Magnitudes y Sistemas de Unidades

Magnitud: se define como todo ente abstracto (idealización de una característica medible) que es susceptible de ser medido (es decir: que se lo podría medir). Son ejemplos de magnitudes: masa, tiempo, velocidad, fuerza, longitud, energía, corriente eléctrica, carga eléctrica, aceleración, etc.
Cantidad: es un valor determinado que tiene una magnitud. El valor se da cuando se dice el valor numérico y la unidad de medición de dicha magnitud. Por ejemplo, 45 m.
Magnitudes Fundamentales: son aquellas que se pueden medir más fácilmente o que tienen una unidad patrón que no cambia en el tiempo (esto se aclara más adelante). Son elegidas por la comunidad científica. Actualmente las magnitudes fundamentales son: masa, longitud, tiempo, corriente eléctrica, temperatura termodinámica, cantidad de sustancia e intensidad luminosa.
Magnitudes Derivadas: son aquellas que se definen en virtud de las magnitudes fundamentales. En general se las obtiene realizando operaciones matemáticas con las fundamentales, pero también se pueden medir directamente. Por ejemplo: superficie, velocidad, fuerza, energía, carga eléctrica, campo eléctrico, etc.
Magnitudes Escalares: son aquellas que se representan con un número y su unidad de medición solamente. Es decir, que cuando una porción de esa magnitud es medida su valor queda perfectamente representado por un número (que indica la cantidad de veces que la unidad patrón está contenida en esa porción de magnitud) y la unidad de medición.
Magnitudes Vectoriales: son aquellas que se representan con vectores pues, además de dar su valor numérico y la unidad de medición, es necesario informar la dirección y el sentido en los cuales actúa.
Medir: es comparar una porción de una magnitud con una unidad patrón y determinar cuantas veces entra la unidad patrón en esa porción de magnitud que se está midiendo. Por ejemplo: al medir la longitud de una cuadra se está comparando esa porción de longitud con la unidad patrón de longitud, que es el “metro”; el resultado de la medición es una Cantidad (82 m, por ejemplo).
Unidad Patrón: es una porción limitada de una magnitud que se elige (por la comunidad científica) como el molde de comparación que se utilizará para hacer las mediciones y definir los múltiplos y submúltiplos de esa unidad. Por ejemplo: la unidad patrón de longitud es el “metro”, por lo que se lo utiliza para hacer las mediciones de longitud y definir los múltiplos (Km, hm y dam) y submúltiplos (dm, cm y mm).
Sistemas de Unidades: son conjuntos de unidades que se eligen tomando ciertas magnitudes y sus unidades como fundamentales. En Física existen tres sistemas de unidades utilizados: El Sistema Internacional (SI), El Sistema CGS, y El Sistema Técnico. El SI es muy similar al antiguo sistema MKS. A continuación se muestra un pequeño cuadro de ejemplo, con algunas magnitudes y sus unidades para los tres sistemas. Las casillas vacías indican que esa magnitud no es fundamental en ese sistema de unidades (Por ejemplo: “fuerza” no es fundamental en el SI ni en el CGS). Cabe destacar que la comunidad científica acordó que en todo el mundo debería utilizarse el SI, pero esto aún no se concreta porque en muchos lugares todavía no hay la suficiente cantidad de instrumentos de medición calibrados con las unidades de este sistema.

Las unidades en el SI para sus magnitudes fundamentales son: Longitud es Metro (m), Masa es Kilogramo (Kg), Tiempo es Segundo (s), Corriente Eléctrica es Ampere (A), Temperatura Termodinámica es Grados Kelvin (K), Cantidad de Sustancia es Mol, Intensidad Luminosa es Candela (cd).
En el sistema CGS tenemos para Longitud, Masa y Tiempo: Centímetro (cm), Gramo (g) y Segundo (s) respectivamente.
En el sistema Técnico tenemos para Longitud, Tiempo y Fuerza: Metro (m), Segundo (s) y Kilogramo fuerza (Kgf). En este sistema la Masa no es una magnitud fundamental, lo es la fuerza.