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¿Qué son las magnitudes físicas y cómo funciona el sistema internacional de unidades?

Publicado por Lluis

Muchos alumnos tienen dudas sobre las unidades de medida y como utilizarlas. Los profesores son muy exigentes y puntúan negativamente un resultado sin sus unidades. Es por eso que creo que es bueno explicar como funcionan y de que manera puedes usarlas para comprobar resultados.

Según el sistema internacional de unidades (SI) que es el sistema más ampliamente utilizado existen 7 unidades básicas: metros (m) que son la unidad de longitud, kilogramos (Kg) para la masa, segundo (s) para las medidas de tiempo, ampere (A) para la intensidad de corriente eléctrica, kelvin (K) para la temperatura termodinámica (la temperatura que todos conocemos), candela (cd) para la intensidad lumínica y finalmente mol (mol) para la cantidad de sustancia.

Con estas siete unidades somos capaces de expresar cualquier otra unidad, Newtons, Julios, Voltios... Son las que conocemos como unidades derivadas. También se usan múltiplos y submúltiplos para expresan cantidades mucho más grandes o más pequeñas y que son aceptadas en el SI

Normalmente usamos sus abreviaciones, anteriormente mencionadas. Cuando hacemos un cálculo es muy importante indicar las unidades. Las unidades multiplican al número que siguen y nos indican de que magnitud estamos hablando, y la cantidad de esa magnitud. 

Una pregunta que me hacen a menudo es de dónde salen estas unidades, la mayoría de ellas datan del siglo XVIII y XIX justo después de la revolución francesa. En un principio no son más que una simple invención, es decir los científicos más relevantes de la época se reunieron y decidieron que ese trozo de metal pesaba un kilogramo, así es como se definió el kilogramo, es por eso que nos encontramos nombres de muchos científicos en las unidades Ampere, Volt, Newton... 

El metro por ejemplo es la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo norte de la línea del ecuador, eso no es más que un acuerdo entre científicos. Cada una tiene su historia particular, pero a día de hoy se han redefinido mediante constantes físicas, la velocidad de la luz, el tiempo de semidesintegracion de algunos isótopos o la constante de Plank.

Ahora que ya sabemos que son y de donde vienen podemos intentar aprovecharnos de ellas: cuando hacemos un cálculo y tenemos que sustituir un cierto número es interesante escribir las unidades de cada valor, de esta forma cuando obtengamos el resultado final podemos saber si vamos por buen camino o no. Solo tenemos que comprobar que las unidades que hemos obtenido se corresponden con la magnitud física que buscamos. De esta forma podemos detectar un error fácilmente. 

En caso de que queramos deducir una fórmula podemos utilizar el análisis dimensional para comprobar que las unidades corresponden con la magnitud que buscamos. El análisis dimensional emplea un método un poco más formal que el descrito anteriormente pero el concepto es el mismo.

Es importante conocer tanto las magnitudes como las unidades y en algunos casos nos pueden ayudar a encontrar el resultado correcto.

 

 

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Lluis

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