Artículo principal: Unidades básicas del Sistema Internacional

Unidades básicas (fundamentales)

Artículo principal: Unidades básicas del Sistema Internacional

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan las demás (derivadas):1

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

Longitud L metro m Longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo.

Masa M kilogramonota 2 kg Masa de un cilindro de diámetro y altura 39 milímetros, aleación 90 % platino y 10 % iridio, custodiado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, Francia. Aproximadamente la masa de un litro de agua pura a 14,5 °C o 286,75 K.

Tiempo T segundo s Duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación de transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Corriente eléctrica I ampere o amperio A 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.

Temperatura Θ kelvin K 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. El cero de la escala Kelvin coincide con el cero absoluto (−273,15 grados Celsius2 ).

Cantidad de sustancia N mol mol 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.

Véase masa molar del átomo de 12C a 12 gramos/mol. Véase número de Avogadro.

Intensidad luminosa J candela cd Intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5,4·1014 Hz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.

Véanse lumen, lux, iluminación física.

Las unidades pueden llevar prefijos del Sistema Internacional, que van de 1000 en 1000: múltiplos (ejemplo: kilo indica mil; 1 km = 1000 m), o submúltiplos (ejemplo: mili indica milésima; 1 mA = 0,001 A).

Múltiplos (en mayúsculas a partir de Mega): deca (da), hecto (h), kilo (k), mega (M), giga (G), tera (T), peta (P), exa (E), zetta (Z), yotta (Y).

Submúltiplos (en minúsculas): deci (d), centi (c), mili (m), micro (μ), nano (n), pico (p), femto (f), atto (a), zepto (z), yocto (y).

Unidades derivadas

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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 kilogramos 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.nota 3

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.

Hz=1s

Newton (N). Unidad de fuerza.

Definición: un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto cuya masa sea de 1 kg.

N=kg⋅ms2

Pascal (Pa). Unidad de presión.

Definición: un pascal es la presión normal (perpendicular) que una fuerza de un newton ejerce sobre una superficie de un metro cuadrado.

Pa=Nm2=kgs2⋅m

Julio o Joule (J). Unidad de trabajo y energía.

Definición: un julio es el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton para desplazar 1 m en la dirección de la fuerza a un objeto cuya masa sea de 1 kg.

J=kg⋅m2s2

Vatio (W). Unidad de potencia.

Definición: un vatio es la potencia que genera una energía de un julio por segundo. En términos eléctricos, un vatio es la potencia producida por una diferencia de potencial de un voltio y una corriente eléctrica de un amperio.

W=Js=V⋅A=m2⋅kgs3

Culombio (C). Unidad de carga eléctrica.

Definición: un culombio es la cantidad de electricidad que una corriente de un amperio de intensidad transporta durante un segundo.

C=F⋅V=A⋅s

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

Definición: diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de una intensidad de un amperio utiliza un vatio de potencia.

V=JC=m2⋅kgs3⋅A

Ohmio (Ω). Unidad de resistencia eléctrica.

Definición: un ohmio 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.

Ω=VA=m2⋅kgs3⋅A2

Siemens (S). Unidad de conductancia eléctrica.

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