Sistemas de unidades y mediciones

Medir es comparar una magnitud con un patrón. Este tema del temario de Ingeniería y Ciencias Físico Matemáticas del IPN es la base cuantitativa del resto de la física: sin unidades consistentes, ninguna fórmula da un resultado correcto. Además del manejo del Sistema Internacional, se espera que sepas verificar una expresión con análisis dimensional y que entiendas la incertidumbre de una medición.

Qué debes dominar

• Sistema Internacional (SI): siete unidades base, entre ellas metro, kilogramo, segundo, ampere y kelvin.
• Otros sistemas: CGS (cm, g, s) y el sistema inglés (pie, libra, pulgada).
• Unidades derivadas: newton (kg·m/s²), joule (N·m), pascal (N/m²) y watt (J/s).
• Conversión de unidades: factores de conversión que se cancelan.
• Análisis dimensional: comprobar que ambos miembros de una ecuación tengan las mismas dimensiones.
• Medición: cifras significativas, error absoluto y relativo, precisión frente a exactitud.

Ejemplos. 90 km/h = 90 · 1000 / 3600 = 25 m/s. La densidad del agua, 1 g/cm³, es 1000 kg/m³. Y si se propone que la distancia es d = v · t², el análisis dimensional lo descarta: (m/s) · s² da m·s, no m.

Cómo practicarlo

Con conversiones encadenadas, con la expresión de una unidad derivada en unidades base y con preguntas sobre qué instrumento o procedimiento mejora la precisión o la exactitud. También con la notación científica y los prefijos del SI.

Errores comunes

• Elevar al cuadrado el factor de conversión de longitud, pero no el de área.
• Confundir precisión (repetibilidad) con exactitud (cercanía al valor real).
• Tratar el gramo como unidad base del SI.
• Dar un resultado con más cifras significativas que los datos.