Magnituds Físiques: Mesura, Unitats SI i Factors de Conversió
Mesura de Magnituds Físiques i la Unitat de Mesura
Les magnituds físiques es mesuren amb instruments o es determinen mitjançant càlculs. Al valor numèric sempre s'hi afegeix una unitat, que serveix per donar significat al valor que acompanya. El valor numèric indica quantes vegades més gran és una magnitud determinada en comparació amb una quantitat concreta que establim com a unitat de mesura.
Unitats Fonamentals i Derivades
- Unitats Fonamentals: Són les unitats base que, combinant-se entre elles, formen les unitats derivades.
- Unitats Derivades: Són el conjunt d'unitats formades per la combinació de les unitats fonamentals.
El Sistema Internacional d'Unitats (SI)
| Magnitud | Nom de la Unitat | Símbol |
|---|---|---|
| Longitud | metre | m |
| Temps | segon | s |
| Massa | quilogram | kg |
| Intensitat de corrent elèctric | ampere | A |
| Temperatura termodinàmica | kelvin | K |
| Quantitat de substància | mol | mol |
| Intensitat lluminosa | candela | cd |
Regles i Observacions sobre els Símbols del SI
- Cada magnitud té un símbol assignat i no se n'ha d'utilitzar cap altre.
- Els símbols s'han d'escriure sense punt final (excepte al final d'una frase).
- Els símbols derivats d'un nom propi (com el kelvin, K, o l'ampere, A) s'escriuen en majúscula. Els símbols que no deriven d'un nom propi (com el quilogram, kg, o el metre, m) s'escriuen en minúscula.
Múltiples i Submúltiples del SI (Prefixos)
Múltiples
| Factor | Prefix | Símbol |
|---|---|---|
| 1018 | exa | E |
| 1015 | peta | P |
| 1012 | tera | T |
| 109 | giga | G |
| 106 | mega | M |
| 103 | quilo | k |
| 102 | hecto | h |
| 101 | deca | da |
Submúltiples
| Factor | Prefix | Símbol |
|---|---|---|
| 10-1 | deci | d |
| 10-2 | centi | c |
| 10-3 | mili | m |
| 10-6 | micro | μ |
| 10-9 | nano | n |
| 10-12 | pico | p |
| 10-15 | femto | f |
| 10-18 | atto | a |
Consideracions Addicionals sobre la Notació
- És incorrecte fer servir prefixos de múltiples i submúltiples al mateix temps per indicar el valor d'una magnitud física.
- És indistint i equivalent fer servir la notació decimal o la notació científica per expressar el valor numèric d'una magnitud, tot i que per valors molt grans o molt petits és més còmoda la notació científica.
Factors de Conversió d'Unitats
En el moment de fer una conversió d'unitats, canviem la unitat de mesura i adaptem el valor numèric. Se'ns simplifica molt la feina si fem l'adaptació del valor numèric multiplicant o dividint per uns factors prefixats, que s'anomenen factors de conversió. Aquests factors són molt fàcils de determinar si sabem l'equivalència entre les diferents unitats. Aquests factors són molt fàcils d'aplicar si tenim una mica de pràctica. El procés és molt mecànic i serveix per convertir qualsevol unitat a qualsevol altra.
Procediment Pràctic per a la Conversió
El procediment per fer la conversió es basa a multiplicar el valor numèric d'una magnitud per un factor que transforma el valor numèric en un altre que correspon a les noves unitats. El factor de conversió sorgeix de plantejar l'equivalència entre unitats i, posat convenientment en forma de quocient, representa que multipliquem per 1. Amb això, no es modifica la magnitud, sinó la forma d'expressar-la.
En el cas de tenir una unitat formada per combinacions d'altres (unitats derivades), cal utilitzar un factor per cada unitat fonamental, partint sempre de l'equivalència entre la unitat nova i la vella.