Estática - Planeacion

Introducción

De todas las cualidades que pueden observarse, se denominan magnitudes físicas a aquellas que se pueden medir objetivamente, utilizando un valor patrón de la misma magnitud para indicar su valor. Por ejemplo, la belleza no sería una magnitud física ya que no se le puede asignar un valor objetivo. Sin embargo, la longitud sería una magnitud física ya que cualquier observador estaría de acuerdo con otro en que determinado cuerpo es más largo que otro.

Objetivo

El Alumno conocerá y aprenderá de manera práctica la conversión de unidades mediante la medición y obtención de factores en laboratorio.

Marco teórico

Se denomina magnitud física a toda aquella propiedad física susceptible de ser medida. Por otra parte, medir una magnitud física no es más que compararla con un patrón. Por ejemplo, para medir la distancia entre dos puntos podemos utilizar como patrón una vara, el paso de una persona... Siempre que se realice una medida tenemos que dar como resultado un número con su unidad correspondiente, que determina el patrón que hemos utilizado. Además, en cualquier medida habrá que añadir otro número que nos informe acerca del error cometido al realizarla.

En una primera aproximación, las medidas podrían dividirse en medidas directas y medidas indirectas:

Medidas directas: Se denomina medida directa aquella que se realiza, por comparación directa, con la ayuda de los instrumentos adecuados, de la magnitud desconocida con el correspondiente patrón. Como ejemplo de medidas directas tenemos:

• Masas: comparando el cuerpo cuya masa queremos determinar con el patrón de 1 kg mediante una balanza.

• Longitudes: comparando la longitud bajo estudio con el patrón 1 m mediante una cinta métrica.

• Fuerzas: comparando la fuerza bajo estudio con 1 N mediante el uso del dinamómetro.

Medidas indirectas: Se denomina medida indirecta aquella que se obtendría mediante una relación matemática o ley física a partir de medidas directas. Como ejemplo de medidas indirectas tenemos:

• Volúmenes: si se quiere determinar, por ejemplo, el volumen de una esfera se mide su diámetro y aplicamos la expresión matemática.

• Densidades de cuerpos: para determinar la densidad de un cuerpo primero habría que medir su masa (medida directa) y su volumen (que en si misma ya es una medida indirecta).

Error absoluto: Es igual a la imprecisión que acompaña a la medida. Nos da idea de la sensibilidad del aparato o de las cuidadosas que han sido las mediciones. Ejemplos: 5 Kg ± 0.3 Kg; 233 seg ± 5 seg.

Error relativo: Es el cociente entre el error absoluto y nuestra medición, expresado en porcentaje. Ejemplo: Si cometemos un error absoluto de 0.2 metros en una medición de 8 metros, nuestro error relativo sería (0.2 ¸ 8) ´ 100 = 2.5% de error. Nuestra medición la expresaríamos así: 8 metros ± 2.5%.

Magnitud Unidad Símbolo

longitud metro m

masa kilogramo kg

tiempo segundo s

temperatura Kelvin K

cantidad de sustancia mol mol

corriente eléctrica Amperio A

intensidad luminosa candela cd

Múltiplo

Prefijo Símbolo

109 giga G

106 mega M

103 kilo k

102 hecto h

101 deca da

10-1 deci d

10-2 centi c

10-3 mili m

10-6 micro 

10-9 nano n

10-12 pico p

TABLA 1: UNIDADES FUNDAMENTALES, SI

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