3.1. Las magnitudes físicas y sus unidades
Tema 3: La medida en la ciencia | Física y Química 2º ESO
En ciencia no todo se puede medir. Para poder realizar una medida científica, la propiedad que estudiamos debe ser objetiva y cuantificable.
Una magnitud física es cualquier propiedad de un cuerpo o de un fenómeno natural que se puede medir de forma objetiva y expresar mediante un número y una unidad de medida.
- ✅ Son magnitudes físicas: La longitud, la masa, el volumen, la temperatura, el tiempo o la velocidad (se pueden medir con instrumentos como reglas, balanzas o termómetros).
- ❌ NO son magnitudes físicas: La belleza, la alegría, el sabor, la simpatía o el amor (son cualidades subjetivas que dependen de la apreciación personal y no se pueden medir con ningún aparato).
Antiguamente, cada país o región utilizaba sus propias unidades de medida (como leguas, pulgadas, arrobas o pies). Esto provocaba graves confusiones al intercambiar datos científicos o comerciar. Para resolverlo, en 1960 se estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI), el conjunto de unidades aceptado por científicos de todo el mundo.
Magnitudes Fundamentales vs. Derivadas
En el Sistema Internacional distinguimos dos tipos de magnitudes:
A) Magnitudes Fundamentales
Son aquellas que se definen por sí mismas de forma independiente, sin depender de otras magnitudes. En el SI existen 7 magnitudes fundamentales. Las más utilizadas en 2º de ESO son:
| Magnitud Fundamental | Unidad en el SI | Símbolo de la unidad |
|---|---|---|
| Longitud | metro | m |
| Masa | kilogramo | kg |
| Tiempo | segundo | s |
| Temperatura | Kelvin | K |
B) Magnitudes Derivadas
Son aquellas que se obtienen combinando dos o más magnitudes fundamentales mediante relaciones matemáticas. Por ejemplo, la superficie (m2), el volumen (m3), la velocidad (m/s) o la densidad (kg/m3).
Los símbolos de las unidades se escriben siempre en **minúscula** (ej. m, s, kg), excepto cuando el nombre de la unidad proviene de un científico insigne, en cuyo caso el símbolo va en **mayúscula** (ej. el kelvin K por Lord Kelvin, o el newton es N por Isaac Newton). Además, ¡los símbolos nunca llevan punto final ni se ponen en plural con "s"!
✏️ Actividades de consolidación (Apartado 3.1)
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¿Magnitud o no magnitud?: Clasifica las siguientes propiedades indicando si son Magnitudes Físicas o No son magnitudes físicas:
La masa de una manzana, el sabor de una tarta, el tiempo de carrera, la bondad de una persona, la temperatura del cuerpo, la elegancia al vestir. -
Detectives del Sistema Internacional: Identifica el error en la escritura de las siguientes medidas e indícalas correctamente según las normas del Sistema Internacional:
- a) "El resultado del tiempo de caída fue de $12\text{ Segs.}"$
- b) "La masa de la piedra es de $4,5\text{ Kgs.}"$
- c) "La temperatura del agua alcanzó los $300\text{ k}"$
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Fundamentales vs. Derivadas: Indica para cada una de las siguientes magnitudes físicas si se trata de una magnitud Fundamental o Derivada en el Sistema Internacional:
- a) La velocidad de un tren ($\text{m/s}$).
- b) La longitud de una mesa ($\text{m}$).
- c) El volumen de una piscina ($\text{m}^3$).
- d) El tiempo que dura una clase ($\text{s}$).
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Magnitudes vs. No magnitudes:
- Magnitudes Físicas: La masa de una manzana, el tiempo de carrera, la temperatura del cuerpo (son medibles objetivamente).
- No son magnitudes físicas: El sabor de una tarta, la bondad de una persona, la elegancia al vestir (son apreciaciones subjetivas).
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Corrección de errores del SI:
- a) Incorrecto. Sobra la mayúscula, la abreviatura inventada y el punto. Correcto: $12\text{ s}$.
- b) Incorrecto. Los símbolos no llevan plural ("s") ni punto final. Correcto: $4,5\text{ kg}$.
- c) Incorrecto. El símbolo del kelvin debe ir en mayúscula ($\text{K}$) por ser nombre propio. Correcto: $300\text{ K}$.
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Clasificación de magnitudes:
- a) Velocidad ($\text{m/s}$): Derivada (combina longitud y tiempo).
- b) Longitud ($\text{m}$): Fundamental.
- c) Volumen ($\text{m}^3$): Derivada (combina tres dimensiones de longitud).
- d) Tiempo ($\text{s}$): Fundamental.
