La magnitud en física se refiere a la extensión máxima del tamaño y la dirección de un objeto. Se utiliza tanto en cantidades vectoriales como escalares como factor común. Por ejemplo, una cantidad escalar sólo tiene magnitud, no tiene ni requiere dirección para describirse a sí misma.

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La magnitud nos permite comparar la velocidad de diferentes objetos en movimiento, la distancia recorrida por un objeto en movimiento y también indica la cantidad de un objeto.

Por ejemplo, en el caso de un automóvil en movimiento que se mueve más rápido que una motocicleta, la magnitud de la velocidad del automóvil es mayor que la magnitud de la velocidad de la motocicleta. En física, existen dos tipos de cantidades: escalares y vectoriales.

Una cantidad escalar como la velocidad sólo tiene magnitud, no dirección. Mientras que una cantidad vectorial tiene magnitud y dirección, como la velocidad. A continuación se muestran algunas formas en que se utiliza la magnitud:

• Magnitud del terremoto
• Magnitud de la carga del electrón.
• Magnitud de la fuerza gravitacional
• Magnitud de la fuerza, desplazamiento, etc.

1. Magnitud del Terremoto:

La magnitud de un terremoto se define en términos de largo, ancho y ancho. Podemos decir que se refiere al tamaño físico de un terremoto. Provoca diferentes sacudidas en diferentes lugares debido al tipo de material de la superficie y la distancia desde el epicentro. Su magnitud se denota mediante números enteros, incluidas fracciones decimales. Un terremoto de magnitud 5,3 se considera moderado y se considera fuerte si la magnitud es de 6 o más.

Cuando ocurre un terremoto, se libera una gran cantidad de energía que provoca ondas sísmicas, que viajan en todas direcciones y sacuden la tierra y causan destrucción. La magnitud de un terremoto ayuda a predecir las posibilidades de que ocurra en el futuro. La escala que mide la magnitud de un terremoto se llama escala de Richter. En esta escala, con cada aumento de número la magnitud aumenta diez veces.

2. Magnitud de la carga de un electrón

La carga de un electrón es igual a la magnitud de la carga elemental, e con signo negativo. Por ejemplo, 1,602 x 10^-19. Además, existen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los protones llevan una carga positiva y los electrones llevan una carga negativa. Se dice que la carga neta de un átomo es positiva si tiene más protones que electrones. De manera similar, si un átomo tiene carga negativa, si los electrones son más que los protones. Cuando tiene igual número de electrones y protones, se dice que es eléctricamente neutro.

3. Magnitud de la fuerza

Se refiere a la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Si todas las fuerzas actúan en la misma dirección, aumenta la magnitud de la fuerza. Si estas fuerzas actúan en diferentes direcciones, la magnitud de la fuerza disminuye ya que las fuerzas que actúan en direcciones opuestas cancelarán o neutralizarán el efecto de cada una.

4. Magnitud del desplazamiento

El desplazamiento se refiere a la distancia más corta posible entre la posición inicial y final del objeto. La magnitud del desplazamiento de un objeto en movimiento es siempre menor o igual a la distancia recorrida. Por ejemplo, si un objeto se mueve en línea recta y recorre una distancia de 5 metros entonces su distancia y desplazamiento serán los mismos.

5. Magnitud de la fuerza gravitacional

Se refiere a la fuerza que atrae dos objetos cualesquiera con masa. Es una fuerza de atracción ya que tiende a juntar masas. Podemos decir que hay una atracción o que cada objeto atrae o atrae a todos los demás objetos en este universo. También se conoce como ley universal de gravitación de Newton. La magnitud de esta fuerza gravitacional entre dos objetos con masa m1 y m2 se representa matemáticamente como se muestra a continuación;

F = G x m1 x m2/r²

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¿Cómo calcular la magnitud de una cantidad física?

Toda cantidad física tiene magnitud, por lo que es mensurable. Pero no todas las cantidades físicas se pueden medir de la misma manera. Esto se debe a que una magnitud física puede ser de dos tipos: escalar y vectorial. Ambos tipos siguen diferentes reglas del álgebra.

Cantidad escalar:

Es una cantidad física que se especifica solo por magnitud o solo tiene magnitud como masa, volumen, densidad, etc. Por lo tanto, solo se necesitan magnitud y unidad para definir una cantidad escalar, no se necesita dirección. Por ejemplo, 60 kg de peso, donde 60 es la magnitud y Kg es la unidad. Para calcular la magnitud de una cantidad escalar se requiere seguir una regla de álgebra lineal.

Asimismo, la velocidad también es una cantidad escalar, ya que se describe únicamente por su magnitud. Simplemente indica la velocidad a la que se mueve un objeto, no dice nada sobre la dirección en la que se mueve. Entonces, un objeto que se mueve más rápido cubrirá más distancia que un objeto que se mueve más lento en el mismo período de tiempo.

Cómo calcular la magnitud de una cantidad escalar:

Su cálculo es muy sencillo. En nuestra vida diaria calculamos cantidades escalares muchas veces. Por ejemplo, recorre una distancia de 10 km para llegar a su oficina, en este caso una distancia de 10 km es una cantidad escalar y su magnitud es 10 km que es igual a la distancia total recorrida.

En otro ejemplo, supongamos que se mezclan 100 ml de agua con 1 litro de leche pura y la cantidad o magnitud total de leche es 1250 ml. Aquí, la magnitud se calcula mediante una suma simple.

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Cantidad vectorial

Es una cantidad física que tiene tanto magnitud como dirección como velocidad, desplazamiento, fuerza, etc. podemos decir que necesita tanto magnitud como dirección para su descripción completa. Entonces, para definir un vector, se requieren tanto magnitud como dirección. Por ejemplo, una velocidad de 60 km/h, hacia el norte. Aquí, un objeto se mueve a una velocidad de 60 km/h (magnitud) hacia el norte.

La suma de dos cantidades vectoriales no se puede realizar utilizando álgebra ordinaria. Una cantidad vectorial se indica mediante una flecha sobre una letra o un segmento de línea con una flecha en un extremo donde la flecha indica la dirección.

Cómo calcular la magnitud de una cantidad vectorial:

En el caso de cantidades vectoriales, dos o más vectores pueden considerarse iguales si tienen la misma dirección y magnitud. Cuando multiplicamos una cantidad vectorial por un número entero positivo, su magnitud cambia, pero su dirección sigue siendo la misma. Sin embargo, cuando lo multiplicamos por un número entero negativo, tanto la magnitud como la dirección cambian a medida que se invierte la dirección y la magnitud se multiplica por el valor absoluto del número.

Orden de magnitud

El orden de magnitud es una estimación aproximada del tamaño o magnitud de algo y se representa como una potencia de diez. Es el tamaño estimado de algo medido en potencias de 10. Por ejemplo, el tamaño de la Tierra es del orden de magnitud de 1020 kg.

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Si un valor es un orden de magnitud mayor que otro valor, significa que es diez veces mayor que otro valor. Asimismo, cuando fuera dos órdenes de magnitud mayor, sería cien veces mayor. El orden de magnitud se puede ver en notaciones científicas donde un número se eleva a la potencia de 10.

¿Cómo encontrar el orden de magnitud?

El orden de magnitud de 255000 sería 5 ya que cuando este valor se convierte a notación científica, 2,55 x 10⁵, el 10 se eleva al 5^thpotencia de diez. Nos permite comparar el orden de magnitud de diferentes números. Por ejemplo,

A = 5,4 x 10⁶

B = 5,4 x 10⁸

Muestra que B es dos órdenes de magnitud mayor que A.