Sistemas de unidades de medida

INDICE SISTEMA INTERNACIONAL 2 1.1 Unidades básicas 2 Definiciones para las unidades básicas 2 2. SISTEMA MÉTRICO

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INDICE SISTEMA INTERNACIONAL

2

1.1 Unidades básicas

2

Definiciones para las unidades básicas

2

2. SISTEMA MÉTRICO DECIMAL

6

2.1 Origen y destino

6

2.2 Unidades de Longitud

7

2.3 Unidades de Superficie.

7

2.4 Unidades de Volumen.

8

2.5 Unidades de Capacidad.

9

2.6 Unidades de Peso. 3. Sistema Cegesimal de Unidades

10 11

3.1 Concepto

11

3.2 Origen

11

3.3 Unidades básicas y su equivalencia en el SI

11

3.4 Unidades derivadas y su equivalencia en el SI

12

4. SISTEMA ANGLOSAJÓN

13

4.1 Unidades

13

4.2 Definiciones

15

5. SISTEMA TÉCNICO DE UNIDADES

16

5.1 Unidades básicas

17

5.2 Unidades derivadas

17

6. BIBLIOGRAFIA

18

1

1.

SISTEMA INTERNACIONAL

Después de la Revolución Francesa los estudios para determinar un sistema de unidades único y universal concluyeron con el establecimiento del Sistema Métrico Decimal . La adopción universal de este sistema se hizo con el Tratado del Metro o la Convención del Metro, que se firmó en Francia el 20 de mayo de 1875, y en el cual se establece la creación de una organización científica que tuviera, por una parte, una estructura permanente que permitiera a los países miembros tener una acción común sobre todas las cuestiones que se relacionen con las unidades de medida y que asegure la unificación mundial de las mediciones físicas. Así, el Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, también denominado sistema internacional de medidas, es el sistema de unidades más extensamente usado. Junto con el antiguo sistema métrico decimal, que es su antecedente y que ha mejorado, el SI también es conocido como sistema métrico, especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas o fundamentales. En 1971 fue añadida la séptima unidad básica, el mol. El Sistema Internacional de Unidades está formado hoy por dos clases de unidades: unidades básicas o fundamentales y unidades derivadas. 1.1 Unidades básicas El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales. De la combinación de las siete unidades fundamentales se obtienen todas las unidades derivadas.as unidades básicas tienen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión kilo indica "mil" y, por lo tanto, 1 km son 1.000 m, del mismo modo que miliindica "milésima" y, por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.

2

Unidad de longitud: metro (m)

El metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299.792.458 de segundo.

Unidad de masa

El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo

Unidad de tiempo

El segundo (s) es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Unidad de intensidad de corriente eléctrica

El ampere (A) es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2.10-7 newton por metro de longitud.

Unidad de temperatura termodinámica

El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Observación: Además de la temperatura termodinámica (símbolo T) expresada en kelvins, se utiliza también la temperatura Celsius (símbolo t) definida por la ecuación t = T - T 0 donde T 0 = 273,15 K por definición.

Unidad de cantidad de sustancia

El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

3

Unidad de intensidad luminosa

La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 10 12 Hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 watt por estereorradián.

Tabla 1. Unidades Fundamentales S.I. Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemasdeunidades Unidades derivadas expresadas a partir de unidades básicas y suplementarias. Con esta denominación se hace referencia a las unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como fundamentales. Magnitud

Nombre

Símbolo

Superficie

metro cuadrado

m2

Volumen

metro cúbico

m3

Velocidad

metro por segundo

m/s

Aceleración

metro por segundo cuadrado

m/s 2

Masa en volumen

kilogramo por metro cúbico

kg/m 3

Velocidad angular

radián por segundo

rad/s

Aceleración angular

radián por segundo cuadrado

rad/s 2

4

Tabla 2. Unidades Derivadas S.I. Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemasdeunidades

Figura 1. Prefijos del Sistema S.I. Heather. (Mayo de 2013). Its the small things. Obtenido de https://heathermicrobiologyjackson.wordpress.com/ Definiciones para algunas unidades derivadas Unidad de velocidad

Un metro por segundo (m/s o m s -1 ) es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme, recorre, una longitud de un metro en 1 segundo

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Unidad de aceleración

Un metro por segundo cuadrado (m/s 2 o m s -2 ) es la aceleración de un cuerpo, animado de movimiento uniformemente variado, cuya velocidad varía cada segundo, 1 m/s.

Unidad de velocidad angular

Un radián por segundo (rad/s o rad s -1 ) es la velocidad de un cuerpo que, con una rotación uniforme alrededor de un eje fijo, gira en 1 segundo, 1 radián.

