Metrologia, Tiempo, Temperatura, Velocidad Y Caudal

Medición del tiempo

Al paso de la existencia, continuo e irreversible, le llamamos tiempo. Para medir el paso del tiempo definimos unidades y acordamos referencias en función del movimiento de los objetos celestes. En la astronomía y astrofísica usamos diferentes definiciones de tiempo, que para la observación el cielo resultan más útiles que el tiempo civil. Los movimientos de la Tierra y la Luna definen las unidades básicas de tiempo: el día, el mes y el año. Actualmente la unidad de básica en los sistemas de unidades mas usados es el segundo, que queda definido con muy alta precisión por los relojes atómicos que se localizan en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, y en otros sitios del mundo con dinero suficiente para adquirir uno de estos caros relojes. De cualquier forma esos relojes se basan todavía en intervalos de tiempo relacionados con acontecimientos astronómicos.

El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida).

El tiempo permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados ni futuros respecto a otro. En mecánica clásica esta tercera clase se llama "presente" y está formada por eventos simultáneos a uno dado.

Medición de la temperatura

La temperatura es un concepto abstracto, el cual se explica por su efecto en las condiciones del medio ambiente, los objetos y sus propiedades, en general se relaciona con el comportamiento de la materia y en la mayoría de los casos define el estado final de ésta.

Popularmente la temperatura es relacionada a los conceptos de frío y calor. Algo es más caliente si presenta una mayor temperatura, o está más frío si se presenta una disminución en la temperatura. Sin embargo, aunque este concepto es común y aceptable, en la realidad la física define a la temperatura como: “una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica, o conocida como la energía sensible, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas de ese sistema termodinámico”, esto quiere decir que la temperatura es la cuantificación de la actividad molecular de la materia.

La física térmica es el área de la física que estudia la temperatura, la transferencia y la transformación de la energía, y la termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico, desde un punto de vista fenomenológico, por lo que no se le busca explicación o interpretación física ya que se realiza un estudio profundo del fenómeno a través de otras magnitudes con el uso de un método experimental.

El sistema internacional de unidades, SI, considera a la temperatura como una de las magnitudes básicas, cuya unidad es el kelvin (K), al que corresponde la escala absoluta, en la cual el valor de “cero kelvin (0 K)” es el cero absoluto.

Las mediciones de la temperatura son básicas para el desarrollo de la mayoría de las actividades del ser humano. La temperatura define el comportamiento de los objetos en el medio ambiente normal, o en un medio controlado o acondicionado para un resultado específico. La temperatura define el comportamiento mecánico de la materia, y a través de la sensación de cambio que produce permite inferir la reacción de la materia a ciertos estímulos y condiciones. Permite definir los conceptos de energía, masa, presión, vibración, desgaste, fricción, etc., y define el comportamiento de muchas reacciones químicas típicas de la naturaleza, o realizadas dentro de un laboratorio para mostrar una característica propia del proceso.

La medición en los cambios producidos en la temperatura se realiza con diferentes instrumentos:

Termómetros de líquido en vidrio, termómetros de columna, termómetros a presión de gases y de vapor, termómetros bimetálicos, termómetros de resistencia, termopares, pirómetros ópticos.

Medicion de la velocidad

Lo que conocemos como velocidad es una magnitud física, a partir de la cual se puede expresar el desplazamiento que realiza un objeto en una unidad determinada de tiempo. La velocidad es representada mediante el símbolo V, y la unidad de medida dentro del Sistema Internacional es el m/s. Para determinar la velocidad de un objeto deben considerarse dos elementos fundamentales: por una parte, en qué dirección se realiza dicho desplazamiento, y por otra parte cuales la rapidez de dicho desplazamiento.

La rapidez también es conocida como celeridad. Así como la velocidad es el resultado del ritmo o del cambio de posición a través del tiempo o de una unidad de tiempo, por su parte la aceleración o rapidez es el cambio que se realiza en la velocidad en dicha unidad de tiempo. Como decíamos, dentro del Sistema Internacional de unidades, la unidad de medida de la velocidad es el m/s (metro por segundo); pero también encontramos al km/h (kilómetro por hora) y al km/s (kilómetro por segundo).

Velocidad Tangencial o Lineal

En un MCU la velocidad tangencial cambia continuamente de dirección y sentido, pero la rapidez es constante porque la longitud del vector velocidad tangencial no varía.

Si se tiene un objeto físico cualquiera que describe circunferencias de centro O y radio r, con MCU en el sentido contrario del movimiento de las agujas del Reloj, la velocidad tangencial o lineal es aquella que tiene el objeto físico en un instante cualquiera del movimiento circular.

Velocidad angular

La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).

Aunque se la define para el movimiento de rotación del sólido rígido, también se la emplea en la cinemática de la partícula o punto material, especialmente cuando esta se mueve sobre una trayectoria cerrada (circular, elíptica, etc).

Para un objeto que gira alrededor de un eje, cada punto del objeto tiene la misma velocidad angular. La velocidad tangencial de cualquier punto es proporcional a su distancia del eje de rotación. Las unidades de velocidad angular son los radianes/segundo.

Medicion de caudal

caudal es la cantidad de fluido que pasa

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