Magnitudes fundamentales y derivadas en el Sistema Internacional de unidades (S.I)
La observación de los fenómenos constituye una parte muy importante de la tarea de los físicos experimentales y resulta más completa si se dan datos cuantitativos y para obtener dicha información es necesaria la medición. Las magnitudes fundamentales y las magnitudes derivadas surgen para registrar los fenómenos que observamos a nuestro alrededor, comparar características en común y diferencias.
Algunas de esas propiedades observadas pueden compararse entre si y pueden en definitiva ser medidas. La medición es la técnica por la cual se asigna un número a una propiedad física, como resultado de comparar una propiedad de un objeto con una cantidad patrón, que llamamos unidad. Para facilitar la recogida y el intercambio de información científica, se crea el Sistema Internacional de Unidades, que estudiamos a continuación.
El Sistema Internacional de Unidades
El Sistema Internacional de Unidades (S.I), también llamado Sistema Internacional de Medidas, sustituye al sistema métrico decimal, por lo que en ocasiones, también es conocido de forma genérica sistema métrico.
Este sistema surgió de la necesidad de unificar criterios y dar coherencia a una gran variedad de sistemas de unidades, que dificultaban la medida, el comercio y las transacciones, puesto que algunos sistemas de medida se crearon de manera arbitraria, por monarcas y faraones.
El Sistema Internacional de Unidades se estableció en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas, celebrada en 1960 y en la que participaron 36 paises, entre ellos España. Este Sistema se fue completando y perfeccionando en la XII, XIII y XIV conferencias y con el paso del tiempo y de manera progresiva, se fue adoptando como norma legal en la mayoría de los paises
El S.I establece:
- Siete magnitudes fundamentales: Longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente, intensidad luminosa y cantidad de sustancia.
- Las unidades básicas para expresar cada una de las magnitudes fundamentales: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, mol y candela, que son las unidades que definen a las correspondientes magnitudes físicas fundamentales que han sido elegidas por convención.
- Los múltiplos y submúltiplos para expresar otras cantidades de las magnitudes.
- Las normas de escritura de los números y símbolos de las magnitudes y unidades.
Magnitudes fundamentales y sus unidades en el S.I
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas y por tanto de siete magnitudes fundamentales .Se denomina magnitud fundamental a aquella que se puede medir y que no se define a partir de otra, sino que es independiente.
En la actualidad se emplea el Sistema Internacional de Unidades (SI) como sistema métrico, ya que tiene la ventaja de que todas sus unidades están basadas en fenómenos físicos, a excepción de la masa , que se define en base a un patrón de platino iridiado.
Las magnitudes fundamentales son siete unidades básicas, las podemos ver en la siguiente tabla:
TABLA. Unidades fundamentales en el SI
| Magnitud básica | Unidad S.I | Símbolo |
| Longitud L | metro | m |
| Masa m | kilogramo | kg |
| Tiempo t | segundo | s |
| Temperatura T | Kelvin | K |
| Intensidad de corriente I | Amperio | A |
| Intensidad luminosa Il | candela | cd |
| Cantidad de sustancia n | mol | mol |
Las unidades fundamentales se definieron en base a determinados fenómenos que detallamos a continuación.
Definimos algunas magnitudes derivadas:
- El metro como unidad de longitud se definió en términos de la longitud de onda. Es 1 650 763, 73 veces la longitud de onda de la luz anaranjada emitida por los átomos de kriptón 86 gaseoso.
- El kilogramo es la unidad básica de la masa y la unidad patrón es un cilindro de platino qe se encuentra en la Oficina Internacional de Pesas y medidas , en Francia. El kilogramo equivale a 1000 gramos. Un gramo es la masa de 1cm³ de agua a 4 grados Celsius.
- El segundo como unidad básica de tiempo se definió como la duración de 9 192 631 770 periodos de radiación entre dos niveles del estado fundamental del átomo.
- El Kelvin, unidad fundamental de temperatura, se definió como la 1/273 parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua(punto fijo en el que coexisten en equilibirio: hielo, agua líquida y vapor de agua)
- El Amperio es la unidad fundamental de intensidad de corriente y equivale a la carga de un coulomb por segundo.
Video explicativo de las magnitudes fundamentales en el Sistema Internacional de unidades
Magnitudes derivadas en el Sistema Internacional
Las magnitudes derivadas se forman a partir de las magnitudes fundamentales en el S.I y en ellas no interviene ningún factor numérico. El número de magnitudes derivadas en el campo científico es muy amplio, en la siguiente tabla podemos ver algunas:
Video explicativo de las magnitudes derivadas en el S. I.
En el siguiente video tienes una explicación de las magnitudes derivadas en el Sistema internacional. Te invito a que lo veas: Ver video magnitudes derivadas