LOS SISTEMAS DE UNIDADES

LOS SISTEMAS DE UNIDADES

Existen 3 básicamente tres tipos de sistemas de unidades, que son: el SI (Sistema Internacional), el Inglés, el Técnico (Europeo e Inglés), el C.G.S y el M.K.S

* El Sistema Internacional de Unidades se basa en la selección de siete unidades base bien definidas las cuales se consideran dimensionalmente independientes: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, el mol y la candela.

* El Sistema Ingles se basa en el pie, la libra y el segundo.

* El C.G.S se basa en el centímetro, el gramo y el segundo

* El M.K.S es muy parecido al SI y tiene como base al metro, kilogramo y el segundo.

Además de las unidades base, existen también las unidades derivadas. Estas unidades se forman a partir de un producto de potencias de las unidades base. Los nombres y símbolos de algunas unidades derivadas de las unidades base pueden ser reemplazados por nombres y símbolos especiales que a su vez pueden ser empleados para formar expresiones y símbolos de otras unidades derivadas.

El SI está estructurado bajo un sistema de magnitudes (principales y secundarias), unidades y medidas:

* Magnitud.- es todo ente abstracto que puede ser medido.

* Unidad.- es un patrón arbitrario de medida que se acepta internacionalmente.

* Medida.- Es la comparación de una magnitud con otra de la misma especie, que arbitrariamente se toma como unidad, la magnitud de una cantidad física se expresa mediante un número de veces la unidad de medida.

Los múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI, que resultan de la combinación de las unidades del SI con los prefijos del SI, se designan por su nombre completo: múltiplos y submúltiplos decimales del SI de unidades.

A continuación está un cuadro en el que se pueden comparar las principales magnitudes entre los diferentes sistemas:

Magnitudes

Sistema Absoluto

Sistema Técnico

SI - M.K.S

C.G.S

F.P.S

Europeo

Inglés

Longitud

m

cm

pie

m

pie

Masa

Kg

g

lb

UTM

slug

Tiempo

s

s

s

s

s

Temperatura

ºK

ºC

ºF

ºR

Intensidad Luminosa

cd

Corriente Eléctrica

A

Cantidad de sustancia

mol

Fuerza

N = Kg.m/s2

Dina = g.cm/s2

Poundal = lb.pie/s2

kg.f

lb.f

Velocidad

m/s

cm/s

pie/s

m/s

pie/s

Aceleración

m/s2

cm/s2

pie/s2

m/s2

pie/s2

Trabajo o Energía

J = N.m

ergio = dina.cm

poundal.pie

kg.f.m

lb.f.pie

Potencia

W = J/s

ergio/s

poundal.pie/s

kg.f.m/s

lb.f.pie/s

Presión

Pa = N/m2

dina/cm2

poundal/pie2

Calor

cal

cal

BTU

Si hacemos un análisis de las dimensiones de cada una de las unidades de una misma magnitud en los diferentes sistemas podremos ver que coinciden, a esto se lo llama análisis dimensional y es muy útil en el caso de que una expresión contenga varias unidades y queramos simplificar la misma en una expresión más simple.

Unidades Base

Masa

kilogramo

kg

El kilogramo equivale a la masa del kilogramo patrón internacional.

Longitud

metro

m

El metro equivale a 1650763.73 veces la longitud de onda de la radiación emitida por los átomos del nucleido 86Kr, en la transición entre el estado 5d5 y el estado 2p10, propagándose en el vacío.

Tiempo

segundo

s

El segundo equivale a 9192631770 veces el período de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles de la estructura hiperfina del estado fundamental de los átomos de nucléido 133Cs.

Corriente

eléctrica

amperio

A

El amperio equivale a la intensidad de una corriente eléctrica constante en el tiempo que, al circular en el vacío por dos conductores paralelos situados a un metro de distancia, rectilíneos e infinitos, de sección circular y despreciable, da lugar a una fuerza de atracción mutua entre los conductores de 2 x 10-7 neutronios por metro.

Intensidad

luminosa

candela

cd

La candela es la intensidad de luz que emite 1/600000 metros cuadrados de la superficie de un cuerpo negro a una temperatura correspondiente a la solidificación del platino a una presión de 101325 neutronios por metro cuadrado, y perpendicular a su superficie.

Cantidad de sustancia

mol

mol

El mol equivale a la cantidad de materia de un sistema constituido por tantas partículas como átomos contiene 12/1000 kilogramos de nucleido del carbono 12C.

Temperatura

termodinámica

kelvin

K

El kelvin equivale a la 273.16-ava parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (aprox. 0.01 ºC)

Unidades Derivadas

Ciertas unidades derivadas han recibido unos nombres y símbolos especiales. Estas unidades pueden así mismo ser utilizadas en combinación con otras unidades base o derivadas para expresar unidades de otras cantidades. Estos nombre y símbolos especiales son una forma compacta para expresar unidades de uso frecuente.

Magnitud derivada

Nombre

Símbolo

Sistema Técnico

Análisis Dimensional

ángulo plano

radian

rad

rad

L×L-1 = 1

ángulo sólido

stereorradián

sr

sr

L2×L-2=1

frecuencia

hertz

Hz

s-1

T-1

fuerza

newton

N

Kilopondio

L.M.T-2

presión, esfuerzo

pascal

Pa

……

L-1.M.T-2

energía, trabajo

julio

J

Kilopondímetro

L2.M.T-2

potencia, flujo de energía

watt

W

Kpm/s

L2.M.T-3

carga eléctrica, cantidad de electricidad

culombio

C

C (A.s)

T.I

diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz

voltio

V

V

L2.M.T-3.I-1

capacitancia

faradio

F

C/V

L-2.M-1.T4.I2

resistencia eléctrica

ohmio

W

V/A

L2.M.T-3.I-2

conductancia eléctrica

siemens

S

A/V

L-2.M-1.T3.I2

flujo magnético

weber

Wb

V/s

L2.M.T-2.I-1

densidad de flujo magnético

tesla

T

Wb/m2

M.T-1.I-1

inductancia

henry

H

Wb/A

L2.M.T-2.I-2

temperatura Celsius

grados Centígrados

°C

q

flujo luminoso

lumen

lm

cd.sr

L2.L2.cd=cd

radiación luminosa

lux

lx

lm/m2

L2.L-4.cd=L-2.cd

actividad (radiación ionizante)

beequerel

Bq

T-1

...