DEFINICIN DE MAGNITUD FSICA

Desde el punto de vista fsico, una magnitud es toda aquella

propiedad o entidad abstracta que puede ser medida en una escala

y con un instrumento adecuado. En definitiva, magnitud es toda

aquella propiedad que se puede medir.

Como ejemplos de magnitudes pueden citarse peso, masa,

longitud, velocidad, tiempo, temperatura, presin, fuerza, entre

otras. Las magnitudes son de diferente naturaleza o especie, no es

lo mismo la masa que el peso, como tampoco es lo mismo la

longitud (o distancia) que la velocidad. Es decir, una magnitud no

puede ser convertida en otra, pero si pueden relacionarse a travs

de leyes fsicas expresadas como frmulas matemticas. Por

ejemplo:

= .

Donde F es fuerza, m es masa y a es aceleracin

Sin embargo, cada magnitud fsica puede medirse en distintas

unidades de medicin que resultan comparables entre s.

Precisamente, una unidad es el patrn con el que se mide

determinada magnitud. A menudo existe para cada magnitud, una

unidad principal, considerada as por ser la ms comnmente usada

y otras secundarias, stas pueden ser mltiplos o submltiplos de

la unidad principal. La siguiente tabla muestra algunos ejemplos al

respecto.

Magnitud Unidad Principal Unidades

Secundarias o Alternativas

MASA kilogramo (kg) gramo (g);

decigramo (dg); tonelada (tn)

LONGITUD metro (m) kilmetro (km);

decmetro (dam); centmetro (cm)

TIEMPO segundo (s) hora (h); minuto (min); da (d)

TEMPERATURA

grados centgrados (C)

Grados Fahrenheit (F); Kelvin (K)

VELOCIDAD metros por segundo

(m/s)

kilmetros por hora (km/h); centmetros

por segundo (cm/s)

PRESIN Pascal (Pa)

milmetros de mercurio

(mmHg); milibares (mb)

SISTEMAS DE UNIDADES Los sistemas de unidades son conjuntos de unidades

convenientemente relacionadas entre s que se utilizan para medir

diversas magnitudes existen bsicamente varios de sistemas de

unidades, que son: el SI (Sistema Internacional), el Ingls, el

Tcnico (Europeo e Ingls), el C.G.S y el M.K.S

* El Sistema Internacional de Unidades se basa en la seleccin de

siete unidades base bien definidas las cuales se consideran

dimensionalmente independientes: el metro, el kilogramo, el

segundo, el ampere, el kelvin y el mol.

* El Sistema Ingles se basa en el pie, la libra y el segundo.

* El C.G.S se basa en el centmetro, el gramo y el segundo

* El M.K.S es muy parecido al SI y tiene como base al metro,

kilogramo y el segundo.

Adems de las unidades base, existen tambin las unidades

derivadas. Estas unidades se forman a partir de un producto de

potencias de las unidades base. Los nombres y smbolos de algunas

unidades derivadas de las unidades base pueden ser reemplazados

por nombres y smbolos especiales que a su vez pueden ser

empleados para formar expresiones y smbolos de otras unidades

derivadas, es importante resaltar que el SI, utiliza variaciones

basadas en submltiplos o divisiones para definir las dimensiones

mayores o menores de la unidad base medida, es por ello que

cuando definimos al metro como la unidad de longitud entonces se

usa un prefijo denominado kilo-metro para definir una unidad de

mil metros, por el contrario se utiliza el centi-metro para definir una

unidad 0,01 metro, en la siguiente tabla se presenta el factor de

relacin de dichas unidades utilizadas.

Prefijos aplicables a las unidades SI Factor Prefijo Smbolo Factor Prefijo Smbolo

101 Deca da 10-1 deci d 102 Hecto h 10-2 centi c 103 Kilo k 10-3 mili m 106 mega M 10-6 micro 109 Giga G 10-9 nano n

1012 Tera T 10-12 pico p 1015 Peta P 10-15 femto f 1018 Exa E 10-18 atto a 1021 Zetta Z 10-21 zepto z 1024 Yotta Y 10-24 yocto y

CONVERSIN DE UNIDADES DE MASA, VOLUMEN Y

TEMPERATURA Y PRESIN

Unidades de Masa

La masa de un cuerpo corresponde a la cantidad de materia que

ste posee y su unidad de medida es el gramo.

