Artikulu hau "Kalitatezko 1.000 artikulu 12-16 urteko ikasleentzat" proiektuaren parte da

Magnitude fisiko

Wikipedia, Entziklopedia askea
Jump to navigation Jump to search

Magnitude fisikoa da fenomeno fisiko baten, gorputz material baten edo substantzia baten edozein propietate fisiko neurgarri; alegia, neurketa batez edo kalkulu matematiko baten bidez kuantifika daitekeen ezaugarri fisikoa. Magnitude fisikoa da, hortaz, gorputz edo substantzia batean kualitatiboki bereiz daitekeen atributu bat, kuantitatiboki zehaztu daitekeena. Horrelakoak dira atributu hauek: masa, luzera, denbora, korronte elektrikoa, tenperatura, dentsitatea, abiadura, azelerazioa, energia eta beste hainbat.

Magnitude fisiko bat neurtzeko, konparatu egin behar da beraren balioa magnitudeari dagokion unitate fisikoaren balioarekin. Kasuan kasuko konparazioaren emaitza numerikoa da, hain zuzen, magnitudearen neurria. Unitate bakoitza ongi definiturik eta zehazturik dago nazioarteko unitate-sisteman (SI sistema), eta mundu guztiko zientzialariek onartu eta erabiltzen dute modu berean, neurketarako patroi gisa.

Mota desberdinetako magnitude fisikoak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude  fisikoak era desberdinetan sailka daitezke, sailkapenerako erabilitako irizpidearen arabera.

Neurtzeko erabiltzen den unitatearen izaera bakun edo konposatuaren arabera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Nazioarteko SI sisteman bi multzotan sailkatzen dira unitateak:

  • Batetik, oinarrizko magnitudeak daude, zazpi guztira, eta bakoitzari dimentsio bakuna dagokio: luzera (), masa (), denbora (), korronte elektrikoaren intentsitatea (), tenperatura termodinamikoa (), argi-intentsitatea () eta substantzia-kantitatea ().  Parentesi artean oinarrizko magnitudeei dagozkien dimentsioen sinboloak adierazi dira; sinbolo horiek letra larri zuzenez adierazten dira.
  • Beste magnitude guztiak horietatik eratortzen dira eragiketa aritmetikoen bidez (biderketak edota zatiketak eginez); horregatik, magnitude eratorriak direla esaten da. Esate baterako, dentsitatea masaren eta bolumenaren arteko zatidura da; eta bolumena, lortzeko luzeraren hirugarren mailako berretura (). Magnitude eratorrien izaera argitzeko, oinarrizko magnitudeen bidezko egitura agertzen duen dimentsio-ekuazioa aztertu behar da. Adibidez, honelaxe idazten dira dentsitatearen eta abiaduraren dimentsio-ekuazioak:

Magnitude adimentsionalak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Badira magnitude adimentsionalak (dimentsiorik edo unitaterik gabeak), dimentsio berberak dituzten bi magnituderen arteko zatiketa modura definitzen direnak. Esate baterako, horrelakoa da dentsitate erlatiboa (uraren dentsitatearekikoa):

Nolanahi ere, magnitude adimentsionalen artean, aipamen berezia merezi dute angelu lau eta angelu solidoa izeneko magnitudeak. Biak ala biak, espazioaldeen zabalera erlatiboa neurri numeriko batez emateko definitzen dira, eta araututako unitateak dituzte nazioarteko SI sisteman.

