domingo, 6 de julio de 2014

LA MEDIDA EN FÍSICA

SISTEMA DE UNIDADES Y MAGNITUDES FÍSICAS

Una de las ramas más importante y básica de la física es la mecánica, la cual se encarga de estudiar y describir el movimiento de los cuerpos y como evolucionan en el tiempo debido a fuerzas externas a él. En el estudio de los fenómenos físicos, la medida juega un papel importante o fundamental, debido a que las descripción de dichos fenómenos se realiza a través de cantidades o propiedades medibles.

La noción de magnitud física está estrechamente relacionada con la medida. El tiempo, la masa, el área, la aceleración, entre otros, son ejemplos de magnitudes físicas. en física es posible relacionar matemáticamente grupos de magnitudes, de esta manera, existe un grupo de magnitudes físicas a partir de las cuales es posible encontrar cualquier otra magnitud en función de este grupo.

Las propiedades que caracterizan a los cuerpos o a los fenómenos naturales y que son susceptibles de ser medidas, reciben el nombre de magnitudes físicas. Así, la longitud, la masa, la velocidad, el tiempo, y la temperatura, entre otras, son ejemplos de magnitudes físicas.

Otras propiedades como el olor, el sabor, la bondad, la belleza, no son magnitudes físicas, ya que no se pueden medir.

Existen magnitudes físicas que son independientes de las demás y recibe el nombre de magnitudes fundamentales; entre ellas están la longitud, la masa y el tiempo.

Algunas magnitudes se definen a partir de las fundamentales y reciben el nombre de magnitudes derivadas. Por ejemplo, para indicar la medida de la velocidad de un objeto se requiere de la distancia y el tiempo, por lo tanto, la velocidad es una magnitud derivada.


