Medición, Errores, Magnitudes y Sistemas de Fuerzas: Conceptos Fundamentales

Conceptos Fundamentales de Medición, Errores y Fuerzas

Una medición es el resultado de la acción de medir. Este verbo se refiere a la comparación que se establece entre cierta cantidad y su correspondiente unidad para determinar cuántas veces dicha unidad se encuentra contenida en la cantidad en cuestión.

Errores de Medición

El error de medición se define como la diferencia entre el valor medido y el "valor verdadero". Afectan a cualquier medición y pueden deberse a distintas causas. Existen dos tipos de errores:

• Error Accidental: Son errores debidos a causas imprevistas o al azar. Son imposibles de controlar y alteran, ya sea por exceso o por defecto, la medida realizada. Este tipo de errores puede eliminarse mediante la realización de estudios estadísticos.
• Error Sistemático: Se debe a una mala realización de las medidas que se repite siempre. Por ejemplo, se hacen medidas con un aparato que tenga defectos de fabricación.

Magnitudes

Se llama magnitud a todo aquello que se pueda medir. Se divide en dos:

• Escalares: Son las que quedan bien definidas con un número y sus unidades. Ejemplo: capacidad (3 l), longitud (500 m), masa (3 g).
• Vectoriales: Son las que, además de darles un número, debemos darles la dirección y el sentido para que queden bien definidas. Ejemplo: peso (fuerza), velocidad, aceleración. Todas las magnitudes vectoriales se representan mediante un vector (un segmento de la recta orientado).

Partes de un Vector

• Origen: Comienzo del vector.
• Extremo: Final del vector.
• Sentido: Flecha.
• Dirección: Recta donde se apoya el vector.
• Intensidad: Medida del vector.

La fuerza es una magnitud vectorial, por eso se representa con un vector. El peso de un cuerpo siempre tiene dirección (N-S) y sentido S.

Sistema de Fuerzas

Es un conjunto de fuerzas que actúan simultáneamente en un cuerpo. Componer un sistema de fuerzas significa encontrar una fuerza llamada resultante que reemplaza a las componentes del sistema. Se llama equilibrante a la fuerza colineal con la resultante, de igual intensidad y de sentido contrario.

Métodos de Suma de Vectores

• Método del Paralelogramo: Permite sumar dos o más vectores concurrentes. El procedimiento consiste en construir un paralelogramo a partir de 2 vectores. La resultante coincide con la diagonal desde el origen al vértice opuesto.
• Método de la Poligonal: Este método es para sumar fuerzas. Básicamente, consiste en graficar todas las fuerzas, una a continuación de la otra, con la dirección y el sentido correspondiente. Finalmente, se une el origen de la primera fuerza con el extremo de la última y esa será la resultante.

Fuerzas con Direcciones Perpendiculares

Cuando dos fuerzas tienen direcciones perpendiculares, se puede aplicar el teorema de Pitágoras para calcular la resultante:

R² = (F1)² + (F2)²