  • Batetik, angelu laua honelaxe definitzen da planoko puntuaren inguruan erradialki mugaturiko planoaren eskualdea zehazteko: angeluak zirkunferentzian mugaturiko arkuaren luzeraren, , eta zirkunferentziaren erradioaren, , arteko zatidura. Beraz, angelu lauari dagokion dimentsio-ekuazioa honako hau izango da:
    1. Angelu lauaren definizioa planoko puntuaren inguruan. 2. Angelu solidoaren definizioa espazioko puntuaren inguruan.
    Agerikoa denez, magnitude adimentsionala da. Geometrian ohikoa izan da angelu lauak neurtzeko gradu hirurogeitarra (edo gradu sexagesimala) erabiltzea ( sinboloa); eta horrekin batera graduari dagozkion minutu eta segundoak ( adibidez). Baina fisikan erabiltzen den SI sisteman angelu lauaren unitatea radian deitzen da, eta sinboloaz adierazten da; bestalde, angelu lauaren dimentsioaren sinboloa zenbakia da, huts hutsean, eta angeluaren balioa SI sisteman adierazteko, radian unitateari dagokion sinboloa gehitzen zaio lortutako neurriari. Adibidez, zirkunferentziaren arkuaren luzerak erradioaren balio berbera duen kasuan denez, angelu lauaren neurria da.
  • Bestetik angelu solidoa honelaxe definitzen da espazioko puntuaren inguruan erradialki mugaturiko espazioko eskualdea zehazteko: angeluak esferan mugaturiko gainazalaren azaleraren eta esferaren erradioaren karratuaren arteko zatidura da. Hortaz, angelu solidoari dagokion dimentsio-ekuazioa honako hau da:
    Angelu solidoari dagokionez, SI sistemako unitatea estereorradian deitzen da eta sinboloaz adierazten da. Zer esanik ez, angelu solidoak esferan mugaturiko azalerak erradioaren karratuaren balio berbera duen kasuan denez, angelu solidoaren neurria da.

Magnitudeak izaera matematikoaren arabera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude fisikoen neurria adieraztean, kontuan izan behar izaten da zein erreferentzia-sistematatik neurtzen diren, eta zenbat zenbakiren bidez definitzen diren neurriak; izan ere, magnitudearen izaera matematikoa zein den arabera, eta erabilitako espazio zein dimentsiotakoa den arabera, zenbaki bat edo gehiago behar izaten baita magnitudearen neurria finkatzeko. Hain zuzen, izaera matematikoaren arabera, hiru mota hauetako magnitude fisikoak daude:

Magnitude eskalarrak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude eskalarrak erabat definiturik geratzen dira zenbaki bakar batez eta dagokion unitateaz. Esan dezakegu "modulua" dutela, baina "norabide"rik ez. Magnitude hauen balioa berbera izan daiteke behatzaile guztientzat berbera (hala nola masa, dentsitatea, tenperatura...) edo posizioaren araberakoa (adibidez, energia potentziala) edo behatzailearen higidura-egoeraren menpekoa (hala nola energia zinetikoa). Baina beti ere zenbaki bakarra; adibidez, masa bada, balio berekoa izango da sistema guztietan.

Magnitude bektorialak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

bektorearen osagaiak sistema kartesiar batean.

Magnitude bektorialak ezaugarritzeko, kantitate bat (intentsitatea edo modulua) ezagutzeaz gain, norabidea eta noranzkoa ere ezagutu behar dira. Besteak beste, magnitude bektorialak dira abiadura, azelerazioa, indarra eta eremu elektrikoa. Hiru dimentsioko espazio euklidear batean, magnitude bektorialaren neurria eta norabidea adierazteko, hiru zenbaki behar dira, bektorearen osagaiak deritzenak; zer esanik ez, unitatea ere gehitu behar zaio zenbakiari neurria osatzeko. Grafikoki adierazteko, magnitude bektoriala segmentu orientatuaren eran marrazten da era sinbolikoan. Adibidez, alboko irudian sistema kartesiar batean bektoreak dituen hiru osagaiak marraztu dira; zer esanik ez, bektorea hiru osagai bektorialen batura da:

