Objetivo: Desarrollar una investigación sobre las magnitudes fundamentales y las principales unidades de medida en cada uno de los sistemas existentes para comprender como se involucran estos en la estática.

Medir Es comparar una cantidad física con un patrón previamente establecido. Unidad de medidaEl patrón o unidad de medida es una magnitud física de valor constante, que se utiliza como referencia para basar en ella una medición [1].Magnitud Entidad susceptible de ser medida. El mismo hecho de que pueda ser medido implica que puede ser comparado cuantitativamente en base a una referencia. Dicha referencia se transforma en unidad de medición [1]

Clasificación de las magnitudes físicas Por su origen

Magnitudes fundamentalesEstas magnitudes se pueden medir directamente, no proceden de otras y sus patrones de medición son establecidos en acuerdos internacionales.Las magnitudes fundamentales son siete. [2].

Longitud: La longitud es la magnitud física que determina la distancia, es decir, la cantidad de espacio existente entre dos puntos.

Masa: Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.  Es una magnitud escalar

Tiempo: Es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación.

Intensidad de corriente eléctrica: Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.

Temperatura: Magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico.

Intensidad luminosa: Se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido

Cantidad de sustancia: Unidad fundamental que es proporcional al número de entidades elementales presentes.

Magnitudes DerivadasSe definen en función de una o dos magnitudes fundamentales, mediante una operación aritmética. Entre las principales está la velocidad, aceleración, fuerza, energía, superficie, densidad y presión [2].

Por su naturaleza Magnitudes escalares Son aquellas magnitudes que únicamente precisan para su completa definición un número que cuantifique su valor en la unidad adecuada para medirla. El valor

de una magnitud escalar se considera el mismo para todos los observadores situados en distintos sistemas de referencia.Ejemplo: la densidad; el volumen; el trabajo mecánico; la potencia; la temperatura [3]. Magnitudes vectoriales Se consideran como tales aquellas magnitudes que necesitan, para ser conocidas con total precisión, que se explicite su valor, su dirección y su sentido.Como ejemplos de magnitudes vectoriales se pueden citar la fuerza, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración, el momento o cantidad de movimiento; el momento angular [3].

Magnitudes tensoriales Se entiende por magnitudes tensoriales los conceptos físicos que, como la distribución de tensiones o la distribución de deformaciones en un sólido elástico, sea necesario, para su especificación correcta, conocer tantos vectores, subordinados a un sistema de referencia definido x, como dimensiones n tenga el espacio en que se supone aplicado el tensor. Ejemplo: presión, momento de inercia [3]

Análisis dimensionalLa naturaleza física de una magnitud se denomina dimensión. Las tres dimensiones fundamentales son longitud, tiempo y masa, y se representan mediante letras mayúsculas: L, T y M, respectivamente [1].

Sistemas de unidades Un sistema de unidades es el conjunto sistemático y organizado de unidades adoptado por convención [1].

Sistema Cegesimal (CGS)El sistema cegesimal o simplemente CGS por sus siglas centímetro, gramo y segundo, es antecesor del sistema internacional, basado en el sistema MKS

Sistema Técnico de unidades También recibe los nombres de sistema gravitatorio o gravitacional de unidades. Es un sistema que está basado en el peso en la tierra [1].

Sistema Internacional de Unidades (SI)El sistema más importante que se ha logrado unificar es el sistema internacional adoptado por casi todos los países, incluyendo al nuestro. Este sistema se integró en 1960 en Ginebra, Suiza y está basado en el sistema métrico MKS cuyas iniciales corresponden al metro, kilogramo y segundo [1].

Unidades fundamentales en el sistema internacional.

Unidades derivadas en el Sistema Internacional.

TABLA 1. Unidades fundamentales en el Sistema Internacional

Sistema Ingles (FPS)El Sistema Inglés de Unidades de Medición tuvo su origen en el imperio romano a partir del comercio, la agrimensura, la construcción de edificaciones de todo tipo, actividades en las cuales a menudo era necesario medir magnitudes como longitudes, áreas, volúmenes pesos o masas e intervalos de tiempo.El sistema inglés frecuentemente es utilizado debido a la fuerte influencia que ejercen los Estados Unidos hacia todo el mundo, también se le conoce como sistema británico de unidades. Además de Estados Unidos e Inglaterra este sistema es utilizado por Canadá, Australia entre otros de habla inglesa [1].

