La estructura del sistema internacional de unidades

Introducción cap. I

Mecánica

La física la más fundamental de las ciencias físicas, tiene como objeto de estudio los principios básicos del universo, el cimiento de muchas de las otras ciencias. Toda la física puede dividirse en cinco áreas principales:

• Mecánica clásica, el cual concierne al movimiento de los objetos que son grandes en comparación con los átomos y se mueven con rapidez mucho menor que la de la luz.

• Relatividad, que es una teoría que describe los objetos que se mueven a cualquier rapidez, incluso con rapidez que se acerca a la luz.

• Termodinámica, la cual trata del calor, trabajo y temperatura y del comportamiento estadístico de un gran número de partículas.

• Electromagnetismo, relacionado con la electricidad, magnetismo y campos electromagnéticos.

• Mecánica cuántica, una colección de teorías relacionado con el comportamiento de la materia a niveles tanto como micro como macroscópicos.

Sección 1.1

Patrones de longitud, masa y tiempo

En la mecánica las tres cantidades fundamentales son longitud (l), masa (M), y tiempo (t). Las otras cantidades físicas en la mecánica pueden expresarse en función de estas tres, cualquier patrón que se elija debe ser accesible y poseer algunas propiedades que se pueda medir fidedignamente: las medidas tomadas por diferentes personas en diferente lugar deben arrojar el mismo resultado.

En l960 se estableció el sistema internacional de unidades, en este sistema las unidades de longitud, masa y tiempo son el metro, el kilogramo, y el segundo respectivamente, otras unidades patrón del sistema internacional son las correspondientes a la temperatura (el kelvin), la corriente eléctrica (el ampere), la intensidad luminosa (la candela), y la relativa a la cantidad de distancia (el mol), en el estudio de la mecánica se tratara solo con las unidades de longitud, masa y tiempo.

Longitud

En el año 1120 d.c el rey de Inglaterra decreto que la medida de longitud seria la yarda que esta medida sería igual a la distancia de la punta de su nariz al extremo de su brazo extendido. De manera igual para la medida original para el pie adoptado por los franceses fue la longitud del pie real del rey Luis XIV este patrón permaneció hasta 1799 cuando el metro se volvió legal. La ventaja del sistema francés ha ocasionado que este prevalezca en casi todos los países y científicos del mundo.

Masa

La unidad fundamental de la masa en el SI, el kilogramo (Kg) se define como la masa de un cilindro determinado de aleación de platino-iridio que se conserva en el laboratorio internacional de pesas y medidas en sevres, Francia, Este patrón de masa se estableció en 1887, y desde ese momento no ha habido cambio en virtud de que el platino-iridio es una aleación inusualmente estable.

Tiempo

Antes de 1960 el patrón del tiempo se había definido en función al día solar medio. Sin embargo en la actualidad se sabe que la rotación de la tierra varía sustancialmente con el tiempo, por lo que no es adecuado emplear este movimiento en la definición de un patrón. En 1967, en consecuencia, el consecuencia, el segundo se definió para aprovechar la ventaja de alta precisión que podía obtenerse en un dispositivo llamado reloj atómico, en este dispositivo las frecuencias asociadas con ciertas transiciones atómicas pueden medirse con una gran precisión. La unidad de tiempo por el SI, el SEGUNDO, fue redefinida usando una frecuencia de característica de un tipo particular de átomos de cesio como reloj de frecuencias.

Investigación.

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.

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.

Se instauró en 1960, a partir de la Conferencia General de Pesos y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.

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», un cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

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.

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

Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolo de la unidad

Longitud

L metro

m

Tiempo

T segundo

s

Masa

M kilogramo

kg

Intensidad de corriente eléctrica

I amperio

A

Temperatura

Θ kelvin

K

Cantidad de sustancia

N mol

mol

Intensidad luminosa

J candela

cd

Metro

El metro (símbolo m) es la unidad principal de longitud del Sistema Internacional de Unidades. Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo. Su símbolo es m.

Historia

A lo largo de la historia sucedieron los intentos de unificación de las distintas medidas con el objeto de simplificar los intercambios, facilitar el comercio y el cobro justo de impuestos. No será hasta la Revolución Francesa de 1789 cuando, junto a otros desafíos considerados necesarios para los nuevos tiempos, se nombraron Comisiones de Científicos para uniformizar los pesos y medidas, entre los que está la longitud. La tarea fue ardua y complicada, se barajó como patrón la longitud

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