Sistema Internacional de Unidades ¡Desastres Famosos de la Conversión! Cuando los controladores de la nave JPL encendieron los propulsores del Mars Climate Orbiter para impulsarlo hacia su órbita, esta nave espacial de 125 millones de dólares descendió en la atmósfera del planeta rojo y explotó en pedazos. ¿Cuál fue la razón? 1 2 • Los ingenieros habían dado a JPL la fuerza de los propulsores en libras fuerza (unidad del sistema inglés). En JPL asumieron que los datos estaban en newtons (unidad del Sistema Internacional). • Una libra-fuerza equivale a 4,45 N, así que los controladores habían dado a la nave un empuje cuatro veces más fuerte del que debió haber sido. Fuente: www.space.com/news/mco_report-b_991110.html www.solarsystem.nasa.gov/whatsnew/news-mco.html Sistema Internacional de Unidades (SI) Nota • Una definición incorrecta de la unidad arroja resultados diferentes. En el ejemplo: Necesidad de establecer una única unidad de medida para una magnitud dada, de modo que la información sea comprendida por todas las personas . Historia del Sistema Internacional Universalización del Sistema Métrico Decimal: 1875 17 países firman un tratado internacional denominado la Convención del Metro. Se conforma la Con el desarrollo Conferencia de la ciencia y la General de Pesas y tecnología, nuevas Medidas (CGPM) magnitudes se van como máxima sumando al autoridad en sistema métrico materia de decimal. metrología. Sistema Internacional El nombre y la abreviatura son adoptados a través de la resolución 12 de la undécima Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1960. Uso obligatorio. Ley Nº 5292 del 9 de agosto de 1973. Uso del SI, en unidades básicas, derivadas y suplementarias de medición. LACOMET Sistema Nacional de la Calidad Metrología LACOMET Reglamentación ORT Normalización INTECO Acreditación ECA Sistema Internacional de Unidades (SI) Definiciones Sistema Internacional de Unidades (SI) • Sistema de unidades basado en el Sistema Internacional de Magnitudes, con nombres y símbolos de las unidades, y con una serie de prefijos con sus nombres y símbolos, así como reglas para su utilización, adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) LACOMET - 09/09/2010 9 Sistema Internacional de Unidades (SI) Magnitud • Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que se puede identificar cualitativamente y determinar cuantitativamente. Sistema Internacional de Unidades (SI) Longitud Masa Ejemplos Tiempo Magnitud básica • Cualquier magnitud que, en un sistema de magnitudes, es aceptada como independiente de las otras. Sistema Internacional de Unidades (SI) Magnitud derivada • Magnitud definida en un sistema de magnitudes, como función de las magnitudes básicas. Sistema que contenga las magnitudes básicas de longitud. Área (m2) y Volumen (m3) Sistema que contenga las magnitudes básicas de cantidad de sustancia y magnitudes derivadas de volumen. Concentración (mol/m3) Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidad de medida • Magnitud escalar real, definida y adoptada por convenio, con la que se puede comparar cualquier otra magnitud de la misma naturaleza para expresar la relación entre ambas mediante un número Las unidades de medida tienen asignados convencionalmente nombres y símbolos Sistema Internacional de Unidades (SI) Sistema de Unidades • Conjunto de unidades de base y unidades derivadas, sus múltiplos y submúltiplos, definido conforme a reglas dadas, para un sistema de magnitudes dado Sistema Internacional de Unidades (SI) Magnitudes y Unidades valor de la magnitud • masa = 10,5 kg = magnitud valor numérico símbolo de la magnitud de la unidad valor de la magnitud 10 500 g El valor de una magnitud es un valor numérico multiplicado por la unidad. El valor numérico depende de la unidad. El valor de la magnitud es independiente. Unidades Base Magnitud longitud Nombre Símbolo metro m masa kilogramo kg tiempo segundo s corriente eléctrica ampère A kelvin K cantidad de sustancia mol mol intensidad luminosa candela cd temperatura termodinámica Unidades Derivadas Magnitud Nombre Símbolo metro cuadrado metro cúbico m2 m3 radián esterradián rad sr velocidad metro por segundo m/s aceleración metro por segundo al cuadrado m/s2 superficie volumen ángulo