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Unidades de medida

Introducción

Toda magnitud física debe llevar asociadas sus unidades. Es fundamental para el método científico que las medidas sean reproducibles y, para que esto sea posible, las magnitudes con sus unidades han de ser expresadas de una manera concisa y no ambigua.

Desde tiempos inmemoriales el hombre ha empleado sistemas de medida para cuantificar. Muchos de estos sistemas de medidas estaban basados en partes del cuerpo o en objetos cotidianos (una vara, un pie, etc.). El problema de este tipo de unidades es que no eliminaba la ambigüedad, y fomentaba el uso de diferentes medidas en los distintos pueblos, lo que dificultaba en actividades como el comercio ponerse de acuerdo sobre las cantidades con las que se estaba comerciando.

A finales del siglo XVIII se adoptó en Francia el llamado sistema métrico. La ventaja de este sistema es doble: por una parte, proporciona una única unidad para cada magnitud física. Además, no hace necesario el uso de factores de conversión, puesto que todos los múltiplos y submúltiplos de cada unidad son potencias de diez.

En la actualidad el sistema métrico que se emplea a nivel internacional es el Sistema Internacional de Unidades ( SI), y es el que emplearemos a lo largo de estas páginas. el organismo encargado de velar por la uniformidad de las unidades es la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades fue creado en 1960. Tiene la ventaja de que todas sus unidades básicas están basadas en fenómenos físicos, a excepción de la unidad de masa, que se define en referencia a un patrón de platino iridiado (imagen del banner de esta sección) que se conserva en una caja fuerte de la Oficina de Pesos y Medidas. Para obtener información detallada sobre las definiciones de cada unidad, consúltese la página correspondiente de la web de la BPIM.

Unidades básicas

Las unidades básicas del Sistema Internacional son siete:

Como es un sistema métrico decimal, los múltiplos y submúltiplos de cada una de estas unidades se expresan en potencias de 10. En la siguiente tabla se muestran los nombres de algunos de ellos.

Unidades derivadas

Las unidades derivadas son las utilizadas para expresar magnitudes físicas que dependen (son combinaciones) de las magnitudes básicas. En estas páginas iremos introduciéndolas en la secciones correspondientes conforme definamos las distintas magnitudes físicas.

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Toda magnitud física debe llevar asociadas sus unidades. Es fundamental para el método científico que las medidas sean reproducibles y, para que esto sea posible, las magnitudes con sus unidades han de ser expresadas de una manera concisa y no ambigua. Desde tiempos inmemoriales el hombre ha empleado sistemas de medida para cuantificar.

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Como hemos visto en la introducción estamos rodeados de materia. Todo lo que vemos, incluso lo que no podemos ver, está formado por materia. Nosotros mismos somos materia. Pero, ¿qué tienen en común el aire que respiramos con la silla sobre la que estamos sentados? ¿Cómo podemos afirmar que ambas cosas son materia? Si atiendes a la definición de materia encontrarás la respuesta.

Llamamos materia a todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir, tiene volumen.

Propiedades generales

Acabamos de ver que toda la materia se caracteriza por poseer masa y volumen. Estas dos magnitudes constituyen las propiedades generales de la materia. Pero, ¿qué son la masa y el volumen? Vamos a verlo.

La masa

La masa es la que contiene un cuerpo. Se mide en cantidad de materia gramos (g) y en kilogramos (kg). Podemos calcular la masa usando diversos instrumentos como la báscula o la balanza.

El volumen

El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en litros (l) y en mililitros(ml) y para calcularlo utilizamos instrumentos como los vasos medidores y las probetas.

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Observa atentamente y rellena las palabras que faltan.

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Observa atentamente y rellena las palabras que faltan.

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La mejor forma de asimilar conceptos como masa y volumen es experimentando con ellos. Como última tarea de esta primera sesión proponemos medir el volumen y la masa de distintos objetos del entorno. Es posible que no se disponga de una probeta graduada ni de una balanza pero podemos realizar la experiencia con elementos al alcance de cualquier alumno o alumna puesto que el principal propósito no es la precisión en las medidas. Se trata de hacer estimaciones.

Experimenta con la masa

Para realizar esta actividad se deben elegir parejas de objetos del entorno y tratar de adivinar cuál de ellos tiene más masa. Posteriormente se pesarán ambos objetos, en una báscula de baño o un peso de cocina, para comprobar si el pronóstico era correcto. Para que resulte más interesante se pueden seleccionar parejas de objetos muy similares o muy distintos en cuanto a forma, tamaño o material. Para darle un carácter más científico a la experiencia se hará un registro en un cuaderno de notas que podrá ser ilustrado con dibujos o fotos.

Experimenta con el volumen

Para experimentar con el volumen se procederá de igual modo que con la masa, realizando mediciones por parejas de objetos. En caso de no contar con una probeta graduada se podrá utilizar un vaso de tubo u otro recipiente transparente y unos rotuladores para marcar los distintos niveles del agua. De igual modo, se irá realizando un registro de los resultados.

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Como hemos visto en la introducción estamos rodeados de materia. Todo lo que vemos, incluso lo que no podemos ver, está formado por materia. Nosotros mismos somos materia. Pero, ¿qué tienen en común el aire que respiramos con la silla sobre la que estamos sentados? ¿Cómo podemos afirmar que ambas cosas son materia?

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1- Determinar la densidad de diferentes materiales

2- Comprobar que la densidad es una propiedad específica

Puedes encontrar información sobre la densidad en las siguientes direcciones:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/densidad.htm

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/densidad/densidad.htm

http://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-la-materia/densidad.html

Selecciona la variable que mantienes constante en todos los cilindros. Varía el valor de dicha magnitud (masa o volumen)

1- Selecciona la opción "Todos los cuerpos tienen la misma masa"

2- Ve modificando la masa de los cilindros y anota el volumen que ocupa cada uno de ellos.

4- ¿Qué conclusiones obtienes?

5- Selecciona la opción "Todos los cuerpos tienen el mismo volumen?

6- Ve modificando el volumen de los cilindros y anota la masa de cada uno de ellos.

7- Completa la siguiente tabla:

8- Representa los datos en un gráfica masa frente a volumen. (una línea por cada sustancia)

9- ¿Qué conclusiones obtienes?

10- Calcula la pendiente de cada recta

11- ¿Qué representa la pendiente de la recta?

12- Compara los resultados obtenidos con los de la tabla I.

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Laboratorio virtual con experiencias interactivas de física y química. Se propone guía didáctica

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Eight types of beautiful chemical reactions are presented in this short video. For more information, please visit: http://BeautifulChemistry.net

Video & Editing
Yan Liang (http://L2Molecule.com)

Chemical Reaction Design
Xiangang Tao, Wei Huang, & Yan Liang
Chemical reactions were shot at the Chemistry Experiment Teaching Center of USTC

Music
Royalty-free audio clips from Maxon Cinema 4D Assets

© 2014 Institute of Advanced Technology, University of Science and Technology of China
© 2014 Tsinghua University Press

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ULLaudiovisual - Universidad de La Laguna

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Reacción química: definición y ecuación química