Hola, ¿cómo están? Bienvenidos al Blog de la clase de física de la Prepa Tec CCM. En esta ocasión vamos a hablar un poco sobre el “Sistema Internacional de Unidades”, el cual, junto con las herramientas matemáticas necesarias, se convertirá en pieza fundamental de nuestro actual curso.
Y antes de avanzar, inteligente sería que entendiéramos perfectamente el concepto de “Unidad”... de hecho, a lo que nos referimos en estos momentos al usar dicha palabra, es al concepto de “Unidad de Medida”. Buscando una definición, hace apenas un instante coloqué la frase “Unidad de Medida” en el buscador de Google, y la primera respuesta fue una poco conocida página de nombre extraño: Wikipedia. Según Wikipedia, una Unidad de Medida puede ser definida como “una cantidad estandarizada de una magnitud física”. Tratemos de entender esto. Repito: Una cantidad estandarizada de una magnitud física. Lo primero que necesitamos es una magnitud física, y por suerte hay más de una: Tenemos distancia, tiempo y velocidad entre otras. Coloquemos nuestra atención en el tiempo, por tomar una. ¿Cómo podemos medir esta magnitud física? Pues usando unidades. ¿Conoces alguna? Seguro que sí: Tenemos la hora, el minuto y el segundo.
Dicho todo lo anterior, ya tenemos una buena idea de lo que estamos hablando, pero la verdad es que no hemos sido formales y varias dudas deberíamos tener. Primero que nada, cabe preguntarnos, ¿cómo es que se puede definir un minuto y cómo podríamos estar seguros de que TODO el mundo entienda esa definición? La respuesta natural podría ser que un minuto está definido como 60 segundos, pero esta respuesta ofrece un problema idéntico al anterior: ¿Cómo es ahora que defines un segundo?
Pues es aquí donde el Sistema Internacional de Unidades entra en acción y resuelve el problema. Lo primero que hace es definir una unidad BÁSICA para cada magnitud física utilizando algún fenómeno físico. Por ejemplo, en el caso de la longitud, aclara que la unidad básica es el metro, y que éste se define como la longitud del trayecto que recorre la luz en el vacío durante cierta cantidad de tiempo (muy pequeña, por cierto). Si recordamos correctamente, la velocidad de la luz es siempre constante en el vacío. Esta es una realidad física y como tal puede ser observada por cualquiera (obvio, por cualquiera que tenga los instrumentos necesarios y lleve a cabo el experimento adecuado). Aquí es interesante notar, que para definir el metro se hace referencia a una cantidad de tiempo. No hay problema, siempre y cuando se haya también definido ya la unidad básica del tiempo, la cual por cierto resulta ser el segundo.
Las unidades básicas pueden ser consultadas en cualquier libro de texto, en internet, Wikipedia, y seguramente hasta en tu cuaderno de notas. Algunas de las más conocidas son “metro”, abreviado con la letra “m” y que se usa para medir distancias, “segundo” (abreviado “s”) y se usa para medir tiempo y “kilogramo” (kg) para medir masa. Es importante entender, que a partir de la definición de las unidades básicas, se pueden crear nuevas unidades. Por ejemplo, sabemos que la velocidad se entiende como la razón entre distancia y tiempo... y cuando usamos la palabra razón, lo que queremos decir es división. Tenemos entonces que la velocidad es la división entre distancia y tiempo, lo cual no ofrece una nueva unidad. Usando el sistema internacional, tenemos m/s.
Cambiemos muy ligeramente el tema, e imaginemos diferentes distancias. Estando de pie, la distancia entre tu cabeza y el suelo, por ejemplo, debe estar probablemente entre uno y dos metros. La distancia entre de un extremo a otro de un automóvil, puede estar cerca de unos cuatro metros. ¿Pero puedes ahora imaginar cuál es la distancia que existe entre la tierra y júpiter? ¿O cuál es la distancia que existe entre la parte superior de una hoja de papel, y la parte inferior de la misma? (es decir, ¿cuál es el espesor de la hoja?). Vamos más lejos, ¿cuál será el radio que tiene un protón? Utilizar la unidad básica no resulta del todo cómoda para estos ejemplos. Un papel promedio tiene un grosor, por ejemplo, de 0.0001 metro. Para definir el radio del protón tendríamos que usar un cero, seguido de un punto, seguido de catorce ceros, seguido de un uno. Esto es: 0.000000000000001. (Creo :S) Esto implica un nuevo problema, pero ya resuelto por el SI (Siglas para identificar al Sistema Internacional).
¿Cuál es la solución para tantos ceros? La solución es usar prefijos y notación científica. Por ejemplo, la distancia de tu casa a la preparatoria, puede estar alrededor de unos 4 ó 5 mil metros. Poca gente habla así. En lugar de decir 4mil metros, se puede decir 4kilómetros. El prefijo kilo es definido en el SI como 1000 o usando notación científica 10 a la 3 (Sí. hay que recordar cómo usar la notación científica). Entendido esto, sabemos que 4mil metros son exactamente 4km. Hay varios otros prefijos. Uno de ellos es el centi, que se abrevia con la letra c y que seguramente lo has usado en la palabra “centímetros”. Si tenemos 8 centímetros, significa “que tenemos 8 multiplicado por 10 a la menos 2 metros”.
¿Y qué significa “8 multiplicado por 10 a la menos 2 metros”? Pues significa 0.08 metros. No olvides repasar la notación científica si tienes alguna duda en estos momentos :)
Con esto terminamos el blog del día de hoy. Recuerda que existen muchos recursos que pueden ayudarte en caso de tener cualquier duda con el tema. Tu profesor, un buen libro e internet son algunos de ellos. En el libro de texto, la información se encuentra en la Unidad 1, Página 8 (Versión en Inglés).
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