Alegia, bektorea sistema kartesiarrari dagozkion hiru norabide perpendikularretan deskonposa daiteke, eta era horretan hiru zenbakiren bidez (hiru osagai kartesiarren moduluen bidez), ordezka daiteke. Osagai bakoitzaren sinboloa bektorearen sinboloan azpi-indize bat jarriz idazten da; azpi-indizeak osagaiaren norabidea adierazten du. Hortaz, bektorearen hiru osagaiak hiru zenbakiren bidez adierazten dira, hirukote modura, honelaxe:
Osagai bakoitzaren sinboloan jarritako azpi-indizeak zein norabidetakoa den erakusten du. Nolanahi ere, bektorearen osagaiak neurketa egiteko erabili den erreferentzia-sistemaren araberakoak dira; horrek esan nahi du ezen, beste sistema batean, , bektore berberak bestelako osagaiak izango dituela, hain zuzen. Zer esanik ez, elkarrekiko higitzen ari diren bi erreferentzia-sistemetatik behatzean, magnitude bektorialaren osagaiak desberdinak izan daitezke; horregatik, behatzaile desberdinek eginiko neurketen balioak erlazionatzeko, transformazio-ekuazioak definitzen dira. Dena den, osagai kartesiarrak erabiliz gero, bektorearen moduluak balio hau izango du osagai kartesiarren moduluen bidez:

Magnitude tentsorialak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude tentsorialak magnitude bektorialen antzekoak dira, baina korapilatsuagoak, osagai gehiago baitituzte, tentsorea zein mailatakoa den arabera.

Bektoreak lehen mailako tentsoreak dira, eta hiru dimentsioko espazioan osagai dituzte. Magnitude bektorialez gain, fisikan eta matematikan bigarren edo hirugarren mailako tentsoreak ere agertzen dira. Hiru dimentsiodun espazio batean, bigarren mailako magnitude tentsorial batek osagai ditu, eta motako matrize batez bidez adierazten da era sinbolikoan. Esate baterako, honelaxe adieraziko da solido zurrun baten inertzia-tentsorea bere osagai kartesiarren bitartez:

Ikus daitekeenez, osagai bakoitzak bi azpi-indize ditu, bi norabide kartesiarri dagozkienak. Era berean, hirugarren mailako tentsoreek osagai dituzte, eta motako matrize tridimentsional batez bidez adierazten dira era sinbolikoan, osagai bakoitza hiru azpi-indize izanik.

Magnitudearen balioa gorputzaren tamainaren menpekoa den ala ez kontuan izanik[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude intentsiboek ez dute tamainaren menpekotasunik; sistema fisikoa handiagoa edo txikiagoa izatean, magnitudea ez da aldatzen. Magnitude intentsiboak dira, adibidez, tenperatura, presioa, dentsitatea, abiadura, etc.

Magnitude estentsiboen balioak gorputzaren tamainaren edo masaren menpekotasuna dute. Hain zuzen, sistema fisikoaren tamainaren proportzionalak dira, alegia, batugarriak. Estentsiboak dira, esate baterako, sistema fisikoaren masa, pisua eta bolumena. Dena den, oro har, bi magnitude estentsiboren zatiketa eginez magnitude intentsiboa sortzen da; adibidez, sistema berberaren masaren eta bolumenaren arteko zatidura dentsitatea da, intentsiboa.

Magnitude fisikoen adierazpide sinbolikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude eta unitate fisikoak era sinbolikoan idaztean, oso kontuan hartu behar dira arau ortotipografikoak, ISO erakundeak emanak.[1][2] Labur esanda, magnitude eta unitateak sinbolo bidez adieraztean, arretan era bili behar da zein letrakera erabili, eta horretarako ezaugarri hauek eduki behar dira kontuan:

