Magnitudes básicas y derivadas

Una magnitud es cualquier propiedad o aspecto de un objeto, cuerpo o fenómeno que se puede medir de forma objetiva y expresar con un número y una unidad.

Las magnitudes básicas o fundamentales son aquellas independientes que se definen por sí mismas y se miden con los aparatos de medida, mientras que las magnitudes derivadas, se calculan, es decir, se forman al combinar matemáticamente dos o más magnitudes fundamentales.

Magnitudes básicas o fundamentales

Existen 7 magnitudes básicas que sirven como base en la física:

• Longitud: Distancia entre dos puntos. Su unidad es el metro (m).
• Masa: Cantidad de materia de un cuerpo. Su unidad es el kilogramo (kg).
• Tiempo: Duración de un evento o fenómeno. Su unidad es el segundo (s).
• Temperatura: Energía cinética promedio de las partículas. Su unidad es el kelvin (K).
• Intensidad de corriente eléctrica: Flujo de carga eléctrica. Su unidad es el amperio (A).
• Intensidad luminosa: Cantidad de flujo luminoso por unidad de ángulo sólido. Su unidad es la candela (cd).
• Cantidad de sustancia: Número de partículas elementales. Su unidad es el mol (mol).

Magnitudes Derivadas

Son el resto de magnitudes y se obtienen al multiplicar o dividir las magnitudes fundamentales entre sí. Ejemplos comunes incluyen

• Área: Producto de dos longitudes (m²).
• Volumen: Producto de tres longitudes (m³).
• Velocidad: Longitud dividida por tiempo (𝑚/𝑠).
• Aceleración: Variación de velocidad en el tiempo (𝑚/𝑠²).
• Fuerza: Masa multiplicada por aceleración. Se mide en Newton (N) o (𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠²).
• Densidad: Masa dividida por volumen (𝑘𝑔/𝑚³).

Este vídeo te ayudará a conocer los diferentes tipos de magnitudes:

La Plataforma para el aprendizaje de las Ciencias: LabXchange

LabXchange es una herramienta poderosa, gratuita y flexible que pone el mundo de la ciencia al alcance de todos. No es solo un repositorio, es una experiencia de aprendizaje activa, social y profundamente enriquecedora.

Desarrollado por la Universidad de Harvard, LabXchange es mucho más que una biblioteca digital. Es una plataforma de aprendizaje interactiva y global diseñada para democratizar la educación científica y fomentar la colaboración. Su misión es brindar a cualquier persona, en cualquier lugar, las herramientas para explorar, crear y compartir conocimiento.

https://www.labxchange.org/

¿Qué se puede encontrar en LabXchange?

La plataforma es un universo de recursos diversificados y de primer nivel. Aquí desglosamos todo lo que ofrece:

1. Una Biblioteca Inmensa y Diversa.
2. Aprendizaje Adaptativo con Rutas de Aprendizaje.
3. Simulaciones Interactivas.
4. Una Comunidad Global Colaborativa.
5. Un Hub para Educadores.

Efecto hidrofóbico de los nanomateriales

 

El efecto hidrofóbico en los nanomateriales es una propiedad fundamental que surge de su composición química y su estructura superficial a nanoescala. Muchos nanomateriales, como las nanopartículas de sílice modificadas o el grafeno, son intrínsecamente hidrofóbicos o pueden ser diseñados para serlo mediante la funcionalización de su superficie con grupos químicos no polares, como silanos o fluorocarbonos. A nivel nanoscópico, la rugosidad y la arquitectura superficial magnifican este efecto, creando estructuras que atrapan aire y minimizan el área de contacto real con las gotas de agua. Esto resulta en el característico ángulo de contacto alto, donde el agua forma gotas casi esféricas que ruedan con facilidad, en un fenómeno conocido como superhidrofobicidad, inspirándose en la hoja de loto.

Las aplicaciones de este efecto son grandes y revolucionarias. Se utilizan para crear recubrimientos autolimpiables para edificios, parabrisas de automóviles y textiles, donde el agua que cae arrastra consigo la suciedad. En la industria marítima, los revestimientos hidrofóbicos en cascos de barcos reducen la fricción y previenen la adhesión de organismos, mejorando la eficiencia del combustible. Además, esta propiedad es crucial en la electrónica para proteger circuitos de la humedad, en sistemas de filtración y separación de aceite-agua, e incluso en el campo médico para el desarrollo de superficies antibacterianas o para el transporte dirigido de fármacos hidrofóbicos en el organismo.

