Magnitudes fundamentales y derivadas
En física, una magnitud es una propiedad o cualidad de un cuerpo que puede ser observado y medido. La magnitud puede ser cuantificada mediante métodos directos o indirectos, sirviéndonos de herramientas y dispositivos de medición.
Las magnitudes se dividen en dos tipos: fundamentales y derivadas. Existe solamente siete magnitudes fundamentales, pero hay decenas de derivadas. La diferencia entre ambas recae en que las derivadas parten de las fundamentales, siendo una combinación de estas para medir una variedad de fenómenos físicos y químicos.
Veamos en profundidad ambos tipos de magnitudes.
Las siete magnitudes fundamentales
Las magnitudes fundamentales, conocidas como básicas, son aquellas independientes de otras magnitudes. Por lo tanto, no precisan del cálculo de otras magnitudes para ser cuantificadas.
Las siete magnitudes fundamentales en SI (Sistema Internacional de Unidades) son:
| Magnitud | Símbolo | Unidad en SI | Símbolo de la unidad |
|---|---|---|---|
| Masa | m | kilogramo | kg |
| Cantidad de sustancia | n | mol | mol |
| Longitud | l | metro | m |
| Temperatura | T | Kelvin | K |
| Tiempo | t | segundo | s |
| Intensidad de corriente | I | amperio | A |
| Intensidad lumínica | Iv | candela | cd |
Masa
Es la cantidad de materia que posee un cuerpo o sustancia. Se expresa en kilogramos, pero es común utilizar otras medidas como los gramos, miligramos o, toneladas.
La masa es también una medida de la inercia del cuerpo o sustancia, presentando una oposición a cambiar su velocidad al someterse a una fuerza. A mayor masa, más fuerza se tendrá que aplicar sobre el cuerpo para moverlo.
Cantidad de sustancia
Es la cantidad de partículas elementales que presenta una sustancia. Esto puede referirse al número de átomos, electrones, iones u otro tipo de partículas, así como moléculas y distintas agrupaciones de partículas.
La medida se basa en el número de Avogadro, el cual se define como 6,022·1023/mol, aproximadamente. En otras palabras, un mol equivale a unas 6,022·1023 partículas.
Longitud
La longitud se define como la distancia entre dos puntos, cuantificada en una dimensión lineal. Esto aplica a cualquier dirección, sea la anchura, altura o profundidad.
La unidad de la longitud en sistema internacional es el metro. Dependiendo del contexto, es usual medir longitudes en milímetros, centímetros, kilómetros, pulgadas, pies o millas.
Temperatura
La temperatura mide la cantidad de energía cinética presente en las partículas de un sistema. A mayor energía cinética, más se moverán las partículas, lo que implica una temperatura alta. En cambio, si las partículas tienen poca energía cinética, la temperatura será muy baja.
Aunque la temperatura se mide en Kelvin en el Sistema Internacional, en la vida cotidiana se suelen utilizar los grados Celsius o Fahrenheit.
Tiempo
Es una magnitud que mide la duración de una transformación o fenómeno. El segundo es la unidad en Sistema Internacional, pero también otras unidades, como el minuto, las horas o los días.
Vea también Tiempo.
Intensidad de corriente o corriente eléctrica
La intensidad de corriente o corriente eléctrica cuantifica el flujo de electrones o cargas que se mueven a través de un material. Por ejemplo, cuanto mayor sea la cantidad de electrones que pasa en el material, mayor será la intensidad.
En general, esta medida está ligada a los circuitos eléctricos, y se mide en amperios.
Intensidad lumínica
La intensidad lumínica o luminosa es la cantidad de flujo luminoso emitida por unidad de ángulo sólido, en una dirección específica. La unidad del Sistema Internacional es la candela.
Qué son las magnitudes derivadas
Las magnitudes derivadas son aquellas que parten de dos o más magnitudes fundamentales para cuantificar una propiedad o fenómeno. Estas pueden llegar a ser complejas, combinando varias magnitudes básicas.
Para obtener las magnitudes derivadas, se multiplican o dividen las fundamentales. Esto permite establecer relaciones de proporcionalidad directa o inversa entre la derivada con las básicas respectivas. Veamos algunos ejemplos.
Ejemplos de magnitudes derivadas
| Magnitud | Símbolo | Unidades en SI | Unidades usando magnitudes básicas |
|---|---|---|---|
| Área o superficie | A, S | m2 | - |
| Volumen | V | m3 | - |
| Densidad | ρ | kg/m3 | - |
| Concentración | c | mol/m3 | |
| Velocidad | v | m/s | - |
| Aceleración | a | m/s2 | - |
| Ángulo plano | rad | rad (radián) | m/m |
| Velocidad angular Frecuencia angular |
ω | rad/s | s-1 |
| Fuerza | F | N (newton) | kg·m/s2 |
| Presión | P, p | Pa (pascal) | kg/m·s2 |
| Energía Calor Trabajo |
E Q W |
J (julio) | kg·m2/s2 |
| Potencia | P | W (vatio) | kg·m2/s3 |
| Frecuencia | f | Hz (hercio) | s-1 |
| Carga eléctrica | q | C (culombio) | A·s |
| Potencial eléctrico Voltaje |
V | v (voltio) | kg·m2/s3·A |
| Capacitancia | C | F (faradio) | A2·s4/kg·m2 |
| Resistencia Impedancia Reactancia |
R Z X |
Ω (ohmio) | kg·m2/s3·A2 |
| Inducción magnética Densidad de flujo magnético |
T | T (tesla) | kg/s2·A |
| Flujo luminoso | Φv | lm (lumen) | cd·m2/m2 |
Vea también:
Cómo citar: Rhoton, Stephen (16/11/2023). "Magnitudes fundamentales y derivadas". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/magnitudes-fundamentales-y-derivadas/ Consultado:
