Sistemas de Unidades

SISTEMAS DE UNIDADES

SISTEMA MÉTRICO DECIMAL

El primer sistema de unidades bien definido que hubo en el mundo fue el

Sistema Métrico Decimal, implantado en 1795 como resultado de la

Convención Mundial de Ciencia celebrada en París, Francia; este sistema tiene una división decimal y sus unidades fundamentales son: el metro, el kilogramo-peso y el litro.

Además para definir las unidades fundamentales utiliza datos de carácter general como las dimensiones de la Tierra y la densidad del agua. A fin de encontrar una unidad patrón para medir longitudes se dividió un meridiano terrestre en 40 millones de partes iguales y se le llamó metro ala longitud de cada parte.

Por tanto definieron al metro como la cuarenta millonésima parte del meridiano terrestre. Una vez establecido el metro como unidad de longitud sirvió de base para todas las demás unidades que constituyeron al Sistema Métrico Decimal, de la palabra metro que quiere decir medida.

SISTEMA CEGESIMAL o CGS

En 1881, como resultado del gran resultado de la ciencia y por supuesto de la Física se adopta en el Congreso Internacional de los Electricistas realizado en París, Francia, un sistema llamado absoluto:

El Sistema Cegesimal o CGS  propuesto por el físico alemán Karl Gauss. En dicho sistema

Las magnitudes fundamentales y las unidades propuestas para las mismas son:

 Para la longitud el centímetro, para la masa el gramo y para el tiempo el segundo.

SISTEMA MKS

En 1935 en el Congreso Internacional de los Electricistas celebrado en Bruselas, Bélgica, el ingeniero italiano Giovanni Giorgi propone y logra que se acepte su sistema, también llamado absoluto, pues como magnitud fundamental se habla de la masa y no del peso de los cuerpos; este sistema recibe el nombre de MKS, cuyas iniciales corresponden al metro, al kilogramo y al segundo como unidades de longitud, masa y tiempo, respectivamente.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI). En virtud de que el mundo científico  buscaba uniformidad en un solo sistema de unidades que resultara práctico, claro y acorde con los avances de la ciencia, en 1960, científicos y técnicos de todo el mundo se reunieron en Ginebra, Suiza, y acordaron adoptar el llamado:

Sistema Internacional de Unidades (SI).

Este sistema se basa en el llamado MKS. El Sistema Internacional tiene como magnitudes y unidades fundamentales las siguientes:

Ø Para la longitud el metro (m).

Ø Para la masa el kilogramo (Kg).

Ø Para el tiempo el segundo (s).

Ø Para la temperatura el grado Kelvin (°K).

Ø Para la intensidad de corriente eléctrica el Ampere (A).

Ø Para la intensidad luminosa la Candela (cd).

Ø Para cantidad de sustancia el Mol. 

SISTEMAS DE UNIDADES ABSOLUTOS

Reciben el nombre de Sistemas de Unidades Absolutos aquellos que como una de sus unidades fundamentales utilizan a la masa y no al peso considerado derivada.

Magnitud-Medir-Unidad de Medida

DEFINICIÓN DE MAGNITUD, MEDIR Y UNIDAD DE MEDIDA

MAGNITUD: Se le llama magnitud a todo aquello que pueda ser medido. La longitud de un cuerpo (ya sea largo, ancho, alto, su profundidad, su espesor, su diámetro (externo o interno), la masa, tiempo, el volumen, el área, la velocidad, la fuerza, etc., son ejemplos de magnitudes.

Los sentimientos como el amor, el odio, la felicidad, la ira y la envidia no pueden ser medidos, por tanto no son magnitudes.

MEDIR: es comparar una magnitud con otra de la misma especie que de manera arbitraria o convencional se toma como base, unidad o patrón de medida.

UNIDAD DE MEDIDA: Recibe el nombre de unidad de medida o patrón toda magnitud de valor conocido y perfectamente definido que se utiliza como referencia para medir y expresar el valor de otras magnitudes de la misma especie.

División de la Física

La Física se divide para su estudio en dos grandes grupos: la Física Clásica y la Física Moderna.

La primera estudia todos aquellos fenómenos en los cuales la velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad de propagación de la luz.

