La medición es un proceso fundamental en las ciencias, ya que nos permite obtener datos cuantitativos sobre las propiedades y fenómenos del mundo físico. Estas propiedades que se miden se llaman magnitudes físicas.
Para ello utilizamos las unidades de medida. Una unidad es una cantidad estándar que se utiliza como referencia para medir una magnitud.
Por tanto, medir es comparar una cantidad desconocida con una unidad estándar para obtener un valor numérico (ver cuántas veces contiene la unidad). Sin mediciones precisas, no sería posible realizar experimentos, validar teorías ni avanzar en el conocimiento científico.
Existen multitud de magnitudes físicas que se utilizan para describir y cuantificar las diferentes propiedades de los fenómenos, y están divididas en magnitudes fundamentales y derivadas, las cuales son esenciales en cualquier disciplina científica.
El lenguaje universal de la medida: El Sistema Internacional
El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el sistema estándar de unidades de medida utilizado en todo el mundo. Proporciona un conjunto coherente de unidades fundamentales y derivadas para facilitar la comunicación y la comparación de resultados científicos.
Magnitudes Fundamentales
Las magnitudes fundamentales del SI son las más básicas, de las cuales se derivan todas las demás. Se eligieron por convenio. Cada una representa una magnitud física fundamental.
| Magnitud | Símbolo | Nombre de la Unidad | Símbolo |
|---|---|---|---|
| Longitud | $$(ℓ)$$ | metro | $$m$$ |
| Masa | $$(m)$$ | kilogramo | $$kg$$ |
| Tiempo | $$(t)$$ | segundo | $$s$$ |
| Corriente Eléctrica | $$(I)$$ | smperio | $$A$$ |
| Temperatura | $$(T)$$ | kelvin | $$K$$ |
| Cantidad de Sustancia | $$(n)$$ | mol | $$mol$$ |
| Intensidad Luminosa | $$(I_v)$$ | candela | $$cd$$ |
Aquí tienes un vídeo explicativo sobre las magnitudes del SI.
Magnitudes Derivadas
Las magnitudes derivadas se obtienen a partir de las unidades fundamentales mediante relaciones matemáticas. A continuación, se presentan algunas de las más importantes:
| Magnitud | Símbolo | Nombre de la Unidad | Símbolo |
|---|---|---|---|
| Superficie | $$(A)$$ | Metro cuadrado | $$m^2$$ |
| Volumen | $$(V)$$ | Metro cúbico | $$m^3$$ |
| Densidad | $$(d)$$ | Kilogramo por metro cúbico | $$kg/m^3$$ |
| Velocidad | $$(v)$$ | Metro por segundo | $$m/s$$ |
| Aceleración | $$(a)$$ | Metro por segundo cuadrado | $$m/s^2$$ |
| Fuerza | $$(F)$$ | Newton | $$N$$ |
| Presión | $$(p)$$ | Pascal | $$Pa$$ |
| Energía | $$(E)$$ | Julio | $$J$$ |
Gigantes y enanos: Los múltiplos y submúltiplos
Los múltiplos y submúltiplos permiten expresar magnitudes en valores más cómodos de manejar, ya sea ampliándolos o reduciéndolos. Estos se utilizan para representar cantidades extremadamente grandes o pequeñas de forma simplificada, utilizando prefijos estándar. A continuación se presenta una tabla con los múltiplos y submúltiplos más comunes desde el tera hasta el pico.
| Nombre y Símbolo | Símbolo | Factor de Potencia |
|---|---|---|
| Tera | $$(T)$$ | $$10^{12}$$ |
| Giga | $$(G)$$ | $$10^9$$ |
| Mega | $$(M)$$ | $$10^6$$ |
| kilo | $$(k)$$ | $$10^3$$ |
| hecto | $$(h)$$ | $$10^2$$ |
| deca | $$(da)$$ | $$10^1$$ |
| Unidad | $$-$$ | $$10^0 = 1$$ |
| deci | $$(d)$$ | $$10^{-1}$$ |
| centi | $$(c)$$ | $$10^{-2}$$ |
| mili | $$(m)$$ | $$10^{-3}$$ |
| micro | $$(\mu)$$ | $$10^{-6}$$ |
| nano | $$(n)$$ | $$10^{-9}$$ |
| pico | $$(p)$$ | $$10^{-12}$$ |
Expresión de Resultados en Notación Científica
La notación científica es una forma de representar números muy grandes o muy pequeños de manera más sencilla. En esta notación, un número se expresa como el producto de un número entre 1 y 9, y una potencia de 10.
Ejemplo:
- El número 45 000 se expresa en notación científica como 4.5 × 104.
- El número 0.00032 se expresa como 3.2 × 10-4.
Para convertir un número de notación decimal a notación científica, se sigue el siguiente procedimiento:
- Mueve el punto decimal hasta que quede un solo dígito distinto de cero a la izquierda.
- Cuenta el número de lugares que moviste el punto decimal. Este número será el exponente de la potencia de 10.
- Si moviste el punto decimal a la izquierda, el exponente es positivo; si lo moviste a la derecha, el exponente es negativo.
Conversión de Notación Científica a Decimal:
- Para convertir 3.4 × 103 a decimal, simplemente mueves el punto decimal tres lugares a la derecha, obteniendo 3400.
- Para convertir 5.67 × 10-2 a decimal, mueves el punto decimal dos lugares a la izquierda, obteniendo 0.0567. El exponente negativo significa dividir.