plano ángulo sólido concentración (de cantidad de sustancia) mol por metro cúbico mol/m3 Unidades Derivadas Expresión en otras Unidades (SI) Nombre de Unidad (SI) Derivada Símbolo Expresión en Unidades (SI) de Base hertz Hz s-1 newton N kg·m·s-2 presión, tensión mecánica pascal Pa kg·m-1·s-2 N/m2 trabajo, energía joule J kg·m2·s-2 Nm potencia watt W kg·m2·s-3 J/s coulomb C A·s volt V kg·m2·A-1·s-3 W/A capacitancia eléctrica faraday F A2·s4·kg-1·m-2 C/V conductancia eléctrica siemens S A2·kg-1·m-2 A/V ohm kg·m2·A-2·s-3 V/A Magnitud frecuencia fuerza carga eléctrica potencial eléctrico resistencia eléctrica Múltiplos y Submúltiplos Prefijo yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto LACOMET - 09/09/2010 yocto Símbolo Factor Y Z E P T G M k h da d c m μ n p f a z y 1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24 Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 1. Los símbolos de las unidades deben escribirse en tipos de caracteres romanos rectos y no, por ejemplo, en caracteres oblicuos ni con letras cursivas. m Pa m Pa Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 2. El símbolo de las unidades se inicia con minúscula a excepción hecha de las que derivan de nombres propios. No utilizar abreviaturas. metro m segundo s ampère A pascal Pa Mtr Seg Amp. pa Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 3. En los símbolos, la sustitución de una minúscula por una mayúscula no debe hacerse ya que puede cambiar el significado. 5 km: para indicar 5 kilómetros 5 Km: porque significa 5 kelvin metro Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 4. En la expresión de una magnitud, los símbolos de las unidades se escriben después del valor numérico completo, dejando un espacio entre el valor numérico y el símbolo. Solamente en el caso del uso de los símbolos del grado, minuto y segundo de ángulo plano, no se dejará espacio entre estos símbolos y el valor numérico. 253 m 5 °C 5° 253m 5°C 5° Escritura Correcta (SI) No Descripción 5. Los símbolos de las unidades se escriben sin punto final y no deben pluralizarse para no utilizar la letra “s” que por otra parte representa al segundo. En el primer caso existe una excepción: se pondrá punto si el símbolo finaliza una frase o una oración. Escribir No escribir 50 mm 50 kg 50 mm. 50 kgs Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 7. Cuando haya confusión con el símbolo l de litro y la cifra 1, se puede escribir el símbolo L, aceptado para representar a esta unidad por la Conferencia General de Pesas y Medidas. 11 L (para indicar 11 litros) 11 l (para indicar 11 litros) LACOMET - 09/09/2010 Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 8. Las unidades no se deben representar por sus símbolos cuando se escribe con letras su valor numérico. cincuenta kilómetros cincuenta km Escritura Correcta (SI) No 9. Descripción Escribir No deben agregarse letras al símbolo de las Presión unidades como medio de información sobre la naturaleza de la magnitud manométrica de 10 kPa considerada. Las expresiones MWe para “megawatts eléctrico”, Vac para “volts Presión corriente alterna” y kJt para “kilojoules térmicos” deben evitarse. No deben absoluta de 10 kPa hacerse construcciones SI equivalentes al de las abreviaciones “psia” y “psig” para distinguir entre presión absoluta y presión Tensión manométrica; en este caso la palabra corriente presión es la que debe ser calificada alterna: 120 V apropiadamente. No escribir Presión: 10 kPa man. Presión: 10 kPa abs. Tensión: 120 Vac Escritura Correcta (SI) No 10. Descripción Escribir No escribir El signo de multiplicación para indicar el producto de dos o más unidades debe ser de preferencia un punto. Este punto puede suprimirse cuando la falta de separación de los símbolos de las unidades que intervengan en el producto no se preste a confusión. Nm, N m, para designar: newton metro mN para designar: metro newton mN se confunde con milinewton Escritura Correcta (SI) No 11. Descripción Escribir Cuando se escribe el producto de los símbolos éste se expresa nombrando simplemente a estos símbolos. ms se dice metro segundo kgm se dice kilogramo metro No escribir metro por segundo kilogramo por metro Escritura Correcta (SI) No 12. Descripción Escribir Cuando la magnitud es el producto de varias magnitudes y entre estas no existe ningún cociente, el símbolo de la unidad de ésta magnitud se forma por el producto del símbolo de las unidades componentes. viscosidad dinámica: Pas momento magnético: Am2 No escribir Escritura Correcta (SI) No 13. Descripción Escribir No escribir Para no repetir el símbolo de una unidad que interviene muchas veces en un producto, se utiliza el exponente conveniente. En el caso de un múltiplo o de un submúltiplo, el exponente se aplica también al prefijo. 