Sistema Internacional de Unidades (SI)
El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el resultado de más de un siglo y medio de esfuerzos e investigaciones orientadas a simplificar y unificar el uso de unidades de medida. El primer paso sustantivo en esa dirección fue la creación del Sistema Métrico Decimal en tiempos de la Revolución Francesa en 1799.
Sobre la base del sistema métrico decimal y de las diferentes modificaciones que se fueron introduciendo a lo largo de los años, la 11º Conferencia General de Pesas y Medidas, en 1960, estableció un conjunto de recomendaciones al que se dio el nombre de "Sistema Internacional de Unidades", cuya abreviatura internacional es "SI". El Sistema Internacional de Unidades ha sido adoptado por la mayoría de los países y hoy constituye un lenguaje común en el mundo de las ciencias y la tecnología.
El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el resultado de más de un siglo y medio de esfuerzos e investigaciones orientadas a simplificar y unificar el uso de unidades de medida. El primer paso sustantivo en esa dirección fue la creación del Sistema Métrico Decimal en tiempos de la Revolución Francesa en 1799.
Sobre la base del sistema métrico decimal y de las diferentes modificaciones que se fueron introduciendo a lo largo de los años, la 11º Conferencia General de Pesas y Medidas, en 1960, estableció un conjunto de recomendaciones al que se dio el nombre de "Sistema Internacional de Unidades", cuya abreviatura internacional es "SI". El Sistema Internacional de Unidades ha sido adoptado por la mayoría de los países y hoy constituye un lenguaje común en el mundo de las ciencias y la tecnología.
Las unidades pueden ser básicas o derivadas
LAS UNIDADES BÁSICAS
Una unidad básica es la que no se puede definir de otra.
El Sistema Internacional define las unidades para un conjunto de 7 magnitudes básicas: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. La lista de estas unidades básicas, así como su nombre y símbolo, se muestran en la tabla1.
Una unidad básica es la que no se puede definir de otra.
El Sistema Internacional define las unidades para un conjunto de 7 magnitudes básicas: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. La lista de estas unidades básicas, así como su nombre y símbolo, se muestran en la tabla1.
Magnitud | Nombre | Símbolo |
longitud | metro | m |
masa | kilogramo | kg |
tiempo | segundo | s |
temperatura termodinámica | kelvín | K |
intensidad de corriente eléctrica | ampere | A |
intensidad luminosa | candela | cd |
cantidad de sustancia | mol | mol |
UNIDADES DERIVADAS
A partir de las unidades básicas, es posible obtener unidades para otras magnitudes mediante el simple procedimiento de combinar algebraicamente las unidades fundamentales.
De esta forma, por ejemplo, se obtienen unidades para la velocidad (m/s), para el área( m2), para el volumen (m3), para la densidad (kg/m3), etc.
A partir de las unidades básicas, es posible obtener unidades para otras magnitudes mediante el simple procedimiento de combinar algebraicamente las unidades fundamentales.
De esta forma, por ejemplo, se obtienen unidades para la velocidad (m/s), para el área( m2), para el volumen (m3), para la densidad (kg/m3), etc.
En la tabla 2 muestra algunos ejemplos de unidades derivadas
Tabla 2 Ejemplos de unidades derivadas
| Magnitud | Nombre | Símbolo |
| ángulo plano | radián | rad |
| área | m2 | |
| volumen | m3 | |
| velocidad | m/s | |
| densidad | kg/m3 | |
| frecuencia | hertz | Hz |
| fuerza | Newton | N |
| energía, trabajo, calor | joule | J |
| potencia | watt | w |
| carga eléctrica | coulomb | C |
| diferencia de potencial | volt | V |
| temperatura Celsius | grado Celsius | °C |
EMPLEO DE UNIDADES QUE NO PERTENECEN Al, SI
El Comité Internacional de Pesas y Medidas reconoce, asimismo, que ciertas unidades, aun cuando no forman parte del SI, se emplean con tanta frecuencia que conviene conservarlas.
La tabla 3 muestra algunas de estas unidades.
Tabla 3
Algunas unidades que pueden ser usadas junto con las unidades del sistema internacional
Algunas unidades que pueden ser usadas junto con las unidades del sistema internacional
Magnitud | Nombre | Símbolo | Equivalencia en unidades SI |
tiempo | minuto | min | 1 min = 60 s |
tiempo | hora | h | 1 h = 3 600 s |
tiempo | día | d | 1 d = 86 400 s |
ángulo plano | grado | º | 1° =In / 180) rad |
ángulo plano | minuto | ' | 1’ = (n / 10 800) rad |
ángulo plano | segundo | " | 1” = (n / 648 000)rad |
volumen | litro | L | 1 L = 10-3 m3 |
masa | tonelada | t | 1 t = 103 kg |
Múltiplos y submúltiplos de las unidades básicas
Las unidades métricas tienen múltiplos y submúltiplos cuyo nombre se forma ante poniendo prefijos al de la unidad correspondiente.
