1.3.1. Estándares y Unidades.

1.3.2. Múltiplos, Submúltiplos y Prefijos.

1.4.1. Sistema Internacional de Unidades (Sistema S. I.)

1.4.2. Sistema de los Países de Habla Inglesa (Sistema S. U.)

1.4.3. Conversión de un Sistema de Unidades a otros.

1.3 CONCEPTOS Y PRINCIPIOS

FUNDAMENTALES

1.3.1 ESTANDARES Y UNIDADES

1.3.2 MULTIPLOSSUBMULTIPLOS

Y PREFIJOS

ESTANDARES Y UNIDADESToda medición física se debe expresar en términos de valores unitarios o unidades.Existen medidas directas e indirectas.El conjunto de unidades estándar y sus combinaciones seconoce como “sistema de unidades”.Las cantidades físicas que pueden ser expresadas en términos de cantidades fundamentales se denominan cantidades derivadas y son descritas en términos de unidades derivadas.Medir:El Sistema Internacional (SI)

El metro (m):

El segundo (s):

El kilogramo (kg):

Unidades de medida de las magnitudes físicas fundamentales en mecánica.Longitud:TiempoMasa:

1.3.2 MULTIPLOS, SUBMULTIPLOS Y PREFIJOS• Los valores numéricos de la física pueden ser muy complicados de

leer en su forma tradicional, por lo que generalmente se expresan en potencias de 10, que es la notación científica.

• Podemos escribir y denominar magnitudes más grandes de esta unidad utilizando prefijos denominados múltiplos.

• Cuando queremos escribir unidades más pequeñas, utilizamos los submúltiplos, que coinciden con una potencia negativa de 10.

Magnitud Nombre Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Intensidad de corriente eléctrica ampere A

Temperatura termodinámica kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

UNIDADES BASICAS

• El símbolo de un prefijo se considera combinado con el símbolo de la unidad a la cual esta directamente ligado, sin espacio intermedio, formando así el símbolo de una nueva unidad, que puede estar afectada de un exponente positivo o negativo, y que se puede combinar con otros símbolos de unidades para formar símbolos de unidades compuestas.

• Los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI se forman por medio de prefijos, que designan los factores numéricos decimales por los que se multiplica la unidad, y que figuran a la izquierda del cuadro.

Múltiplos y submúltiplos establecidos por el SI

Múltiplos Submúltiplos

Prefijo Símbolo Valor numérico Prefijo Símbolo Valor numérico

Tera-Giga-Mega-Kilo-Hecto-Deca-

T G M K H D

 1012 109 106 103 102 101

deci- centi- mili- micro- nano-pico-

dcmμnp

10-1

10-2

10-3

10-6

10-9

 10-12

O

1.4 SISTEMAS DE UNIDADES

1.4.1SISTEMA DE UNIDADES DE

INTERNACIONELESEN SISTEMA DE (SI)

1.4.2. SISTEMA DE LOS PAÍSES DE HABLA

INGLESA (SISTEMA S. U.)

1.4.3. CONVERSIÓN DE SISTEMA DE UNIDADES A

OTROS

1.4.1 SISTEMA DE UNIDADES DE INTERNACIONELES EN SISTEMA DE (SI)

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 la mayoría de los países y es la forma actual del sistema métrico decimal. Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales.

Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas.

Magnitud física básica

Símbolo de la Magnitud

Unidad básica

Símbolo de la Unidad

Observaciones

Longitud L metro m Se define en función de la velocidad de la luz

Tiempo T segundo s Se define en función del tiempo atómico

Masa M kilogramo kgEs la masa del «cilindro patrón» custodiado en Sevres (Francia).

