Magnitud Física

Es toda propiedad que un cuerpo posee. Una magnitud es cuantificable y, por lo tanto, se puede medir y comparar. Por ejemplo, el volumen, el peso, la temperatura, etc.

Medidas

Es la comparación de una magnitud con otra, tomada como unidad o patrón. Por ejemplo, si decimos que un tornillo mide 50 mm, significa que tiene una longitud 50 veces mayor que la unidad de longitud empleada, el milímetro.

Tipos de medición:

• Medición directa: Se utiliza cuando el valor de la medida se obtiene directamente a través de las divisiones de los instrumentos de medición. Por ejemplo, la medida se obtiene con una regla.
• Medición indirecta: La medida de una magnitud se obtiene a través de la comparación con alguna referencia. Por ejemplo, en la medida tomada con una escuadra, la cual tiene un ángulo de 90º. Este ángulo es la referencia para saber si lo que estamos midiendo es mayor, menor o igual a un ángulo recto.

Unidad

Podemos definir como unidad a la magnitud física que se toma como referencia para poder comparar con ella las magnitudes que se deseen medir. La unidad es una constante bien definida y universal. Si hablamos del metro, este tiene el mismo valor en cualquier país que lo acepte como unidad de medida. La unidad se representa mediante un símbolo normalizado que puede ser una abreviatura del nombre. Por ejemplo, el metro se representa como m.

Sistemas de Unidades

Se denomina sistema de unidades al conjunto ordenado de unidades de medida que guardan entre sí relaciones sencillas y definidas, y a través del cual podemos determinar cualquier magnitud.

Tipos de sistemas de unidades:

Sistema Internacional (SI)

Es utilizado en la mayoría de los países.

Múltiplos y submúltiplos de las unidades del Sistema Internacional

Debido a que en ciertas ocasiones es necesario medir magnitudes muy grandes o muy pequeñas, se debe usar una serie de múltiplos y submúltiplos comunes a todas las unidades. Para los múltiplos se utilizan prefijos griegos y para los submúltiplos se utilizan prefijos del latín. A estos se les añade el nombre de la unidad, de tal forma que se identifiquen correctamente.

Sistema Inglés o Anglosajón

Establece como unidad de longitud la yarda. Una yarda equivale a 0,9144 m. Para automoción, la yarda es demasiado grande, de ahí que se utilice como unidad de medida la pulgada, cuya equivalencia con el milímetro es 1 pulgada = 25,4 mm.

Múltiplos y submúltiplos del sistema inglés

El sistema inglés utiliza para los cálculos múltiplos y submúltiplos de medida. Los múltiplos más utilizados son la milla y la milla marina, y los submúltiplos, el pie y la pulgada.

Relación de conversión entre el Sistema Internacional y el sistema inglés

Para poder operar con unidades de diferentes sistemas, deberemos determinar sus equivalencias y transformar unas cantidades en otras mediante factores de conversión. Un factor de conversión es una fracción que expresa la equivalencia entre dos unidades. Al multiplicar la medida inicial por el factor de conversión, se obtiene la equivalencia.

Unidades de Medida

Unidades de Longitud

En el Sistema Internacional, la unidad de longitud es el metro. Esta unidad es adecuada para ciertos oficios que no requieren de gran precisión, pero en la fabricación mecánica será necesario establecer una medida más pequeña que permita mayor precisión en los ajustes; esta unidad es el milímetro. Como la pulgada es una unidad relativamente grande, se utilizan fracciones de pulgada escritas en forma de quebrado y simplificadas al máximo. No es muy corriente, pero también se utilizan los decimales de pulgada. Estos se diferencian del Sistema Métrico Decimal en que, al citarse, se elimina el cero que precede a la cifra y se sustituye la coma por un punto.

Unidades Angulares

• Radián: Es la unidad de medida angular del SI. Consiste en el ángulo cuyo arco tiene la longitud igual a la del radio con el que ha sido trazado. Se expresa en radianes (rad). En automoción y en los trabajos de mecanizado, la mayoría de los ángulos se miden en grados y minutos.
• Grado sexagesimal: Es la unidad más empleada en los trabajos de verificación y control de ángulos. El sistema de medición se basa en la teoría de que, si se divide una circunferencia en 360 partes iguales, se obtienen 360 ángulos iguales, coincidiendo cada uno de ellos con un grado (1º). A su vez, esta unidad tiene dos submúltiplos: el minuto, expresado con una comilla (‘), y el segundo, expresado con dos comillas («). Un grado sexagesimal se divide en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos.
• Grado centesimal: El grado centesimal tiene como referente el ángulo recto. Está basado en la división de un ángulo recto en 100 partes iguales, dando lugar cada una de estas divisiones a un grado centesimal. Este sistema tiene, a su vez, dos submúltiplos: el minuto y el segundo. Cada grado centesimal se divide en 100 minutos centesimales y cada minuto en 100 segundos centesimales.
• Número de revoluciones: La vuelta o revolución es una de las medidas más utilizadas en automoción, ya que se emplea para mediciones de velocidad de motores, cajas de cambios y otros elementos en los vehículos. Llamamos revoluciones por minuto al número de vueltas de cualquier mecanismo en un minuto. Se representa abreviadamente como RPM.

Otras Magnitudes y Unidades de Medida

• Unidades de presión: Se llama presión al resultado de dividir una fuerza entre la superficie en la que se aplica. La unidad de medida del SI es el Pascal (Pa), y debido a que es una unidad muy pequeña, se utiliza normalmente el bar. 100.000 Pa = 1 bar.
• Unidades de fuerza: La fuerza es igual al producto de la masa de un cuerpo por su aceleración. Como la unidad de masa es el kilogramo (kg) y la de aceleración es el metro por segundo al cuadrado (m/s²), la fuerza será igual a kg·m/s². La unidad de medida del SI es el Newton (N). Debido a que es una unidad muy pequeña, generalmente se emplea el decanewton (daN).
• Unidades de masa: La masa es la cantidad de materia de un cuerpo, ya sea líquido, sólido o gaseoso, y su unidad de medida es el kilogramo (kg). Es una magnitud constante y fija.
• Unidades de peso: El peso de un cuerpo es la fuerza con la que la Tierra lo atrae y depende de su masa. La fuerza más conocida es la de la atracción terrestre o gravedad, que actúa hacia el centro de la Tierra. 1 kg de masa suspendido de un muelle es atraído con un valor de 9,81 N por la fuerza de la gravedad de la Tierra.
• Momento de giro (par de apriete): Toda fuerza aplicada a un punto en un brazo de palanca origina en este momento de giro o par de apriete. Debido a que la unidad de medida de la fuerza es el Newton (N) y la unidad de longitud es el metro (m), el momento de giro se medirá en Newton por metro (N·m). Esta magnitud es muy utilizada en el apriete de tornillos.