Unidad de aceleración angular

Un radián por segundo cuadrado (rad/s 2 o rad s -2 ) es la aceleración angular de un cuerpo animado de una rotación uniformemente variada alrededor de un eje fijo, cuya velocidad angular, varía 1 radián por segundo, en 1 segundo.

Tabla 3. Definiciones Unidades Derivadas. Garcia, A. F. (Enero de 2003). Unidades y medidas. Obtenido de http://www.sc.ehu.es.

2. SISTEMA MÉTRICO DECIMAL 2.1 Origen y destino En el pasado cada país y en algunos casos cada región usaba unidades de medidas diferentes, esta diversidad dificultó las relaciones comerciales entre los pueblos. Para acabar con esas dificultades, en 1791, tras la Revolución Francesa, la Academia de Ciencias de París propuso el Sistema Métrico Decimal. Progresivamente fue adoptado por todos los países, a excepción de los de habla inglesa, que se rigen por el Sistema Inglés o Sistema Imperial Británico. En España su empleo se hizo oficial desde 1849, aunque sobre todo en el ámbito agrario ha coexistido con las medidas tradicionales. El sistema métrico decimal de la Revolución Francesa se ha convertido hoy en día en un sistema más moderno, más universal y más completo, conocido como Sistema Internacional de Unidades 6

Es el conjunto de medidas que se derivan del metro. Es un sistema, porque es un conjunto de medidas; métrico, porque su unidad fundamental es el metro; decimal, porque sus medidas aumentan y disminuyen como las potencias de 10. Hay cinco clases de medidas: de longitud, de superficie, de volumen, de capacidad y de masa (peso). 2.2 Unidades de Longitud La unidad de las medidas de longitud es el metro, que se representa por m. Los múltiplos del metro se forman anteponiendo a la palabra metro, las palabras griegas Deca, Hecto y Kilo, que significan diez, cien y mil respectivamente, y los submúltiplos que se forman anteponiendo las palabras griegas deci, centi y mili, que significan décima, centésima y milésima parte respectivamente. Los múltiplos y submúltiplos del metro son:

Figura 2. Unidades de longitud. Montenegro, E. (2017). Montenegro. Obtenido de

http://montenegroeditores.com.mx/paginas/biblioteca/464/466/472/550 7

2.3 Unidades de Superficie. La unidad de las medidas de superficie es el metro cuadrado, que corresponde a un cuadrado que tiene de lado un metro lineal y se representa por m 2. Estas medidas aumentan y disminuyen de cien en cien. Los múltiplos y submúltiplos del m2 son:

Figura 3. Unidades de Superficie. Montenegro, E. (2017). Montenegro. Obtenido de http://montenegroeditores.com.mx/paginas/biblioteca/464/466/472/550 2.4 Unidades de Volumen. La unidad de estas medidas es el metro cúbico, que es un cubo que tiene de arista un metro lineal y se representa por m3. Estas medidas aumentan y disminuyen de mil en mil. Los múltiplos y submúltiplos del m3 son:

8

Figura 4. Unidades de Volumen. Montenegro, E. (2017). Montenegro. Obtenido de http://montenegroeditores.com.mx/paginas/biblioteca/464/466/472/550 2.5 Unidades de Capacidad. La unidad de estas medidas es el litro. Estas medidas aumentan y disminuyen de diez en diez.

9

Figura 5. Unidades de Capacidad. Montenegro, E. (2017). Montenegro. Obtenido de http://montenegroeditores.com.mx/paginas/biblioteca/464/466/472/550 2.6 Unidades de Peso. La unidad de estas medidas es el gramo. Las medidas de peso aumentan y disminuyen de diez en diez. Los múltiplos y submúltiplos del gramo son:

Figura 6. Unidades de Masa. Montenegro, E. (2017). Montenegro. Obtenido de http://montenegroeditores.com.mx/paginas/biblioteca/464/466/472/550

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3. Sistema Cegesimal de Unidades 3.1 Concepto Sistema Cegesimal de Unidades, igualmente llamado sistema CGS, es un sistema de unidades basado en el centímetro, el gramo y el segundo Sistema Cegesimal de Unidades. Es un sistema de unidades basado en el centímetro, el gramo y el segundo como unidades de longitud, masa y tiempo respectivamente. Su calificativo es el acrónimo de estas tres unidades. 3.2 Origen El Sistema Cegesimal de Unidades, conocido también como CGS1, es propuesto en el año 1832 por el matemático y científico alemán Karl Gauss, en 1873, un comité establecido por la British Association para el Avance de la Ciencia, recomendó el uso del sistema CGS en dinámica y en electricidad. Finalmente en 1881, se adoptó en el Congreso Internacional de los Electricistas realizado en París, Francia. Este sistema se extendió a las mediciones eléctricas y magnéticas dividiéndose en dos sistemas independientes, uno de ellos aplicado a las interacciones electrostáticas que recibió el nombre de CGSE (u.e.e. CGS o cegesimal electrostático), y otro aplicado a las interacciones

electromagnéticas

llamado

CGSM

(u.e.m.

