Descripción de las magnitudes y las unidades dentro de la Física

1. Tema 1 – La Física. Magnitudes y su medida
1.1.- La Física: Objeto, estructura y método.
1.2.- La Física actual y su relación con otras disciplinas.
1.3.- Magnitudes físicas y su medida. Sistemas de unidades.
Ecuación de dimensiones.

2. 1.1 – La Física. Objeto, estructura y método
 Ciencia.
Del latín conocer o saber. Aparece dividida en ramas:
- Biología: Estudia los organismos vivos.
- Geología: Estudia la Tierra.
- Astronomía: Estudia los astros.
- Física
 Física.
Del griego naturaleza. Estudio de fenómenos naturales.
En el s. XIX aparecía dividida en ramas independientes relacionadas
con la forma de obtener la información del mundo
- Óptica: Relacionada con la luz y sentido de la vista.
- Acústica: Relacionada con sonido y sentido del oído.
- Termodinámica: Relacionada con calor-frío y sentido del tacto.
- Mecánica: Relacionada con el movimiento.
- Electromagnetismo: Última en desarrollarse. No relacionada con
los sentidos.

3. 1.1 – La Física. Objeto, estructura y método
A principios del s. XX la aparición de la teoría de la relatividad y la
mecánica cuántica junto con el refinamiento de los métodos de
observación permitieron un conocimiento más profundo de la materia
apareciendo la Física como un todo unificado.
La Física es la ciencia que estudia como se comportan, se mueven,
se estructuran e interactúan entre si todas las cosas de este mundo,
a todas las escalas de espacio, de tiempo y complejidad.

4. 1.2 – La Física actual y su relación con otras disciplinas.
La Física es la más autónoma (establece sus conceptos y leyes sin
necesidad de otras ciencias) y fundamental (otras ciencias se valen de
sus conocimientos) de todas las ciencias.
La Física está estrechamente relacionada con la Ingeniería y la
Tecnología.
- Física: Conocimiento de la naturaleza y saber por si mismo.
- Tecnología: Fin práctico y dominio de la naturaleza.
Ciencia y Tecnología se influyen mutuamente:
- Leyes del electromagnetismo  Desarrollo de la radio, teléfono,..
- Pulido de lentes e invención del telescopio  Mejora en las
mediciones astronómicas y desarrollo de la teoría de la
Gravitación.

5. 1.2 – La Física actual y su relación con otras disciplinas.
La Física es una ciencia experimental y para lograr sus metas depende
de:
-La Observación: Examen cuidadoso y crítico de un fenómeno a
través de la identificación, medición y análisis de los factores que
influyen en el fenómeno.
- La Experimentación: Observación de los fenómenos en
condiciones controladas. Importancia del laboratorio.
- La construcción de Teorías: Conjunto de conceptos y relaciones
que explican los resultados de las observaciones y experimentos.
Estos se expresan a través del lenguaje matemático.
Es importante en Física el concepto de modelo Versión simplificada
de un sistema físico.

6. 1.3 – Magnitudes físicas y su medida. Sistema de
unidades y ecuación de dimensiones.
La Física es una ciencia cuantitativa y se basa en la medición.
La medición es la determinación del valor numérico de una propiedad física
como resultado de compararla con una cantidad arbitraria (unidad).
Una magnitud física es cualquier propiedad susceptible de ser medida.
Se distinguen magnitudes fundamentales (no vienen definidas en función de
otras) y derivadas (son función de las fundamentales).
Tres magnitudes físicas fundamentales son longitud, tiempo y masa.
Existen distintos sistemas de unidades:
- Sistema Internacional (SI) o MKS: metro (m), kilogramo (kg) y segundo (s).
- Sistema cegesimal (CGS): centímetro (cm), gramo (g) y segundo (s).
Reglas para las unidades:
- Se representan con símbolos no abreviaturas (sin punto al final).
- Se escriben en minúscula excepto si hacen mención a un personaje ilustre
que lo hacen en mayúscula.
- Las unidades derivadas pueden expresarse en función de las
fundamentales.

7. 1.3 – Magnitudes físicas y su medida. Sistema de
unidades y ecuación de dimensiones.
 Dimensiones y ecuaciones de dimensiones
El concepto de dimensión fue introducido para distancia y luego extendido a
otras magnitudes físicas.
Las dimensiones de las magnitudes fundamentales son L (longitud), M
(masa) y T (tiempo).
Las dimensiones de las magnitudes derivadas se pueden hallar a partir de
las fundamentales (ecuación de dimensiones).
En una ecuación física:
-Solo se pueden sumar y restar magnitudes con dimensiones iguales.
-Los términos a ambos lados de la ecuación han de tener dimensiones
iguales.
Puede haber magnitudes físicas distintas con iguales dimensiones.
Puede haber magnitudes físicas sin dimensiones.