SISTEMA DE UNIDADES

INTRODUCCION:

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.

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

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).

La dinámica de Newton, también llamada dinámica clásica, sólo se cumple en los sistemas de referencia inerciales (que se mueven a velocidad constante; la Tierra, aunque gire y rote, se trata como tal a efectos de muchos experimentos prácticos). Solo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz (que no se acerquen a los 300.000 km/s); la razón estriba en que cuanto más cerca esté un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurriría en los sistemas de referencia no-inerciales), más posibilidades hay de que incidan sobre el mismo una serie de fenómenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias, que añaden términos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí. El estudio de estos efectos (aumento de la masa y contracción de la longitud, fundamentalmente) corresponde a la teoría de la relatividad especial, enunciada por Albert Einstein en 1905.

Sistema de Unidades.

Es el conjunto de unidades tomadas como referencia en las diferentes conferencias de pesas y medidas: entre las más usadas tenemos.

Absoluto:

El sistema absoluto esta compuesta por 4 magnitudes fundamentale, mintras que el tecnico solo posee 3. A continuancion presentamos un cuadro mostrando las magnitudes coorepondientes a las magnitudes fundamentales y algunas de las mas importantes unidades derivadas de estos sistemas:

M.K.S : metro, kilogramo y segundo

c.g.s : Sistema Cegesimal de Unidades

Técnico o gravitatorio:

Sistema Internacional de Unidades

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.

El Sistema internacional de Unidades es una forma aceptada internacionalmente de utilización de las unidades de medida de las magnitudes físicas de los cuerpos. En el Sistema Internacional de unidades existen 7 magnitudes fundamentales, 2 magnitudes auxiliares o complementarias y diversas magnitudes derivadas.

Por su naturaleza pueden ser Magnitudes escalares, vectoriales y tensoriales.

• Las Magnitudes escalares son aquellas magnitudes que quedan definidas mediante un número acompañado de su unidad.

Ejemplos: la longitud, el volumen, la masa.

• Las Magnitudes vectoriales: son magnitudes que no quedan definidas sólo por un número real y su unidad, sino que también requieren el conocimiento de una dirección y un sentido.

Ejemplos: velocidad, aceleración, fuerza.

• Las magnitudes tensoriales son aquellas que poseen un módulo, múltiples direcciones y sentidos normales a toda superficie.

Ejemplo: Presión hidrostática, esfuerzos axiales, tangenciales,

etc.

1. UNIDADES BÁSICAS O FUNDAMENTALES:

Se trata de las unidades que se han conviene considerar cómo independientes desde el punto de vista dimensional:

Una Magnitud Fundamental es aquella que no puede definirse con respecto a las otras magnitudes y que en principio se pueden determinar mediante una medida

directa.

La Longitud

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

La Masa

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.

El Tiempo

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.

La Corriente eléctrica

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

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 Celsius2 ).

Cantidad de sustancia

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

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.

Magnitudes auxiliares

Magnitud unidad símbolo ecuación dimensional

Angulo plano radián rad 1

Angulo solido estereorradián sr 1

Unidades derivadas

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.

Una Magnitud Fundamental es aquella que no puede definirse con respecto a las otras magnitudes y que en principio se pueden determinar mediante una medida directa.

• Entendemos por magnitudes derivadas aquellas magnitudes que se pueden definir a partir de las magnitudes fundamentales a través de una ley física.

ANALISIS DIMENSIONAL

Es un proceso matemático que consiste en expresar las magnitudes físicas derivadas en función de las fundamentales, se realiza con dos objetivos principales:

-Verificar la validez o falsedad de la correlación entre las dimensiones en una ecuación física.

-Obtener formulas empíricas.

PROPIEDADES:

Sean A, B, C, D magnitudes físicas y K, n, B constantes numéricas y utilizando la nomenclatura

A: magnitud A

[A]: dimensión de la magnitud A. Decimos:

1) Principio de Homogeneidad:

La suma o resta de magnitudes análogas, da como resultado otra magnitud de la misma naturaleza. Asi:

7 + 7 kg +

8 8 s

3 3 a

MATEMATICAMENTE POSIBLE ¡ABSURDO!

De lo mencionado anteriormente podemos deducir que:

Si la ecuación: A = B + C – D es dimensionalmente correcto.

Lo que significa que si por ejemplo B es una longitud, para poderse sumar con C, esta también debe ser una longitud; si luego restamos con D, también debemos tener la certeza que D es longitud y por consiguiente el resultado A también será longitud.

Esto se cumplirá cada vez que sumemos o restemos ya que es imposible que sumemos o restemos longitudes con tiempos o con masas por ejemplo.

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