CGS

o

cegesimal

electromagnético). 3.3 Unidades básicas y su equivalencia en el SI

Magnitud

Nombre

Símbolo

Equivalencia

longitud

centímetro

cm

10-2 m

11

masa

gramo

g

10-3 Kg

tiempo

segundo

s

1s

Tabla 4. Unidades Fundamentales c.g.s. Fuente Propia. 3.4 Unidades derivadas y su equivalencia en el SI Como principales unidades derivadas de este sistema podemos citar las siguientes: ● La unidad de fuerza es la dina (dyn) la cual se define como 1 g·cm/s2. ● La unidad de presión es la baria (baria) que se define como la presión que ejerce la fuerza de una dina sobre una superficie de un centímetro cuadrado (dyn/cm2). Como la baria es una unidad muy pequeña se definió un múltiplo llamado bar o megabaria que es igual a 106 barias, y un submúltiplo de ésta llamado milibar (mbar) que equivale a 103 barias. ● La unidad del trabajo es el ergio (erg) que equivale a una dyn·cm. ● La última de las unidades mecánicas notable es la potencia, ésta se mide en erg/s.

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Figura 7. Unidades del sistema c.g.s. Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemasdeunidades

4. SISTEMA ANGLOSAJÓN El sistema anglosajón de unidades es el conjunto de unidades de medida oficial solo 3 países en el mundo. (Estados Unidos de América, Liberia y Birmania). Este sistema deriva del sistema inglés usado en la edad media que fue el resultado de combinar las unidades romanas con las germanas. Este sistema tiene similitudes con el sistema imperial del Imperio británico ya que ambos derivan del sistema inglés. Pero existen discrepancias entre ambos sistemas, por ejemplo 1 galón imperial es 4.54609 litros = 1.201 galones US 1 galón anglosajón = 3.785 litros = 0.833 galones imperiales Tonelada imperial 2240 lb, tonelada anglo = 2000lb También tienen diferencias en las libras, yardas pero solo en una centésima de milésima.

Este sistema ha sido reemplazado en la mayoría de los países por el sistema Internacional SI. En las medidas de longitud del sistema anglosajón, la unidad mínima es el mil, que es utilizado para medidas microscópicas, espesores de papel, hilo, manufactura de látex, fibras y otras dimensiones y tolerancias, viene a ser la milésima parte de una pulgada. También se lo conoce como thou, en países de habla inglesa, donde empieza a reemplazar al nombre mil debido a la confusión con los milímetros. Su símbolo es th y equivale a: 0,001 pulgadas 0,0008333 pies 0,000027778 yardas 0,0254 milímetros 25,4 micrómetros.

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4.1 Unidades

Figura 8. Unidades de Longitud. Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemasdeunidades

Figura 9. Unidades de Área y volumen. Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemasdeunidades

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Figura 10. Unidades de Volumen Liquido. Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemas-deunidades

4.2 Definiciones La pulgada (in): es una unidad de longitud antropométrica que toma su nombre del pulgar de la mano que equivale al ancho de la primera falange del pulgar, más específicamente a su f simplemente usando doble comilla después del número, por ejemplo 12” son doce pulgadas. Tras la introducción del SMS (SISTEMA MÉTRICO DECIMAL) en el siglo XIX, se fue abandonando en casi todos los lugares salvo en las zonas de influencia anglosajona.

Pie (ft): equivale a 30.48 cm, esta es otra medida de longitud antropométrica, basada en el pie humano, promediándolo a una medida convencional, actualmente el pie ha sido sustituido en casi todo el mundo por las unidades del SI, salvo el uso corriente en algunos países anglosajones. Remontándose a civilizaciones como la sumeria y romana. Su símbolo se mantiene de su origen anglosajón feet o foot, como ft o se lo 15

simboliza con una comilla simple, por ejemplo 6’ serían seis pies. Es también la medida empleada en aeronáuticas para hacer referencia a la altitud.

