Sistemas De Medidas

Índice

1. Introducción

2. Historia del metro y sus definiciones

3. Sistemas de unidades

a. Sistema internacional de unidades

b. Sistema Cegesimal o CSG

c. Sistema natural

d. Sistema técnico de unidades

e. Sistema anglosajón de unidades

4. Factores de conversión

1. Introducción

Una herramienta fundamental de la física es la medición. Medir es comparar una magnitud con una unidad de la misma naturaleza. La medición de las magnitudes físicas se suple de diferentes unidades marcadas a través del tiempos y establecidas de manera de que sean constantes en cualquier parte del mundo.

Se han constituido varios sistemas de unidades que agrupan diferentes unidades de medidas para cada magnitud. Entre ellos encontramos:

a. Sistema internacional de unidades

b. Sistema Cegesimal o CSG

c. Sistema natural

d. Sistema técnico de unidades

e. Sistema anglosajón de unidades

A lo largo de este documento se encuentran desglosados cada uno de los mencionados anteriormente, tanto para conocimiento general de la materia como para conocimientos específicos del estudiante.

2. Historia del metro y sus definiciones.

En la antigüedad los sistemas de medidas existentes presentaban una gran deficiencia, por lo cual surgió la necesidad de establecer un patrón de medida universal. Durante la revolución francesa en 1789 surgieron ideas que sirvieron de base a la motivación de instaurar este sistema universal. El estudio y las mediciones inicio en 1791 y se extendió a lo largo de la década hasta 1799. A este patrón de medida se le denomino metro, y con este se implanto el sistema métrico. Este sistema utiliza como base 10, por lo tanto sus unidades se dividen en decimas que a su vez se dividen en décimas. Esto facilita las operaciones algebraicas que se llevan a cabo con este sistema de medidas.

Inicialmente el metro fue definido como: “La diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la línea del ecuador terrestre”. Esto se marcó haciendo rayas a una barra de aleación de platino-iridio, como constancia de la medida realizada.

Actualmente se define como la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo, que consta desde 1983.

3. Sistemas de unidades

3.1. Sistema internacional de unidades

Es el sistema de unidades más utilizado a nivel mundial. Este es sucesor del sistema métrico decimal, por esto es comúnmente llamado como sistema métrico en aquellos países que aún no lo han asumido como su sistema de unidades cotidiano. Entro en vigencia en 1960 en la Conferencia General de Pesos y Medidas, Francia. Este sistema consta con 7 medidas fundamentales y las demás son denominadas medidas derivadas. Basa sus medidas en fenómenos físicos fácilmente reproducidos en cualquier parte del mundo, excepto la masa.

Medidas Fundamentales:

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

 Longitud

Metro: Es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299,792,458 de segundo. Se representa con la letra (m) y su magnitud dimensional es Longitud (L).

 Masa

Kilogramo: Es la masa de un cilindro de una aleación (mezcla) de los metales platino e iridio. Es la única en ser definida por un objeto físico, un trozo de metal, conocido como el Prototipo Internacional, que se guarda en una cámara de seguridad en Francia. Se representa con (Kg) y su magnitud es masa (M).

 Tiempo

Segundo: Un segundo es la duración de 9,192,631,770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de celsio (133Cs), a una temperatura de 0 K. Es representado por (s) y su magnitud es tiempo (T).

 Intensidad de corriente eléctrica

Ampere: Es la unidad de carga eléctrica o de corriente eléctrica por segundo, es una corriente constante que, si se mantiene en dos conductores rectos paralelas de longitud infinita, insignificante de sección circular, que se coloca a 1 metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 × 10 -7 newton por metros de longitud. Se representa por (A) y su magnitud es intensidad de corriente eléctrica (I).

 Temperatura

Kelvin: Es el 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Utiliza el grado -273°K como cero absoluto, ya que en este punto cesa la actividad molecular y cualquier partícula tiene la menor actividad térmica posible. Esta unidad contiene la temperatura más baja del cosmos. Se representa por la letra (K) y su magnitud es temperatura (Θ).

 Cantidad de sustancia

Mol: Es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades de tipo elemental (átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas) como átomos hay en 0,012 kg (12 g) de carbono 12. Esto es normalmente representado por el número de Avogadro (6 x 1023), que es la cantidad constante de entidades elementales de dicha sustancia. Se representa por (mol) y su magnitud es cantidad de sustancia (N).

 Intensidad luminosa

Candela: Es la intensidad luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540×1012 hercios y de la cual la intensidad radiada en esa dirección es 1/683 W vatios por estereorradián, vigente desde 1979, 16va Conferencia General de Pesas y Medidas. Esta cantidad es equivalente a una sexagésima parte de la luz emitida por un centímetro cuadrado de platino puro en estado sólido a la temperatura de su punto de fusión (2046 K). Se representa por (cd) y su magnitud intensidad luminosa (J).

3.2. Sistema métrico decimal

Este sistema surgió en consecuencias de problemáticas existentes con las medidas paulatinas que se utilizaban en esa época, esto producía inconvenientes en los comercios ya que en cada lugar se media de una manera diferente. Con esto en 1791, tras la Revolución Francesa, la Academia de Ciencias de París propuso el Sistema Métrico Decimal.

Es un sistema de unidades en el cual los múltiplos y submúltiplos de una unidad de medida están relacionadas entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10. Sus magnitudes son:

 Longitud

La unidad principal de medidas de longitud es el metro (m). A su vez los múltiplos y submúltiplos del

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