1 dm3 1 dm3= (0,1 m)3= 0, 001 m3 1 dmdmdm 1 dm3= 0,1 m3 Escritura Correcta (SI) No Descripción 14. Para expresar el cociente de dos símbolos, puede usarse entre ellos una línea inclinada o una línea horizontal o bien afectar el símbolo del denominador con un exponente negativo, en cuyo caso la expresión se convierte en un producto. Escribir No escribir m/s ms-1 ms Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 15. Cuando una magnitud es el cociente de otras, se expresa el nombre de esa unidad intercalando la palabra “por” entre el nombre de la unidad del dividendo y el nombre de la unidad del divisor. km/h ó kilómetro por hora kilómetro entre hora Escritura Correcta (SI) No 16. Descripción Escribir No escribir En la expresión de un cociente no debe ser usada más de una línea inclinada. m/s2 J/mol K m/s/s J/mol/K Escritura Correcta (SI) No 17. Descripción Escribir En las expresiones complicadas debe J/(molK) utilizarse paréntesis o exponentes o bien negativos. J mol-1K-1 No escribir J/molK J/mol/K Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 18. Cuando se trata del símbolo de una magnitud que sea el cociente de dos unidades, solamente se debe utilizar un prefijo. Es preferible en forma general, no usar múltiplos o submúltiplos en el denominador. kV/m V/mm Escritura Correcta (SI) No 19. Descripción Los nombres completos de las unidades y los símbolos de ellas no deben usarse combinados en una sola expresión (ver 9). Escribir No escribir m/s metro/s Escritura Correcta (SI) No Descripción 20. Si el nombre de una unidad figura muchas veces en el denominador como factor de un producto, se puede en lugar de repetirlo, emplear según el caso, uno de los adjetivos “cuadrado”, “cubo”, etc. Escribir Aceleración: metro por segundo cuadrado No escribir Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 21. En la escritura de los múltiplos y submúltiplos de las unidades, el nombre del prefijo no debe estar separado del nombre de la unidad. microfarad Micro farad Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 22. Debe evitarse el uso de unidades de diferentes sistemas. kilogramo por metro cúbico kilogramo por galón Escritura Correcta (SI) No 23. Descripción Escribir No escribir Celsius es el único nombre de unidad que se escribe siempre con mayúscula, los demás siempre deben escribirse con minúscula, exceptuando cuando sea principio de una frase. El newton es la unidad SI de fuerza. El grado Celsius es la unidad de temperatura. El Newton es la unidad SI de fuerza El grado celsius es la unidad de temperatura. Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 24. El plural de las unidades se forma siguiendo las reglas para la escritura del lenguaje. 10 newtons 50 gramos 10 N’s ó 10 Newton 50 gramo Escritura Correcta (SI) No 25. Descripción Escribir Sin embargo, se recomienda plurales irregulares para los siguientes casos. Singular Plural lux lux hertz hertz siemens siemens No escribir Luxes Hertzes Escritura Correcta (SI) No 26. Descripción Escribir No escribir Para escribir un producto con el nombre completo de las unidades que intervienen, debe dejarse un espacio o un guión entre el nombre de ellas. newton metro ó newtonmetro Excepción: watthora Watt-hora Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 27. Los prefijos deberán ser usados con las unidades SI para indicar orden de magnitud ya que proporcionan convenientes substitutos de las potencias de 10. 