Fisica Fundamental de Basico (F.F.B)
  SISTEMA DE MEDIDAS
 
  • LA MEDICION:

La medición es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud. Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores.

Abbesches Komparatorprinzip.jpg

 

 

 

 
 


s comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Ingles, Sistema Internacional, o Sistema Decimal.

 

Al resultado de medir lo llamamos Medida.

Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos. Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algún tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental que se pueda cometer.

La medida o medición es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así si deseamos medir la distancia de un punto "A" a un punto "B", y disponemos del instrumento que nos permite realizar la medición.

Unidades de medida

Al patrón de medir le llamamos también Unidad de medida.

Debe cumplir estas condiciones:

1º.- Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en función de quién realice la medida.

2º.- Ser universal, es decir utilizada por todos los países.

3º.- Ha de ser fácilmente reproducible.

Reuniendo las unidades patrón que los científicos han estimado más convenientes, se han creado los denominados Sistemas de Unidades.

Sistema Internacional ( S.I.)

Este nombre se adoptó en el año 1960 en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas, celebrada en París buscando en él un sistema universal, unificado y coherente que toma como Magnitudes fundamentales: Longitud, Masa, Tiempo, Intensidad de corriente eléctrica, Temperatura termodinámica, Cantidad de sustancia, Intensidad luminosa. Toma además como magnitudes complementarias: Angulo plano y Angulo sólido.

 

 

 

 

Medida directa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La medida o medición diremos que es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así si deseamos medir la distancia de un punto a a un punto b, y disponemos del instrumento que nos permite realizar la medición, esta es directa.

Errores en las medidas directas 

El origen de los errores de medición es muy diverso, pero podemos distinguir:

  • Errores sistemáticos: son los que se producen siempre, suelen conservar la magnitud y el sentido, se deben a desajustes del instrumento, desgastes etc. Dan lugar a sesgo en las medidas.

  • Errores aleatorios: son los que se producen de un modo no regular, variando en magnitud y sentido de forma aleatoria, son difíciles de prever, y dan lugar a la falta de calidad de la medición.

Error absoluto 

  • El error absoluto de una medida es la diferencia entre el valor real de una magnitud y el valor que se ha medido.

Error relativo 

  • Es la relación que existe entre el error absoluto y la magnitud medida, es adimensional, y suele expresarse en porcentaje.

Calculo del error en medidas directas. 

5783metric-micrometer.jpg

 

 

 

 
 

Una forma de calcular el error en una medida directa, es repetir numerosas veces la medida:

 

 

begin{matrix} Caso & 1 & 2 & 3 & 4
    Valor & 12.50 & 12.23 & 12.42 & 12.36 end{matrix}

 

Si obtenemos siempre el mismo valor, es porque la apreciación del instrumento no es suficiente para manifestar los errores, si al repetir la medición obtenemos diferentes valores la precisión del Instrumento permite una apreciación mayor que los errores que estamos cometiendo.

En este caso asignamos como valor de la medición la media aritmética de estas medidas y como error la desviación típica de estos valores.

 

 Valor, medio = frac{sum_{i=1}^n (Valor_i)}{n}
 Error = frac{sum_{i=1}^n mid (Valor_i - Valor, medio)mid}{n}

 

Medidas indirectas 

No siempre es posible realizar una medida directa, porque no disponemos del instrumento adecuado que necesitas tener, porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño depende, porque hay obstáculos de otra naturaleza, etc.

Medición indirecta es aquella que realizando la medición de una variable, podemos calcular otra distinta, por la que estamos interesados.

Ejemplo:

Queremos medir la altura de un edificio muy alto, dadas las dificultades de realizar la medición directamente, emplearemos un método indirecto. Colocaremos en las proximidades del edificio un objeto vertical, que sí podamos medir, así como su sombra. Mediremos también la longitud de la sombra del edificio. Dada la distancia del Sol a la tierra los rayos solares los podemos considerar paralelos, luego la relación de la sombra del objeto y su altura, es la misma que la relación entre la sombra del edificio y la suya.