III Edición del Concurso #MaterialesEnMemes

Desde Recursos Palomeras-Vallecas animamos a participar del 27 de julio de 2026 a las 00:00 horas (horario peninsular) hasta el 31 de octubre a las 23:59 horas (horario peninsular), en la III Edición "Concurso Materiales en Memes" tanto en Twitter/X/Bluesky como en Instagram organizado por  @Materlandfct de la Sociedad Española de Materiales.

Sabemos que un material es un sólido útil y con esta premisa crearemos memes sobre materiales para participar en el concurso y para participar el contenido creado por cada participante se debe subir en un único tuit que contenga, al menos, la siguiente información:

• Una mención a las cuentas @Materlandfct, @SOCIEMAT y @FECYT_Ciencia.
• El hashtag #MaterialesenMemes.
• El meme como único contenido multimedia del tuit.

Piensa que un material es un sólido útil  visita los siguientes paneles que nos informan sobre las propiedades, características y aplicaciones de los diferentes grupos de materiales (metálicos, cerámicos, polímeros y compuestos). Los paneles están acompañados de objetos cotidianos que nos rodean y contribuyen a que nuestra vida  sea mejor.

Panel 1: Materiales que nos rodean

Panel 2: Materiales en la historia

Panel 3: Metales

Panel 4: Cerámicas y vidrios

Panel 5: Polímeros

Panel 6: Materiales compuestos

Panel 7: Teléfonos inteligentes

Panel 8: Automoción

Panel 9: Nanomateriales

Panel 10: Deporte y construcción

Páginas para diseñar MEMES sobre materiales

• Diseña tu meme
• Generador de memes
• Meme Generator
• Meme Generator II

Animamos a tod@s a participar en este interesante y divertido concurso. Los memes con los que participamos son los siguientes que dejamos aquí para su valoración:

• Meme 1: 
• Meme 2: 
• Meme 3: 
• Meme 4: 
• Meme 5: 
• Meme 6: 
• Meme 7: 
• Meme 8: 
• Meme 9: 
• Meme 10:
• Meme 11: 
• Meme 12: 

Factores de conversión para cambiar unidades

Un factor de conversión es una operación matemática basada en multiplicar por una fracción que vale uno, donde el numerador y el denominador representan cantidades equivalentes en distintas unidades.

Pasos para usar un factor de conversión

• Escribe la cantidad inicial con su respectiva unidad.
• Añade una fracción multiplicando a la cantidad inicial.
• Coloca la unidad original en el lado opuesto de la fracción para que se puedan simplificar.
• Escribe la unidad deseada en el otro extremo de la fracción.
• Asigna los valores numéricos equivalentes de cada unidad según su relación real.
• Multiplica los numeradores, divide entre el denominador y simplifica las unidades restantes.

ACTIVIDAD I: Factores de conversión de unidades básicas

ACTIVIDAD II: Factores de conversión de unidades compuestas

ACTIVIDAD III: Prácticas los factores de conversión

Practica los factores de conversión con las siguientes hojas de ejercicios:

CAMBIO DE UNIDADES

FACTORES DE CONVERSIÓN I

FACTORES DE CONVERSIÓN II

Orbitales atómicos y números cuánticos

La solución de la ecuación de onda de Schrödinger da origen a cuatro tipos de valores llamados números cuánticos. Estos números proporcionan una mejor característica de los electrones.

ACTIVIDAD I: Significado de los números cuánticos

ACTIVIDAD II: Ejercicios números cuánticos

Un orbital es la zona del espacio donde existe una gran probabilidad de encontrar un electrón de un átomo. Este valor de probabilidad es aproximadamente del 90%.
ACTIVIDAD III: Orbitales atómicos ACTIVIDAD IV: Animación orbitales atómicos

Principio de incertidumbre de Heisenberg

El Principio de indeterminación o de incertidumbre de Heisenberg, indica que es imposible medir simultáneamente, y con precisión absoluta, dos magnitudes conjugadas como son el valor de la posición y la cantidad de movimiento de una partícula subatómica.

ACTIVIDAD I: Principio de incertidumbre

ACTIVIDAD II: Ejercicio del Principio de incertidumbre

Múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades

Los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades son prefijos que se anteponen a las unidades de medida para expresar valores mucho más grandes o más pequeños basados en potencias de 10. Puedes consultar más detalles oficiales en la página del Centro Español de Metrología.

