1.2 - Magnitud, cantidad, unidad y medida

Hola y bienvenido al Proyecto Gustavo. Este es el Podcast Física 1.

Tema 1. Introducción. Apartado 2. Magnitud, cantidad, unidad y medida.

Para observar, tenemos que comenzar decidiendo qué vamos a observar, es decir, en qué atributos del objeto o del sistema queremos fijarnos. Nos interesaremos en la masa del objeto, su velocidad, su energía cinética, su campo magnético... Todos esos conceptos los iremos viendo a lo largo del curso, así que tranquilo en eso. Pero antes de todo, debemos decidir cómo vamos a observar cosas. Podemos observar de dos formas, cualitativa y cuantitativamente.

Cualitativamente significa que nos limitamos a describirlas y ya está. Algo del tipo, el sol sale por la mañana. Por el contrario, si vamos a observar cuantitativamente significa que tenemos que medir, dar datos numéricos sobre lo que vemos. A qué hora sale el sol, por qué dirección, cuánto tarda en salir el disco solar, cuánta luz emite al amanecer...

Esto nos introduce un concepto importante, medir. Es algo necesario para poder comparar observables, es decir, fijarnos en una propiedad y ver si en un cuerpo es igual, mayor o menor que en otro.

Esa propiedad que comparamos es la magnitud. Podemos comparar basas, o podemos comparar longitudes, o podemos comparar temperaturas. Esto es algo tan importante que seguro que tú lo hiciste en la escuela. Llegabas a clase y te dedicabas a agrupar los objetos por colores. Al día siguiente los volvías a agrupar, pero ahora por formas, triángulos, cuadrados, círculos. Al día siguiente por tamaños, grande, mediano, pequeño. Así descubrimos lo que se llaman clases de equivalencia y aprendemos que hay muchas maneras de clasificar objetos, pues a esas maneras las llamamos magnitudes.

Una vez establecida una magnitud, llamamos cantidad al valor de esa magnitud en cada observable. La longitud como magnitud es un concepto abstracto, pero el valor que tenga para una mesa o una silla concreta es su cantidad. Esta silla tiene una longitud de 0,8 metros, ese coche tiene una longitud de 3,4 metros, y eso son cantidades.

Pasar de magnitud a cantidad es pasar de lo abstracto a lo concreto. Tanto la magnitud como la cantidad tienen el mismo nombre, longitud, así que puede resultar algo confuso, pero por lo general se suele entender por el contexto. Si dices, la longitud se mide en metros, estamos hablando de la magnitud. Si dices, voy a medir la longitud de esta mesa, está claro que nos referimos a cantidad.

En España la RAE, la Real Academia de la Lengua lo deja claro, magnitud es una propiedad física que puede ser medida, y cantidad es una porción, una parte de una magnitud. Pero ojo cuando uses un libro de física, porque algunos están traducidos del inglés. ¿Y cuál es el problema? Pues que en Estados Unidos van justo al revés, lo que ellos llaman magnitud es una cantidad para nosotros, o incluso una medida, que veremos luego.

Y lo que para ellos es quantity es algo parecido a la magnitud, así que cuidado con los libros mal traducidos y con los usos incorrectos. De todos modos lo que importa aquí es que entiendas los conceptos. Tenemos una propiedad abstracta, y tenemos el valor de esa propiedad, a la primera la llamamos magnitud y a la segunda cantidad. Con eso basta.

Ahora vamos a ver cómo podemos comparar cantidades. Podemos hacerlo de varias formas, pero la más sencilla, la que hacemos habitualmente, es escoger un objeto concreto y comparar otras cantidades respecto a la de ese objeto. La cantidad de ese objeto es lo que llamamos unidad. Lo repito de nuevo, una unidad es el valor de una cantidad que definimos como patrón. La definimos de la forma que queramos, la presentamos al mundo y decimos, esta es la unidad de longitud, la hemos definido así, y ya está. Le damos un nombre y ahora todo el mundo, cuando quiera medir cantidades de longitud, lo hará con esta unidad.

Es algo tan útil que cada vez que aparecía una civilización en el pasado, una de las primeras cosas que hacían era definir unidades, de longitud, de tiempo, de masa… Eso de dividir el día en 24 horas, por ejemplo, lo inventaron los antiguos egipcios, y desde entonces lo hemos copiado todos, en todas las épocas de la historia. Y por cierto, dato curioso, los romanos usaban la hora sexta del día para descansar, y de ahí proviene la palabra siesta, gran invento donde los haya.

Las unidades son una cantidad fija, lo que las hace idóneas para medir con comodidad.

Cuando hacemos una medición para obtener una cantidad, lo que obtenemos es igual a un número de veces la unidad patrón. Ese número es lo que llamamos medida. Una cantidad es igual a una unidad multiplicada por una medida. Una longitud de 5 metros significa que la cantidad es igual a 5 veces 1 metro. En este caso, 5 es la medida y metro es la unidad. Fíjate que aunque la cantidad sea la misma, la medida puede ser distinta porque depende de la unidad. 5 metros es la misma cantidad que 197 pulgadas, aunque 5 no es igual a 197. Eso significa que tenemos que escoger la medida.