La segunda se encarga de todos aquellos fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores cercanos a ella. Esto es debido a que la física clásica no describe con precisión los fenómenos que se suceden a la velocidad de la luz. En la física moderna también se estudian los fenómenos subatómicos.

La Física Clásica se compone de:

1. MECÁNICA: Es la parte de la física clásica que estudia las fuerzas).

1 a.- Estática: Estudia las fuerzas en cuerpos en reposo y en equilibrio, respecto a determinado sistema de referencia.

1 b.- Dinámica: Estudia las fuerzas como causa del movimiento de los cuerpos).

1 c.- Cinemática: Estudia los movimientos de los cuerpos sin tener en cuenta la causa.

2. TERMODINÁMICA (Fenómenos térmicos).

3. ELECTROMAGNETISMO (Interacción de los campos eléctricos y magnéticos).

4. ÓPTICA (Fenómenos relacionados con la luz).

5. ACÚSTICA: (Sonido y fenómeno de la audición).

6. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO (Estudia las cargas eléctricas y magnéticas).

La Física Moderna se compone de:

A. FISICA CUÁNTICA: (Energía formada de "cuantos")

B. FISICA RELATIVA:(Materia y energía son dos entidades relativas)

CIENCIAS FORMALES Y CIENCIAS FACTUALES

La ciencia se divide en dos grandes grupos para su estudio:

CIENCIAS FORMALES: son aquellas que estudian ideas, como es el caso de la Lógica y las Matemáticas.
Las característica principal de estas ciencias es que demuestran o prueban sus enunciados con base en principio lógicos o matemáticos, pero no los confirman experimentalmente.

CIENCIAS FACTUALES: en general comprueban mediante la observación y la experimentación sus hipótesis, teorías y leyes.

JUICIOS DEDUCTIVOS E INDUCTIVOS

Las ciencias formales generalmente emplean juicios deductivos, los cuales se realizan cuando a partir de una generalidad o ley se analiza un caso particular.

Las ciencias factuales por lo general usan juicios inductivos que se llevan a cabo gracias al estudio de un caso o hecho particular, se llega a un enunciado de una generalidad o ley.

Antecedentes de la Física

Antecedentes de la física

El ser humano, desde el principio de los tiempos, ha tenido la curiosidad y el hábito de querer aprender la explicación al porqué de los sucesos y fenómenos que acontecían alrededor suyo. Los cambios del clima, los astros celestes y su movimiento cíclico, el aire, la tierra, el fuego…

Nace de esta forma la filosofía que sería el antecedente de la física actual. De forma puramente experimental se comienzan a considerar las leyes que rodean al hombre. De esta forma, podemos ver en un antiguo texto de Ptolomeo llamado “Almagesto”, donde el autor afirma que la Tierra es el centro del universo y que los astros giran alrededor de ella. Esta afirmación fue considerada como una ley real durante muchos siglos después.

Destacó por allá en el siglo XVI uno de los pioneros de la física y claramente el antecedente de la física moderna. Su nombre Galileo Galilei. A él le debemos grandes estudios sobre el movimiento de los astros, y ya por entonces comenzó a utilizar los primeros telescopios que se inventaban en el mundo. Tantos siglos atrás, Galileo observó por primera vez los satélites que giran en torno a Júpiter. Lo que demostraba, según el modelo heliocéntrico de Copérnico que no todos los astros giraban alrededor de la tierra, lo que dejaba de forma más probable a la tierra como el elemento que giraba en torno al sol.

Otro impulsor de la física y antecedente de la física moderna fue sin duda Isaac Newton, cuya obra “philosophiae naturalis” de 1687 marcó un hito en la historia de la física describiendo las leyes de la dinámica más conocidas hoy en día como las “leyes de Newton”.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA FÍSICA

FÍSICA CLÁSICA:

Se estima que en la fecha de 1880 casi toda la física ya estaba explicada mediante las leyes de Newton, las teorías de Maxwell sobre el electromagnetismo, y las teorías termodinámicas de Bolzmann. Pero sin embargo, posteriores descubrimientos abrirían una brecha en esa ficticia seguridad de conocimiento que revolucionaría el final del siglo XIX.

