Sistemas de unidades Metro cúbico El metro es la unidad básica del SI, que se mide por la distancia recorrida por la luz en el vacío durante 1/299792458 de segundo, a este le sigue el metro cuadrado que resulta de formar una figura plana con cuatro lados equidistantes con la misma medida, y finalmente el metro cúbico que está formado por 6 figuras planas cuadradas equidistantes unidas por sus lados de la misma longitud, es decir un cubo, cuya arista mide exactamente un metro. Su abreviatura oficial es m³ sin mayúsculas o punto, al igual que el resto de múltiplos y submúltiplos. Litro El litro es la unidad de medida más usada para medir líquidos en el sistema internacional o métrico, aunque estrictamente no pertenece a este sistema. Se refiere al volumen ocupado por 1 kilogramo de agua en su máxima densidad y a presión normal. Su abreviatura es l. Un litro equivale a 1 dm3 Onza líquida La onza líquida utilizada frecuentemente en los países anglosajones para indicar el contenido de algunos recipientes, como envases de líquidos, biberones o mamilas. Además de ser una unidad de medida para cocteles La onza líquida británica es igual a 28,4130625 ml, y la onza líquida estadounidense es igual a 29,5735295625 ml. Sistema Internacional de Unidades El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI, del francés: Le Système International d'Unités), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en casi todos los países. El SI se puede usar legalmente en cualquier país, incluso donde aún no lo hayan implantado. En muchas otras naciones su uso es obligatorio. A efectos de conversión de unidades, en los países que todavía utilizan otros sistemas de unidades de medidas, como los Estados Unidos y el Reino Unido, se acostumbra indicar las unidades del SI junto a las propias. El Sistema Internacional se adoptó a partir de la undécima Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM o Conférence Générale des Poids et Mesures), en 1960, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol. Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y es por ello por lo que también se lo conoce como «sistema métrico», especialmente en las personas de más edad y en pocas naciones donde aún no se ha implantado para uso cotidiano. 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», de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. un cilindro 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). Unidades básicas 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. Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolo de la unidad Observaciones Longitud L metro m Es la longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo. Tiempo T segundo s 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. Masa M kilogramo kg 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. Intensidad de corriente eléctrica I amperio A 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 x 107 newtons por metro de longitud. Temperatura Θ kelvin K Es la temperatura termodinámica correspondiente a 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. mol 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.. cd Es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5.4 x 1014 hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.. Cantidad de sustancia Intensidad luminosa N J mol candela 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. En cualquier caso, mediante las ecuaciones dimensionales correspondientes, siempre es posible relacionar unidades derivadas con básicas. Magnitud física Hertz Símbol o Hz Velocidad o rapidez -- -- Es un metro por segundo es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme, en un segundo recorre una longitud de un metro. Volumen -- -- Es el volumen equivalente al de un cubo de un metro por lado. Densidad -- -- Newton N cantidad de masa por unidad de volumen, kg/m3 Es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto cuya masa sea de 1 kg. -- -- Es el aumento de velocidad regular que afecta a un objeto- equivalente a un metro por segundo cada segundo. Presión Pascal Pa Es la presión normal (perpendicular) que una fuerza de un newton ejerce sobre una superficie de un metro cuadrado. Diferencia de potencial Voltaje V Es diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de una intensidad de Frecuencia Fuerza Aceleración Unidad Definiciones de las unidades derivadas Es un ciclo por segundo. un amperio utiliza un vatiode potencia. Potencia Watt W Es la potencia que genera una energía de un julio por segundo. En términos eléctricos, es la potencia producida por una diferencia de potencial de un voltio y una corriente eléctrica de un amperio. Ohmio Ω 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. Conductancia eléctrica. Siemens S Es la conductancia eléctrica existente entre dos puntos de un conductor de un ohmio de resistencia. Capacidad eléctrica. Faradio F Es la capacidad de un conductor que con la carga estática de un culombio adquiere una diferencia de potencial de un voltio. Densidad de flujo magnético e intensida d de campo magnético. Tesla T 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. Flujo magnético. Weber Wb Es el flujo magnético que al atravesar un circuito uniespiral genera en éste una fuerza electromotriz de un voltio si se anula dicho flujo en un segundo por decrecimiento uniforme. Resistencia eléctrica ímpetu lineal o cantidad de movimiento -- -- Es la cantidad de movimiento de un cuerpo con una masa de un kilogramo que se mueve a una velocidad instantánea de un metro por segundo. Velocidad angular. -- -- Es la velocidad de un cuerpo que, con una rotación uniforme alrededor de un eje fijo, en un segundo gira un radián. Inductancia. Henrio H Es la inductancia de un circuito en el que una corriente que varía a razón de un amperio por segundo da como resultado una fuerza electromotriz autoinducida de un voltio. ángulo plano Radián rad Es el ángulo que limita un arco de circunferencia cuya longitud es igual al radio de la circunferencia. flujo luminoso Lumen lm Es el flujo luminoso producido por una candela de intensidad luminosa, repartida uniformemente en un estereorradián. Lux lx Es la iluminancia generada por un lumen de flujo luminoso, en una superficie equivalente a la de un cuadrado de un metro por lado. Becquerelio Bq Es una desintegración nuclear por iluminancia actividad radiactiva. dosis de radiación absorbida. Gray Gy segundo. Es la absorción de un julio de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado. carga eléctrica Coulomb C Es la cantidad de electricidad que una corriente de un amperio de intensidad transporta durante un segundo. Es la cantidad de calor, expresada en julios, que, en un cuerpo homogéneo de una masa de un kilogramo, produce una elevación de temperatura termodinámica de un kelvin. calor específico o capacida d calorífica -- -- intensidad del campo eléctrico. -- -- Es la intensidad de un campo eléctrico que ejerce una fuerza de un newton sobre un cuerpo cargado con una cantidad de electricidad de un culombio. Joule J La cantidad de trabajo efectuado por una fuerza de un Newton actuando a través de una distancia de un metro. J = N m = kg m2 / s2 Energía El Sistema Internacional de Unidades, SI, es un sistema coherente, ya que el producto o el cociente de dos o más de sus magnitudes dan como resultado la unidad derivada correspondiente. Por ejemplo La Unidad de fuerza (N), se obtiene al multiplicar la unidad de masa (kg) por la unidad de la aceleración (m/s2), por tanto: 1N = kg.m/s2. El SI, es universal en el sentido que, a diferencia del sistema gravitacional, su unidad de fuerza es independiente de la aceleración debida a la gravedad y, por tanto es constante en cualquier lugar. Además, la unidad de Joule se aplica para la medida de trabajo, energía y cantidad de calor, relacionando así las diversas formas de energía. Ventajas del Sistema Internacional de Unidades Para cualquier magnitud existe solo una unidad en el sistema internacional. El factor para obtener las unidades derivadas de las básicas o fundamentales es siempre la unidad: 1N = 1Kg.1m/s2 y 1N.1m = 1J Todas las unidades básicas de SI están definidas en términos de experimentos