1.- Hay muchas magnitudes físicas... pero todas se miden.
Lo primero que debes saber es que las magnitudes son propiedades de los cuerpos o fenómenos que podemos medir. Tan sencillo como eso.
Pero ¿cómo medimos una magnitud? Pues… comparándola con algo.
Lo entenderás con un ejemplo. Imagina que mides "el largo de tu salón" y dices que mide 7 metros. Con eso lo que estás diciendo es que un metro (que tomamos como patrón para comparar) cabe 7 veces en el largo del salón.
Así, medir es describir cuantitativamente una propiedad (en nuestro ejemplo la longitud), asociándole un número (en nuestro ejemplo, el 7) y un patrón de referencia (en nuestro ejemplo el metro), al que llamamos unidad de medida.
Lo primero que debes saber es que las magnitudes son propiedades de los cuerpos o fenómenos que podemos medir. Tan sencillo como eso.
Pero ¿cómo medimos una magnitud? Pues… comparándola con algo.
Lo entenderás con un ejemplo. Imagina que mides "el largo de tu salón" y dices que mide 7 metros. Con eso lo que estás diciendo es que un metro (que tomamos como patrón para comparar) cabe 7 veces en el largo del salón.
Así, medir es describir cuantitativamente una propiedad (en nuestro ejemplo la longitud), asociándole un número (en nuestro ejemplo, el 7) y un patrón de referencia (en nuestro ejemplo el metro), al que llamamos unidad de medida.
Medir es asociar a una propiedad de un objeto un número y una unidad de medida.
Todo lo que se puede medir es una magnitud física y todas las magnitudes físicas se pueden medir.
Todo lo que se puede medir es una magnitud física y todas las magnitudes físicas se pueden medir.
Aunque todas las magnitudes se miden, no todas son iguales. Algunas son "más importantes" que otras. Son las que los científicos llaman las magnitudes fundamentales.
MAGNITUD | UNIDAD | SÍMBOLO |
Longitud | metro | m |
Masa | kilogramo | kg |
Tiempo | segundo | s |
Temperatura | Kelvin | K |
Cantidad de sustancia | mol | mol |
Intensidad de corriente | amperio | A |
Intensidad luminosa | candela | cd |
No te preocupes, si alguna te resulta extraña no importa, en este tema solo vamos a trabajar con las más conocidas (las cuatro primeras).
Y luego están todas las demás magnitudes, docenas de ellas, que son las magnitudes derivadas. Por ejemplo, la velocidad, la densidad, la presión, la resistencia eléctrica, el volumen, la superficie…
¿Y en qué se diferencian unas de otras? Pues en que las magnitudes derivadas pueden expresarse siempre empleando alguna "combinación" adecuada de las magnitudes fundamentales.
Y luego están todas las demás magnitudes, docenas de ellas, que son las magnitudes derivadas. Por ejemplo, la velocidad, la densidad, la presión, la resistencia eléctrica, el volumen, la superficie…
¿Y en qué se diferencian unas de otras? Pues en que las magnitudes derivadas pueden expresarse siempre empleando alguna "combinación" adecuada de las magnitudes fundamentales.
Las magnitudes derivadas se expresan a partir de otras llamadas fundamentales.
2.- Algunas magnitudes que están presentes en tu vida diaria.
2.1.- El Volumen
El volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa.
La unidad de volumen en el Sistema Internacional, el que usan los científicos, es el metro cúbico, que se representa con el símbolo m3. En la imagen puedes ver la reconstrucción de 1 m3; se trata de un cubo cuyas aristas miden todas 1 m de longitud.
En nuestra vida cotidiana es más frecuente usar submúltiplos del m3:
El volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa.
La unidad de volumen en el Sistema Internacional, el que usan los científicos, es el metro cúbico, que se representa con el símbolo m3. En la imagen puedes ver la reconstrucción de 1 m3; se trata de un cubo cuyas aristas miden todas 1 m de longitud.
En nuestra vida cotidiana es más frecuente usar submúltiplos del m3:
- El decímetro cúbico (dm3), que es el volumen de un cubo de 10 cm de arista.