En 1895 Conrad Roentgen descubre los rayos X, imperceptibles por la vista humana, se abre así un mundo invisible al ser humano que continuó con el descubrimiento del electrón por Jhon Thomson y el descubrimiento de los rayos catódicos de Michelson. Comenzaba una nueva era abierta a todo tipo de teorías y discusiones. Un nuevo desafío que marcaría las pautas y los antecedentes a la nueva física moderna.

FÍSICA MODERNA:

A principios del siglo XX aparecen dos nuevas teorías que cambiaron la forma de comprender el mundo de la física. Estas teorías fueron:

– La teoría quántica.

– La Relatividad.

FÍSICA NUCLEAR:

Allá por los principios de la década de los años 30 se descubre el isótopo del hidrógeno, atribuido a Clayton Urey.

Posteriormente los famosos estudios sobre la radiación artificial de manos del matrimonio Irene y Frederich Curie concluyeron con la formación del primer nucleo radiactivo, año 1933, que revolucionaría el mundo de otras ciencias como la medicina, la química o su empleo en arqueología, etc.
Pero no todos estos avances tenían connotaciones positivas para el ser humano. En 1945 se fabricó el primer reactor nuclear cuya finalidad era la de abastecer de energía eléctrica, pero ese mismo año también se fabricó la primera bomba atómica, a la que le siguió la bomba de fusión o bomba de hidrógeno.

¿Qué es la Física?

¿QUÉ ES LA FÍSICA?

Física es un término que proviene del griego “phisis” y que significa “realidad” o “naturaleza”. Se trata de la ciencia que estudia las propiedades de la naturaleza con el apoyo de la matemática. La física se encarga de analizar las características de la energía, el tiempo y la materia, así como también los vínculos que se establecen entre ellos.

Esta ciencia no desarrolla únicamente teorías: también es una disciplina de experimentación. Sus hallazgos, por lo tanto, pueden ser comprobados a través de experimentos. Además sus teorías permiten establecer previsiones sobre pruebas que se desarrollen en el futuro.

Gracias a su vasto alcance y a su extensa historia, la física es clasificada como una ciencia fundamental. Esta disciplina científica puede dedicarse a describir las partículas más pequeñas o a explicar cómo nace una estrella, por ejemplo:  Galileo Galilei,  Isaac Newton y  Albert Einstein han sido algunos de los físicos más reconocidos de la historia. El desarrollo originario de la física, de todos modos, quedó en mano de los filósofos griegos.

En este sentido, habría que destacar, por ejemplo, la figura de Empédocles que fue un filósofo y físico griego que llevó a cabo la demostración de la existencia del aire. Y lo hizo mediante un artilugio que recibió el nombre de clepsidra, que era una esfera de cobre que se llenaba de agua cuando se sumergía en dicho líquido y que se caracterizaba porque tenía agujeros en el fondo y un cuello abierto.

Así, con ella demostró que cuando la citada esfera se sacaba del agua sin tapar el cuello, el líquido salía por todos los citados huecos. Sin embargo, cuando se hacía la misma operación pero se tapaba el cuello, el agua no salía porque el aire era el encargado de obstaculizar el paso del líquido.

De la misma forma, también se puede hablar de otro físico de la antigüedad como sería el caso de Demócrito. Este está considerado como el padre de la escuela atomista y lo que realizó fue exponer que los citados átomos no se pueden dividir en ningún momento.

La relatividad (que toma en cuenta el campo del espacio-tiempo y las interrelaciones de la gravedad), el electromagnetismo (estudia la luz y otras cuestiones electromagnéticas), la mecánica clásica (se centra en el desplazamiento de los cuerpos) y la mecánica cuántica (especializada en el universo atómico) forman parte de las teorías principales de la física.

Además de todo lo citado hay que subrayar que también usamos el término física para formar junto a otras palabras términos de gran uso en nuestra sociedad actual. Así, por ejemplo, hablamos de Educación Física para referirnos a la asignatura educativa que gira entorno a los ejercicios y a los conocimientos para conseguir un buen desarrollo corporal.

Y tampoco habría que olvidarse de la expresión Geografía Física que es aquella parte de la citada geografía que se centra básicamente en lo que es la configuración de los mares y de la tierra.