físicos que pueden efectuarse en los laboratorios sin recurrir al prototipo patrón. En comparación con los otros sistemas tales como el CGS, el sistema internacional posee unidades relativamente grandes como el kilogramo y no el gramo para la masa, y el Newton para la fuerza y no la dina. Se utiliza exclusivamente el sistema arábigo de numeración con base 10, lo cual permite que los múltiplos y submúltiplos tengan relaciones decimales con la unidad. Se pueden utilizar prefijos antes de la unidad para facilitar el trabajo con las magnitudes SI demasiado grandes o demasiado pequeñas. Prefijos del Sistema Internacional Los prefijos del SI se emplean para nombrar a los múltiplos y submúltiplos de cualquier unidad del Sistema Internacional (SI), ya sean unidades básicas o derivadas. Estos prefijos se anteponen al nombre de la unidad para indicar el múltiplo o submúltiplo decimal de la misma; del mismo modo, los símbolos de los prefijos se anteponen a los símbolos de las unidades. Los prefijos pertenecientes al SI los fija oficialmente la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (Bureau International des Poids et Mesures). n 1000 n 10 1000 8 1000 7 1000 6 1000 5 1000 4 10 1000 3 10 1000 2 10 1000 1 1000 2/3 1000 1/3 1000 0 −1/3 1000 −2/3 1000 −1 1000 −2 1000 −3 1000 −4 1000 −5 1000 −6 1000 −7 1000 −8 1000 Prefijo Símbolo Escala corta Escala larga 24 yotta Y Septillón Cuatrillón 21 zetta Z Sextillón Mil trillones 18 exa E Quintillón Trillón 15 peta P Cuatrillón Mil billones 12 tera T Trillón Billón 9 giga G Billón Mil millones / Millardo 6 mega M Millón 3 kilo k Mil / Millar 2 hecto h 1 deca da 10 10 10 10 10 10 10 1 000 000 000 000 000 000 000 000 1991 1 000 000 000 000 000 000 000 1991 1 000 000 000 000 000 000 1975 1 000 000 000 000 000 1975 1 000 000 000 000 1960 1 000 000 000 1960 1 000 000 1960 1 000 1795 Cien / Centena 100 1795 Diez / Decena 10 1795 ninguno Uno / Unidad 1 deci d Décimo 0,1 1795 centi c Centésimo 0,01 1795 mili m Milésimo 0,001 1795 micro µ Millonésimo 0,000 001 1960 nano n Billonésimo Milmillonésimo 0,000 000 001 1960 pico p Trillonésimo Billonésimo 0,000 000 000 001 1960 femto f Cuatrillonésimo Milbillonésimo 0,000 000 000 000 001 1964 atto a Quintillonésimo Trillonésimo 0,000 000 000 000 000 001 1964 zepto z Sextillonésimo Miltrillonésimo 0,000 000 000 000 000 000 001 1991 yocto y Septillonésimo Cuatrillonésimo 0,000 000 000 000 000 000 000 001 0 10 −1 10 −2 10 −3 10 −6 10 −9 10 −12 10 −15 10 −18 10 −21 10 −24 10 Equivalencia decimal en los Prefijos Asignación del Sistema Internacional 1991 TABLA CONVERSION DE UNIDADES PESO KILOGRAMOS TONELADAS ONZAS LIBRAS KILOGRAMOS 1 0,001 35,3 2,2 TONELADAS 1000 1 35.300 2.200 ONZAS 0,0283 0,0000283 1 0,0625 LIBRAS 0,454 0,000454 16 1 VOLUMEN M3 LITRO PIES3 YARDAS3 GALONES M3 1 1000 35,3 1,31 264 LITRO 0,0010 1 0,0353 0,00131 0,264 PIES3 0,0283 28,3 1 0,037 7,48 YARDAS3 0,765 765 27 1 202 GALONES 0,00379 3,79 0,134 0,00495 1 SUPERFICIE M2 HECTÁREA KM2 PIES2 YARDAS2 ACRES 1 0,0001 0,000001 10,8 1,2 0,000247 HECTÁREA 10.000 1 0,01 108.000 12.000 2,47 KM2 1.000.000 100 1 10.800.000 1.200.000 PIES2 0,0929 0,00000929 0,0000000929 1 0,111 0,000023 YARDAS2 0,836 0,0000836 0,000000836 9 1 0,000207 ACRES 4.050 0,405 4.840 1 M2 0,00405 43.600 247 PRESIÓN BARES BARES ATMÓSFERAS PASCALES KG/CM2 LIBRAS/PIE2 LIBRAS/PULG2 1 0,987 100.000 1,02 2.090 14,5 1 101.000 1,03 2.120 14,7 ATMÓSFERAS 1,01 PASCALES 0,00001 0,00000987 1 0,0000102 0,0209 0,000145 KG/CM2 0,981 98.100 1 14,2 LIBRAS/PIE2 0,000479 0,000473 47,9 0,000488 1 0,00694 6.890 0,0703 1 0,968 LIBRAS/PULG2 0,0689 0,068 2.050 144 LONGITUD METRO KILÓMETRO PULGADAS PIES YARDAS MILLAS NÁUTICAS MILLAS METRO 1 0,001 39,4 3,28 1,09 0,00054 0,000621 KILÓMETRO 1000 1 39.400 3.280 1.090 0,54 0,621 PULGADAS 0,0254 0,0000254 1 0,0833 0,0278 0,0000137 0,0000158 PIES 0,305 0,000305 12 1 0,333 0,000165 0,000189 YARDAS 0,914 0,000914 36 3 1 0,000494 0,000568 MILLAS NÁUTICAS 1852 1,85 72.900 6.080 2.030 1 1,15 MILLAS 1610 1,61 63.400 5.280 1.760 0,869 1 TEMPERATURA ºF (Farenheit) = ºC x 9 : 5 + 32 ºC (Celsius) = ([ºF] - 32) x 5 : 9