Page 9 - Fisica General Burbano

16 FÍSICA. MAGNITUDES FÍSICAS. SISTEMAS DE UNIDADES. ERRORES EN LAS MEDIDAS

el vacío e = 1/4p. SISTEMA GIORGI ELÉCTRICO; sus unidades simples son el metro de longitud, el ki-
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logramo de masa, el segundo de tiempo y el amperio de intensidad.
SISTEMA INTERNACIONAL (SI): sus unidades simples son el metro de longitud, el kilogramo de
masa, el segundo de tiempo, el amperio de intensidad, el kelvin de temperatura, la candela de in-
tensidad luminosa y el mol de cantidad de sustancia. Como vemos es el sistema GIORGI AMPLIADO,
cuya extensión debe hacerse a todo tipo de aplicación Científica o Técnica, es el que fundamental-
mente adoptaremos en este libro. En este sistema se distingue entre MASA, «como coeficiente carac-
terístico de cada partícula o cuerpo, que determina su comportamiento cuando interactúa con otras
partículas», y la magnitud CANTIDAD DE SUSTANCIA que nos define «la cantidad de elementos o com-
posiciones químicas que llevan los cuerpos»; esta magnitud es diferente de la masa y evidencia que
la antigua definición de masa como cantidad de materia es errónea.
Se define el MOL como: «la cantidad de sustancia de un sistema que contiene
UNIDADES FUNDAMENTALES EN EL SI tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones...) como átomos de car-
bono hay en 0.012 kilogramos de Carbono 12». Su símbolo es «mol». Como
Magnitud física Unidad Abreviatura veremos en el capítulo XII y en consecuencia, el valor de 1 u (UNIDAD UNIFICADA
DE MASA ATÓMICA), será, teniendo en cuenta que 1 u es «la doceava parte de la
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg masa de un átomo del isótopo 12 del Carbono» y que «0,012 kg de Carbono 12
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Tiempo Segundo s contiene 6,022 ´10 átomos/mol (NÚMERO DE AVOGADRO): 1 u= 0,012/12 ´
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–27
Corriente eléctrica Amperio A ´6,022 ´10 = 1,660 6 ´10 kg».
Temperatura Kelvin K Así por ejemplo sabemos que un mol de hidrógeno contiene dos gramos de
Intensidad luminosa Candela cd hidrógeno, uno de oxígeno contiene 32 gramos de oxígeno, uno de agua
Cantidad de sustancia Mol mol 18 gramos de agua... Luego iguales cantidades de sustancia (un mol) contienen
generalmente diferentes masas; diferencia evidente entre masa y sustancia. En
una reacción química pueden variar el número de moles sin cambiar la masa.
También es importante la medición del sistema ABSOLUTO INGLÉS, utilizado en los países de ha-
bla inglesa, en los que se eligen como unidades simples: el pie de longitud, la libra de masa, el se-
gundo de tiempo, y el amperio de intensidad de corriente.
Expresamos a continuación, algunas unidades distintas a las ya definidas, que son normalmen-
te utilizadas en los distintos medios de trabajo; dando su equivalencia en el SI:

MASA LONGITUD
–6
–3
1 gramo (g) = 10 kg 1 micra (m) = 10 m
3
1 tonelada métrica (t) = 10 kg 1 milimicra (mm) = 10 m
–9
1 libra-masa (lbm) = 0,453 6 kg 1 angström (Å) = 10 m
–10
1 slug = 14,59 kg 1 unidad X (uX) = 10 m
–13
–15
1 ton, long (2 240 lb) = 1 016 kg 1 fermi (fm) = 10 m
15
1 ton, short (2 000 lb) = 907,2 kg 1 año luz = 9,65 ´ 10 m
16
–27
1 unidad de masa atómica (u) = 1,661 ´ 10 kg 1 parsec (pc) = 3,07 ´ 10 m
1 unidad técnica de masa (utm) = 9,806 kg 1 milla* (mile) = 1 609 m MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
1 pie (ft) = 0,304 8 m
–2
1 pulgada (in) = 2,54 ´ 10 m
1 yarda (yd)** = 0,914 4 m
TIEMPO INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA
–10
7
1 año (a) = 3,156 ´ 10 s 1 UEEI = 3,336 ´ 10 A
1 día (d) = 84 400 s
1 hora (h) = 3 600 s
1 minuto (min) = 60 s
** Esta es la milla terrestre. La milla marina equivale a 1 852 m.
** Definida como unidad básica de longitud para todos los países anglosajones en 1854, como la distancia existente
entre dos líneas trazadas sobre dos botones de oro fijos sobre una barra de platino que se conserva en Londres
(1 yd = 3 ft).
I – 13. Magnitudes derivadas. Medidas indirectas
Una MAGNITUD es DERIVADA cuando queda terminantemente definida empleando magnitudes
simples. Ejemplo: al decir que un automóvil lleva una velocidad de 60 kilómetros por hora, nom-
bramos una cantidad que corresponde a una magnitud derivada o compuesta, ya que en su deter-
minación necesitamos la medida de una longitud (por medio de los pilotes que nos señalan dis-
tancias en la carretera, por ejemplo) y de un tiempo (por medio de un reloj o un cronómetro), la
velocidad es una magnitud derivada.
Las magnitudes fundamentales o simples, son elegidas convencionalmente, las demás tendrán
que depender de ellas; por tanto, el que una magnitud sea simple o derivada será arbitrario. Ya he-
mos indicado que en el CGS y SI la masa es fundamental, y derivada en el sistema TÉCNICO.