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miércoles, 26 de diciembre de 2012

Tipos de Magnitudes Físicas

Las Magnitudes Físicas se pueden clasificar de acuerdo a varios criterios:


  • Según su forma matemática, las magnitudes se clasifican en escalares, vectoriales, o tensoriales.
  • Según su actividad, se clasifican en magnitudes extensivas e intensivas.
Escalares, vectores, y tensores

Las magnitudes físicas se clasifican en tres tipos:
  • Magnitudes Escalares: Son aquellas que quedan completamente definidas por un numero y las unidades utilizadas para su medida. Esto es, las magnitudes escalares están representadas por el ente matemático mas simple, o por un numero.
Podemos decir que poseen un modulo, pero que carecen de dirección y sentido.
Su valor puede ser independiente del observador (v.g.: la masa, la temperatura, la densidad, etc.) o depender de la posición o estado de movimiento del observador (v.g: la energía cinética)

  • Magnitudes Vectoriales: Son las magnitudes que quedan caracterizadas por una cantidad  (intensidad o modulo), una dirección y un sentido. Es un espacio euclidiano, de no mas de tres dimensiones  un vector se representa un segmento orientado. Ejemplos de estas magnitudes son: La velocidad, la aceleración, la fuerza, el campo eléctrico, etc.
Ademas, al considerar otro sistemas de coordenadas asociado a un observador con diferentes estados de movimientos o de orientación, las magnitudes vectoriales no presentan invariancia de cada uno de los componentes del vector y, por tanto, para relacionar las las medidas de diferentes observadores se necesitan relaciones de transformación vectorial. En mecánica clásica también el campo electrostático se considera un vector; sin embargo, de acuerdo con la teoría de la relatividad esta magnitud, al igual que el campo magnético  debe ser tratada como parte de una magnitud tensorial.

  • Magnitudes tensoriales (propiamente dichas): Son las que caracterizan pro´piedades o comportamientos físicos modelizables mediante un conjunto de números que cambian tensorialmente al elegir otro sistema de coordenadas asociado a un observador con diferentes estados de movimiento o de orientación.
De acuerdo con el tipo de magnitud, debemos escoger leyes de trasformación de los componentes físicos de las magnitudes de medida, para poder ver si diferentes observadores hicieron la misma medida o para saber si que medida obtendrá un observador conocido las de otro cuya orientación y estado de movimiento respecto al primero sean conocidos.

Magnitudes extensivas e intensivas

Una magnitud Intensiva es una magnitud que depende de la cantidad de sustancia que tiene el cuerpo o sistema. Las magnitudes extensivas son adictivas. Si consideramos in sistema físico formado por dos partes o subsistemas, el valor total de una magnitud extensiva resulta ser la suma de sus valores en cada una de las dos partes, Ejemplos: La masa y el volumen de un cuerpo o sistema, la energía de un sistema termodinámico, etc.

La magnitud intensiva es aquella cuyo valor no depende de la cantidad de materia de sistema. Las magnitudes intensivas tienen el mismo valor para un sistema que para cada una de sus partes consideradas como subsistemas. Ejemplos: La densidad, la temperatura y la presión de un sistema termodinámico en equilibrio.
En general, el cociente entre dos magnitudes extensivas da como resultado una magnitud intensiva. Ejemplo: Masa dividida por volumen representa densidad.