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Saberes y pensamiento científico 2· Medición y ciencia

Metrología, instrumentos de medición, notación científica y medidas tradicionales

Actualizado el 4 min de lectura 4 ejercicios resueltos

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Una “pizca” de sal, un “bote” de arena o una “cuarta” de tela son medidas que todavía se usan, pero cambian de persona a persona. Para medir con certeza se necesitan instrumentos calibrados, y para escribir cantidades enormes o diminutas, la notación científica.

En tu libro: este tema está en las páginas 245 a 256 de Saberes y pensamiento científico. Segundo grado (SEP).

Medidas tradicionales y prehispánicas

Antes del sistema métrico, cada cultura tenía sus propias medidas, a menudo basadas en el cuerpo. Los nahuas usaban, por ejemplo (página 246):

Medida náhuatlQué medía
CenmaitlLa distancia entre las manos con los brazos extendidos
CemmolicpitlDel codo a la punta del dedo medio
CemiztetlDel pulgar al meñique con la mano extendida (la “cuarta” española)
Zontle400 unidades (por ejemplo, de leña)
Xiquipilli8 000 unidades (por ejemplo, de granos)

Hoy seguimos usando medidas no convencionales: la pizca, la cucharada, la taza, el costal o el bote de arena en una obra. Son prácticas, pero imprecisas: la pizca de una mano grande no es igual a la de una mano chica. Por eso el comercio y la ciencia adoptaron unidades convencionales.

La metrología y el Cenam

La metrología es la ciencia de las mediciones: estudia cómo medir correctamente y propone métodos precisos. En México, el Centro Nacional de Metrología (Cenam) guarda los patrones de referencia, calibra instrumentos y establece cómo deben fabricarse.

Instrumentos de medición

MagnitudInstrumentos
Longitudregla, cinta métrica, flexómetro, vernier, micrómetro
Tiempocronómetro, reloj
Masabáscula digital o mecánica, balanza
Temperaturatermómetro (digital, de alcohol, de mercurio)
Corriente eléctricaamperímetro, multímetro

Cada instrumento tiene un rango y una resolución (la división más pequeña que distingue). Una regla graduada en milímetros no sirve para medir el grosor de un cabello, y un termómetro clínico (de 34 a 42 °C) no sirve para el agua hirviendo.

  • Medición directa: se lee en un solo instrumento (una longitud con una regla, una temperatura con un termómetro).
  • Medición indirecta: se calcula a partir de otras medidas (la velocidad, con la distancia y el tiempo).
  • Exactitud: qué tan cerca está la medición del valor real.

Notación científica

Una cantidad en notación científica se escribe como un número entre 1 y 10 multiplicado por una potencia de 10:

a×10n,1≤a<10a \times 10^n, \qquad 1 \leq a < 10

  • Exponente positivo: el punto decimal se recorre a la derecha. 3.2×105=320 0003.2 \times 10^5 = 320\,000.
  • Exponente negativo: se recorre a la izquierda. 2×10−2=0.022 \times 10^{-2} = 0.02 (como en la página 254).

Para escribir un número en notación científica, cuenta cuántos lugares mueves el punto hasta dejar una sola cifra antes de él:

  • 45 000 000=4.5×10745\,000\,000 = 4.5 \times 10^7 (el punto se movió 7 lugares a la izquierda).
  • 0.00063=6.3×10−40.00063 = 6.3 \times 10^{-4} (se movió 4 lugares a la derecha).

Prefijos y órdenes de magnitud

El orden de magnitud es la potencia de 10 más cercana a una cantidad. Los prefijos del SI lo expresan con una letra:

PrefijoSímboloFactorPrefijoSímboloFactor
teraT101210^{12}milim10−310^{-3}
gigaG10910^{9}microµ10−610^{-6}
megaM10610^{6}nanon10−910^{-9}
kilok10310^{3}picop10−1210^{-12}

Desde 2022 existen también ronna (102710^{27}), quetta (103010^{30}), ronto (10−2710^{-27}) y quecto (10−3010^{-30}).

Ejemplos del libro (páginas 255 y 256)

  • La carrera de 10 000 m: se escribe 10 km. En notación científica, 1×1041 \times 10^4 m. Nota: el libro escribe ”10×10310 \times 10^3 m”, que es correcto como valor, pero no está en notación científica, porque el número que multiplica debe ser menor que 10.
  • La neurona de 20 µm: 20×10−620 \times 10^{-6} m =2×10−5= 2 \times 10^{-5} m =0.00002= 0.00002 m.
  • La masa de la Tierra: 5.972×10245.972 \times 10^{24} kg. Nota: el libro dice que equivale a 5.972 yottagramos, pero 102410^{24} kg son 102710^{27} g, es decir, 5.972 ronnagramos (o 5 972 yottagramos).

Comprueba lo aprendido

1. Escribe 300 000 000 m/s (la velocidad de la luz) en notación científica.

3×1083 \times 10^8 m/s.

2. Escribe 0.0000045 m en notación científica.

4.5×10−64.5 \times 10^{-6} m, es decir, 4.5 µm.

3. ¿Cuántos bytes son 2 GB (usando el prefijo decimal)?

2×109=2 000 000 0002 \times 10^9 = 2\,000\,000\,000 bytes.

4. ¿La velocidad de un auto se mide de forma directa o indirecta?

Indirecta, porque se calcula con la distancia y el tiempo (aunque el velocímetro haga el cálculo por nosotros).

Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:

Ejercicios resueltos de medición

Temas relacionados: magnitudes y Sistema Internacional y leyes de los exponentes 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. 245-256.
  • Centro Nacional de Metrología (2024). El Sistema Internacional de Unidades. Cenam.
  • Hewitt, P. G. (2007). Física conceptual. Pearson.

Ver libro de texto (SEP)

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