  • Magnitude fisiko guztien sinboloak letrakera etzanez idatzi behar dira, sistemaren aldagaiak baitira: ...
  • Unitate fisikoen sinboloak, ordea, letrakera zuzenez idatzi behar dira, ongi definituriko balioak baitituzte: .
  • Horrez gain, magnitude fisiko bakoitzaren izaera matematikoa ere izan behar da kontuan. Magnitude eskalarren sinboloak letrakera arruntez idatzi behar dira; . Magnitude bektorialenak, aldiz, letrakera lodiz: .
  • Unitateen sinboloak ere arauturik daude nazioartean, eta idazkera eta tipografia berbera dute hizkuntza guztietan. Ez dira unitatearen izenaren laburdurak, eta, horregatik ez zaie punturik gehitzen atzetik. Esate baterako, unitate-sinboloa "kilogramo" izeneko unitatearen sinboloa da, eta ezin da eran (hau da, laburdura-puntuarekin) idatzi, esaldiaren azken hitza izan ezik.
  • Unitateen izenak hizkuntza bakoitzaren ortografiara eta fonetikara egokitu ohi dira: kilogramo (eu), kilogramo (es), kilogramme (fr), kilogram (en), kilogramm /de). Kasu guztietan unitateen izenak izen arruntak dira eta letra xehez idazten dira, baita zientzialarien izen berbera eduki, haien ohorez aukeratutakoak direnean ere; adibidez, unitate-sinboloa "joule" (letra xehez idatzita) izeneko unitateari dagokio, James Prescott Joule zientzialariaren ohorez jarria.
  • Pertsona-izena duten unitate-sinboloak (hots, zientzialari baten ohorez jarritako izena dutenak) letra larriz idazten dira, letra bakarrekoak badira, hala nola (newton), (ampere), (coulomb) unitateak; edota lehenengo letra larria dute eta bigarrena xehea, bi letraz adierazten diren (hertz), (gray), (weber) unitateen kasuan bezala. Oro har, euskaraz errespetatu egiten da zientzialarien izenaren jatorrizko ortografia.[3]

SI sistemako oinarrizko magnitudeak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Gauzak horrela, SI sistemako oinarrizko magnitudeen kasuan, taula batean bildu ditugu magnitudeen izenak, magnitudearen sinboloak, unitatearen izenak eta unitatearen sinboloak:

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

luzera metro
denbora segundo
masa kilogramo
korronte elektrikoaren intentsitatea ampere
tenperatura termodinamikoa kelvin
substantzia-kantitatea mol
argi-intentsitatea kandela
angelu laua radian 1
angelu solidoa estereoradian 1

Azken bi magnitude angeluarrak (angelu laua eta angelu solidoa) ere behar-beharrezkoak dira nazioarteko SI sisteman, adimentsionalak izan arren. Magnitude subsidiario edo lagungarriak direla esaten da, komenientziaz erabiltzen direnak, eta adimentsionaltzat hartzen dira, zeren, izatez, ez baitira "benetako magnitude adimentsionalak" (zenbaki hutsak, alegia), angeluen neurriei baitagozkie.

Neurrien adierazpen sinbolikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oro har, magnitude fisikoaren neurria zenbaki batez eta unitate batez adierazten da, angeluez aparteko magnitude adimentsionalen kasuan izan ezik. Aurreko atalean azaldu den bezala, magnitude fisikoen sinboloak letrakera etzanez idazten dira eta unitateen sinboloak letrakera arruntez. Neurria adieraztean hutsarte bat utzi behar da zenbakiaren eta unitate-sinboloaren artean. Adibidez,

idazten da, abiaduraren moduluaren (, letrakera etzanez) balioa bost metro zati segundokoa (, letrakera arruntez) dela adierazteko.

Magnitude adimentsionalen kasuan zenbakia adierazten da soil-soilik, ez baitu unitaterik, erreferentzia batekiko balio erlatiboa baita; esate baterako, berunak urarekiko duen dentsitate erlatiboa da.