 

Llamaremos:

 

So: a la sombra del objeto
Ao: a la altura del objeto

Se: a la sombra del edificio
Ae: a la altura del edificio

 

frac{So} {Ao} = frac{Se} {Ae} ,

 

Luego

 

Ae = frac{Ao * Se} {So} ,

 

 

 

 

 

Esto nos permite calcular la altura del edificio a partir de las medidas directas tomadas.

 


  • LOMGITUD, MASA, TIEMPO:

Longitud (desambiguación)


(Redirigido desde Longitud)
 
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El término longitud (del latín longitudo) puede tener diversos significados, según el contexto:

  • Es el título de un libro de
  •  

Masa


 
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Para otros usos de este término, véase Masa (desambiguación).

La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza.


Historia 

El concepto de masa surge de la confluencia de dos leyes: la ley Gravitación Universal de Newton y la 2ª Ley de Newton (o 2º "Principio"). Según la ley de la Gravitación de Newton, la atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de dos constantes, denominadas masa gravitacional —una de cada uno de ellos—, siendo así la masa gravitatoria una propiedad de la materia en virtud de la cual dos cuerpos se atraen; por la 2ª ley (o principio) de Newton, la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimenta, denominándose a la constante de proporcionalidad: masa inercial del cuerpo.

No es obvio que la masa inercial y la masa gravitatoria coincidan. Sin embargo todos los experimentos muestran que sí. Para la física clásica esta identidad era accidental. Ya Newton, para quien peso e inercia eran propiedades independientes de la materia, propuso que ambas cualidades son proporcionales a la cantidad de materia, a la cual denominó "masa". Sin embargo, para Einstein, la coincidencia de masa inercial y masa gravitacional fue un dato crucial y uno de los puntos de partida para su teoría de la Relatividad y, por tanto, para poder comprender mejor el comportamiento de la naturaleza. Según Einstein, esa identidad significa que: «la misma cualidad de un cuerpo se manifiesta, de acuerdo con las circunstancias, como inercia o como peso.»

Esto llevó a Einstein a enunciar el Principio de equivalencia: «las leyes de la naturaleza deben expresarse de modo que sea imposible distinguir entre un campo gravitatorio uniforme y un sistema referencial acelerado.» Así pues, «masa inercial» y «masa gravitatoria» son indistinguibles y, consecuentemente, cabe un único concepto de «masa» como sinónimo de «cantidad de materia», según formuló Newton.

En palabras de D. M. McMaster: «la masa es la expresión de la cantidad de materia de un cuerpo, revelada por su peso, o por la cantidad de fuerza necesaria para producir en un cuerpo cierta cantidad de movimiento en un tiempo dado[1]

En la física clásica, la masa es una constante de un cuerpo. En física relativista, la masa es función de la velocidad que el cuerpo posee respecto al observador. Además, la física relativista demostró la relación de la masa con la energía, quedando probada en las reacciones nucleares; por ejemplo, en la explosión de una bomba atómica queda patente que la masa es una magnitud que trasciende a la masa inercial y a la masa gravitacional.

Es un concepto central en física, química, astronomía y otras disciplinas afines.

 

Tiempo


 
 
Un
reloj es cualquier dispositivo que puede medir el tiempo transcurrido entre dos eventos que suceden respecto de un observador.

El tiempo es la magnitud física que mide 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 aparentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida). Es la magnitud que permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y da lugar al principio de causalidad, uno de los axiomas del método científico.

Su unidad básica en el Sistema Internacional es el segundo, cuyo símbolo es s (debido a que es un símbolo y no una abreviatura, no se debe escribir con mayúscula, ni como "seg", ni agregando un punto posterior).

 

  •  PATRONES DE MEDIDA

Un patrón de medidas es el

 

 

hecho

 

 

aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medida.

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  • Muchas unidades tienen patrones, pero en el sistema métrico sólo las unidades básicas tienen patrones de medidas.Los patrones nunca varían su valor. Aunque han ido evolucionando, porque los anteriores establecidos eran variables y, se establecieron otros diferentes considerados invariables.Ejemplo de un patrón de medida sería: "Patrón del segundo: Es la duración de 9 192 631 770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre 2 niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133". Como se puede leer en el artículo sobre el segundo.De todos los patrones del sistema métrico, sólo existe la muestra material de uno, es el kilogramo, conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. De ese patrón se han hecho varias copias para varios países.esta tiene su mayor importancia.
  • SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS

Sistema Internacional de Unidades

 
 
Se destaca en rojo los tres únicos paises que no han adoptado el Sistema Internacional de Unidades como prioritario o único en su legislación, Birmania, Liberia y Estados Unidos

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El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI del francés: Le Système International d'Unités), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en la mayoría de los países y es la forma actual del sistema métrico decimal. El SI también es conocido como «sistema métrico», especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica, el mol.

Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del Sistema Internacional, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. La única excepción es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que está definida como «la masa del prototipo internacional del kilogramo» o aquel cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que están referidas a través de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. Esto permite alcanzar la equivalencia de las medidas realizadas por instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares apartados y por ende asegurar, sin la necesidad de ensayos y mediciones duplicadas, el cumplimiento de las características de los objetos que circulan en el comercio internacional y su intercambiabilidad.

Desde el 2006 se está unificando el SI con la norma ISO 31 para formar el

Sistema Internacional de Magnitudes

 

(ISO/IEC 80000). Hasta mayo del 2008 ya se habían publicado 7 de las 14 partes de las que consta.

Unidades básicas

Artículo principal:
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas. Son las unidades utilizadas para expresar las
magnitudes físicas definidas como básicas, a partir de las cuales se definen las demás:
Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolo de la Unidad Observaciones
Longitud     L     metro     m     Se define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío
Tiempo     T     segundo     s     Se define fijando el valor de la frecuencia de la transición hyperfina del átomo de Cesio.
Masa     M     kilogramo     kg     Es la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres (Francia).
Intensidad de corriente eléctrica     I     amperio     A     Se define fijando el valor de constante magnética.
Temperatura     Θ     kelvin     K     Se define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Cantidad de sustancia     N     mol     mol     Se define fijando el valor de la masa molar del átomo de carbono-12 a 12 gramos/mol. Véase también número de Avogadro
Intensidad luminosa     J     candela     cd     Véase también conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física

 

 

Las unidades básicas tienen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión «kilo» indica ‘mil’ y, por lo tanto, 1 km son 1000 m, del mismo modo que «mili» indica ‘milésima’ y, por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.


  • CONVERSIONES

TABLA DE CONVERSIONES

 

