LES UNITATS A LA FÍSICA


Sistemes Internacional, CGS i Geomètric


 


El Sistema Internacional (S.I.) d'unitats es basa en set magnituds considerades fonamentals: longitud, massa, temps, temperatura, intensitat de corrent elèctric, intensitat lluminosa i quantitat de matèria. Cada una d'aquestes té la seva unitat fonamental: metre, quilogram, segon, kelvin, ampere, candela i mol. Les altres magnituds deriven de les fonamentals: velocitat, força, treball, potència...i les seves unitats també.
Aquest S.I., malgrat el que pensen els estudiants novells, no és l'únic important a la ciència. Tothom sap, o hauria de saber, que els anglosaxons s'utilitzen mesures de longitud (polzada, peu...), massa (lliura), volum etc. que no són de S.I. i que són certament antiquades, però no és això al que em referia. El quid de la qüestió és que en ciència ben avançada, no sempre és convenient utilitzar el S.I. Cal doncs, que l'estudiant inconformista conegui aquests altres sistemes d'unitats que, malgrat semblar molt complicats, simplifiquen de manera extraordinària l'estudi de temes com és ara la relativitat generalitzada.
 
Destaquem en primer lloc les unitats CGS i en particular les gaussianes.
Aquest sistema es basa en el centímetre, el gram i el segon i en la part que correspon a la mecànica no té cap diferència bàsica, ni cap avantatge, respecte del S.I. Les seves unitats es deriven de la mateixa manera i les relacions també. Per exemple la força es mesura en dines (dyn) que són grams per centímetre dividit per segon al quadrat, de la mateixa manera que el newton (N) és el quilogram per metre dividit per segon al quadrat. Les relacions sempre són senzilles, en aquest cas: 1 N = 105 dyn.
Si només es tractés d'això, el sistema CGS seria una pobre alternativa al S.I. i podríem dir que és millor no utilitzar-lo. Però en el camp de l'electricitat i el magnetisme és quan desenvolupa la seva potència encara que, és de justícia dir-ho, també la seva complexitat. Si el lector s'espanta després de saber que la unitat de "intensitat" del camp magnètic (excitació magnètica) H, que és l'oersted (Oe) val 79,57747155 A/m, o que la capacitat elèctrica té dimensions de longitud, millor que ho deixi estar. Els avantatges tenen un preu, i qui no estigui disposat a pagar-lo que romangui en les plàcides aigües del S.I.... no ho necessitarà, a no ser que es plantegi estudis més vançats.
Les equacions de Maxwell són simètriques en el buit per als autèntics camps E i B només en el sistema CGS gaussià. Al tensor del camp electromagnètic també hi apareixen en igualtat de categoria, i es comprèn molt millor la transformació de Lorentz del camp. En aquest sistema la simetria és total i els dos camps tenen les mateixes unitats, cosa ben lògica si es té en compte que el camp magnètic és com un subproducte del camp elèctric quan hi ha moviment de les càrregues.
 
En quan a les unitats geomètriques, només us diré que són el súmmum de la simplificació: tot s'expressa en unitats derivades de la longitud. Res de temps, massa, temperatura, etc.
I per si us sembla poc, la velocitat de la llum, la constant de gravitació universal, la constant de Boltzmann, les constants de la llei de Coulomb i la del magnetisme, totes valen 1... i sense unitats (per descomptat!)
 
El resum en format pdf pot ser útil com a recordatori, però en cap cas està pensat per evitar l'estudi en un llibre adient.
 
Resum d'unitats i Taules de conversió en format pdf


Tornar a la pàgina anterior
Free Web Hosting