LA MATERIA. MAGNITUDES Y UNIDADES. EL SISTEMA INTERNACIONAL.

RECUERDA: ¿Qué es la materia?

Como ya hemos visto en clase, “todo lo que podemos ver y tocar es materia”. También son materia las “cosas” que no podemos ver como, por ejemplo, el aire.

Mediante la observación, vemos que la materia ocupa un espacio en 3D, que llamamos volumen. Esta es una propiedad general de la materia: “toda la materia ocupa un volumen”.

Otra propiedad esencial que también hemos visto es que la materia tiene masa, lo que comprobamos cada vez que “pesamos” distintos objetos con una balanza (RECORDAD QUE NO ES LO MISMO PESO QUE MASA!!!).

En resumidas cuentas, podemos decir que LA MATERIA es “todo aquello que ocupa un volumen y tiene masa”.

Pero no sólo lo que está a nuestro alcance, “a simple vista”, es materia. A escala macroscópica (muuuuy grandeeeee), también es materia lo que constituye los planetas, el Sol, las estrellas, las galaxias, los cometas, ... Y a escala microscópica, son también materia, los quarks, los átomos, las células, los virus, el ADN, … Vamos!!!, que la materia está por todas partes y forma todos los cuerpos del universo. Casi nada! :-)

¿Cómo medimos nuestro Universo? Magnitudes y unidades de Medida.

Hemos visto también en clase que los objetos materiales pueden “comportarse” de formas muy variadas. Y aquí “comportarse”, no tiene el mismo sentido que le podemos dar a una persona, sino que quiere decir que poseen unas ciertas características que los identifican y son capaces de diferenciarlos unos de otros.

A eso le hemos llamado “PROPIEDADES” y hemos visto también que hay varias clases, las que se pueden medir, llamadas MAGNITUDES y que, por tanto, podemos representar con un número y una unidad de referencia (PATRÓN).

Por ejemplo, cuando decimos: “he caminado 300 metros hasta mi casa”, queremos representar que, hemos medido la magnitud “longitud” con un instrumento de medida y la distancia total recorrida contiene 300 veces la unidad de referencia “1 metro”, al compararla con esta.

Pero otras propiedades, como la felicidad de un hombre, NO se pueden medir, pues son meramente SUBJETIVAS, es decir, dependen del criterio del observador. Por tanto, propiedades como el sabor, el color, la inteligencia, la bondad, el amor, la felicidad, la tristeza, etc..., jamás de los jamases podemos decir que sean magnitudes.

Una vez que tenemos claro que MEDIR no es más que comparar “algo con otro algo” que escogemos como modelo. Para cada magnitud hemos de definir pues, una unidad asociada. Mediante el proceso de medida le asignamos unos valores (números) a esas unidades. La MEDIDA no es más que ese número acompañado de la unidad.

El Sistema Internacional de Medidas (S.I.). La “luz” al final del túnel!! :-)

El problema viene cuando a lo largo de miles de años, el Hombre ha usado las unidades que le ha dado la gana dependiendo del lugar/País donde se encontrara, por lo que nos podríamos volver locos si no nos ponemos de acuerdo en qué unidades usamos para medir las magnitudes de los fenómenos que observamos a nuestro alrededor. En Inglaterra, por ejemplo, pueden estar usando los “pies” o las “yardas” para medir distancias, mientras nosotros podríamos estar contando en “pasos” o en “varas” (más info sobre medidas antiguas españolas aquí).

La solución la tuvieron unos señores muuuuuuy sabios que se aburrían mucho y que un día, por allá el año 1960, decidieron sentarse alrededor de una mesa con sus grandes barbas a lo Papá Noel y decidieron que debían crear un Sistema común a todos y que lograra unificar las unidades y magnitudes para resolver este galimatías montado (Un Sistema único para gobernarlos a todos! :-). /// Reminiscencia al Señor de los Anillos. Llamadme Friki.).

Así es como surgió el Sistema Internacional (no se mataron mucho con el nombre, la verdad), el cual fue adoptado por 36 Naciones, menos los EEUU e Inglaterra que siempre van de guays y han de hacer lo que les dé la gana (ya os contaré una gorda que les pasó a los de la NASA por tontos y no usar el SI).  

Actualmente, el Sistema Internacional de unidades (S.I.) consta de 7 Magnitudes Fundamentales con sus respectivas Unidades Fundamentales, que son:

MAGNITUDES FUNDAMENTALES	NOMBRE UNIDAD	SÍMBOLO UNIDAD
Longitud (L, X, r, etc...)	metro	m
Masa (M, m)	kilogramo	kg
Tiempo (t)	segundo	s
Temperatura termodinámica (T)	kelvin	ºK
Intensidad de corriente eléctrica (I, i)	amperio	A
Cantidad de sustancia (N)	mol	mol
Intensidad luminosa (i)	candela	cd

De las cuales, este curso, solo veremos las 4 primeras.

De la combinación de estas magnitudes fundamentales se pueden extraer muchas otras como la velocidad o la aceleración, que reciben el nombre de MAGNITUDES DERIVADAS y que mezclan dos o más magnitudes. A su vez, existen un gran número de magnitudes derivadas que surgen a partir de otras magnitudes también derivadas, como el Peso, que resulta del producto de la Masa (magnitud fundamental) y la aceleración de la gravedad (magnitud derivada).

Entre las Magnitudes y Unidades Derivadas de uso más común nosotros vamos a ver este curso, al menos, las de la tabla siguiente (además del Volumen y la Superficie vistos en clase):

MAGNITUDES DERIVADAS	Nombre / Unidad en el S.I.	Otras Unidades
VELOCIDAD (v)	metro por segundo 1 m/s	kilómetro por hora km/h 1km/h = 0,28m/s
ACELERACIÓN (a)	metro por segundo cuadrado 1 m/s2
FUERZA (F)	Newton 1 N = 1 kg·m/s2	kilogramo-fuerza o kilopondio (kp) 1kp = 9,8N dina (dyn) 1dyn = 10-5 N
Energía (E), Trabajo (W), Calor (Q)	Joule o Julio 1 J = 1 N · m	caloría (cal) = 4,186J
PRESIÓN (p)	Pascal 1 Pa	atmósfera 1 atm ≈ 1bar 1 bar ≈ 105 Pa milímetros de Mercurio 1mm Hg = 133,32 Pa
CARGA ELÉCTRICA (q)	Coulombo o Culombio 1 C = 1s·A

NOTA IMPORTANTE: De Mates, deberías saber ya (y sino en Natus también lo vemos) que a veces, las unidades del S. I. resultan demasiado grandes o demasiado pequeñas pues, nadie en su sano juicio mide en metros la distancia entre dos continentes, por ejemplo.

Por esa razón en ocasiones usamos múltiplos o submúltiplos de dichas unidades y para ellos usamos potencias de 10 (1 kilómetro =1km = 1000 m = 10·10·10 m = 103m, porque el prefijo “kilo” equivale a 103).

Aquí os dejo un par de tablas de equivalencias de las que hablaremos en clase:

TABLA DE MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS CON EQUIVALENCIA PARA LA LONGITUD

TABLA DE MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS (Deca también puede abreviarse como da)

En esta WEB de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, podéis ampliar información sobre las unidades, prefijos, conversión de unidades y la Historia del S. I.