Cuando en clase quisimos medir el largo del salón usando partes del cuerpo humano, como el pie o la altura de una persona, descubrimos algo importante: todos estábamos tratando de medir lo mismo, pero no todos obteníamos el mismo resultado. Eso ocurre porque para medir no alcanza con mirar o estimar. Medir significa comparar una propiedad de un objeto o de una situación con una referencia elegida.
Esa propiedad que se puede medir se llama magnitud. Por ejemplo, el largo de un banco, el tiempo que dura una clase, la masa de un paquete o el volumen de agua en una botella son magnitudes. En ciencias trabajamos con muchas magnitudes, pero en este momento nos vamos a centrar en cuatro: longitud, tiempo, masa y volumen.
Para poder comunicar una medición de manera clara, necesitamos usar una referencia compartida. Esa referencia se llama unidad. Si una persona dice que un pasillo mide 20 pies, otra persona puede no entender exactamente cuánto es, porque no todos los pies miden lo mismo. En cambio, si decimos que mide 6 metros, cualquiera que conozca esa unidad puede comprender la medida. Por eso las unidades permiten que las mediciones sean comparables y útiles para todos.
| Magnitud | Unidades |
|---|---|
| Longitud | mm, cm, m, km |
| Tiempo | s, min, h |
| Masa | mg, g, kg |
| Volumen | mL, L, cm³, dm³ |
La longitud es la magnitud que usamos para indicar qué tan largo, ancho o alto es un objeto. Algunas unidades de longitud son el milímetro, el centímetro, el metro y el kilómetro. Para medir longitud se usan instrumentos como la regla, la cinta métrica o el metro.
El kilómetro fue definido de manera que la vuelta completa a la Tierra siguiendo un meridiano (es decir, pasando por los polos) mida aproximadamente 40 000 kilómetros. De esta manera, las unidades de longitud quedaron vinculadas con una medida real de nuestro planeta.
El tiempo es la magnitud que usamos para describir cuánto dura un proceso o cuánto transcurre entre dos momentos. Algunas unidades de tiempo son el segundo, el minuto y la hora. Para medir el tiempo se pueden usar relojes y cronómetros. Por ejemplo, podemos medir cuánto tarda una persona en recorrer el patio o cuánto dura una experiencia en el laboratorio.
La masa es la magnitud que expresa cuánta materia tiene un cuerpo. La unidad más usada es el kilogramo, aunque también se usan el gramo y el miligramo. Para medir la masa se utiliza una balanza.
El volumen es la magnitud que indica el espacio que ocupa un cuerpo o una sustancia. En el caso de los líquidos, las unidades más utilizadas son el litro (L), el mililitro (mL), el centímetro cúbico (cm³) y el decímetro cúbico (dm³).
Existe una relación importante entre el volumen y la masa en el caso del agua. Se eligió el kilogramo de manera tal que 1 litro de agua tenga aproximadamente una masa de 1 kilogramo. Esto permite vincular ambas magnitudes: el volumen indica el espacio que ocupa una sustancia, mientras que la masa indica cuánta materia contiene.
Para medir volumen en el laboratorio se usan distintos recipientes e instrumentos de vidrio.
Entre los materiales de vidrio más conocidos están el
vaso de precipitados, el matraz, la
pipeta, la probeta y el
tubo de ensayo. No todos cumplen exactamente la misma
función. El vaso de precipitados y el matraz sirven sobre todo para
contener, mezclar o calentar sustancias. La probeta permite medir
volúmenes con bastante precisión. La pipeta permite medir y trasladar
pequeños volúmenes de líquido de manera más precisa. El tubo de ensayo se
usa principalmente para contener pequeñas cantidades de sustancias durante
experiencias, no para medir con exactitud.