento que seguimos para medir la densidad de un cuerpo prismático:

Primero medimos el largo (L1), el ancho (L2) y el alto (L3), con la ayuda de una regla o un pie de rey. Calculamos su volumen como V = L1 L2 L3

Después medimos su masa (m) con una balanza.

Por último, podemos calcular su densidad aplicando la expresión correspondiente:

ρ = m/V

Las longitudes y la masa del prisma han sido medidas de manera directa utilizando un aparato. En cambio, la densidad y el volumen se han medido de manera indirecta, utilizando medidas directas y aplicando una expresión matemática.

   Consideramos magnitudes fundamentales aquellas que no dependen de ninguna otra magnitud y que, en principio se pueden determinar mediante una medida directa, y magnitudes derivadas aquellas se derivan de las fundamentales y que se pueden determinar a partir de ellas utilizando las expresiones adecuadas.

Las magnitudes fundamentales del SI son la masa, la longitud, el tiempo, la temperatura, la intensidad de corriente, la cantidad de materia y la intensidad luminosa.

Para indicar que una magnitud es derivada utilizamos su ecuación dimensional, que pone de manifiesto como se calcula a partir de las magnitudes fundamentales; masa (M), longitud (L) y tiempo (T). Así, por ejemplo, la ecuación dimensional de la densidad será ML-3. Puedes ver más ejemplos en la tabla del SI de la página anterior.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES

Las magnitudes fundamentales y la unidad correspondiente a cada

magnitud fundamental. Una magnitud fundamental es aquella que se define

por sí misma y es independiente de las demás (masa, tiempo, longitud,

etc.).

LONGITUD: Es la medida del espacio o la distancia que hay entre dos

puntos. La longitud de un objeto es la distancia entre sus extremos, su

extensión lineal medida de principio a fin.

MASA: Es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo.

TIEMPO: Es la magnitud fisica que mide la duración o separación de

acontecimientos sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA: Se denomina

intensidad de corriente eléctrica a la cantidad de electrones que

pasa a través de una sección del conductor en la unidad de

tiempo.

TEMPERATURA: Es una magnitud referida a las nociones comunes de

calor o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una

temperatura mayor.

Intensidad luminosa: En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que emerge, atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ángulo solido.

CANTIDAD DE SUSTANCIA: Su unidad es el mol. Surge de la necesidad de contar partículas o entidades elementales microscópicas indirectamente a partir de medidas macroscópicas (como la masa o el volumen). Se utiliza para contar partículas

. MAGNITUDES DERIVADAS.

VELOCIDAD: Es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto

en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo.

AREA: Área es la extensión o superficie comprendida dentro de una figura (de dos

dimensiones), expresada en unidades de medida denominadas superficiales

VOLUMEN: Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo.

VELOCIDAD: Es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto

en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo.

FUERZA: se puede definir como una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos

(efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento

si estaban inmóviles.

TRABAJO: El trabajo, en mecánica clásica, es el producto de una fuerza por la

distancia que recorre y por el coseno del ángulo que forman ambas magnitudes

vectoriales entre sí.

La unidad del trabajo es el JOULE.

ENERGIA: Es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema y

que permanece invariable con el tiempo en los sistemas aislados. La unidad de la

energia es el Joule.

VENTAJAS DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE MAGNITUDES

Unicidad: existe una y solamente una unidad para cada cantidad física (ej: el metro para

longitud, el kilogramo para masa, el segundo para tiempo). A partir de estas unidades,

conocidas por fundamentales, se derivan todas las demás.

Uniformidad: elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos.

Relación decimal entre múltiplos y submúltiplos: la base 10 es apropiada para el manejo

de la unidad de cada cantidad física y el uso de prefijos facilita la comunicación oral y

escrita.

Coherencia: evita interpretaciones erróneas.

Magnitud físicafundamental

Unidad básicao fundamentalSímbolo

ObservacionesLongitud

metrom

Se define en función de lavelocidad de la luz

Tiemposegundo

sSe define en función del

tiempo atómicoMasa

kilogramokg

Es la masa del "cilindropatrón" custodiado en

Sevres, Francia.

Intensidad de

corriente

eléctricaamperiooampere

ASe define a partir delcampo

eléctricoTemperatura

kelvinK

Se define a partir de la

temperatura termodinámica

del punto triple del agua.Cantidad de

sustanciamolmol

Véase también Número deAvogadroIntensidadluminosacandela

cdVéase también conceptos

relacionados

Definiciones de las unidades básicas •

Kelvin (K). Unidad de temperatura termodinámica. Definición: Un kelvin es la temperatura termodinámica correspondiente a la fracción

1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. •

Segundo (s). Unidad de tiempo. Definición: El segundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de la

radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos

del estado fundamental del átomo decesio 133.•

Metro (m). Unidad de longitud. Definición: Un metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por laluz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo. •

Kilogramo (kg). Unidad de masa. Definición: Un kilogramo es una masa igual a la almacenada en un prototipo. •

Amperio (A). Unidad de intensidad de corriente eléctrica. Definición: Un amperio es la intensidad de una corriente constante que

manteniéndose en dosconductores paralelos, rectilíneos, de longitud

infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un

metro uno de otro en elvacío, produciría una fuerza igual a 2•10-7

newton por metro de longitud.•

Mol (mol). Unidad de cantidad de sustancia. Definición: Un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas

entidades elementales comoátom os hay en 0,012 kilogramos decarbono 12. Cuando se

emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas. •

Candela (cd). Unidad de intensidad luminosa.

Definición: Una candela es la intensidad luminosa, en una dirección

dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de

frecuencia 540•1012hercios y cuya intensidad energética en dicha

dirección es 1/683vatios porestereorradián