Las Cantidades físicas, patrones y unidades

El material fundamental que constituye la física lo forman las cantidades físicas, en función de las cuales se expresan las leyes de esta ciencia, entre ellas están la longitud, masa, tiempo, fuerza, velocidad, densidad, resistividad, temperatura, intensidad luminosa, intensidad del campo magnético, y muchas más.

Muchas de estas palabras, tales como longitud y fuerza, son parte de nuestro vocabulario cotidiano. Sin embargo, en física no debemos engañamos con los significados cotidianos de estas palabras.

Podemos definir una cantidad algebraica, por ejemplo, L para la longitud y podemos suponer que es exactamente conocida. Sin embargo, cuando tratamos de asignar una unidad a un valor particular de esa cantidad, encontramos dificultades para establecer un patrón, de manera que quienes tienen la necesidad de comparar una longitud con otra, concuerden en las unidades de medición. Antiguamente, la medida inglesa de longitud era la yarda, determinada por el tamaño de la cintura del rey.

Podemos fácilmente deducir cuáles serán los problemas de un patrón así: por un lado, es difícilmente accesible a quienes necesitan calibrar sus propios patrones secundarios y, por otro, no es invariable al cambio con el paso del tiempo.

Por fortuna, no es, necesario definir y concordar sobre patrones para cada cantidad física. Ciertas cantidades elementales pueden ser más fáciles de establecer como patrones, y las cantidades más complejas pueden a menudo ser expresadas en función de las unidades elementales.

Longitud y tiempo, por ejemplo, estuvieron durante muchos años entre las cantidades físicas más precisamente mensurables y fueron generalmente aceptadas como patrones. Por lo contrario, la velocidad fue menos sujeto de medición precisa y, por lo tanto tratada como una unidad derivada (velocidad = longitud/tiempo).

Sin embargo, hoy día las mediciones de la velocidad de la luz han llegado a una precisión más allá del patrón anterior de longitud; todavía tratamos la longitud como una unidad fundamental, pero el patrón para su medición se deriva ahora de los patrones de velocidad y de tiempo.

Fuente: Apuntes de Física de la Unideg