18,4 Gm 18 400 000 000 m Escritura Correcta (SI) No 28. Descripción Escribir No escribir Se recomienda el uso de prefijos escalonados de mil en mil. micro (m) mili (m) kilo (k) mega (M) 1 hg (en lugar de 0,1 kg) Escritura Correcta (SI) No Descripción 29. Los prefijos hecto, deca, deci y centi se recomiendan únicamente en las magnitudes de longitud, área y volumen. Sin embargo, excepciones de ello pueden considerarse en ciertos campos de aplicación como el de la industria de la construcción, el de la madera, etc. Escribir No escribir dam2 dL cm3 No es recomendable: daK cs ccd Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 30. No deben recurrirse a repetir prefijos en una sola expresión. pF Gg mmF Mkg Escritura Correcta (SI) No 31. Descripción Escribir Los prefijos que se utilicen para formar los múltiplos y submúltiplos de las unidades, deben ser Mg (megagramo) antepuestos a las unidades de base o μs derivadas del SI. Exceptuando la (microsegundo) unidad de base, el kilogramo que ya contiene en si un prefijo; en este caso mK (milikelvin) el prefijo requerido debe ser antepuesto al gramo. No escribir Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 32. El símbolo del prefijo no debe estar separado del símbolo de la unidad ni por un espacio, ni por cualquier signo tipográfico. cm c m ó cm Escritura Correcta (SI) No 33. Descripción Escribir En las expresiones de las magnitudes de la misma naturaleza, los prefijos no deben ser mezclados a menos que el valor numérico de las magnitudes justifique una diferencia. 15 mm de longitud x 10 mm de altura 5 mm de diámetro por 10 m de longitud No escribir 5 mm de longitud x 0,01 m de altura 5mm de diámetro x 10 000 mm de longitud Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 34. Solamente en los casos siguientes se admite la contracción del nombre del prefijo al anteponerse al nombre de la unidad. megohm kilohm megaohm kiloohm Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 35. Los prefijos giga (109) y tera (1012) deben ser usados cuando se preste a confusión el término “billón” que en unos países representa un millar de millones y en otros un millón de millones, por tanto el término billón así como trillón, etc., no se recomienda en la literatura técnica. 1 terajoule 1 billón de joule Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 36. Los valores numéricos serán expresados, cuando así correspondan, en decimales y nunca en fracciones. El decimal será precedido de un cero cuando el número sea menor que la unidad. 1,75 m 0,5 kg 1¾m ½ kg Escritura Correcta (SI) No Descripción Escribir No escribir 37. Se recomienda generalmente que los prefijos sean seleccionados de tal manera que los valores numéricos que le anteceden se sitúen entre 0,1 y 1 000. 9 Gg 1,23 nA 204 mN 9 000 000 kg 0,001 23 mA 0, 000 204 N Escritura Correcta (SI) No 38. Descripción Otras recomendaciones cuyas reglas específicas no se indican pero que es conveniente observar. Escribir No escribir 20 mm x 30 mm x 40 mm 200 nm a 300 nm 0 V a 50 V (35,5 1,1) m 35,4 m 0,1 m Ur= 3 x 10-6 25 cm3 T M 20 x 30 x 40 mm 200 a 300 nm 0 - 50 V 35,5 1,1 m 35,4 m 0,1 Ur= 3 ppm 25 cc Tohm Mohm Reglas adicionales de escritura (SI) Regla Enunciado Ejemplo Signo decimal El signo decimal se puede utilizar tanto la coma como el punto sobre la línea (,). Si la magnitud de un número es menor que la unidad, el signo decimal debe ser precedido por un cero. 70,250 0,468 Reglas adicionales de escritura (SI) Regla Enunciado Números Los números deben ser impresos generalmente en tipo romano (recto); para facilitar la lectura con varios dígitos, estos deben ser separados en grupos, preferentemente de tres, contando del signo decimal a la derecha y a la izquierda. Los grupos deben ser separados por un espacio, nunca por una coma, un punto u otro medio; en los números de cuatro cifras se puede omitir ese espacio. Ejemplo 943,056 7 801 234,539 0,156 896 1 0,542 Referencias • RTCR 443:2010 Metrología. Unidades de Medidas. Sistema Internacional (SI), del Ministerio de Economía, Industria y Comercio. • JCGM 200:2012; Vocabulario Internacional de Metrología, Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados (VIM). • Marc Himbert. The International System of Units – SI; LNEFrance, presentation BIPM Summer School, Sevrés, 2008. • BIPM website: http://www.bipm.org/en/si/ (The International System of Units – SI) Laboratorio Costarricense de Metrología San José, Costa Rica Teléfono (506) 2283-6580 Fax (506) 2283-5133 www.lacomet.go.cr E-mail [email protected]