¿Qué es una variable física? - Caracteristicas y clasificación de variables

Qué es una variable física

En el mundo de la física y el cálculo, es inevitable no trabajar con variables. Ya sea que se esté en el campo de la matemática pura, la química, cálculos relacionados con la corriente eléctrica, las variables están allí presentes.  Pero, ¿Tienes una idea clara y precisa de lo que significa una variable física? Lo más seguro es que hayas trabajado con este recurso, pero a ciencia cierta, no tienes un concepto bien definido de esto.

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Es por esta razón que este artículo te ayudará con ello. Comenzaremos con una definición completa de una variable física, luego pasaremos a las características que estas poseen para finalizar con la forma en cómo se mide o calcula una variable.

Índice()
  1. Concepto y definición de una variable física
  2. ¿Cuáles son las características de las variables?
    1. ¿Cuál es la relación entre variables físicas?
  3. ¿Cómo se clasifican las variables fisicas?
    1. ¿Qué es una variable independiente física?
    2. ¿Qué es una variable dependiente física?
  4. ¿Cómo se miden las variables físicas?
  5. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las variables físicas?

Concepto y definición de una variable física

Para responder al que es una variable física, se hace necesario tener en cuenta un sistema físico X y las magnitudes implicadas. Con esto podemos decir que una variable de esta naturaleza permite definir la magnitud dentro de un sistema físico en un momento dado. Para entender un poco mejor esto, las magnitudes y las variables más comunes en el campo de la física son:

  • Distancia
  • Velocidad
  • Tiempo
  • Aceleración
  • Energía
  • Energía Térmica
  • Masa
  • Volumen
  • Peso

En esta pequeña lista solo se encuentran las variables independientes más comunes en el campo de la física. Como notarás, cada una de estas son magnitudes que se pueden conocer gracias al cálculo de ecuaciones que cada variable posee. Ahora bien, en términos generales, una variable física puede definirse o identificarse gracias a los siguientes puntos clave:

  • Posee una magnitud física.
  • Cuenta con un vector, por lo que tiene dirección y sentido.
  • Es posible calcular su valor gracias a ecuaciones y fórmulas.
  • Permite el estudio y la comprensión de un sistema complejo.
  • Facilita la recolección e interpretación de datos.
  • Pueden aplicarse a diferentes campos científicos.

¿Cuáles son las características de las variables?

Ahora que hemos visto una definición más clara, es momento de pasar a las características más importantes sobre las variables. Hay que tener en cuenta que muchas de estas se pueden aplicar incluso para el cálculo de una variable química. Por lo tanto, la siguiente información te servirá para otros campos científicos. Entre las características más notables, se encuentran:

  1. Poseen una ecuación general

Es importante diferenciar una variable independiente de una dependiente. Por un lado, tenemos a las independientes, las cuales no están sujetas a cambios durante el cálculo o experimentación. Mientras que, por el otro lado, están aquellas cuyo valor final dependerá de términos matemáticos como constantes y variables independientes ya definidas.

A todo esto, en física en su gran mayoría hay ecuaciones y fórmulas que permiten encontrar el valor o la magnitud de una variable. Por ejemplo, si deseamos calcular la distancia entre dos puntos, solo tenemos que tener variables independientes como la velocidad y el tiempo. Al utilizar la fórmula general de la distancia, podemos conocer cuál es su magnitud física y junto con ello, darle una unidad de medida que corresponda a la necesidad en ese momento.

Una característica adicional a este punto, es que, gracias a las ecuaciones físicas generales, podemos obtener variaciones de la misma. Todo esto con el fin de adaptarlas al cálculo en función de las variables independientes que se tienen.

  1. Los valores o las magnitudes no son estáticos

Con esto nos referimos a que, dependiendo de los valores, constante y otros elementos que tengas al momento de calcular una variable, puede hacer que el resultado final cambie. Es por eso que, si queremos calcular la velocidad en función de la distancia y un tiempo dado, nunca será la misma si modificamos el parámetro del tiempo. Este simple principio puede ser de aplicación para cualquier campo físico y matemático. Ya sea que se esté trabajando con energía, en minería o tecnología espacial.

  1. Se pueden adaptar a magnitudes escalares o vectoriales

Las variables tienen la particularidad de que pueden ser aplicadas para el cálculo de magnitudes escalares y vectoriales. Por una parte, podemos conseguir valores reales que podemos expresar con números junto con su unidad de medida. Por ejemplo, cuando calculas la energía en un sistema eléctrico, el resultado que obtienes es una magnitud escalar. Sin embargo, no siempre es el caso, puesto que está su contraparte, los vectores.

En cuanto a las magnitudes vectoriales, estas se diferencian o se caracterizan por poseer un módulo, una dirección y un sentido. Ambos tipos de variables y cálculos tienen una relación entre sí, sin embargo, se requiere de un procedimiento algebraico complicado.

  1. Permiten generar una hipótesis, probarla o desecharla.

Para profesionales que buscan plantear una idea con bases sólidas, es necesario contar con hipótesis que estén respaldadas por cálculos matemáticos o físicos. Es allí donde entran en juego las variables y sus diferentes variaciones. No necesariamente tiene que ser una variable a calcular o con magnitudes escalares, aunque lo ideal sería tener números claros y con sentido.