Por ejemplo si se quiere transformar 3,5 libras a gramos se

realiza de la siguiente manera:

3,5 lb 453,6 g

=1587,6 g. 1 lb

Para practicar convertir:

1. 5000 mg a gr

2. 30 kg a gr

3. 500 mg a Kg

4. 240,25 Kg a Onzas

5. 1020 libras a Kg

6. 339 mg a Hg

7. 5 mg a Dg

8. 3500 cg a g

Unidades de Volumen

El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por

un cuerpo; as mismo se dice que es una magnitud de tres

dimensiones y en el sistema mtrico, tomando al metro cbico

como unidad principal

Por ejemplo se desean transformar 6 m3 a mililitros el

procedimiento es el siguiente:

6 m3 1000 L 1000 mL

=6000000 mL x 1 m3 1 L

Para practicar convertir:

1. 5 103 ml a l

2. 400 l a ml

3. 77,7 kl a cl

4. 0,3 cm3 a m3

5. 125,4 hl a dl

6. 104 dl a dm3

7. 30 cm3 a l

8. 1050 l a m3

9. 30,50 ml a m3

10. 10000 cm3 a l

Unidades de temperatura

La temperatura es el calor promedio que tiene un cuerpo, su

unidad patrn es el kelvin (K) en el SI, aunque existen tres tipos

de escalas de temperatura:

a) Escala de Celsius: Esta escala fue creada por Anders Celsius en

el ao 1742, tambin llamada escala centgrada. La relacin entre

grados centgrados a grados Fahrenheit se relaciona con la ecuacin

= 5/9 ( 32).

b) Escala de Fahrenheit: Esta escala fue propuesta por Gabriel

Fahrenheit en el ao 1724. La ecuacin de esta en relacin a C, se

representa con la ecuacin

= 9/5 + 32 .

c) Escala Kelvin: Lord Kelvin. Tiene la siguiente ecuacin:

= + 273.

a) Conversin de grados a grados Fahrenheit a grados

Centgrados

= 5/9( 32)

Tambin se puede expresar como:

= 0.55 17.77

Ejemplo 1: Convertir 100F a grados centgrados:

= 5/9 ( 32) = 5/9 (100 32) = 5/9 (68) = 5 68 / 9 = 37.77

= 0.55 17.77 = 0.55 100 17.77 = 55 17.77 = 37.23

b) Conversin de grados Centgrados a grados Fahrenheit.

= 9/5 + 32

Tambin se puede expresar como:

= 1.8 + 32

Ejemplo 2: Convertir 100C a grados Fahrenheit

= 9/5 + 32 = 9/5 (100) + 32 = 9 100 / 5 + 32 = 180 + 32 = 212

= 1.8 + 32 = 1.8 (100) + 32 = 180 + 32 = 212

c) Conversin de grados a grados Centgrados a grados

Kelvin

= + 273.15

Ejemplo 3. Convertir 100C a grados Kelvin

= + 273.15 = 100 + 273.15 = 273.15

d) Conversin de grados a grados Kelvin a grados

Centgrados

= 273.15

Ejemplo 4: Convertir 50 grados Kelvin a grados Centgrados

= 273.15 = 50 273.15 = 223

e) Conversin de grados Fahrenheit a grados Kelvin

=5

9( + 459.67)

" #$ %&$'$ $%($#( )**

= 0.55 + 255.37

Ejemplo 5: Convertir 300F a grados Kelvin

= 5/9 ( + 459.67) = 5/9 (300 + 459.67) = 5/9 (759.67) = 422

= 0.55 + 255.37 = 0.55 300 + 255.37 = 422

f) Conversin de grados Kelvin a grados Fahrenheit

=9

5 459.67

" #$ %&$'$ $%($#( )**

= 1.8 459.67

Ejemplo 6: Convertir 200 grados Kelvin a grados Fahrenheit

= 9/5 459.67 = 9/5 (200) 459.67 = 360 459.67 = 99.67

= 1.8 459.67 = 1.8 (200) 459.67 = 360 459.67 = 99.67

Para practicar convertir:

1. 20 F a K

2. 200 K a C

3. 90 F a C

4. 65 C a F

5. 125 K a F

6. - 3 C a F

7. - 20 F a K

8. -220 K a F

9. 21 F a K

Unidades de Presin

La presin (smbolo P) es una magnitud fsica escalar que mide la

fuerza en direccin perpendicular por unidad de superficie, y sirve

para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante

sobre una superficie.

Las estaciones de servicio tienen compresores de aire para inflar los

cauchos o neumticos. El indicador de presin viene graduado en

libras por pulgada cuadrada (PSI, en ingls). Un caso particular se

evidencia cuando a un carro pequeo o mediano, se le introduce

aire a una presin de 26 PSI, o lo que es lo mismo, 26 lb/inch.

La relacin de presin de una pulgada (inch en ingls) equivale a

2,54 cm. Por lo tanto...

1 inch ____________________ 2,54 cm

1 inch ___________________ (2,54 cm) = 6,45 cm

Por otro lado, una libra equivale a 0,45 kgf, o sea 4,5 N.

Conociendo esas equivalencias, se escribe la cantidad que se

desea convertir y se multiplico por uno (un cociente en el que el

numerador vale lo mismo que el denominador):

libra

fuerza

se

abrevia

lb

26

lb .

4,5 N .

1 inch =

18,14 N

inch 1 lb 6,45 cm cm

Otra factor de conversin entre unidades derivadas o compuestas

como el rea es que en un metro cuadrado caben 10.000 cm.

18,14 N

=18,14 N

=181.400 N

cm 0,0001 m m

26 lb/inch = 181.400 Pa

1. Diferencia entre magnitud, medir y unidad de medida.

2. Considera una ventaja o desventaja el uso de varios

sistemas de unidades?