Sistema Internacional De Unidades

Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas. Son las que se utilizan para expresar las magnitudes físicas consideradas básicas a partir de las cuales se determinan las demás:1

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

Longitud

L metro

m Se define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío.

Tiempo

T segundo

s Se define fijando el valor de la frecuencia de la transición hiperfina del átomo de cesio.

Masa

M kilogramo

kg Es la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres, Francia. Equivale aproximadamente a la masa de un litro de agua pura a 14'5 °C o 286'75 K.

Intensidad de corriente eléctrica

I amperio

A Se define fijando el valor de constante magnética.

Temperatura

Θ kelvin

K Se define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia

N mol

mol Se define fijando el valor de la masa molar del átomo de 12C a 12 gramos/mol. Véase también número de Avogadro.

Intensidad luminosa

J candela

cd Véanse también conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física.

De las unidades básicas existen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión «kilo» indica ‘mil’. Por lo tanto, 1 km equivale a 1000 m, del mismo modo que «mili» significa ‘milésima’ (parte de). Por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.

Equivalencia

• Metro (m). Unidad de longitud.

Definición: un metro es la longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo.

• kilogramo (kg). Unidad de masa.

Definición: un kilogramo es una masa igual a la de un cilindro de 39 milímetros de diámetro y de altura, de una aleación de 90% de platino y 10% de iridio, ubicado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres, Francia.

• Segundo (s). Unidad de tiempo.

Definición: un segundo 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.

• Amperio (A). Unidad de intensidad de corriente eléctrica.

Definición: 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.

• Kelvin (K). Unidad de temperatura termodinámica.

Definición: un kelvin es la temperatura termodinámica correspondiente a 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

• Mol (mol). Unidad de cantidad de sustancia.

Definición: Es la 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.

• Candela (cd). Unidad de intensidad luminosa.

Definición: una candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5,4 • 1014 hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios porestereorradián.

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.

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 kilogramo 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.2

• 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.

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