Análisis Dimensional

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Anlisis dimensionalEl anlisis dimensional es una herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenmeno en el que estn involucradas muchas magnitudes fsicas en forma de variables independientes. Su resultado fundamental, el teorema de Vaschy-Buckingham (ms conocido por teorema ) permite cambiar el conjunto original de parmetros de entrada dimensionales de un problema fsico por otro conjunto de parmetros de entrada adimensionales ms reducido. Estos parmetros adimensionales se obtienen mediante combinaciones adecuadas de los parmetros dimensionales y no son nicos, aunque s lo es el nmero mnimo necesario para estudiar cada sistema. De este modo, al obtener uno de estos conjuntos de tamao mnimo se consigue:

Analizar con mayor facilidad el sistema objeto de estudioReducir drsticamente el nmero de ensayos que debe realizarse para averiguar el comportamiento o respuesta del sistema.El anlisis dimensional es la base de los ensayos con maquetas a escala reducida utilizados en muchas ramas de la ingeniera, tales como la aeronutica, la automocin o la ingeniera civil. A partir de dichos ensayos se obtiene informacin sobre lo que ocurre en el fenmeno a escala real cuando existe semejanza fsica entre el fenmeno real y el ensayo, gracias a que los resultados obtenidos en una maqueta a escala son vlidos para el modelo a tamao real si los nmeros adimensionales que se toman como variables independientes para la experimentacin tienen el mismo valor en la maqueta y en el modelo real. As, para este tipo de clculos, se utilizan ecuaciones dimensionales, que son expresiones algebraicas que tienen como variables a las unidades fundamentales y derivadas, las cuales se usan para demostrar frmulas, equivalencias o para dar unidades a una respuesta.

Finalmente, el anlisis dimensional tambin es una herramienta til para detectar errores en los clculos cientficos e ingenieriles. Con este fin se comprueba la congruencia de las unidades empleadas en los clculos, prestando especial atencin a las unidades de los resultados.

Magnitud fsica(Redirigido desde Magnitudes fsicas)Una magnitud fsica es una propiedad o cualidad medible de un sistema fsico, es decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medicin o una relacin de medidas. Las magnitudes fsicas se miden usando un patrn que tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrn. Por ejemplo, se considera que el patrn principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.

Las primeras magnitudes definidas estaban relacionadas con la medicin de longitud, rea, volmen, masa patrn, y la duracin de periodos de tiempo.

Existen magnitudes bsicas y derivadas, y constituyen ejemplos de magnitudes fsicas: la masa, la longitud, el tiempo, la carga elctrica, la densidad, la temperatura, la velocidad, la aceleracin y la energa. En trminos generales, es toda propiedad de los cuerpos o sistemas que puede ser medida. De lo dicho se desprende la importancia fundamental del instrumento de medicin en la definicin de la magnitud.1

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas, por medio del Vocabulario Internacional de Metrologa (International Vocabulary of Metrology, VIM), define a la magnitud como un atributo de un fenmeno, un cuerpo o sustancia que puede ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente.2

A diferencia de las unidades empleadas para expresar su valor, las magnitudes fsicas se expresan en cursiva: as, por ejemplo, la masa se indica con m, y una masa de 3 kilogramos la expresaremos como m = 3 kg.