viernes, 2 de marzo de 2018

4. Magnitud, medición, unidades fundamentales y derivadas.

 Magnitud física Desde el punto de vista físico, una magnitud es toda aquella propiedad o entidad abstracta que puede ser medida en una escala y con un instrumento adecuados. En definitiva, magnitud es toda aquella propiedad que se puede medir. Como ejemplos de magnitudes pueden citarse peso, masa, longitud, velocidad, tiempo, temperatura, presión, fuerza, etc.  
Magnitud Unidad Principal Unidades Secundarias o Alternativas MASA kilogramo (kg) gramo (g); decigramo (dg); tonelada (tn) LONGITUD metro (m) kilómetro (km); decámetro (dam); centímetro (cm) TIEMPO segundo (s) hora (h); minuto (min); día (d) TEMPERATURA grados centígrados (ºC) grados Fahrenheit (ºF); Kelvin (K) VELOCIDAD metros por segundo (m/s) kilómetros por hora (km/h); centímetros por segundo (cm/s) PRESIÓN hectopascales (hPa) milímetros de mercurio (mmHg); milibares (mb)...

MEDICION. SU CLASIFICACIÓN Y TIPOS DE ERRORES

Definición de Medicion
Una medición es el resultado de la acción de medir. Este verbo, con origen en el término latino metiri, se refiere a la comparación que se establece entre una cierta cantidad y su correspondiente unidad para determinar cuántas veces dicha unidad se encuentra contenida en la cantidad en cuestión.
La medición, en definitiva, consiste en determinar qué proporción existe entre una dimensión de algún objeto y una cierta unidad de medida. Para que esto sea posible, el tamaño de lo medido y la unidad escogida tienen que compartir una misma magnitud.

La unidad de medida, por otra parte, es el patrón que se emplea para concretar la medición. Es imprescindible que cumpla con tres condiciones: la inalterabilidad (la unidad no debe modificarse con el tiempo ni de acuerdo al sujeto que lleva a cabo la medición), la universalidad (tiene que poder usarse en cualquier país) y la facilidad de reproducción.
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Clasificación de las mediciones
Pueden ser Directas o Indirectas
Medición directa. La medida o medición directa, cuando se obtiene con un instrumento de medida que compara la variable a medir con un patrón. 
 Medición Indirecta. Medición indirecta es aquella en la que una magnitud buscada se estima midiendo una o más magnitudes diferentes, y se calcula la magnitud buscada mediante cálculo a partir de la magnitud o magnitudes directamente medidas.


Tipos de errores en la medicion
El origen de los errores de medición es muy diverso, pero pueden distinguirse los siguientes tipos. Respecto a la ocurrencia de dichos errores se tiene:

Error sistemático
Error aleatorio

Los errores sistemáticos son aquellos errores que se repiten de manera conocida  en varias realizaciones de una medida. Esta característica de este tipo de error permiten corregirlos. Un ejemplo de error sistemático es:

Eerror del cero, en una báscula, que a pesar de estar en vacío, señala una masa no nula.
Mala postura del observador.
Problemas de calibración.

Los errores aleatorios se producen de modo no regular, sin un patrón predefinido, variando en magnitud y sentido de forma aleatoria, son difíciles de prever, y dan lugar a la falta de calidad de la medición. Si bien no es posible corregir estos errores en los valores obtenidos, estos se presentan por:
Problemas de humedad.
Presión.
Campos magneticos.
Etcetera.

Unidades básicas o fundamentales del Sistema Internacional de Unidades[editar]

Las magnitudes básicas derivadas del SI son las siguientes:
  • Longitudmetro (m). El metro es la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos. Este patrón fue establecido en el año 1983.
  • Tiemposegundo (s). El segundo es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del cesio-133. Este patrón fue establecido en el año 1967.
  • Masakilogramo (kg). El kilogramo es la masa de un cilindro de aleación de Platino-Iridio depositado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas. Este patrón fue establecido en el año 1887.
  • Intensidad de corriente eléctricaamperio (A). El amperio o ampere es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro, en el vacío, produciría una fuerza igual a 2×10−7 newton por metro de longitud.
  • Temperaturakelvin (K). El kelvin es la fracción 1/273,16 de la temperatura del punto triple del agua.
  • Cantidad de sustanciamol (mol). El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 12 gramos de carbono-12.
  • Intensidad luminosacandela (cd). La candela es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540×1012Hz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.

Unidades Fundamentales en el Sistema Cegesimal C.G.S.[editar]

  • Longitud: centímetro (cm): 1/100 del metro (m) S.I.
  • Tiempo: segundo (s): La misma definición del S.I.
  • Masa: gramo (g): 1/1000 del kilogramo (kg) del S.I.

Unidades Fundamentales en el Sistema Gravitacional Métrico Técnico[editar]

  • Longitud: metro (m). La misma definición del Sistema Internacional.
  • Tiempo: segundo (s).La misma definición del Sistema Internacional.
  • Fuerza: kilogramo-fuerza (kgf). El peso de una masa de 1 kg (S.I.), en condiciones normales de gravedad (g = 9,80665 m/s²).

Magnitudes físicas derivadas[editar]

Una vez definidas las magnitudes que se consideran básicas, las demás resultan derivadas y se pueden expresar como combinación de las primeras.
Las unidades derivadas se usan para las siguientes magnitudes: superficievolumenvelocidadaceleracióndensidadfrecuenciaperiodofuerzapresióntrabajocalorenergíapotenciacarga eléctricadiferencia de potencial, potencial eléctrico, resistencia eléctrica, etcétera.
Algunas de las unidades usadas para esas magnitudes derivadas son:
  • Fuerzanewton (N) que es igual a kg·m/s²
  • Energíajulio (J) que es igual a kg·m²/s²

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