Múltiplos (Unidades más grandes)

Los múltiplos multiplican la unidad base por potencias positivas de 10:

• Yotta (Y): (10²⁴) (1 000 000 000 000 000 000 000 000)
• Zetta (Z): (10²¹) (1 000 000 000 000 000 000 000)
• Exa (E): (10¹⁸) (1 000 000 000 000 000 000)
• Peta (P): (10¹⁵) (1 000 000 000 000 000)
• Tera (T): (10¹²) (1 000 000 000 000)
• Giga (G): (10⁹) (1 000 000 000)
• Mega (M): (10⁶) (1 000 000)
• Kilo (k): (10³) (1 000)
• Hecto (h): (10²) (100)
• Deca (da): (10¹) (10)

Submúltiplos (Unidades más pequeñas)

Los submúltiplos dividen la unidad base usando potencias negativas de 10:

• Deci (d): (10^-1) (0,1)
• Centi (c): (10^-2) (0,01)
• Mili (m): (10^-3) (0,001)
• Micro (mu): (10^-6) (0,000 001)
• Nano (n): (10^-9) (0,000 000 001)
• Pico (p): (10^-12) (0,000 000 000 001)
• Femto (f): (10^-15) (0,000 000 000 000 001)
• Atto (a): (10^-18) (0,000 000 000 000 000 001)
• Zepto (z): (10^-21) (0,000 000 000 000 000 000 001)
• Yocto (y): (10^-24) (0,000 000 000 000 000 000 000 001)

Aprende los múltiplos y submúltiplos con las siguientes actividades de EducaPlus:

ACTIVIDAD I: Nombres y símbolos I

ACTIVIDAD II: Nombres y símbolos II

ACTIVIDAD III: Nombres y símbolos III

Hipótesis de De Broglie

 

Esta hipótesis fue introducida por Louis-Victor de Broglie, físico francés de principios del siglo XX. En 1924 en su tesis doctoral, inspirada en experimentos sobre la difracción de electrones, propuso la existencia de ondas de materia, es decir que toda materia tenía una onda asociada a ella.

Según la hipótesis de De Broglie, cada partícula en movimiento lleva asociada una onda, de manera que la dualidad onda-partícula puede enunciarse de la siguiente forma: una partícula de masa m que se mueva a una velocidad v puede, en condiciones experimentales adecuadas, presentarse y comportarse como una onda de longitud de onda, λ. 

La relación entre estas magnitudes establecida fue:

λ = h / mv

cuanto mayor sea la cantidad de movimiento (mv) de la partícula menor será la longitud de onda (λ), y mayor la frecuencia (ν) de la onda asociada.

ACTIVIDAD I: Hipótesis de De Broglie

Las propiedades periódicas

PRESENTACIÓN PROPIEDADES PERIÓDICAS

La energía de ionización es la energía mínima que se requiere para arrancar un electrón de un átomo gaseoso en su estado fundamental, transformándolo en un catión.

ACTIVIDAD I: Vídeo Energía de Ionización

La afinidad electrónica es la energía liberada cuando un átomo gaseoso en su estado fundamental incorpora un electrón, transformándose en un anión.

ACTIVIDAD II: Vídeo Afinidad Electrónica

La electronegatividad es la tendencia que tiene un elemento para atraer hacia sí el par electrónico del enlace compartido con otro.

ACTIVIDAD III: Vídeo Electronegatividad

El radio atómico indica la distancia que existe entre el núcleo y el orbital más externo de un átomo. Por medio del radio atómico, es posible determinar el tamaño del átomo.

El radio iónico establece la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion.

ACTIVIDAD IV: Vídeo Radio Atómico y Radio Iónico

Para repasar las propiedades periódicas puedes visitar las siguientes actividades y reflexionar los motivos por los que varían las propiedades periódicas:

ACTIVIDAD V: Repasa las propiedades periódicas y realiza los ejercicios
ACTIVIDAD VI: Propiedades periódicas I
ACTIVIDAD VII: Propiedades periódicas II 
ACTIVIDAD VIII: Ejercicios para practicar las propiedades periódicas
ACTIVIDAD IX: Identifica propiedades

Configuración electrónica y la tabla periódica

El principio de exclusión de Pauli es una regla que establece, que no puede haber en un átomo dos electrones con todos sus números cuánticos idénticos. En un mismo orbital solamente pueden existir dos electrones y con sus espines opuestos.

