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Introducción a la Física Sistema Internacional de Unidades

Prefijos del Sistema Internacional

Una vez estudiado las magnitudes y su importancia dentro de la física, entraremos a las unidades del Sistema Internacional.

No hay que olvidar que la física se ayuda de las matemáticas. Cada movimiento o característica que desarrolla un cuerpo inerte puede variar. Para entender esto, se facilitará con ejemplos: No se puede medir un átomo en metros, o no se puede medir la masa de un planeta en gramos.

Para que esto se facilite, existen prefijos que hacen que las unidades abarquen datos mas grandes sin necesidad de que un numero sea muy extenso. Por ejemplo 1 kilómetro equivale a 1000 metros, en este caso el sufijo es kilo, que acompaña a la unidad metro.

Para convertir las unidades para que abarquen datos mas grandes o mas pequeños, se usan factores de conversión, detallados más adelante.

Múltiplos

Estos prefijos ayudan que las unidades abarquen datos más grandes, como el caso de 1 kilómetro equivale a 1000 metros. O el ejemplo de medir la masa un planeta en gramos.

PrefijoSímboloFactor de
Conversión
YottaY1024
ZettaZ1021
ExaE1018
PetaP1015
TeraT1012
GigaG109
MegaM106
KiloK103
HectoH102
DecaDa101
Nota: Los prefijos de los múltiplos siempre inician con letra mayúscula para su diferenciación de los submúltiplos. A partir del prefijo Mega, el factor conversión aumenta de 3 en 3 entre cada prefijo.

Submúltiplos

Al contrario de los Múltiplos, ayudan a las unidades a abarcar datos más pequeños. Como el ejemplo de medir átomos en metros.

PrefijoSímboloFactor de
Conversión
decid10-1
centic10-2
milim10-3
microμ10-6
nanon10-9
picop10-12
femtof10-15
attoa10-18
zeptoz10-21
yoctoy10-24
Nota: Los prefijos de los submúltiplos siempre van con letras minúsculas para su diferenciación de los múltiplos. A partir del prefijo micro, el factor conversión disminuye de 3 en 3 entre cada prefijo. El símbolo del prefijo micro es la letra griega mi.

Estos prefijos se utilizarán con frecuencia en la resolución de ejercicios, o para la creación de unidades. Por ejemplo, la masa se mide en kilogramos en el Sistema Internacional. O la Fuerza se mide en Newtons que equivale a 1 kilogramo por metro sobre segundo al cuadrado (1N = 1kg m/s2)

Además, estos prefijos permiten que sea más facil medir las acciones de un cuerpo inerte, según se de el caso que plantee el problema o se de en la naturaleza. En lugar de usar prefijos, se usa la notación científica para que se de el caso de poder medir un átomo en metros, aunque no es muy usual, y sería un exponente muy grande. Para evitar esto, tenemos a los prefijos.

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Introducción a la Física Juegos Interactivos

Juego sobre Magnitudes

A continuación se presenta un crucigrama en base a la información sobre magnitudes físicas publicada en este blog. El objetivo del juego que lo disfrute y que le sirva de ayuda para recordar lo más importante sobre esta parte de la introducción a la física.

Puede descargar la imagen para una mayor facilidad de uso como recurso interactivo. No olviden dejar sus comentarios sobre el juego.

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Conceptos Básicos Introducción a la Física

¿Qué es la física?

Antes de definir la física, hay que comprender de donde viene y en donde se ubica en el mundo de las ciencias. Existen tres tipos de ciencias: físicas, biológicas y humanas. Las ciencias físicas estudian todo lo referente hacia los seres inertes. Entre estas ciencias físicas tenemos: La física como tal, la química y la matemática

tomado de: https://bit.ly/373kIpU

La física es la ciencia que estudia la energía, la materia y el espacio-tiempo, y las interacciones de estos tres conceptos entre sí. Algunos consideran que es una de las ciencias más antiguas. También establece leyes que explican los fenómenos naturales, excluyendo los que modifican la estructura molecular de un cuerpo.

Extraido de: https://bit.ly/2TvNmMB

Referencias:

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Introducción a la Física

Magnitudes

La Física se ayuda de las matemáticas para su desarrollo. Cada cuerpo inerte realiza una acción en la naturaleza, y estas acciones se dividen y se estudian a profundidad en cada rama de la Física Clásica. Las características del cuerpo se miden en magnitudes y en unidades.

Cada magnitud posee un nombre, unidades de medida, un símbolo y una dimensión. Los símbolos de las unidades se expresan con letras minúsculas, con algunas excepciones que se explican mas adelante.

Magnitudes Fundamentales

Este tipo de magnitudes, como su nombre lo indica, son de tipo simple. Es decir, que no se encuentran conjugadas con alguna otra magnitud y son independientes. Por lo general, sus unidades están expresadas en el Sistema Internacional de Unidades.

MagnitudesUnidadSímboloDimensión
LongitudmetromL
MasakilogramokgM
TiemposegundosT
TemperaturaKelvinºKΘ‎
Intensidad
de Corriente
amperioAI
Intensidad
Luminosa
candelacdJ
Cantidad de
Sustancias
molmolN
Tabla 1: Detalle de las magnitudes fundamentales con sus unidades, símbolos y dimensiones
Nota: La dimensión de la temperatura se expresa con la letra griega theta.

Magnitudes Derivadas

Son un tipo de magnitudes mas complejas. Resultan de la combinación de dos magnitudes fundamentales, o puede ser la misma magnitud expresada dos o tres veces. A continuación se detalla cada una.

MagnitudesUnidadSímboloDimensión
Áreametro cuadrado
Volumenmetro cúbicom3L3
Densidadkilogramo por
metro cúbico
kg/m3M/L3
Velocidadmetro por segundom/sL/T
Aceleraciónmetro por segundo
al cuadrado
m/s²L/T²
FuerzaNewtonN (kg m/s²)ML/T²
PresiónPascalPaM/LT²
TrabajoJulioJML²/T²
EnergíaJouleJML²/T²
FrecuenciaHertzHz1/T
PotenciaVatioWL²MT-3
Tabla 2: Detalle de las magnitudes derivadas (principales). El trabajo y la energía ocupan la misma dimensión, que se explicará más adelante.

Nota: En las dimensiones desde el Pascal, explican cuales magnitudes fundamentales componen las magnitudes. En el caso desde el Newton, son los únicos casos donde se expresan las unidades en letras mayúsculas en honor a los científicos que descubrieron y dejaron su aporte.

Magnitudes Complementarias

Este caso de magnitudes son especiales, ya que son aquellas que no han sido clasificadas ni como fundamentales, ni como derivadas.

MagnitudesUnidadSímboloDimensión
Ángulo planoradiánradα
Ángulo sólidoestereo-
radián
srω
Tabla 3: Explica las magnitudes fundamentales, más usadas en el movimiento circular.

Nota: La dimensión del ángulo plano se expresa con la letra griega alfa, y el ángulo sólido con la letra griega omega.