Intensidad de corriente eléctrica

Iamperio o ampere

A Se define a partir de la fuerza magnética

Temperatura Θ kelvin KSe define a partir de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia N mol mol Véase también número de Avogadro

Intensidad luminosa Iv candela cdVéase también conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física

Magnitudes:Longitud

Artículo principal: metro (m)

Masa

Artículo principal: kilogramo (kg)

Tiempo

Artículo principal: segundo(S)

Intensidad de corriente eléctrica

Artículo principal: Amperio (A)

Temperatura

Artículo principal: kelvin (K)

Cantidad de sustancia

Artículo principal: mol (mol)

Intensidad luminosa

Artículo principal: candela (Cd)

Unidades derivadas Unidades con nombre especial

Hercio (Hz). Unidad de frecuencia.

Definición: un hercio es un ciclo por cada segundo.

Newton (N). Unidad de fuerza.

Pascal (Pa). Unidad de presión

Julio (J). Unidad de energía, trabajo y calor

Vatio (W). Unidad de potencia.

Culombio (C). Unidad de carga eléctrica

Voltio (V). Unidad de potencial eléctrico y fuerza electromotriz.

Ohmio (Ω). Unidad de resistencia eléctrica

Siemens (S). Unidad de conductancia eléctrica.

Radián (Rad.). Unidad de ángulo plano.

Grado Celsius (°C). Unidad de temperatura termodinámica

1

1.4.2. Sistema de los Países de Habla Inglesa (Sistema S. U.)

• El Sistema Ingles de Medidas o sistema imperial de unidades , es el resultado de la adopción, por parte de los países de habla inglesa, de una convención para el uso de las variadas unidades que se usaron desde la Revolución Industrial. Tales naciones, en especial las más industrializadas, entre las que destacan Gran Bretaña y los Estados Unidos de Norteamérica, han usado un sistema de medidas conocido actualmente como el sistema ingles de medidas.

• En 1959 los países de habla inglesa adoptaron un acuerdo en el cual se establecieron las equivalencias con el Sistema Metrico. El cual como se ha descrito anteriormente, se caracteriza por definir sólo 7 magnitudes fundamentales y por el uso de los multiplos y submultiplos como potencias de diez.

• con fines de agrimensura, se utilizan las unidades conocidas como Las medidas de cadena de Gunter (o medidas de cadena del agrimensor). Estas unidades se definen a continuación:

• 1 Link (li) = 7,92 in = 0,001 fur = 201,168 mm • 1 Chain (ch) = 100 li = 66 ft = 20,117 m • Para medir profundidades del mar, se utilizan los

fathoms (braza)• 1 Braza = 6 ft = 72 in = 1,8288 m

Algunas equivalencias especiales entre unidades del Sistema Ingles.

• Longitud1 milla = 1760 yardas1 yarda = 3 pies = 36 pulgadas.1 rod = 512 yd.1 braza = 6 pies1 pertiga = 16,5 pies1 pie = 12 pulgadas

• Area1 acre = 160 rod2 = 4840 yd2. = 43560 pie2.1 milla2 = 640 acres

• Unidades de superficie • 1 Mil = 25,4 µm (micrómetros) • 1 Pulgada (in) = 1.000 miles = 2,54 cm • 1 Pie (ft) = 12 in = 30,48 cm • 1 Yarda (yd) = 3 ft = 36 in = 91,44 cm • 1 Rod (rd) = 5,5 yd = 16,5 ft = 198 in =

5,0292 m • 1 Cadena (ch) = 4 rd = 22 yd = 66 ft =

792 in = 20,1168 m • 1 Furlong (fur) = 10 ch = 40 rd = 220 yd

= 660 ft = 7.920 in = 201,168 m • 1 Milla (mi) = 8 fur = 80 ch = 320 rd =

1.760 yd = 5.280 ft = 63.360 in = 1.609,344 m = 1,609347 km (agricultura)

• 1 Legua = 3 mi = 24 fur = 240 ch = 960 rd = 5.280 yd = 15.840 ft = 190.080 in = 4.828,032 m

• Volúmen seco•

1 bushel = 4 pecks = 32 dry quarts = 64 dry pints = 2119,36 in3.1 bushel(USA) = 2150,42 in3.1 barrel = 105 dry quarts

• Volúmen líquido•

1 gallon = 4 quarts = 8 pints = 32 gills.1 gallon(USA) = 231 in2.

