Magnitudes Físicas: Un Viaje al Corazón de la Física

La física es una ciencia que se encarga de estudiar las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. Uno de los conceptos fundamentales en física son las magnitudes físicas, que son propiedades de los cuerpos que pueden ser medidas.

¿Qué son las Magnitudes Físicas?

Las magnitudes físicas son aquellas que pueden ser medidas y cuantificadas. Estas magnitudes pueden ser de dos tipos: fundamentales y derivadas.

Magnitudes Físicas Fundamentales

Las magnitudes fundamentales son aquellas que se definen por sí mismas y son independientes de las demás.

a. En el Sistema Internacional de Unidades (SI), existen siete magnitudes fundamentales:

1. Masa (m): Se mide en kilogramos (kg).

2. Longitud (l): Se mide en metros (m).

3. Tiempo (t): Se mide en segundos (s).

4. Temperatura (T): Se mide en Kelvin (K).

5. Intensidad de corriente (I): Se mide en amperios (A).

6. Intensidad luminosa (Iv): Se mide en candelas (cd).

7. Cantidad de sustancia (n): Se mide en moles (mol).

Nota: Definiciones de Metro, Kilogramo y Segundo:

Metro (m): Es la unidad de longitud del Sistema Internacional de Unidades. Se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en un intervalo de 1/299,792,458 segundos. Originalmente, se definió en 1793 como una diezmillonésima parte de la distancia desde el ecuador hasta el polo norte a lo largo de un gran círculo.

Kilogramo (kg): Es la unidad básica de masa del Sistema Internacional de Unidades (SI). Es una medida ampliamente utilizada en la ciencia, la ingeniería y el comercio en todo el mundo3. Hasta el 20 de mayo de 2019, se definió por un objeto patrón: un cilindro de platino-iridio conservado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas. Desde entonces, su definición está ligada con la constante de Planck, una constante natural que describe los paquetes de energía emitidos en forma de radiación.

Segundo (s): Es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades, el Sistema Cegesimal de Unidades y el Sistema Técnico de Unidades. Según el Sistema Internacional de Unidades, un segundo dura 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida por el isótopo 133 del cesio (133 Cs) a una temperatura de 0 grados Kelvin (0 K)

b. En el Sistema Britanico de Unidades, existen magnitudes fundamentales:

El Sistema Británico de Unidades (también conocido como Unidades Imperiales) es un sistema de medición que ha sido utilizado durante siglos en el Reino Unido y otros países de habla inglesa. Aunque ha sido en gran medida reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades (SI), todavía se utiliza en ciertos contextos y es importante para entender ciertas referencias históricas y culturales.

1. Masa : incluyen la onza (oz), la libra (lb), la piedra (st) y la tonelada corta. La onza es la unidad más pequeña, seguida de la libra, que equivale a 16 onzas. La piedra, que se utiliza comúnmente para medir el peso corporal en el Reino Unido

2. Longitud :incluyen la pulgada (in), el pie (ft), la yarda (yd) y la milla (mi). La pulgada es la unidad más pequeña, seguida del pie, que equivale a 12 pulgadas. La yarda equivale a 3 pies y la milla, la unidad más grande, equivale a 1760 yardas.

3. Tiempo (t): Se mide en segundos (s).

Magnitudes Físicas Derivadas

Las magnitudes derivadas son aquellas que se obtienen mediante expresiones matemáticas a partir de las magnitudes fundamentales. Algunos ejemplos de magnitudes derivadas son:

1. Velocidad: Es una magnitud derivada que se obtiene dividiendo la longitud (magnitud fundamental) entre el tiempo (magnitud fundamental). Se mide en metros por segundo (m/s).

2. Fuerza: Es una magnitud derivada que se obtiene multiplicando la masa (magnitud fundamental) por la aceleración (magnitud derivada). Se mide en newtons (N).

3. Aceleración: Es una magnitud derivada que se obtiene dividiendo la velocidad (magnitud derivada) entre el tiempo (magnitud fundamental). Se mide en metros por segundo al cuadrado (m/s²).

Conclusión

Las magnitudes físicas son fundamentales para entender y describir el mundo que nos rodea. Ya sea que estemos hablando de la masa de un objeto, la velocidad a la que se mueve, o la fuerza que se necesita para moverlo, estamos hablando de magnitudes físicas. Estas magnitudes, ya sean fundamentales, escalares, vectoriales o derivadas, son la base de la física y son esenciales para nuestra comprensión del universo.