El principio de máxima multiplicidad de Hund indica que al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus espines paralelos, es decir, que no se cruzan. La partícula es más estable  cuando tiene electrones desapareados (espines paralelos) que cuando esos electrones están apareados (espines opuestos o antiparalelos).

ACTIVIDAD I: Principios de exclusión de Pauli y de máxima multiplicidad de Hund
ACTIVIDAD II: Orden energético creciente de llenado de electrones
ACTIVIDAD III: Estructuras electrónicas de los átomos
ACTIVIDAD IV: Repasa las configuraciones electrónicas
ACTIVIDAD V: Práctica las configuraciones electrónicas

Los elementos químicos aparecen clasificados en orden creciente de número atómico en la Tabla Periódica distribuidos a lo largo de 18 columnas o grupos y 7 filas o períodos. En cada grupo se colocan elementos con propiedades similares y en cada período se van colocando los elementos en orden creciente de número atómico.

ACTIVIDAD VI: Elige tu Tabla Periódica favorita
ACTIVIDAD VII: Juega al tetris con la Tabla Periódica
ACTIVIDAD VIII: Tabla periódica interactiva muy útil
ACTIVIDAD IX: 2019 Año Internacional de la Tabla Periódica y de los Elementos Químicos

Recuerda:
"Solamente hay dos tipos de personas, los que se saben la tabla periódica y los que no...."

El modelo atómico de Bohr

Niels Bohr propuso en 1913, un intento de dar consistencia al modelo de Rutherford, evitando los inconvenientes de la electrodinámica clásica e introduciendo las ideas de cuantización de Planck. Propone los siguientes postulados:

Primer postulado: 

El electrón gira alrededor del núcleo del átomo en una órbita circular. Las órbitas electrónicas son estacionarias y el electrón cuando se mueve en ellas, no radia energía.

Segundo postulado:

El momento angular del electrón, L [L= r x p = r x (m· v); para una órbita circular, es L = rmv ] está cuantizado, lo que significa que de las infinitas órbitas que podría tener, sólo son posibles las que cumplen que el impulso angular es un múltiplo entero de h/2π (h es la constante de Plank)

Tercer postulado:

Cuando un electrón cambia de órbita de una órbita, de energía E2, a otra inferior, de energía E1, la energía liberada se emite en forma de radiación. La frecuencia (f) de la radiación viene dada por la expresión: E2 - E1 = h·f    (h es la constante de Plank)

ACTIVIDAD I: Simulación del Modelo de Bohr

Este vídeo nos comenta el Modelo atómico de Bohr:

ACTIVIDAD II: Simulación del modelo atómico de Bohr Según el modelo atómico de Bohr se puede interpretar el espectro de emisión del hidrógeno y aparece explicado en el siguiente vídeo:

ACTIVIDAD III: Limitaciones del Modelo de Bohr

ACTIVIDAD IV: Números cuánticos

Sommerfeld propuso que las órbitas electrónicas sean elípticas. Cada nivel n presenta varios subniveles que dan cuenta del desdoblamiento de líneas espectrales. Propone un nuevo número cuántico, l, número cuántico secundario, que puede tomar los valores l = 0, 1, 2,…(n−1).

El desdoblamiento de líneas del Efecto Zeeman obligó a introducir un nuevo número cuántico, m, número cuántico magnético, que daba cuenta de la s orientaciones de las órbitas dentro de un campo magnético. Sus posibles valores son m = −l,..., 0, ..., +l

Por último hubo que introducir un último número cuántico para explicar lo que se conocía como efecto Zeeman anómalo, desdoblamiento de todos los subniveles cuando los espectros se realizaban con más resolución. Este número cuántico se conoce como, s, número cuántico de espín. Tiene valores de +1/2 y −1/2

Estos números cuánticos no son consecuencia de la teoría sino que se tienen que introducir para poder explicar los hechos experimentales.

ACTIVIDAD V: Modelo de Bohr-Sommerfeld

ACTIVIDAD VI: Números cuánticos

Los espectros de emisión y absorción

El espectro de absorción de una materia muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico tiene líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos. Se emplea el espectro de absorción para identificar los elementos componentes de algunas muestras, como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para determinar la estructura de compuestos orgánicos.