Si antepones el prefijo kilo a la palabra gramo obtendrás kilogramos (kg), 1.000 gramos. Si lo antepones a la palabra metro obtendrás kilómetro (km), 1.000 metros.
SI antepones el prefijo mili delante de gramo, obtendrás miligramo (mg), la milésima parte de un gramo.
Si antepones el prefijo centi delante de metro se obtiene submúltiplo centímetro.
Si antepones el prefijo kilo a la palabra gramo obtendrás kilogramos (kg), 1.000 gramos. Si lo antepones a la palabra metro obtendrás kilómetro (km), 1.000 metros.
SI antepones el prefijo mili delante de gramo, obtendrás miligramo (mg), la milésima parte de un gramo.
Si antepones el prefijo centi delante de metro se obtiene submúltiplo centímetro.
Tabla 4 Algunos prefijos para los múltiplos de las unidades básicas
Prefijo | Factor | Equivalencia | Símbolo |
giga | 109 | 1.000.000.000 | G |
mega | 106 | 1.000.000 | M |
kilo | 103 | 1.000 | k |
hecto | 102 | 100 | h |
deca | 101 | 10 | da |
Tabla 5 Algunos prefijos para los submúltiplos de las unidades básicas
Prefijo | Factor | Equivalencia | Símbolo |
deci | 10-1 | 0,1 | d |
centi | 10-2 | 0,01 | c |
mili | 10-3 | 0,001 | m |
Prefijo + unidad básica | Nombre | Símbolo |
kilo + metro | kilómetro | km |
hecto + metro | hectómetro | hm |
deca + metro | decámetro | dam |
deci + metro | decímetro | dm |
centi + metro | centímetro | cm |
mili + metro | milímetro | mm |
mili + litro | mililitro | ml |
kilo + gramo | kilogramo | kg |
NORMAS Y RECOMENDACIONES ACERCA DE LA ESCRITURA DE UNIDADES
El Comité Internacional de Pesas y Medidas formuló, asimismo, algunas recomendaciones relativas a la escritura del nombre y del símbolo de las diferentes unidades. Entre ellas, conviene destacar las siguientes:
• El nombre de las unidades se escribe siempre con minúsculas.
(Ejemplos: metro, ampere, newton, etc.).
• En cuanto al símbolo, si no se deriva de un nombre propio, se utilizan letras minúsculas. Se exceptúa el símbolo correspondiente a la unidad "litro", que es una "L" mayúscula. (Ejemplos: m, kg, s, etc.).
• Si el símbolo se deriva de un nombre propio, se utilizan letras mayúsculas para la primera letra. (Ejemplos: N, J, Hz, etc.).
• Los símbolos no van seguidos de puntos y no cambian en plural.
Para expresar el cuociente entre dos unidades se puede usar un trazo inclinado, un trazo horizontal o potencias negativas.
Para expresar el cuociente entre dos unidades se puede usar un trazo inclinado, un trazo horizontal o potencias negativas.
Formas de expresar el cuociente entre unidades
Mediante un trazo inclinado m/s
Mediante un trazo horizontal m
s
Mediante potencias negativas ms-1
s
Mediante potencias negativas ms-1
El metro es la unidad de longitud.
Las unidades se definen a partir de una norma prototipo. El metro se definió originalmente como la diezmillonésima (1 /10.000.000) parte del cuadrante del meridiano terrestre que pasa por París, patrón que no se puede destruir. Los .geodestas tardaron ocho años en medir con precisión la longitud del arco terrestre entre Dunquerque y Mont Juich, Barcelona, para, a partir de ella, calcular la longitud del cuadrante completo. A continuación se fabricó una barra de platino, con la máxima precisión que se podía obtener en esa época, para usarlo como metro patrón. Se eligió el platino por su gran resistencia a la corrosión. Esta barra se presentó al gobierno francés en 1799 y sirvió como patrón para la fabricación de otras más. Durante casi todo el siglo XIX se usó como el metro patrón.
Hacia fines del siglo XIX, muchos científicos reconocieron la necesidad de una medida internacional de longitud y se, fundó para tal efecto la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, con sede en territorio internacional, en Sévres, en las cercanías de París. Su primer acuerdo fue construir un nuevo metro patrón en una barra de platino e iridio, que es menos sensible que el platino a los cambios de temperatura. Este nuevo modelo recibió el nombre de metro patrón internacional y se conserva en la bóveda de dicha oficina internacional. Se distribuyeron copias, entre las naciones que forman parte de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas.
Simultáneamente a la preparación de las barras de platino-iridio, Albert Michelson, físico norteamericano, demostró que se podía definir un patrón de longitud a partir de la longitud de onda invariable, de una luz de un color específico. Tomando como base el estudio anterior, sólo en 1960 se redefinió el metro (m) como 1.650.763,73 veces la longitud de onda de la luz de color rojo anaranjado que emite el gas kriptón 86, cuando pasa a través de él una corriente eléctrica en determinadas condiciones.