Para medir temperatura
El termómetro es un instrumento u operador técnico que fue inventado y fabricado para poder medir la temperatura.
Desde su invención han evolucionado mucho, principalmente desde que se empezaron a fabricar los termómetros electrónicos digitales.
Los termómetros iníciales que se fabricaron se basaban en el principio de la dilatación, por lo que se prefiere el uso de materiales con un coeficiente de dilatación alto de modo que, al aumentar la temperatura, la dilatación del material sea fácilmente visible. El mineral base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio encerrado en un tubo de cristal que incorporaba una escala graduada.
La escala más usada en la mayoría de los países es la escala centígrada (ºC), también llamada Celsius desde 1948, en honor a Anders Celsius.
En esta escala el Cero grados centígrado (0ºC), corresponde con el punto de congelación del agua y los cien grados corresponden con el punto de ebullición del agua.
Otras escalas termométricas son:
Fahrenheit (ºF), propuesta por Gabriel Fahrenheit en 1724, que es la unidad de temperatura en el Sistema Imperial británico de unidades, actualmente utilizado principalmente en Estados Unidos.
Réaumur (ºR), en desuso.
Kelvin (K) o temperatura absoluta, unidad de temperatura del Sistema Internacional de Unidades.
Para medir propiedades eléctricas
Los galvanómetros son aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente eléctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad.
Suelen estar basados en los efectos magnéticos o térmicos causados por el paso de la corriente.
En el caso de los magnéticos pueden ser de imán móvil o de cuadro móvil.
En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente.
En el galvanómetro de cuadro móvil el efecto es similar, difiriendo únicamente en que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña bobina, por la que circula la corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido por un imán fijo.
El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de potencial».
Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo.
La inclinación del vatímetro depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse directamente en vatios.
Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Vat%C3%ADmetro
Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico.
Los amperímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios.
En la actualidad los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión sobre un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico el valor de la corriente circulante.
Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.
La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser fijo el voltaje de la batería, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.
El electroscopio es un instrumento que nos permite conocer si un cuerpo está cargado eléctricamente.
Un electroscopio sencillo consiste en una varilla metálica vertical que tiene una bolita en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro muy delgadas. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de metal en contacto con tierra.
El funcionamiento del electroscopio es sencillo. Si se acerca a él previamente cargado un cuerpo electrizado con carga igual a la del electroscopio, las láminas se separan mas. Al acercar al electroscopio un objeto con carga de signo contrario, se observa que las láminas se cierran.
Dentro de los instrumentos de medición de longitudes, la cinta métrica o metro y la regla son los más comunes y los más fáciles de utilizar.
El metro, normalmente fabricado de fleje metálico o fibra textil, tiene una escala grabada sobre su superficie, graduada y numerada, en el sistema métrico las divisiones suelen ser centímetros o milímetros. Los metros de fleje metálico, enrollables, suelen tener una longitud entre 2 a 10 metros, normalmente, los de material textil, suelen ser de mayor longitud de 10 a 50 m.
La regla, a diferencia del metro, es rígida, construida de metal, madera o material plástico, y tiene una escala graduada y numerada y su longitud total rara vez supera el metro de longitud.
El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metros, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir con alta precisión del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm) (micra) las dimensiones de un objeto.
Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala .La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar. (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.
Se denomina vernier, en honor al matemático francés Pierre Vernier, quien la inventó, a la escala secundaria de un calibre destinada a apreciar fracciones de la unidad menor, aumentando la precisión. En castellano se utiliza con frecuencia la voz nonio.
La precisión de estos instrumentos depende mucho de la calidad y estado del instrumento en sí; por ejemplo, hay verniers que son precisos hasta los milésimos de una pulgada (.001"), cuando otros son aun más precisos (.0005").
La medida se lee en decimales de pulgada o de unidades métricas; algunos presentan ambas unidades.
Este instrumento es versátil por su diseño, pues permite medir en distintas formas.
El calibrador o vernier, conocido también como pie de rey, consiste usualmente en una regla fija de 12 cm con precisión de un milímetro, sobre la cual se desplaza otra regla móvil o reglilla. La reglilla graduada del vernier divide 9mm en 20 partes iguales de manera que pueden efectuarse lecturas con una precisión de un vigésimo de milímetro.
Otros instrumentos de medición
Se denomina dinamómetro a un operador técnico o instrumento inventado y fabricado que sirve para medir fuerzas. Fue inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza, instrumento utilizado para medir masas.
Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke (ley de elasticidad), siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada.
Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica representa el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.
Los primeros barómetros estaban formados por una columna de líquido encerrada en un tubo cuya parte superior está cerrada. El peso de la columna de líquido compensa exactamente el peso de la atmósfera. Los primeros barómetros fueron realizados por el físico y matemático italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII.
Los barómetros son instrumentos fundamentales para medir el estado de la atmósfera y realizar predicciones meteorológicas. Las altas presiones se corresponden con buen tiempo mientras que las bajas presiones son indicadores de regiones de tormentas.
Del barómetro se deriva un instrumento llamado barógrafo, que registra las fluctuaciones de la presión atmosférica a lo largo de un periodo de tiempo mediante una técnica muy similar a la utilizada en los sismógrafos.
La palabra cronómetro proviene de la Mitología griega, el nombre se le dio por el Dios griego Cronos que era el Dios del tiempo
El cronómetro es un reloj o una función de reloj que sirve para medir fracciones de tiempo, normalmente cortos y con gran precisión.
Empieza a contar desde 0 cuando se le pulsa un botón y se suele parar con el mismo botón.
Son habituales las medidas en centésimas de segundo, como en los relojes de pulsera o incluso milésimas de segundo.
Es ampliamente conocido su empleo en competencias deportivas así como en ciencia y tecnología.
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Cron%C3%B3metro
 
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Un transportador es un instrumento de medición con forma de semicírculo o círculo graduado en grados utilizado para medir o construir ángulos. Los más frecuentes son aquellos con un máximo de 180º, si bien existen de 360º.


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2 comentarios:

  1. me podian hacer el favor de explicar porque es importante tener la habilidad de determinar medidas de fuerza

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  2. Con la medida de la fuerzas, se pueden controlar el buen funcionamiente de los sistemas macànicos y así evitar muchos accidentes. Te imaginas si no tuvieramos control de nuestro cuerpo, nuestras fuerzas, de nuestros movimientos.

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