Los espectros de emisión y absorción de luz por los átomos permitieron la justificación y ampliación del modelo cuántico. La radiación emitida por los gases puede separarse en sus diferentes longitudes de onda por medio de un prisma.

ACTIVIDAD I: Observa los espectros de absorción y emisión de los elementos
ACTIVIDAD II: Series espectrales y la Ley de Rydberg
ACTIVIDAD III: Fórmula de Rydberg
ACTIVIDAD IV: Ejercicios de espectros atómicos

El efecto fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico es el fenómeno que consiste en la emisión de electrones por un material metálico al incidir sobre él una radiación electromagnética.

El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Hertz, en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. Einstein dió la explicación teórica del efecto fotoeléctrico, basando esta explicación en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Planck. En 1921 Einstein fue galardonado con el Premio Nobel.

Este vídeo y las simulaciones siguientes sirven para asimilar el efecto fotoeléctrico:

ACTIVIDAD: El efecto fotoeléctrico en diferentes condiciones

El método científico en el mundo de la Ciencia

El método científico es un proceso sistemático para obtener nuevos conocimientos y explicar fenómenos científicos de manera objetiva

Etapas principales del método científico

• Observación: Usar los sentidos o instrumentos para examinar un fenómeno o problema en el entorno.
• Planteamiento del problema: Hacer una pregunta clara y precisa sobre lo que se observa.
• Hipótesis: Proponer una posible explicación o respuesta que se pueda poner a prueba.
• Experimentación: Diseñar y realizar pruebas controladas para comprobar si la hipótesis es verdadera o falsa.
• Análisis de datos: Recopilar y organizar la información obtenida en el experimento para interpretarla.
• Conclusión: Determinar si los datos apoyan la hipótesis y formular teorías o nuevos cuestionamientos.
• Publicación: Compartir los resultados con la comunidad científica para su revisión.

Características clave del método científico

• Reproducibilidad: Capacidad de repetir el experimento bajo las mismas condiciones para obtener los mismos resultados.
• Falsabilidad: Posibilidad de que una teoría o hipótesis sea refutada o desmentida mediante nueva evidencia o experimentos.
• Objetividad: Uso de la lógica y la razón para evitar sesgos y opiniones personales.

Este vídeo te explica paso a paso el método científico

ACTIVIDAD I: Aprende el método científico con Martín el Marciano

Método científico "Martín el marciano"

ACTIVIDAD II: Ordena las etapas del método científico 

Etapas del método científico "EducaPlus"

El movimiento: Cinética

Las magnitudes fundamentales para estudiar el movimiento de un cuerpo son el tiempo, la posición, la velocidad y la aceleración.

ACTIVIDAD I:  MRU: Movimiento Rectilíneo Uniforme

ACTIVIDAD II: MRUA: Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado

Cuando un objeto se mueve en línea recta decimos que su movimiento es rectilíneo. Si este movimiento es siempre a la misma velocidad, se llama movimiento rectilíneo uniforme (MRU).

Si, por el contrario, el movimiento está acelerado y está aceleración es siempre la misma, se denomina movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).

ACTIVIDAD III: Ejemplos de MRU y MRUA

ACTIVIDAD IV: Cinemática y Movimiento MRU

ACTIVIDAD V: Cinemática y Movimiento MRUA

Repasa las siguientes actividades y simulaciones, relacionadas con los movimientos rectilíneo uniforme y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

ACTIVIDAD VI: Cálculo de velocidad

ACTIVIDAD VII: Gráfica del MRUA

Decimos que un cuerpo realiza un movimiento circular uniforme (MCU) cuando su trayectoria es una circunferencia y su velocidad angular es constante, parámetros característicos de este movimiento es el período y la frecuencia.

ACTIVIDAD VIII: Movimiento circular uniforme MCU

La composición de movimientos se basan en dos principios:

• Principio de Independencia: Cuando un móvil está sometido por causas diferentes a dos movimientos simultáneamente, su cambio de posición es independiente de considerarlos simultáneos o sucesivos
• Principio de superposición: La posición, velocidad y aceleración vienen dados por la suma vectorial de los movimientos parciales.

ACTIVIDAD IX: Actividades interactivas de composición de movimientos

EJERCICIOS CINEMÁTICA MRU/MRUA 4ºESO

EJERCICIOS CINEMÁTICA MCU 4ºESO