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Unidad 1: Introducción a la física

El sistema métrico, que comprende unidades estándar de longitud, masa y tiempo, incorporado ahora en el SI, alguna vez se conoció mks. Otro sistema métrico que se ha utilizado considerando magnitudes relativamente pequeñas es el sistema cgs. En los Estados Unidos, el sistema que generalmente se usa es el sistema de ingeniería británico (o ingles).

El sistema métrico es el predominante en el mundo, y su utilización se ha incrementado en los Estados Unidos. Principalmente a causa de su simplicidad matemática, es el sistema de unidades preferido para la ciencia y la tecnología. Todas las magnitudes se pueden expresar en SI. Sin embargo, algunas de otros sistemas aceptan pero en un uso limitado, debido a que resultan prácticas.

El creciente uso mundial del sistema métrico, plantea que una de las mayores ventajas es que es decimal, es decir, de base 10. Esto significa que las unidades mayores o menores se obtienen multiplicando o dividiendo una unidad base por potencias de 10. La característica decimal lo hace conveniente para obtener múltiplos y submúltiplos de la unidad.

Análisis dimensional

Cuando se habla, de magnitudes físicas básicas o fundamentales que se utilizan para describir los fenómenos físicos se llaman dimensiones. Para familiarizarnos con el concepto, se puede medir la distancia entre dos puntos o lugares y se podrá expresar en metros, y en este caso la observa una dimensión de longitud.

Estas dimensiones se expresan con símbolos entre corchetes, como: `[L],[M]` y `[T]`, que son longitud, masa y tiempo respectivamente.

Las magnitudes derivadas son combinaciones de las dimensiones; por ejemplo: velocidad `(v)` tiene dimensiones de `([L])/([T])`

Primero comprobemos el análisis dimensional de la siguiente ecuación:

`x = at`

Es dimensionalmente así:

`[L]= ([L])/([T^2])[T] = ([L])/([T])`

Lo que no coincide con el análisis y no es cierto

Si la expresión anterior fuera:

`x= at^2`

`[L]= ([L])/([T^2])[T^2] = [L]`

En términos generales, el análisis dimensional es el procedimiento mediante el cual se puede comprobar la consistencia dimensional de cualquier ecuación. Se ha utilizado ecuaciones en el desarrollo de los problemas físicos y dichas ecuaciones, no son más que igualdades matemáticas.

Con este principio, se establece que dado que las dimensiones de la ecuación deben conservarse a ambos lados de la igualdad, se pasa a realizar dichas comprobaciones apoyados en el manejo de las dimensiones. Sin olvidar, que las dimensiones se deben tratar como magnitudes algebraicas, o sea, pueden ser multiplicadas o divididas.