El sistema internacional de unidades (SI)

Sistema Internacional de Unidades

«SI» redirige aquí. Para otras acepciones, véase si.

En rojo se destacan los tres únicos países (Birmania, Liberia y Estados Unidos) que en su legislación no han adoptado el Sistema Internacional de Unidades como prioritario o único.

El Sistema Internacional de Unidades (del francés Le Système International d'Unités), abreviado SI, es el sistema de unidades que se usa en casi todos los países.

Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y por ello también se conoce como «sistema métrico», especialmente por las personas de más edad y en las pocas naciones donde aún no se ha implantado para uso cotidiano.

Se instauró en 1960, en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.

Una de las características trascendentales, que constituye la gran ventaja del Sistema Internacional, es que sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales. Excepción única es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, definida como «la masa del prototipo internacional del kilogramo», un cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas.1

Las unidades del SI constituyen referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medición, a las cuales están referidas mediante una concatenación interrumpida de calibraciones o comparaciones.

Esto permite lograr equivalencia de las medidas realizadas con instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares distantes y, por ende, asegurar —sin necesidad de duplicación de ensayos y mediciones— el cumplimiento de las características de los productos que son objeto de transacciones en el comercio internacional, su intercambiabilidad.

Entre los años 2006 y 2009 el SI se unificó con la norma ISO 31 para instaurar el Sistema Internacional de Magnitudes (ISO/IEC 80000, con las siglas ISQ).

Índice

• 1 Unidades básicas (fundamentales)

• 2 Unidades derivadas

o 2.1 Ejemplos de unidades derivadas

o 2.2 Definiciones de las unidades derivadas

 2.2.1 Unidades con nombre especial

 2.2.2 Unidades aceptadas por el SI

 2.2.3 Unidades derivadas sin nombre especial

• 3 Normas ortográficas relativas a los símbolos

• 4 Normas ortográficas referentes a los nombres

• 5 Normas referentes a los números

• 6 Tabla de múltiplos y submúltiplos

• 7 Legislación acerca del uso del SI

• 8 Referencias

o 8.1 Notas

• 9 Enlaces externos

Unidades básicas (fundamentales)

Artículo principal: Unidades básicas del Sistema Internacional

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan las demás (derivadas):2

Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolo de la unidad Definición

Longitud

L metro

M Longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo.

Masa

M kilogramo3

kg Masa de un cilindro de diámetro y altura 39 milímetros, aleación 90% platino y 10% iridio, custodiado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, Francia. Aproximadamente la masa de un litro de agua pura a 14,5 °C o 286,75 K.

Tiempo

T segundo

S Duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación de transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Corriente eléctrica

I ampere o amperio

A Un amperio 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 newtons por metro de longitud.

Temperatura

Θ kelvin

K 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. El cero de la escala Kelvin coincide con el cero absoluto (−273,15 grados Celsius4 ).

Cantidad de sustancia

N mol

mol Cantidad de materia que hay en tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kg del isótopo carbono-12. Si se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales: átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos específicos de tales partículas.

Véase masa molar del átomo de 12C a 12 gramos/mol. Véase número de Avogadro.

Intensidad luminosa

J candela

Cd Intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5,4•1014 Hz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.

Véanse lumen, lux, iluminación física.

Las unidades pueden llevar Prefijos del Sistema Internacional, que van de 1000 en 1000: múltiplos (ejemplo kilo indica mil; 1 km= 1000 m), submúltiplos (ejemplo mili indica milésima; 1 mA=0,001 A).

Múltiplos (en mayúsculas a partir de Mega): deca(da), hecto(h), kilo(k), mega(M), giga(G), tera(T), peta(P), exa(E), zetta(Z), yotta(Y).

Submúltiplos (en minúsculas): deci(d), centi(c), mili(m), micro(μ), nano(n), pico(p), femto(f), atto(a), zepto(z), yocto(y).

Unidades derivadas

Artículo principal: Unidades derivadas del Sistema Internacional

Mediante esta denominación se hace referencia a las unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas básicas.

No se debe confundir este concepto con los de múltiplos y submúltiplos, que se utilizan tanto en las unidades básicas como en las derivadas, sino que siempre se le ha de relacionar con las magnitudes expresadas.

Si éstas son longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de substancia o intensidad luminosa, se trata de una magnitud básica. Todas las demás son derivadas.

Ejemplos de unidades derivadas

• Unidad de volumen o metro cúbico, resultado de combinar tres veces la longitud.

• Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar masa (magnitud básica) con volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cúbico. Carece de nombre especial.

• Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza = masa × aceleración). La masa es una de las magnitudes básicas; la aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg • m • s-2) es derivada, de nombre especial: newton.5

• Unidad de energía. Es la energía necesaria para mover un objeto una distancia de un metro aplicándole una fuerza de un newton; es decir, fuerza por distancia. Se le denomina julio (unidad) (en inglés, joule). Su símbolo es J. Por tanto, J = N • m.

En cualquier caso, mediante las ecuaciones dimensionales correspondientes, siempre es posible relacionar unidades derivadas con básicas.

Definiciones de las unidades derivadas

Unidades con nombre especial

• Hertz o hercio (Hz). Unidad de frecuencia.

Definición: un hercio es un ciclo por segundo.

• Newton (N). Unidad de fuerza.

Definición: un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto cuya masa sea de 1 kg.

• Pascal (Pa). Unidad de presión.

Definición: un pascal es la presión normal (perpendicular) que una fuerza de un newton ejerce sobre una superficie de un metro cuadrado.

• Vatio (W). Unidad de potencia.

Definición: un vatio es la potencia que genera una energía de un julio por segundo. En términos eléctricos, un vatio es la potencia producida por una diferencia de potencial de un voltio y una corriente eléctrica de un amperio.

• Culombio (C). Unidad de carga eléctrica.

Definición: un culombio es la cantidad de electricidad que una corriente de un amperio de intensidad transporta durante un segundo.

• Voltio (V). Unidad de potencial eléctrico y fuerza electromotriz.

Definición: diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de una intensidad de un amperio utiliza un vatio de potencia.

• Ohmio (Ω). Unidad de resistencia eléctrica.

Definición: un ohmio es la resistencia eléctrica existente entre dos puntos de un conductor cuando -en ausencia de fuerza electromotriz en éste- una diferencia de potencial constante de un voltio aplicada entre esos dos puntos genera una corriente de intensidad de un amperio.

• Siemens (S). Unidad de conductancia eléctrica.

Definición: un siemens es la conductancia eléctrica existente entre dos puntos de un conductor de un ohmio de resistencia.

• Faradio (F). Unidad de capacidad eléctrica.

Definición: un faradio es la capacidad de un conductor que con la carga estática de un culombio adquiere una diferencia de potencial de un voltio.

• Tesla (T). Unidad de densidad de flujo magnético e intensidad de campo magnético.

Definición: un tesla es una inducción magnética uniforme que, repartida normalmente sobre una superficie de un metro cuadrado, a través de esta superficie produce un flujo magnético de un weber.

• Weber (Wb). Unidad

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