Es gracias a las variables que se puede comprobar, desechar o mejorar una hipótesis desarrollada. En caso de que la hipótesis arroje resultados favorables, se procede a desarrollar una teoría con base en los valores obtenidos mediante el cálculo y uso de fórmulas.

¿Cuál es la relación entre variables físicas?

Con esto nos referimos a que una variable puede depender de otra. Por ejemplo, si quieres calcular la fuerza de un cuerpo X, esta se encuentra relacionada con la masa y la aceleración de ese mismo cuerpo. Es decir, que si deseas saber cuál es la fuerza que posee un planeta, primero tienes que conocer su masa y la aceleración que posee en el espacio. Por ende, existe una relación entre la variable dependiente Fuerza y las variables independientes masa y aceleración.

Gracias a las características de las variables, podemos utilizar esta simple ecuación para calcular la fuerza de otros cuerpos en movimiento, sin importar cuál sea su tamaño. Por esto decimos que la particularidad principal de una incógnita en física, es que su valor nunca es estático y se ajusta a cualquier necesidad de cálculo.

Así que, en términos generales, siempre existirá una relación entre variables dependientes e independientes, sin dejar de lado las constantes. Sin estos elementos presentes, se volvería imposible hacer cualquier cálculo por más simple que sea.

¿Cómo se clasifican las variables fisicas?

Ahora bien, existe una clasificación dentro del campo de la física que tiene relación con las variables. En breve detallaremos cada una de estas.

¿Qué es una variable independiente física?

Son las más conocidas y usadas en cuanto al cálculo se refiere. De hecho, tanto en física, como matemática o química, la variable independiente cumple exactamente la misma función. Esta se define como un elemento que determina el valor final de cualquier valor de una variable dependiente. Tomando como ejemplo el cálculo de la distancia recorrida por un vehículo, su valor final dependerá tanto del tiempo, como la velocidad del vehículo, siempre y cuando el último parámetro sea constante.

De hecho, dentro de esa ecuación simple de cálculo, existen dos variables independientes que adquieren un valor X según el caso. Esta simple variación provoca que el resultado final también se vea afectado. Por tal motivo, es correcto decir que no necesariamente tiene que existir una única variable independiente. Ya que, para cualquier cálculo, puede existir una, dos o más variables, esto dependerá en gran medida de la complejidad de la ecuación.

¿Qué es una variable dependiente física?

A diferencia del anterior tipo de variable, estas se caracterizan por depender de otros elementos, como constantes y variables independientes. De hecho, estas se encuentran ligadas a fórmulas y ecuaciones matemáticas físicas. Un ejemplo de ello es la fórmula para conocer la fuerza de un cuerpo. En su expresión más general, su magnitud física dependerá de variables como la masa y la aceleración de dicho cuerpo. Sin estos dos elementos, hace imposible su cálculo, es por esta razón que se le cataloga como una variable dependiente.

¿Cómo se miden las variables físicas?

En términos generales, ninguna variable se puede medir a raíz de que no es algo medible, pero si calculable. Entender esto es más fácil de lo que se cree. Solo tienes que tener en cuenta la siguiente analogía:

  • Las mediciones se hacen con instrumentos y herramientas de medición.
  • Las variables se calculan mediante valores, constantes y variables independientes.

Con base en esto descrito, lo correcto es preguntarse cómo se calculan las variables. Ahora bien, si puedes medir una variable física, siempre y cuando cuentes con un equipo de medición. Por ejemplo, conocer la distancia que hay de un extremo a otro en una habitación. Aquí utilizas un metro para medir la variable “distancia”. Luego de tener esta magnitud física, puedes emplearla para hacer el cálculo de una variable más compleja que vaya en función del parámetro conocido.

Ten en cuenta que, para poder hacer mediciones y cálculos, todo debe estar en su unidad de medida correcta. Es decir, si quieres calcular distancia, debes utilizar magnitudes escalares como segundos y metros. Esto aplica para el cálculo de volumen, tiempo, potencia o energía, fuerza, entre otros. Así que, en términos prácticos, es posible medir una variable siempre y cuando sea independiente, en caso contrario, tendrás que conocer otros elementos para proceder al cálculo correspondiente.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las variables físicas?

En cuanto a las ventajas, podemos mencionar algunas como las siguientes:

  • Permiten cuantificar y cualificar magnitudes.
  • Son de gran ayuda para las investigaciones científicas.
  • Su aplicación se extiende a cualquier ámbito científico.
  • Se adaptan perfectamente a cualquier necesidad.
  • Facilita la comprensión de los datos.
  • Permiten comprender el funcionamiento de un sistema complejo.
  • Un investigador puede definir cuáles serán las variables independientes.
  • Es posible representarlas gráficamente en matemática.

Ahora bien, existen algunas desventajas que, lo más probable, debas conocer muy bien. Entre estas se encuentran:

  1. Una variable dependiente puede poseer muchas variables independientes que posiblemente no se conozca su valor o magnitud.
  2. El cálculo matemático físico no siempre es fácil.
  3. Requiere de una serie de procesos para dar con un resultado.
  4. Se necesita de conocimiento previo para poder utilizarlas, siempre y cuando se trabaje con números.
  5. En problemas matemáticos y físicos, las variables no quedan bien definidas en un principio.
Cómo citar:
"¿Qué es una variable física? - Caracteristicas y clasificación de variables". En Quees.com. Disponible en: https://quees.com/vairable-fisica/. Consultado: 18-06-2024 00:16:13
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