• Volumen en sólidos• 1 pulgada cúbica (in³ o cu in)= 16,387064 cm³ • 1 pie cúbico (ft³ o cu ft) = 1.728 ft³ = 28,316846592 dm³ • 1 yarda cúbica (yd³ o cu yd) = 27 ft³ = 46.656 in³ =

764,554857984 dm³ • 1 acre-pie = 43,56 yd³ = 1.176,12 ft³ = 2.032.335,36 in³ =

33,3040096137830 m³ • 1 milla cúbica (mi³ o cu mi) = 5.451.776.000 yd³ =

147.197.952.000 ft³ = 254.358.061.056.000 in³ = 4,1681818254406 km³

• Volumen en líquidos• 1 Minim = 61,6115199219 μl (microlitros) ó

0,0616115199219 ml • 1 Dracma líquido (fl dr) = 60 minims =

3,69669119531 ml • 1 Onza líquida (fl oz) = 8 fl dr = 480 minims =

29,5735295625 ml • 1 Gill = 4 fl oz = 32 fl dr = 1.920 minims =

118,29411825 ml • 1 Pinta (pt) = 4 gills = 16 fl oz = 128 fl dr = 7.680

minims = 473,176473 ml • 1 Cuarto (qt) = 2 pt = 8 gills = 32 fl oz = 256 fl dr =

15.360 minims = 946,352946 ml • 1 Galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 32 gills = 128 fl oz =

1.024 fl dr = 61.440 minims = 3,785411784l• 1 Barril = 42 gal = 168 qt = 336 pt = 1.344 gills =

5.376 fl oz = 43.008 fl dr = 2.580.480 minims = 158,987294928 L

• PesoSistema averdupois1 pound = 16 oz = 7000 grains1 oz = 16 dram1 stone = 14 lb.1 ton (short) = 2000 lb.1 ton (long) = 2240 lb.

• Sistema troy (metales preciosos):1 pound = 12 oz.= 5760 grains.1 oz = 20 pennyweights = 480 grain.

• Hay muchas unidades con el mismo nombre y con la misma equivalencia (según el lugar), pero son principalmente utilizados en países de habla inglesa.

1

1.4.3. Conversión de un Sistema de Unidades a otros.

• Para que cálculos que realicen sean correctos, debemos transformar las unidades de forma que se cumpla el principio de homogeneidad.

• si queremos calcular el espacio recorrido por un móvil que se mueve a velocidad constante de 72 Km/h en un trayecto que le lleva 30 segundos, debemos aplicar la sencilla ecuación S = v·t, pero tenemos el problema de que la velocidad viene expresada en kilómetros/hora, mientras que el tiempo viene en segundos. Esto nos obliga a transformar una de las dos unidades, de forma que ambas sean la misma, para no violar el principio de homogeneidad y que el cálculo sea acertado.

• Para realizar la conversión, simplemente colocamos la unidad de partida y usamos la relación o factor adecuado, de manera que se nos simplifiquen las unidades de partida y obtengamos el valor en las unidades que nos interesa. En nuestro caso, deseamos transformar la velocidad de Km/hora a Km/segundo, por lo cual usaremos la primera de las expresiones, ya que así simplificamos la unidad hora:

• Si tenemos que transformar más de una unidad, utilizamos todos los factores de conversión sucesivamente y realizamos las operaciones. Por ejemplo, transformemos los 72 Km/h a m/s:

• Longitud (L)• Masa (m)• Densidad (D)• Volumen (V)• Presión (P)

• Calor (Q)• Fuerza (F)• Energía Mecánica (Em)• Viscosidad ( µ) • Equivalentes de

Temperatura (T, T)• Potencia (P)

Factores de Conversión de Unidades