- O el centímetro cúbico (cm3), que es el volumen de un cubo de 1 cm de arista (como un dado normal, más o menos)
El volumen de los cuerpos geométricos regulares puede calcularse utilizando fórmulas matemáticas, que son más o menos complicadas según el cuerpo geométrico del que se trate. En la tabla siguiente puedes ver las de los cuerpos más sencillos.
Para ver el volumen de líquido que puede contener un recipiente usamos otra medida que es la capacidad, y la unidad elegida para medirla es el litro.
El litro como todas las unidades de medida tiene múltiplos y submúltiplos.
Si nos fijamos en la escalera siguiente podemos ver que cada unidad es 10 veces mayor que la que está en el peldaño inferior. Y también observamos las equivalencias más usadas entre las medidas de volumen y de capacidad.
El litro como todas las unidades de medida tiene múltiplos y submúltiplos.
Si nos fijamos en la escalera siguiente podemos ver que cada unidad es 10 veces mayor que la que está en el peldaño inferior. Y también observamos las equivalencias más usadas entre las medidas de volumen y de capacidad.
Medidas de volumen | Medidas de capacidad |
1 m3 | 1.000 litros |
100 dm3 | 100 litros |
10 dm3 | 10 litros |
1 dm3 | 1 litro |
100 cm3 | 1 decilitro |
10 cm3 | 1 centilitro |
1 cm3 | 1 mililitro |
1 mm3 | 0,1 mililitro |
2.2.- La Masa
La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que tiene.
La unidad fundamental del SI es el kilogramo (kg), aunque el sistema de múltiplos y submúltiplos se establece a partir del gramo (g).
Para pasar de una unidad a otra, lo tenemos muy fácil, cada escalón representa 10 unidades de diferencia, el escalón de arriba siempre es 10 veces mayor que el de abajo.
La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que tiene.
La unidad fundamental del SI es el kilogramo (kg), aunque el sistema de múltiplos y submúltiplos se establece a partir del gramo (g).
Para pasar de una unidad a otra, lo tenemos muy fácil, cada escalón representa 10 unidades de diferencia, el escalón de arriba siempre es 10 veces mayor que el de abajo.
¿Es lo mismo masa y peso?
- La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se mide en kilogramos (kg) y también en gramos, toneladas, libras, onzas, etc.
- El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa también el doble. Se mide en Newton (N) y también en kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza, etc.
2.3.- La Temperatura
La temperatura mide lo caliente o lo frío que esté algo.
La temperatura no tiene nada que ver con el calor, que es otra magnitud diferente.
La temperatura es una magnitud que refleja el nivel térmico de un cuerpo (es decir la agitación térmica de sus partículas, o lo que es lo mismo el movimiento de sus partículas) y el calor es la energía que pierde o gana en ciertos procesos (es un flujo de energía entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas y que siempre va en el sentido de donde hay más calor a donde hay menos).
La unidad fundamental de temperatura es el grado kelvin (K), aunque lo que tú conoces es el grado Celsius (ºC)… pero no importa:
1 Kelvin equivale a 273ºC
También se usan los grados Fahrenheit (ºF). Para pasar los grados Fahrenheit a Celsius, basta aplicar la fórmula matemática:
ºC= (ºF - 32):1,8
La temperatura mide lo caliente o lo frío que esté algo.
La temperatura no tiene nada que ver con el calor, que es otra magnitud diferente.
La temperatura es una magnitud que refleja el nivel térmico de un cuerpo (es decir la agitación térmica de sus partículas, o lo que es lo mismo el movimiento de sus partículas) y el calor es la energía que pierde o gana en ciertos procesos (es un flujo de energía entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas y que siempre va en el sentido de donde hay más calor a donde hay menos).
La unidad fundamental de temperatura es el grado kelvin (K), aunque lo que tú conoces es el grado Celsius (ºC)… pero no importa:
1 Kelvin equivale a 273ºC
También se usan los grados Fahrenheit (ºF). Para pasar los grados Fahrenheit a Celsius, basta aplicar la fórmula matemática:
ºC= (ºF - 32):1,8
3.- Algunas magnitudes que también están presentes en tu vida diaria... aunque te parezca que no
¿Recuerdas lo que dijimos acerca de lo que eran las magnitudes derivadas?
