QUINES SÓN LES MAGNITUDS FONAMENTALS? - CIÈNCIA - 2025

Les magnituds fonamentals per definició són magnituds físiques que reben aquest nom perquè no poden ser definides en terme d'altres; és a dir, són independents ia partir d'elles s'obtenen o deriven altres tantes magnituds de diferents índoles.

La longitud, per exemple, és una magnitud fonamental; mentre que la superfície no, doncs ve definida en termes de longitud. Igualment, no es pot definir la magnitud longitud en termes de la magnitud superfície.

El temps és una de les magnituds fonamentals més rellevants en la ciència. Font: Pixabay.

S'entén per magnitud física una propietat d'un material o sistema que pot mesurar-se o quantificar. També pot definir-se com la combinació de la magnitud i una unitat. La massa, una quantitat física, s'expressa com NKG, on n representa la magnitud, i kg la unitat de massa.

Altres defineixen la magnitud física com la quantitat mesurable d'un sistema físic. Es mesura usant un patró que tingui exactament definida aquesta magnitud, i prenent com a unitat la quantitat d'aquesta propietat que tingui l'objecte patró.

L'Oficina Internacional de Pesos i Mesures per mitjà de l'Vocabulari Internacional de Metrologia (International Vocabulary of Metrology, VIM) defineix la magnitud com un atribut d'un fenomen, cos o substància, que pot ser distingit qualitativament i determinat quantitativament.

Quines són les magnitufes fonamentals?

Les magnituds fonamentals, segons el Sistema Internacional d'Unitats (SI) són les següents: longitud, temps, massa, intensitat de corrent elèctric, temperatura, quantitat de substància (mol) i intensitat lluminosa. Per tant, hi ha set magnituds fonamentals.

longitud

Metro (m). El metre és la distància recorreguda per la llum en el buit en 1 / 299.792.458 segons. Patró establert l'any 1883.

temps

Segon (s). És la durada de 9.192.631.770 períodes de la radiació corresponent a la transició entre els nivells hiperfins de l'estat fonamental de l'cesi-133. Patró establert l'any 1967.

massa

Quilogram (kg). El quilogram és la massa d'un cilindre d'aliatge de platí-iridi dipositat a l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures. Patró establert l'any 1887. Actualment, però, el seu valor exacte ve definit a partir de la constant de Planck.

Intensitat de corrent elèctric

Ampere (A). L'ampere o ampere és la intensitat de corrent constant que mantenint-se en dos conductors paral·lels, rectilinis, de longitud infinita, de secció circular menyspreable i situats a la distància d'un metre un d'un altre en el buit, produiria una força igual a 2 · 10 ^-7 newton per metre de longitud.

temperatura

Kelvin (K). El kelvin és la fracció 1 / 273,16 de la temperatura del punt triple de l'aigua.

Quantitat de substància

Mol (mol). El mol és la quantitat d'una substància d'un sistema que conté tantes unitats elementals com àtoms hi ha en 12 grams de carboni-12.

intensitat lluminosa

Candela (cd). La candela és la unitat lluminosa en una direcció donada, d'una font de radiació monocromàtica de freqüència 540 · 10 ¹² Hz, i la intensitat energètica en aquesta direcció és 1/683 watts / estereorradián.

Què representen?

la longitud

La longitud és una mesura d'una dimensió lineal, és a dir, d'una línia recta o corba. També es refereixen a la longitud com el costat d'un cos amb la major extensió, sense fer una altra consideració.

Els cartògrafs consideren a la longitud com la distància angular (graus, minuts i segons) de qualsevol punt sobre la Terra, amb relació a l'Meridià 0 que passa per l'Observatori Astronòmic de Greenwich, Londres.

La longitud és una magnitud fonamental de tipus extensiva, ja que és additiva i varia amb l'extensió o mida considerat. A més, és una magnitud de tipus vectorial per posseir una quantitat, una adreça i un sentit. La unitat en el SI és el metre, però en el CGS és el centímetre.

temps

Magnitud física que assenyala la durada d'esdeveniments que poden variar determinant els períodes de durada. També es defineix com el període en què es realitza una acció o es desenvolupa un esdeveniment.

És una magnitud física de tipus escalar, encara que alguns assenyalen que és vectorial. Tant en el SI com en el CGS la unitat és el segon

massa

Indica la quantitat de matèria d'una substància o un cos. És una magnitud fonamental extensiva, ja que és additiva i està influenciada per la grandària de l'ens a què pertany. A més, és una magnitud fonamental de tipus escalar, ja que només indica quantitat, sense indicar direcció i sentit.

En el SI la unitat de la massa és el quilogram. Mentrestant, al CGS la unitat de massa és el gram.

Intensitat de corrent elèctric

Es defineix a la intensitat de corrent elèctric (I) com la quantitat de càrrega elèctrica (Q) que passa per la secció transversal d'un conductor per unitat de temps (t):

I = Q / t

La càrrega és transportada fonamentalment per electrons en moviment. La intensitat de corrent (I) s'expressa en amperes; la quantitat de càrrega (Q) ho fa en coulombios; i el temps (t), en segons. La intensitat de corrent és una magnitud física de tipus escalar i intensiva.

temperatura

És una mesura de la quantitat de calor d'un cos. La calor és una forma d'energia que flueix a favor de la seva diferència de concentració. La temperatura és una magnitud fonamental de tipus escalar i intensiva.

El zero absolut (0 Kelvin) és la mínima temperatura possible. A aquesta temperatura el valor de l'entalpia i entropia d'un gas ideal congelat assoleix el seu valor mínim. El 0 kelvin equival a - 273,16 ºC.

Per ser un valor constant i absolut, el kelvin és usat com a unitat de la magnitud fonamental de temperatura, relacionant-lo amb el punt triple de l'aigua. Aquest es caracteritza per estar en equilibri els estats sòlid, líquid i gasós de l'aigua.

Quantitat de substància

El mol equival a 6,022 · 10 ²³ àtoms o molècules (nombre d'Avogadro) i és un valor constant per a tots els elements i compostos. Per aquesta raó, es diu que un mol de qualsevol substància conté tantes unitats elementals com la quantitat que conté 12 grams de carboni-12.

En 12 grams de carboni-12 hi ha un mol d'l'element, ja que per definició 12 grams d'aquest element és la massa d'un mol d'aquest.

intensitat lluminosa

La intensitat lluminosa es defineix en la fotometria com la quantitat de flux lluminós que emet una font per unitat d'angle sòlid. L'estereoradiant és la unitat derivada de l'SI que mesura angles sòlids. És l'equivalent tridimensional de l'radiant.

La intensitat lluminosa també és definida com la llum radiada per segon en una direcció específica, coneguda com intensitat radiant. Ve definida per la següent fórmula:

IV = Im / sr

On IV és la intensitat lluminosa, Im el flux lluminós, i sr el estereoradiant.

El flux lluminós és una mesura de la potència lluminosa percebuda. La unitat d'intensitat lluminosa és la candela, la qual tradicionalment és definida com la intensitat lluminosa que produeix una espelma encesa.

referències

1. Serway & Jewett. (2009). Física: per a ciències i enginyeria amb Física Moderna. Volum 2. (Setena edició). Cengage Learning.
2. Glenn Elert. (2019). International System of Units. The Physics Hypertextbook. Recuperat de: physics.info
3. Nelson, Ken. (2019). Physics for Kids: Scalars and Vectors. Ducksters. Recuperat de: ducksters.com
4. Significats. (2019). Significat de temps. Recuperat de: significados.com
5. Fernández Germán. (07 de octubre del 2010). Sistema de mesura en química. Recuperat de: quimicafisica.com