Yarda (yd): equivale 0.9144 m. corresponde a la mitad de la longitud de los brazos extendidos lo que equivale a tres pies. Es la unidad de longitud básica en los sistemas de medición de los Estados Unidos, Panamá y Reino Unido. Continuando con unidades de longitud en el sistema imperial, la yarda, al igual que el pie y la pulgada, basa su medida en el cuerpo humano, en este caso la mitad de la longitud de los brazos extendidos. Su símbolo es yd.

Rod: es una unidad de medida que podría ser traducida como vara. Pero se le llama de esta manera para no confundirla con la medida española ya en desuso.

Milla: equivale a 1.609344 Km. Es una unidad de longitud de origen muy antiguo; heredada de la antigua Roma y equivalía a ala distancia recorrida con mil pasos siendo un paso la longitud avanzada de un pie, pero con la diferencia que el paso se tomaba como la distancia recorrida por un solo pie al caminar. Desde entonces, la milla ha tenido muchos cambios, que van desde 1 a 15 kilómetros, y a partir del acuerdo internacional de medidas de 1959 fue establecida una convención. Sin embargo existen tres distinciones de la milla.

5. SISTEMA TÉCNICO DE UNIDADES Sistema Técnico de Unidades. Se denomina así a cualquier sistema de unidades que asume como básicas las magnitudes: longitud, fuerza, tiempo y temperatura, con las unidades de medidas: metro o centímetro, kilopondio, segundo y kilocaloría o caloría, respectivamente.

El Sistema Técnico de Unidades también recibe los nombres de sistema gravitatorio o gravitacional de unidades y sistema terrestre de unidades. Es un sistema que está basado en el peso en la tierra. No existe un sistema técnico normalizado de modo 16

formal, pero normalmente se aplica este nombre al basado en el sistema métrico decimal y que toma el metro o el centímetro como unidad de longitud, el kilopondio como unidad de fuerza, el segundo como unidad de tiempo y la caloría o kilocaloría como unidad de cantidad de calor.

5.1 Unidades básicas La unidad de longitud es el metro: Metro (m): Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458. Centímetro (cm): Es el segundo submúltiplo del metro y equivale a la centésima parte de él. La unidad de fuerza es el kilopondio: Kilopondio (kp): Es la fuerza ejercida sobre una masa de 1 kg masa por la gravedad estándar en la superficie terrestre, esto es 9,80665 m/s2. La unidad de tiempo es el segundo: Segundo (s): Un segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a una temperatura de 0 K. La unidad de energía es la caloría: Caloría (cal): Se define como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar un grado celsius la temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de una atmósfera. Kilocaloría (kcal): Es un múltiplo que equivale a mil calorías.

5.2 Unidades derivadas La unidad de masa: Unidad técnica de masa (utm): definida como aquella masa que adquiere una aceleración de 1 m/s2 cuando se le aplica una fuerza de 1 kilopondio (o kilogramofuerza). 17

Unidad de Trabajo: Kilográmetro (kgm) o kilopondímetro (kpm):es el trabajo que realiza una fuerza 1 kilopondio o kilogramo-fuerza, cuando desplaza su punto de aplicación una distancia de 1 metro. Unidad de presión: Atmósfera técnica (at):cuyo valor se corresponde aproximadamente con la presión atmosférica normal, y es aproximadamente igual al del bar o baria (1 bar = 1,01972 kgf/cm2). El Sistema Internacional de Unidades, conocido por SI ha reemplazado al Sistema Técnico de Unidades nombrado también gravitacional, este último conocido por las siglas F L T, pero aún él es utilizado en los problemas de ingeniería, a pesar de que el peso de un cuerpo representa una fuerza que varía de un lugar a otro con la aceleración de la gravedad.

6. Bibliografía Auger, M. A. (Noviembre de 2012). Universidad Carlos III de Madrid. Obtenido de https://es.slideshare.net/alexfer123/sistemas-deunidades Garcia, A. F. (Enero de 2003). Unidades y medidas. Obtenido de http://www.sc.ehu.es. Gershtein, S. (1996). Medidas y Pesos. Obtenido de https://www.convertme.com/es/Imperial_and_US_Customary_Systems_Of_Weights_And_Measures .html Heather. (Mayo de 2013). Its the small things. Obtenido de https://heathermicrobiologyjackson.wordpress.com/ Joseleg. (Enero de 2012). CIencias de Joseleg. Obtenido de http://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2012/01/unidades-y-medidas.html Montenegro, E. (2017). Montenegro. Obtenido de http://montenegroeditores.com.mx/paginas/biblioteca/464/466/472/550 NIST. (Febrero de 1998). Physical Reference Data. Obtenido de http://physics.nist.gov/cuu/Units/index.html

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