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Las magnitudes físicas

Instrumentos antiguo de medición del peso, una de las magnitudes físicas.
Balanza antigua para medir el peso

Las magnitudes físicas son propiedades medibles. Sin embargo, están sujetas a cierta incertidumbre, por tant,o pueden arrojar diferentes resultados al realizar una medición o un conjunto de mediciones. Entonces, en caso de obtenerse siempre un mismo valor, no se hablaría de magnitud física sino de constante.

Clasificación de las magnitudes físicas

Las magnitudes físicas de la materia se clasifican atendiendo a varios criterios.

Magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas

Por definición, las magnitudes básicas o fundamentales son la masa (kg), la longitud (m), la temperatura (K), el tiempo (s), la cantidad de sustancia (mol), la intensidad de corriente eléctrica (A) y la intensidad luminosa (cd). En consecuencia, son magnitudes que se han establecido como patrón del resto, que son las derivadas.

Las magnitudes derivadas se obtienen combinando varias magnitudes básicas. Por ejemplo, la densidad (kg/m3) es una magnitud derivada de la masa y el volumen (m3) y este, a su vez, es una magnitud derivada de la longitud (m), que es magnitud fundamental.

Magnitudes escalares, vectoriales y tensoriales

Las magnitudes de la materia que quedan completamente expresadas con un valor numérico y una unidad de medida reciben el nombre de magnitudes escalares, y aquellas que necesitan de un vector junto con la unidad de medida para quedar perfectamente definidas, se llaman magnitudes vectoriales.

También existen magnitudes complejas, compuestas por vectores que se ven modificados en cada punto en que se realice la medida, por lo tanto, deben definirse utilizando lo que en matemáticas se conoce como un tensor además de la unidad de medida: son las magnitudes tensoriales.

Magnitudes físicas extensivas e intensivas

Las magnitudes extensivas dependen de la cantidad de sustancia que tiene el cuerpo o el sistema, y son aditivas, como sucede con la masa o el volumen de una sustancia pura.

En cambio, las magnitudes intensivas, como la densidad o la temperatura, son independientes de la cantidad de materia del sistema, y no son aditivas.

Factores de conversión. Múltiplos y submúltiplos de las unidades de medida

Cuando el valor medido de una propiedad expresado en su unidad de medida es una cifra difícil de tratar (excesivos dígitos o ceros, si es extraordinariamente pequeña o grande), entonces, se recurre a expresar el valor en un múltiplo o submúltiplo de su unidad de medida, según sea el caso. 

El paso de una unidad de medida a un múltiplo o submúltiplo se realiza mediante factores de conversión, que no son más que fracciones en las que tanto el numerador como el denominador indican la misma cantidad de “algo” pero expresada en unidades distintas.

Factores de Conversión de Unidades de Medida.

Símbolo Prefijo Múltiplos / Submúltiplos
Y Yotta 1024
Z Zetta 1021
E Exa 1018
P Peta 1015
T Tera 1012
G Giga 109
M Mega 106
k Kilo 103
h Hecto 102
da Deca 10
d Deci 10-1
c Centi 10-2
m Mili 10-3
μ Micro 10-6
n Nano 10-9
p Pico 10-12
f Femto 10-15
a Atto 10-18
z Zepto 10-21
Y Yocto 10-24

El proceso consiste en multiplicar el valor por el cociente apropiado para lograr el nuevo valor numérico en la unidad seleccionada. Además, Los factores de conversión tienen más aplicaciones en física y química, permitiendo incluso la resolución de algunos problemas con el uso de un factor de conversión tras otro, hasta llegar a las unidades de medida deseadas.

El uso de múltiplos y submúltiplos no es exclusivo del ámbito científico, también, se encuentran numerosos ejemplos  de unidades de medida empleadas en la vida diaria. Por ejemplo,  la distancia entre ciudades se suele dar en kilómetros (km) y no en metros (m), el ancho de banda de los móviles se da en gigahercios (GHz) y no en hercios (Hz),  el volumen de las presas, que se mide en hectómetros cúbicos (hm3) o la capacidad de algunos dispositivos de memoria, que se dan en terabytes (TB).

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