MEDIDAS DE PESO
CONVERTIR DE A... MULTIPLICAR POR
TONELADAS CORTAS KILOGRAMOS 907.18486
LIBRAS 2,000
TONELADAS LARGAS 0.89287
TONELADAS METRICAS 0.90718
TONELADAS LARGAS KILOGRAMOS 1,016.04812
LIBRAS 2,240
TONELADAS CORTAS 1.11998
TONELADAS METRICAS 1.01605
TONELADAS METRICAS KILOGRAMOS 1,000
LIBRAS 2,204.62
TONELADAS CORTAS 1.10231
TONELADAS LARGAS 0.98421
KILOGRAMOS LIBRAS 2.2046224
GRAMOS 1,000
LIBRAS ONZAS 16
KILOGRAMOS 0.4535924
ONZAS GRAMOS 28.349523
QUINTALES KILOGRAMOS 46
ARROBA LIBRAS 25
MEDIDAS DE LONGITUD
CONVERTIR DE A... MULTIPLICAR POR
CENTIMETROS PULGADAS 0.3937008
METROS 0.010
MILIMETROS 10
METROS DECIMETROS 10
CENTIMETROS 100
PULGADAS 39.37008
PIES 3.28084
YARDAS 1.093613
DECAMETROS METROS 10
HECTOMETROS METROS 100
KILOMETROS METROS 1,000
YARDAS 1,093.611
PIES 3,280.83
MILLAS 0.621371
MIRIAMETROS METROS 10,000
YARDAS METROS 0.914402
PIES 3
MILLAS KILOMETROS 1.6093404
PIES 5,280
YARDAS 1,760
METROS 1,609.3404
PIES CENTIMETROS 30.48006
PULGADAS 12
YARDAS 0.33333
PULGADAS CENTIMETROS 2.540005
PIES 0.08333
MEDIDAS DE VOLUMEN
CONVERTIR DE A... MULTIPLICAR POR
METROS CUBICOS PULGADAS CUBICAS 61,023.192
PIES CUBICOS 35.31467
YARDAS CUBICAS 1.307951
GALONES AMERICANOS 264.2
DECIMETROS CUBICOS PULGADAS CUBICAS 61.023
PIES CUBICOS 0.0353144
YARDAS CUBICAS 0.001308
CENTIMETROS CUBICOS PULGADAS CUBICAS 0.061023
PIES CUBICOS 0.000035
YARDAS CUBICAS CENTIMETROS CUBICOS 764,555.555
DECIMETROS CUBICOS 764.555
METROS CUBICOS 0.7645555
PULGADAS CUBICAS 46,656
PIES CUBICOS 27
GALONES AMERICANOS 202.01
PIES CUBICOS DECIMETROS CUBICOS 28.317
METROS CUBICOS 0.02831685
PULGADAS CUBICAS 1,728
YARDAS CUBICAS 0.037
GALONES AMERICANOS 7.48052
PULGADAS CUBICAS CENTIMETROS CUBICOS 16.387064
DECIMETROS CUBICOS 0.01638706
METROS CUBICOS 0.000016
PIES CUBICOS 0.0005788
YARDAS CUBICAS 0.00002144
GALONES AMERICANOS 0.0043295
MEDIDAS DE LIQUIDOS
CONVERTIR DE A... MULTIPLICAR POR
GALONES AMERICANOS GALONES INGLESES 0.83267
PULGADAS CUBICAS 230.9735
PIES CUBICOS 0.1387
CENTIMETROS CUBICOS 3,785.306
METROS CUBICOS 0.0037853
LITROS 3.7853
CUARTOS AMERICANOS 4
PINTAS AMERICANAS 8
GALONES INGLESES GALONES AMERICANOS 1.20095
PULGADAS CUBICAS 277.42
PIES CUBICOS 0.1605
CENTIMETROS CUBICOS 4,545.956
METROS CUBICOS 0.004546
LITROS 4.545956
CUARTOS INGLESES 4
PINTAS INGLESAS 8
LITROS GALONES AMERICANOS 0.264172
GALONES INGLESES 0.22
PIES CUBICOS 0.03531
METROS CUBICOS 0.001
METROS CUBICOS GALONES AMERICANOS 264.172052
GALONES INGLESES 220
PIES CUBICOS GALONES AMERICANOS 7.48052
GALONES INGLESES 6.2305
LITROS 28.317
BARRIL DE ACEITE GALONES AMERICANOS 42
MEDIDAS DE SUPERFICIE
CONVERTIR DE A... MULTIPLICAR POR
CENTIMETROS CUADRADOS PULGADAS CUADRADAS 0.154918
DECIMETROS CUADRADOS PIES CUADRADOS 0.1076391
METROS CUADRADOS DECIMETROS CUADRADOS 100
CENTIMETROS CUADRADOS 10,000
PULGADAS CUADRADAS 1,549.99375
PIES CUADRADOS 10.76391
YARDAS CUADRADAS 1.195985
HECTAREAS METROS CUADRADOS 10,000
AREAS 100
PULGADAS CUADRADAS CENTIMETROS CUADRADOS 6.4516254
PIES CUADRADOS 0.0069439
PIES CUADRADOS PULGADAS CUADRADAS 144
DECIMETROS CUADRADOS 9.2903406
METROS CUADRADOS 0.0929034
YARDAS CUADRADAS 0.1111111
YARDAS CUADRADAS METROS CUADRADOS 0.836131
PIES CUADRADOS 9
AREAS METROS CUADRADOS 100
ACRES AREAS 40.4685642
HECTAREAS 0.4046856
KILOMETROS CUADRADOS METROS CUADRADOS 1,000,000
YARDAS CUADRADAS 1,195,985.01932
KILOMETROS CUADRADOS 0.3861
MILLAS CUADRADAS KILOMETROS CUADRADOS 2.589988
HECTAREAS 258.9988
YARDAS CUADRADAS 3,097,600
CONVERSION DE TEMPERATURAS
CONVERTIR DE A... MULTIPLICAR POR
CELSIUS (C) FAHRENHEIT (F) C X 9 / 5+32
FAHRENHEIT (F) CELSIUS (C) (F-32) x 5 / 9
 

 

 
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