Sistemas de medición
3.1 Conceptos básicos de aritmética
La
aritmética es el área de las matemáticas centrada en los números y en las
operaciones que se realizan con ellos. Cabe recordar que los números son los
signos que permiten expresar una cantidad.
El
surgimiento formal de la aritmética tuvo lugar en la Antigua Grecia a partir de
un incremento del rigor de las matemáticas y del desarrollo de demostraciones.
Así se establecieron las cuatro operaciones elementales de esta rama: sumar,
restar, multiplicar y dividir.

3.2 Unidades
Una
magnitud física es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, es
decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una
medición. Las magnitudes físicas se miden usando un patrón que tenga bien
definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que
posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón principal de
longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.
Una
magnitud extensiva es una magnitud que depende de la cantidad de sustancia que
tiene el cuerpo o sistema y son aditivas, esto es, si consideramos un sistema
físico formado por dos partes o subsistemas, el valor total de una magnitud
extensiva resulta ser la suma de sus valores en cada una de las dos partes.
Ejemplos: la masa y el volumen de un cuerpo o sistema, la energía de un sistema
termodinámico, etc. Una magnitud intensiva es aquella cuyo valor no depende de
la cantidad de materia del sistema y tiene el mismo valor para un sistema que
para cada una de sus partes consideradas como subsistemas. Ejemplos: la
densidad, la temperatura y la presión de un sistema termodinámico en equilibrio.

3.3 Longitud, masa y tiempo
La unidad
principal para medir longitudes es el metro. Está dividido en decímetros (dm),
centímetros ( cm), milímetros (mm). Son sus submúltiplos. El
kilómetro (km), hectómetro (hm) y el decámetro (dam),
son unidades más grandes por lo tanto son sus múltiplos.
La unidad
fundamental de masa es el kilogramo,
pero el sistema de múltiplos y submúltiplos se estableció a partir del
gramo.
Existe una
relación muy directa entre el volumen y capacidad. 1 l es la capacidad que
contiene un recipiente cúbico de 1 dm de arista; es decir, la capacidad contenida
en un volumen de 1 dm3. También existe una relación entre el volumen y la masa
de agua. 1 g equivale a 1 cm³ de agua pura a 4 °C.

3.4 Sistema Internacional
La observación
de un fenómeno es en general, incompleta a menos que dé lugar a una información
cuantitativa. Para obtener dicha información, se requiere la medición de una
propiedad física. Así, la medición constituye una buena parte de la rutina diaria
del físico experimental. La medición es la técnica por medio de la cual
asignamos un número a una propiedad física, como resultado de una comparación
de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón, la cual se ha adoptado
como unidad. Supongamos una habitación cuyo suelo está cubierto de baldosas,
tal como se ve en la figura, tomando una baldosa como unidad, y contando el
número de baldosas medimos la superficie de la habitación, 30 baldosas.
En la figura inferior, la medida de la misma superficie da una cantidad
diferente 15 baldosas. La medida de una misma magnitud física (una superficie)
da lugar a dos cantidades distintas debido a que se han empleado distintas
unidades de medida.

3.5 Sistema Ingles
La mayoría de
los países del mundo utilizan el metro como unidad de longitud. Sin embargo,
algunas naciones de habla inglesa, usan otras medidas que no pertenecen a
nuestro sistema decimal de pesas y medidas. Esas medidas se llaman inglesas y
tienen nombres y valores distintos de los que nosotros usamos. Las unidades del
sistema inglés de medidas de longitud son: la milla (mi), la yarda (yd), el pie
(ft) y la pulgada (in). La milla equivale a 1 609 m; la yarda, a 0.914 m; el
pie, a 0.305 m y a 30.5 cm; la pulgada equivale a 0.0254 m, 2.54 cm y 25.4 mm. Si
se busca convertir medidas del sistema métrico a las del sistema inglés, se
hace una división.
Por ejemplo de kilómetros a millas:
3.218 km = 3.218 ÷ 1.609
= 2 millas.
Si se quiere convertir medidas del sistema inglés al sistema
métrico, se multiplica.
Por ejemplo, de millas a kilómetros:
2 millas = 2 x
1.609 = 3.218 km.

3.6 Definiciones fundamentales de física
Aceleración
Aceleración,
se conoce también como aceleración lineal, y es la variación de la velocidad de
un objeto por unidad de tiempo. La velocidad se define como vector, es decir,
tiene módulo (magnitud), dirección y sentido. De ello se deduce que un objeto
se acelera si cambia su celeridad (la magnitud de la velocidad), su dirección de
movimiento, o ambas cosas. Si se suelta un objeto y se deja caer libremente,
resulta acelerado hacia abajo.
Aceleración Angular
La velocidad angular de un cuerpo que gira, es la variación
del ángulo descrito en su rotación en torno a un eje determinado por unidad de
tiempo. Una aceleración angular es un cambio de la velocidad angular, es decir,
un cambio en la tasa de rotación o en la dirección del eje. Por lo tanto, la
aceleración angular es diferente de la aceleración lineal.
Espacio
En el concepto corriente es una extensión tridimensional,
capaz de contener los objetos sensibles. Durante muchos años se consideró que
el espacio tenía tres dimensiones: largo, ancho y alto. Este tipo de espacio,
coincide plenamente con la experiencia cotidiana y con todas las formas
habituales de medida de tamaños y distancias. Sin embargo, las investigaciones
modernas en matemáticas, física y astronomía han indicado que el espacio y el
tiempo forman en realidad parte de un mismo continuo, al que los científicos
denominan espacio-tiempo o continuo espacio temporal.
Fuerza
Fuerza, en física, cualquier acción o influencia que modifica
el estado de reposo o de movimiento de un objeto. La fuerza que actúa sobre un
objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de
movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo. Si se considera la masa
constante, para una fuerza también constante aplicada a un objeto, su masa y la
aceleración producida por la fuerza son inversamente proporcionales. Por tanto,
si una fuerza igual actúa sobre dos objetos de diferente masa, el objeto con
mayor masa resultará menos acelerado.
3.7 Uso
de equipo de medición
El equipo de medición es un componente
fundamental en cualquier laboratorio y prácticamente es necesario que en
cualquier industria se cuente con él, pues a través del uso de los aparatos
especializados que conforman el equipo es que se pueden obtener datos precisos
respecto a las características de diferentes productos y sustancias que los
conforman. Un equipo de medición se puede clasificar en aparatos de mano, de
montaje, conversores, entre otros. Los usos que se les da a estos instrumentos
son de lo más variados pero todos están relacionados con la medición, el
análisis y la revisión de distintos elementos con los que se trabaje en un
sector en específico.
La
característica principal que tiene que reunir todo equipo para medición es que
sean prácticos, fáciles de usar y que ofrezcan una alta precisión, asimismo es
preferible que los resultados de la medición se puedan obtener mientras se
toman las medidas y que no requieran de otros procesos para conocer los valores
de medición. Agrupados bajo diferentes categorías, actualmente podemos
encontrar una extensa variedad de aparatos de medición en muchas marcas y con
especificaciones técnicas que los hacen muy particulares.

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