Definición de unidades en el Sistema Internacional

La traducción autorizada del original en francés que define las siete unidades base es el siguiente:

Metro: Unidad de longitud, es la longitud igual a 1650763.73 longitudes de onda de la radiación en vacío correspondiente a la transición entre los niveles 2 P10 y 5 d5 del átomo krypton-86 y su símbolo es m

TABLA 2. Unidades derivadas en el Sistema Internacional

TABLA.5 Unidades en el Sistema Ingles

Kilogramo: Es la unidad básica de masa del Sistema Internacional de Unidades y su patrón, está definido por la masa que tiene el cilindro patrón, compuesto de una aleación de platino e iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Sèvres, cerca de París.

Segundo: Unidad de tiempo; es la duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondientes a la transición entre los niveles hiperfinos del átomo cesium-133 en estado natural y su símbolo es s.

Amperio: El amperio es la unidad de corriente eléctrica que al mantenerse constante y pasando por dos conductores paralelos, de longitud infinita, de sección transversal despreciable, en el vacío y separados entre sí un metro, produce entre dichos conductores una fuerza igual a 2 x10−7 newton por metro de longitud y su símbolo es A

Kelvin: Es la unidad de temperatura termodinámica; es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua y su símbolo es K.

Mol: es la unidad de sustancia , corresponde a la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbón-12

Candela: Unidad de intensidad luminosa, es la intensidad luminosa en dirección perpendicular a una superficie de 17600000 de metro cuadrado de un cuerpo negro a la temperatura de congelación del platino y a una presión de 101325 newton por metro cuadrado

Definición de unidades en el Sistema Ingles

Pie: El pie es una unidad de longitud de origen natural, basada en el pie humano, ya utilizada por las civilizaciones antiguas. El pie fue decretado por Carlomagno como la longitud de su propio pie, más menos 32,26 cmEl pie romano, o pes, equivalía, como media, a 29,57 cm; el pie carolingio, anteriormente denominado pie drusiano equivalía a nueve octavos del romano, esto es, aproximadamente 33,27 cm; y el pie castellano equivalía a 27,8635 cm.

Libra: En gran Bretaña desde 1878 la ley de Pesas y Medidas definía la libra como la masa de un cilindro de platino iridiado denominado “libra imperial patrón”. Su valor equivalente es 0,453592338 Kg. Cada país tiene su patrón. La libra patrón de los estados unidos tiene un valor ligeramente superior a la libra británica, vale 0,4535924277 kg. Pero en 1959 todos los países de habla inglesa adoptaron la libra internacional de masa igual a 0,453592370 kg.

Rankine: Se denomina Rankine a la escala de temperatura que se define midiendo en grados Fahrenheit sobre el cero absoluto

Conclusiones:

Se logró definir a una magnitud como un atributo o una entidad susceptible de ser medida, y se basa en un patrón o unidad de medida, que es es una magnitud física de valor constante, que se utiliza como referencia para basar en ella una medición.

Se describió también las clasificación de las magnitudes físicas teniendo así, a las fundamentales que son las que se pueden medir directamente, siendo las principales: longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia, intensidad luminosa, también las magnitudes derivadas que se basan en las magnitudes fundamentales, como por ejemplo la velocidad, la aceleración, el volumen, entre otras; además de otras magnitudes como las escalares, vectoriales y tensoriales.

Se determinó varios sistemas de unidades, como el sistema cegesimal; el sistema técnico que toma el metro o el centímetro como unidad de longitud, el kilopondio como unidad de fuerza, el segundo como unidad de tiempo ; también el sistema ingles que es muy utilizado en los países anglosajones, y que adopta al pie como unidad de longitud, slug unidad de masa, y al segundo como unidad de tiempo, y finalmente al sistema internacional con sus unidades fundamentales , metro como unidad de longitud, kilogramo como unidad de masa, y segundo como unidad de tiempo.

Bibliografía

[1] D. Castillo Rodriguez, «Conceptos y fundamentos de fisica: UV c.digital,» 26 Junio 2013. [En línea]. Available: http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/35071/1/castillorodriguezdelfino.pdf. [Último acceso: 10 Octubre 2015].

[2] E. Ochoa Hernández, «Fisica II,» 13 Abril 2015. [En línea]. Available: http://www.cie.umich.mx/conalepweb2013/objetofisicaii/FISICA2.pdf. [Último acceso: 10 Octubre 2015].

[3] L. Pascual Garcia, «Los tensores y la Mecánica Relativa I,» Revista Anales, vol. 3, nº 29, pp. 4-6, 2014. Available: http://www.revista-anales.es/web/n_29/pdf/04-09.pdf