Qué es magnitud
No es más que la grandeza o un tipo de tamaño que tiene un cuerpo en específico, pero, es importante destacar que este término puede tener diferentes interpretaciones o acepciones, por ejemplo, mencionar la importancia de una situación en específico.
El término nace del latín magnitudo, el cual tiene la traducción directa de grandeza. Si se precisa de un ejemplo para entender el término, entonces podría aplicarse el de un crucero cuya magnitud (tamaño) es realmente amplia o el de un huracán que haya dejado multitud de destrozos con magnitudes (alcance o tamaños) que jamás se habían visto en la historia.
Este término es tan amplio que puede aplicarse en diferentes ciencias, situaciones o casos, por ejemplo, en las ciencias básicas, se habla este término como una propiedad en cuerpos, la cual se representa y se mide. En este post, se van a explicar los diferentes contextos en los cuales es aplicable este término.
Magnitud física
Se trata de una cantidad que puede medirse a través del sistema físico, esto quiere decir que puede asignarse diferentes valores para dar resultado a una medición o, en su defecto, a una relación de medidas específicas. Los tamaños o alcances físicos tienen la capacidad de ser medidas a través de patrones que tienen definidas los alcances objetos de estudio, además, se toma en cuenta la unidad y la cantidad de la propiedad del patrón, un ejemplo de esto es el patrón de una longitud, el cual es el metro y esto se sustenta con el sistema internacional de unidades.
Los alcances o tamaños físicos también tienen su propia clasificación, las cuales son:
Según su expresión matemática
Estas se basan en varias clases de magnitudes, entre ellas, , las escalares, vectoriales y tensoriales.
- Magnitudes escalares: son las que se definen por las unidades para tomar sus medidas y un único número, esto quiere decir que, los alcances de tipo escalar se representan a través de entes matemáticos simples. Con esto se puede llegar a la conclusión que no tienen dirección, pero si gozan de un módulo, además, el valor característico de esta magnitud fundamental tiene la capacidad de ser independiente del observador y tiene magnitudes derivadas.
- Magnitudes vectoriales: se trata de tamaños cuyos características principales se basan en las cantidades de módulo o intensidad, de un sentido y de una dirección.
- Magnitudes tensoriales: tienen como características una serie de comportamientos o propiedades físicas que pueden ser modelizadas a través de conjuntos de números, mismos que tienden a cambiar tensorialmente si se elige un sistema diferentes con coordenadas asociadas a un observador que posea un estado diferente de movimiento, es decir, un marco móvil diferente.
Según su actividad
Tal como sucede en la vertiente anterior, esta se clasifica en dos magnitudes complementarias, las cuales son:
- Magnitud extensiva: no es más que un tamaño cuya existencia depende de las cantidades de sustancias que pueda tener un sistema o un cuerpo. Estas pueden llegar a ser aditivas, además, si se considera el hecho que un sistema físico está conformado por dos subsistemas, el valor de esa operación cambia a ser la suma de los valores de cada parte.
- Magnitud intensiva: el valor de este alcance no tiene dependencia de la cantidad de materia que tenga el sistema, pues estas tienen un valor idéntico para los sistemas y cada parte que tengan y que, a su vez, son llamadas o conocidas como subsistemas.
Magnitud matemática
En esta vertiente, el volumen es considerado como una medida que se le asigna a cada objeto de conjuntos que serán medidos, los cuales se forman por objetos matemáticos. El conocimiento de este volumen puede ser abstracto sólo hacia los objetos físicos o directamente a las propiedades físicas que suelen ser medidas. Estas también tienen su propias clasificación y comienza con:
Según los griegos
Los matemáticos griegos tomaban en cuenta 5 tipos de volúmenes, tamaños o alcances, estas son:
- Fracciones positivas: son conocidas por ser mayores a 0 y forman parte del grupo de fracciones reales positivas.
- Segmentos según su longitud: no es más que la suma de las longitudes que forman parte de un segmento. Se usan en las magnitudes mecánicas.
- Polígonos según su superficie: se trata de una área del polígono que se identifica como igual al producto de perímetro, el cual se multiplica por la apotema y se divide por dos.
- Sólidos según su volumen: se habla de ellos en espacios euclídeos y de espacios métricos.
- Ángulos según su magnitud angular: hacen referencia a los ángulos que permiten analizar los movimientos circulares de un volumen.
Magnitud sísmica
Las magnitudes sísmicas son empleadas para poder describir el tamaño o la fuerza que tienen un terremoto. Generalmente se distinguen de las escalas porque estas últimas clasifican la gravedad del temblor en un territorio determinado. La magnitud sismo son determinadas de acuerdo a las medidas de magnitud de las ondas sísmicas que quedan registradas en los sismogramas luego de la sacudida de un terremoto.
Escala Richter (grados de magnitud)
Se trata de la graduación de la magnitud que tengan los movimientos sísmicos. Su descubrimiento data del año 1935 gracias a Charles Richter, un geofísico al que, además, se le hace honor al nombre esta escala, además, fue desarrollada por él mismo y por Reno Gutemberg.
La definición de esta escala tuvo origen como un tipo de logaritmo que le daba amplitud al movimiento de un sismograma de tipo estándar, este se ubicaba a 100 kilómetros del epicentro de un sismo. Además, esta escala también se conoce como escala con magnitudes locales y es la más empleada por los sismólogos del mundo.
La escala de Richter es empleada para estudiar cuáles fueron los daños producto de los sismos, se encarga también de medir las cantidades de energía que se liberan de un sismo dentro de su foco, así como su rango, el cual va desde 1 a los 10 grados y, por último, su intensidad, la cual tiende a crecer exponencialmente de un número a otro más elevado. Es importante conocer los grados de cada sismo para saber cuál será el efecto que dejará en la región donde ocurre la sacudida.
Estos grados comienzan con 3,5; un terremoto algo débil y casi imperceptible. Con 4,5 grados las ventanas, vehículos y muebles pueden moverse, con 5,5 grados se pueden llegar a caer árboles de diferentes tamaños y provocar múltiples daños, con 6,5 grados se generan daños y derrumbes de diferentes estructuras. Con 7,5 grados es posible que se ocasionen desde hundimientos hasta destrucciones de edificios o postes eléctricos, con 8,1 o más grados se habla de la aniquilación de una ciudad completa, además, es posible que se levante una parte de la corteza terrestre.
Magnitud en astronomía
Se trata de una medida del brillo de una estrella determinada, de hecho, los astrónomos griegos (los más antiguos), decían que las estrellas con mayor brillo cuya aparición era después del ocaso, eran estrellas de primera magnitud. También decían que las últimas en desaparecer luego que el sol saliera, eran estrellas de segunda magnitud.
Escala de magnitudes
Se establece o tiene sus bases en que el brillo de las estrellas tienen una serie de condiciones bastante específicas. Si el brillo de una estrella supera a la otra por al menos 100 veces, entonces su magnitud es de 5 unidades menos. Entonces, si el alcance se incrementa en un punto, el brillo baja en 100. Esta escala puede llegar a ser bastante complicada, más porque los expertos quieren llegar a las mismas comparaciones de tamaños que los antiguos griegos.