Magnitudes derivadas son aquellas que se expresan como "combinación" adecuada de las magnitudes fundamentales (longitud, tiempo, volumen, masa, temperatura…)
Como magnitudes derivadas importantes veremos la presión, la densidad, la velocidad.
¿Recuerdas lo que dijimos acerca de lo que eran las magnitudes derivadas?
Magnitudes derivadas son aquellas que se expresan como "combinación" adecuada de las magnitudes fundamentales (longitud, tiempo, volumen, masa, temperatura…)
Como magnitudes derivadas importantes veremos la presión, la densidad, la velocidad.
3.1.- La Presión
Presión será entonces el cociente entre la fuerza aplicada (F) y la superficie (S) sobre la que se aplica y la unidad fundamental de presión es el pascal (Pa), en honor a su descubridor Blaise Pascal.
Un pascal es la presión que ejerce un newton sobre un metro cuadrado (de forma perpendicular)
P = F/S
3.2.- La Densidad
A veces vemos dos objetos que "ocupan el mismo espacio"… pero uno de ellos "pesa" más. Esto sucede porque es más denso.
Por ejemplo, una tabla de madera y otra de mármol que tengan igual forma y tamaño… tienen una masa muy diferente ¿verdad?
Además, todos hemos oído (o incluso experimentado) que el agua y el aceite no se mezclan "porque tienen diferente densidad".
La densidad es la relación entre la masa de un cuerpo y lo que "ocupa"
La densidad de un objeto, líquido, etc., se calcula dividiendo su masa entre lo que ocupa (volumen o capacidad).
ρ = m / V
3.3.- La Velocidad
La velocidad también es una magnitud que depende de otras, por tanto es otra magnitud derivada. Ya hemos comentado que depende del tiempo y el espacio (es decir de la longitud recorrida): podemos decir que la velocidad es el espacio (longitud) que se recorre, entre el tiempo tardado en recorrerlo, otro ejemplo de "magnitud derivada".
v = e / t
Presión será entonces el cociente entre la fuerza aplicada (F) y la superficie (S) sobre la que se aplica y la unidad fundamental de presión es el pascal (Pa), en honor a su descubridor Blaise Pascal.
Un pascal es la presión que ejerce un newton sobre un metro cuadrado (de forma perpendicular)
P = F/S
3.2.- La Densidad
A veces vemos dos objetos que "ocupan el mismo espacio"… pero uno de ellos "pesa" más. Esto sucede porque es más denso.
Por ejemplo, una tabla de madera y otra de mármol que tengan igual forma y tamaño… tienen una masa muy diferente ¿verdad?
Además, todos hemos oído (o incluso experimentado) que el agua y el aceite no se mezclan "porque tienen diferente densidad".
La densidad es la relación entre la masa de un cuerpo y lo que "ocupa"
La densidad de un objeto, líquido, etc., se calcula dividiendo su masa entre lo que ocupa (volumen o capacidad).
ρ = m / V
3.3.- La Velocidad
La velocidad también es una magnitud que depende de otras, por tanto es otra magnitud derivada. Ya hemos comentado que depende del tiempo y el espacio (es decir de la longitud recorrida): podemos decir que la velocidad es el espacio (longitud) que se recorre, entre el tiempo tardado en recorrerlo, otro ejemplo de "magnitud derivada".
v = e / t
Recuerda:
- Presión es fuerza ejercida por unidad de superficie. Se mide en N/m2 aunque existen otras unidades muy utilizadas. La fórmula matemática correspondiente es P = F/ S
- Densidad es masa partido por capacidad (o volumen). La fórmula matemática correspondiente es ρ = m / V
- Velocidad es espacio partido por tiempo. La fórmula matemática correspondiente es v = e / t
- Con las fórmulas matemáticas anteriores relacionamos magnitudes de modo práctico. Con ellas establecemos ecuaciones de las que despejar la magnitud que deseamos conocer (incógnita), empleando las magnitudes cuyo valor conocemos.