Magnitudes físicas y Sistema Internacional de Unidades: las 7 unidades básicas
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Decir que algo “pesa mucho” o que un lugar “está lejos” no sirve en la ciencia ni en el comercio. Hace falta un número y una unidad que todos entiendan igual. Para eso existe el Sistema Internacional de Unidades (SI).
En tu libro: este tema está en las páginas 144 a 151 de Saberes y pensamiento científico. Segundo grado (SEP).
Qué es una magnitud física
Una magnitud física es una propiedad de un cuerpo, una sustancia o un fenómeno que se puede medir, es decir, expresar con un número y una unidad. La longitud, el tiempo, la masa y la temperatura son magnitudes; el color o la belleza no lo son.
Medir es comparar una magnitud con un patrón o unidad de medida. Si una mesa mide 1.5 m, significa que cabe 1.5 veces la longitud de un metro.
Del sistema métrico al SI
Hacia 1795, en Francia, los científicos propusieron unidades basadas en cosas estables de la naturaleza: el Sistema Métrico Decimal. En 1960, la Conferencia General de Pesas y Medidas lo transformó en el Sistema Internacional de Unidades, que hoy usan casi todos los países, salvo Estados Unidos, Myanmar y Liberia, que no lo han adoptado como sistema oficial. La ciencia que estudia las mediciones es la metrología.
Las siete magnitudes básicas
| Magnitud básica | Unidad | Símbolo |
|---|---|---|
| Longitud | metro | m |
| Tiempo | segundo | s |
| Masa | kilogramo | kg |
| Temperatura | kelvin | K |
| Corriente eléctrica | ampere | A |
| Cantidad de sustancia | mol | mol |
| Intensidad luminosa | candela | cd |
Todas las demás son magnitudes derivadas, que se obtienen combinando las básicas:
| Magnitud derivada | Fórmula | Unidad |
|---|---|---|
| Área | largo × ancho | m² |
| Volumen | largo × ancho × alto | m³ |
| Velocidad | distancia ÷ tiempo | m/s |
| Densidad | masa ÷ volumen | kg/m³ |
| Fuerza | masa × aceleración | newton (N) = kg·m/s² |
Cómo se definen hoy las unidades
Al principio las unidades se basaban en objetos o fenómenos naturales que podían cambiar. Hoy todas se definen con constantes físicas, que tienen siempre el mismo valor sin importar quién las mida.
- Metro. Primero fue la diezmillonésima parte de la distancia del ecuador al Polo Norte; luego, la longitud de una barra de platino e iridio. Desde 1983 es la distancia que recorre la luz en el vacío en de segundo.
- Segundo. Antes era la 86 400-ava parte de un día solar, pero los días no duran exactamente lo mismo. Desde 1967 se define con las oscilaciones del átomo de cesio 133: 9 192 631 770 en un segundo.
- Kelvin. Propuesto por William Thomson (lord Kelvin). Tiene el mismo tamaño que el grado Celsius, pero su cero es el cero absoluto (−273.15 °C), la temperatura más baja posible. Por eso no hay temperaturas negativas en kelvin: .
- Ampere. Mide la corriente eléctrica, es decir, cuánta carga pasa por segundo: 1 A = 1 C/s, aproximadamente electrones por segundo.
- Mol. Exactamente partículas (átomos, moléculas…).
- Candela. La intensidad luminosa de una vela encendida es de aproximadamente 1 cd.
- Kilogramo. Fue la última unidad en dejar de depender de un objeto: hasta 2018 era la masa de una pesa de platino e iridio guardada cerca de París. Desde 2019 se define con la constante de Planck.
Nota: en la página 144 el libro dice que el gramo se definió con el agua “en su punto de fusión del hielo (alrededor de los 4 °C)”. El hielo se funde a 0 °C; los 4 °C corresponden a la temperatura en que el agua es más densa, que es la que se usó en esa definición.
Comprueba lo aprendido
1. ¿La rapidez es una magnitud básica o derivada?
Derivada: se obtiene dividiendo una longitud entre un tiempo (m/s).
2. ¿Cuál es la unidad básica de masa en el SI?
El kilogramo (kg), no el gramo.
3. Convierte 25 °C a kelvin.
K.
4. ¿Por qué hoy las unidades se definen con constantes físicas y no con objetos?
Porque los objetos se desgastan, cambian con la temperatura o se pueden dañar; las constantes físicas (como la velocidad de la luz) siempre valen lo mismo y cualquier laboratorio puede reproducirlas.
Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:
Ejercicios resueltos de medición
Temas relacionados: metrología y notación científica y múltiplos y submúltiplos en el curso de Saberes y pensamiento científico 2.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2025). Colección Sk’asolil. Saberes y pensamiento científico. Segundo grado. SEP, pp. 144-151.
- Bureau International des Poids et Mesures (2019). El Sistema Internacional de Unidades (SI), 9.ª ed.
- Hewitt, P. G. (2007). Física conceptual. Pearson.