Este metro patrón resulta práctico e invariable y permite mediciones con una precisión de una cienmillonésima de metro.
A partir de 1983 se define como " la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299,792,458 segundos"
Múltiplos del metro | Submúltiplos el metro |
1 kilómetro 1 km = 1.000 m | 1 metro = 1.000 milímetros mm |
1 hectómetro 1 hm = 100 m | 1 metro = 100 centímetros cm |
1 decámetro 1 dam = 10 m | 1 metro = 10 decímetros dm |
El kilogramo es la unidad métrica de masa.
Los mismos científicos que nombraron y definieron al metro como unidad da longitud se dedicaron también a definir una unidad de masa y decidieron basarla masa .patrón en el metro patrón, es decir, definir la masa a partir de la longitud.
En principio, esta relación parece imposible, pero puede hacerse, aunque se requiere un paso intermedio. Todo objeto ocupa un espacio y tiene 3 dimensiones. El paso intermedio consiste en seleccionar una unidad de volumen; una vez hecho esto, la masa de una sustancia determinada que ocupe un volumen determinado, se puede tomar como patrón.
Sé eligió como sustancia el agua pura y como unidad de volumen el centímetro de un centímetro cúbico (1 cm3) de agua pura.
Como el agua se evapora fácilmente, no es práctico construir el patrón masa con 1 cm de agua. En su lugar, se pensó utilizar el platino, el material más satisfactorio en esta época, pero un volumen de platino con una masa de un gramo resulta demasiado pequeño para constituir un patrón práctico. Con una masa mayor es más fácil obtener copias exactas. Por esta razón se decidió construir una masa de platino de mil gramos, al que se llamó kilogramo (kg).
Hoy en día, el kilogramo oficial, reconocido internacionalmente,.es un cilindro de platino-iridio que se conserva en Francia, de cual cada nación tiene una copia. Se define kilogramo corno la masa de este cilindro, y el gramo es la milésima parte (1/1000) de este prototipo internacional Su masa río es exactamente igual a la de 1 cm. de agua pura, pero es muy parecida que se conserva en el Museo de Pesas y Medidas en París". En la actualidad se intenta definir de forma más rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomos.
Los mismos científicos que nombraron y definieron al metro como unidad da longitud se dedicaron también a definir una unidad de masa y decidieron basarla masa .patrón en el metro patrón, es decir, definir la masa a partir de la longitud.
En principio, esta relación parece imposible, pero puede hacerse, aunque se requiere un paso intermedio. Todo objeto ocupa un espacio y tiene 3 dimensiones. El paso intermedio consiste en seleccionar una unidad de volumen; una vez hecho esto, la masa de una sustancia determinada que ocupe un volumen determinado, se puede tomar como patrón.
Sé eligió como sustancia el agua pura y como unidad de volumen el centímetro de un centímetro cúbico (1 cm3) de agua pura.
Como el agua se evapora fácilmente, no es práctico construir el patrón masa con 1 cm de agua. En su lugar, se pensó utilizar el platino, el material más satisfactorio en esta época, pero un volumen de platino con una masa de un gramo resulta demasiado pequeño para constituir un patrón práctico. Con una masa mayor es más fácil obtener copias exactas. Por esta razón se decidió construir una masa de platino de mil gramos, al que se llamó kilogramo (kg).
Hoy en día, el kilogramo oficial, reconocido internacionalmente,.es un cilindro de platino-iridio que se conserva en Francia, de cual cada nación tiene una copia. Se define kilogramo corno la masa de este cilindro, y el gramo es la milésima parte (1/1000) de este prototipo internacional Su masa río es exactamente igual a la de 1 cm. de agua pura, pero es muy parecida que se conserva en el Museo de Pesas y Medidas en París". En la actualidad se intenta definir de forma más rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomos.
1 kilo = 1.000 gramos
½ kilo = 500 gramos
¼ Kilo = 250 gramos
1/8 Kilo = 125 gramos
½ kilo = 500 gramos
¼ Kilo = 250 gramos
1/8 Kilo = 125 gramos
El segundo es la unidad métrica de tiempo
Su primera definición fue: "el segundo es la 1/86,400 parte del día solar medio". Pero con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio (alrededor de 5ms por año), y en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes atómicas. Desde 1967 se define como "la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".
Su primera definición fue: "el segundo es la 1/86,400 parte del día solar medio". Pero con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio (alrededor de 5ms por año), y en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes atómicas. Desde 1967 se define como "la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".
1 hora = 60 minutos
1 hora = 3.600 segundos
1 minuto = 60 segundo
1 hora = 3.600 segundos
1 minuto = 60 segundo
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