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Magnitudes y unidades

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cinta métricaImagen: Autor ptra. Licencia CCO Public Domain, fuente Pixabay 

El ser humano siempre ha empleado sistemas de medida para cuantificar. Muchos de estos sistemas de medidas estaban basados en partes del cuerpo o en objetos cotidianos (una vara, un pie, etc.). El problema de este tipo de unidades es que no eliminaba la ambigüedad y fomentaba el uso de diferentes medidas en los distintos pueblos, lo que hacía difícil ponerse de acuerdo sobre las cantidades con las que se estaba comerciando. Por eso es fundamental para el método científico que las medidas sean reproducibles y, para que esto sea posible, las magnitudes con sus unidades han de ser expresadas de una manera concisa y no ambigua.

Magnitudes y unidades

Una magnitud física se puede considerar como algo que se puede medir. Por tanto, existen muchas magnitudes medibles como la distancia, el peso, el volumen, etc. En cambio el dolor, el placer, o el miedo no son magnitudes, porque no se pueden medir.

Se llama magnitud a toda propiedad de la materia que se puede medir. Las propiedades que no pueden medirse de forma objetiva no son magnitudes físicas. Por ejemplo: la masa es una magnitud física porque se puede medir, de forma objetiva, con una báscula, en cambio la belleza no es una magnitud física porque no se puede medir de forma objetiva. Es una propiedad subjetiva, y depende de cada persona.

Las magnitudes se pueden clasificar en magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas.

Magnitudes fundamentales: Son aquellas que se pueden determinar directamente, sin necesidad de una segunda magnitud. Son siete: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia.

Magnitudes derivadas: Son el resto de las magnitudes. Estas magnitudes se pueden expresar mediante fórmulas que las relacionan con magnitudes fundamentales. Ejemplo: velocidad = espacio / tiempo = longitud / tiempo.

1. Medida de una magnitud

Medir una magnitud física es comparar cierta cantidad de esa magnitud con otra cantidad de la misma magnitud que previamente se ha escogido como unidad. Por lo tanto, una unidad es una cantidad arbitraria que se escoge por convenio para comparar con ella cantidades de la misma magnitud.

Para expresar correctamente una medida debemos indicar, además del valor numérico, la unidad que se ha empleado para hacer dicha medida, es decir, toda magnitud física debe llevar asociada sus unidad.

2.Sistema Internacional de unidades

Para evitar confusiones y facilitar la comprensión de los resultados de las medidas, así como su comparación, hace tiempo que los científicos llegaron a unos acuerdos internacionales sobre las unidades utilizadas para medir cada magnitud (con sus correspondientes múltiplos y submúltiplos). De esta forma se elaboró el Sistema Internacional de Unidades (S.I.).

El Sistema Internacional consta de siete magnitudes y unidades fundamentales que son:

Magnitud física Unidad Símbolo
Longitud metro m
Tiempo segundo s
Masa kilogramo kg
Temperatura grados Kelvin K
Intensidad de corriente amperio A
Intensidad luminosa candela cd
Cantidad de materia mol mol

3. Múltiplos y submúltiplos

En muchas ocasiones necesitaremos especificar valores de unidades o muy grandes o muy pequeños. Por ejemplo, la distancia del centro de la tierra al centro de la luna es de 384.000.000 m y el tamaño de un átomo es, aproximadamente, de 1•10-10 m. Como puedes observar, hacer cálculos con estos valores resulta engorroso.
Por esta razón, es muy común utilizar unos prefijos en las unidades llamados múltiplos y submúltiplos. Estos múltiplos o submúltiplos son potencias de 10 con exponente positivo o negativo, que nos permitirán hacer más fácil la representación del valor.

MÚLTIPLOS

Prefijo Símbolo Factor
kilo- k 103
hecto- h 102
deca- da 101


SUBMÚLTIPLOS

Prefijo Símbolo Factor
deci- d 10-1
centi- c 10-2
mili- m 10-3

 

Laboratorio Laboratorio

Material de laboratorio de uso frecuente

Material de uso común en un laboratorio de química

Imagen: Autor: bdyczewski. Licencia CCO de Pixabay

Para poder realizar las prácticas y actividades de laboratorio correctamente, conviene que conozcas el material de uso más frecuente, el material de laboratorio.

La mayor parte de los recipientes que se utilizan en el laboratorio de Química son de vidrio y pueden servir para:

1. Medir volúmenes de líquido. Estos aparatos están graduados, tienen una escala que indica el volumen, o aforados, tienen una línea que indica el volumen de líquido que puede contener el aparato.

En ellos viene señalada su capacidad a una determinada temperatura (el vidrio se dilata con el calor), por lo que pueden utilizarse para medir volúmenes de líquidos muy calientes o muy fríos.

Pueden ser de dos tipos:

a) Vertido. Miden el volumen de líquido que vierten: pipeta y bureta.
b) Contenido. Miden el volumen de líquido que contienen: probeta y matraz aforado.

2. Contener líquidos. Aunque están graduados, el volumen que vemos es aproximado; no sirven para cálculos exactos: vaso de precipitados y matraz erlenmeyer.

3. Calentar sustancias. Son de un material especial, resistente al calor (pyrex): vaso de precipitados, matraz, matraz de destilación y tubo de ensayo.

4. Otros usos. Refrigerantes, pinzas, soportes, tapones, nueces, varillas de vidrio, termómetros, etc.

Glosario Glosario

Glosario de material de laboratorio

Ver glosario

Este Glosario lo iremos creando introduciendo los nombres de los aparatos de laboratorio que vayamos usando en los desdobles de prácticas.

Imagen: Licencia CCO por Pixabay