Las mediciones en Física

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El objetivo de este post es brindarles información adicional a los estudiantes o apasionados de la física sobre la temática de la medición. En él veremos las distintas unidades de medición empleadas, su conversión, la utilización de la notación científica, el redondeo, las cifras significativas y el uso del calibre como instrumento de medición.

Unidades de medición:

La medida de longitud más pequeña.

Una milésima de milímetro -micrómetro (mm), micra o micrón (m)- no es la unidad de longitud más pequeña de las que se utilizan en la ciencia moderna 1. Hay otras, todavía más pequeñas, por ejemplo, las unidades submúltiplas de milímetro: el nanómetro (nm) que equivale a una millonésima de milímetro, y el llamado angstrom (Å) equivalente a una diezmillonésima de milímetro. Las medidas de longitud tan diminutas sirven para medir la magnitud de las ondas luminosas. Además, en la naturaleza existen cuerpos para cuyas dimensiones tales unidades resultan ser demasiado grandes. Así son el electrón2 y el protón cuyo diámetro, posiblemente, es mil veces menor aún.

La medida de longitud más grande

Hasta hace cierto tiempo, la unidad de longitud más grande utilizada en la ciencia se consideraba el año luz, equivalente al espacio recorrido por la luz en el vacío durante un año. Esta unidad de distancia representa 9,5 billones de kilómetros (9,5*1012 km). En los tratados científicos más a menudo se suele emplear otra, que la supera más de tres veces, llamada parsec (pc). Un parsec (voz formada de par, abreviación de paralaje, y sec, del lat. secundus, segundo) vale 31 billones de kilómetros (31*1012 km). A su vez, esta gigantesca unidad de distancias astronómicas resulta ser demasiado pequeña. Los astrónomos tienen que utilizar el kiloparsec que equivale a 1000 pc, y el megaparsec, de 1.000.000 pc, que hoy en día es la unidad de medida más grande. Los megaparsec se utilizan para medir las distancias hasta las nebulosas espirales.

El siguiente video nos muestra la historia del sistema internacional de unidades:

El siguiente video nos muestra los diferentes multiplos y sub multiplos del sistema internacional de unidades:

La siguiente página nos brinda la posibilidad de utilizar un potente conversor de unidades:

Conversor de Unidades de FisicaNet

A continuación tenemos dos videos que explican la conversión de unidades utilizando factores de conversión:

Parte 1

Parte 2

A continuación tenemos tres videos que explican la conversión de unidades de longitud, superficie y volumen:

Conversión de unidades de longitud

Conversión de unidades de superficie

Conversión de unidades de volumen

Notación científica:

El siguiente video nos muestra las diferentes posibilidades del empleo de la notación científica:

Ahora que entendemos la notación cientifica y las distintas unidades de medición, podemos contemplar la siguiente animación que nos permite observar y comparar la longitud de los diferentes objetos que existen en el universo:

La escala del universo

Redondeo y cifras significativas:

El siguiente video nos explica a fondo que es el redondeo y las cifras significativas de una medición:

Juego didáctico para practicar el redondeo:

medusa-redondea3minutos

El calibre como instrumento de medición:

Calibre

El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.

Este es un instrumento muy apropiadopara medir longitudes, espesores, diámetros interiores, diámetros exteriores y profundidades. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado y delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

Componentes

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Consta de una «regla» con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.

  1. Mordazas para medidas externas.
  2. Mordazas para medidas internas.
  3. Coliza para medida de profundidades.
  4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros.
  5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.
  6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.
  7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.
  8. Botón de deslizamiento y freno.

Uso del calibre

La siguiente imagen nos muestra su uso para medir la longitud de un objeto:

using_the_caliper_new

El siguiente video nos muestra las formas de uso de un calibre:

Por medio de los siguientes simuladores podemos practicar el uso de un calibre:

Simuladores de calibre

Otro simulador y más información

La siguiente aplicación es un programa que podemos descargar e instalar en nuestra computadora que nos muestra más información acerca del calibre:

Aplicación para aprender a utilizar un calibre

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