Angeluen kasuan, SI sistemako unitate estandarrak adierazten dira:

Fisika Orokorreko arlo nagusietako magnitude fisiko erabilienak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitude fisikoak lotuta daude Fisikaren arlo nagusiekin. Jarraian, zenbait taula aurkeztuko dira, arlo bakoitzean erabili ohi diren oinarrizko magnitude eta magnitude eratorriekin, beti ere lehenago aipatutako Nazioarteko SI sistemako oinarrizko magnitudeak kontuan izanik. Zerrendak eta dira exhaustiboak, eta horregatik, Fisika Orokorreko testuetan gehien erabiltzen diren magnitudeak baino ez dira aipatuko,

Espazio-denbora eta Zinematika[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oinarrizko magnitudeak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

luzera metro
denbora segundo
masa kilogramo

Magnitude eratorriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

azalera metro karratu
bolumena metro kubiko
maiztasuna hertz
abiadura metro segundoko
azelerazioa metro segundo karratuko
abiadura angeluarra radian segundoko ,

Mekanika[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oinarrizko magnitudeak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

luzera metro
denbora segundo
masa kilogramo

Magnitude eratorriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

presioa pascal
dentsitatea kilogramo zati metro kubiko
higidura-kantitatea,

momentu lineala

kilogramo (bider) metro segundoko
momentu angeluarra,

momentu zinetikoa

kilogramo (bider) metro karratu zati segundo
indarra newton

indar-momentua newton (bider) metro
lana joule
energia joule
potentzia watt

indar-parearen momentua

torkea

newton (bider) metro
ekintza (fisikoa) joule (bider) segundo

Termodinamika eta mekanika estatistikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oinarrizko magnitudeak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

tenperatura termodinamikoa kelvin
substantzia-kantitatea mol

Magnitude eratorriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

lana joule
barne-energia joule
beroa,

bero-kantitatea

joule
entalpia joule
entropia joule zati kelvin

Elektromagnetismoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oinarrizko magnitudeak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

korronte elektrikoaren intentsitatea ampere

Magnitude eratorriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

karga elektrikoa coulomb
tentsio elektrikoa,

potentzial-diferentzia

volt
korronte elektrikoaren dentsitatea,

korronte-dentsitatea

ampere zati metro karratu
potentzial elektrikoa volt
eremu elektrikoa volt zati metro
eremu magnetikoa,

eremu magnetikoaren intentsitatea

ampere zati metro
desplazamendu elektrikoa,

indukzio elektrikoa

coulomb zati metro karratu
indukzio magnetikoa tesla
magnetizazioa ampere zati metro
konduktantzia,

admitantzia

siemens
konduktibitate elektrikoa,

eroaletasun elektrikoa

eroankortasun elektrikoa

siemens zati metro
erresistentzia,

erresistentzia elektrikoa

ohm
inpedantzia ohm
erresitibitatea ohm (bider) metro
induktantzia henry
kapazitatea farad
permitibitatea farad zati metro

Optika[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Oinarrizko magnitudeak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

argi-intentsitatea kandela

Magnitude eratorriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Magnitudearen izena Magnitudearen

sinboloa

SI sistemako

unitatearen izena

SI sistemako

unitatearen sinboloa

Dimentsioaren

sinboloa

iluminantzia lux

argi-fluxu lumen

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. (Frantsesez) (pdf) Les unités de mesure : le SI.
  2. (pdf) Zientzia eta teknikako euskara arautzeko gomendioak.
  3. Zientzia eta Teknologiaren Hiztegi Entziklopedikoa.

Bibliografia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  • M. Ensunza, J.R. Etxebarria & J. Iturbe, Zientzia eta Teknikarako Euskara. Zenbait hizkuntza-baliabide, Udako Euskal Unibertsitatea (2002), ISBN 84-8438-030-0.
  • J.R. Etxebarria, Zientzia eta Teknikako Euskara Arautzeko Gomendioak, Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia (2011), ISBN 987-84-457-3136-9 , ISBN 978-84-457-3136-9.
  • J.R. Etxebarria & F. Plazaola, Mekanika eta Uhinak, Udako Euskal Unibertsitatea (2002), ISBN 84-86967-42-2

Ikus gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]