Sistema internacional de unidades S.I.

UNAD Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Angie Paola Valbuena Castro

Código: 96040825158

Física general

Grupo: 10413ª_220

Fusagasugá, Cun.

10/02/2015

Resumen

• Física y medición

Sistema internacional de unidades S.I.

La medición es la técnica por medio de la cual asignamos un número a una propiedad física, como resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón, la cual se ha adoptado como unidad.

Este sistema de medidas se estableció en Francia con el fin de solventar los dos grandes inconvenientes que presentaban las antiguas medidas:

Unidades con el mismo nombre variaban de una provincia a otra

Las subdivisiones de las diferentes medidas no eran decimales, lo cual representaba grandes complicaciones para el cálculo.

Se trataba de crear un sistema simple y único de medidas que pudiese reproducirse con exactitud en cualquier momento y en cualquier lugar, con medios disponibles para cualquier persona. En 1795 se instituyó en Francia el Sistema Métrico Decimal. En España fue declarado obligatorio en 1849.

El Sistema Métrico se basa en la unidad "el metro" con múltiplos y submúltiplos decimales. Del metro se deriva el metro cuadrado, el metro cúbico, y el kilogramo que era la masa de un decímetro cúbico de agua.

En aquella época la astronomía y la geodesia eran ciencias que habían adquirido un notable desarrollo. Se habían realizado mediciones de la longitud del arco del meridiano terrestre en varios lugares de la Tierra. Finalmente, la definición de metro fue elegida como la diezmillonésima parte de la longitud de un cuarto del meridiano terrestre. Sabiendo que el radio de la Tierra es 6.37·106 m

2π⋅6.37⋅10640⋅106=1.0006m

El metro es la longitud igual a 1 650 763.73 longitudes de onda en el vacío de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p10 y 2d5 del átomo de kriptón 86. Este largo número se eligió de modo que el nuevo metro tuviese la misma longitud que el antiguo.

La velocidad de la luz en el vacío c es una constante muy importante en física, y que se ha medido desde hace mucho tiempo de forma directa, por distintos procedimientos. Midiendo la frecuencia f y la longitud de onda λ de alguna radiación de alta frecuencia y utilizando la relación c=λ·f se determina la velocidad de la luz c de forma indirecta con mucha exactitud.

El valor obtenido en 1972, midiendo la frecuencia y la longitud de onda de una radiación infrarroja, fue c=299 792 458 m/s con un error de ±1.2 m/s, es decir, cuatro partes en 109. La XVII Conférence Générale des Poids et Mesures del 20 de Octubre de 1983, abolió la antigua definición de metro y promulgó la nueva:

El metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo. La nueva definición de metro en vez de estar basada en un único objeto (la barra de platino) o en una única fuente de luz, está abierta a cualquier otra radiación cuya frecuencia sea conocida con suficiente exactitud.

La velocidad de la luz queda convencionalmente fijada y exactamente igual a 299 792 458 m/s debida a la definición convencional del término m (el metro) en su expresión. Otra cuestión que suscita la nueva definición de metro, es la siguiente: no sería más lógico definir 1/299 792 458 veces la velocidad de la luz como unidad básica de la velocidad y considerar el metro como unidad derivada. Sin embargo, la elección de las magnitudes básicas es una cuestión de conveniencia y de simplicidad en la definición de las magnitudes derivadas.

Las cantidades físicas están definidas en términos de mediciones, y se trata de construir medidas que sean reproducibles casi que en cualquier parte del Universo. En la antigüedad se definía la medida de longitud llamada pie, como la longitud del pie del rey de turno, de tal forma que cuando se moría el rey, su sucesor daba una nueva unidad, y esto dificultaba el comercio con otros países.

Definiciones de las principales unidades de medida del Sistema Internacional.

La longitud

El metro, fue definido primero como la distancia desde la línea del Ecuador al polo, a lo largo de una línea imaginaria y dividir esta distancia por 10 millones. Obviamente la distancia no ha sido medida de manera exacta. En 1960 el metro fue redefinido, con ayuda de la mecánica cuántica, como 1.650.763.73 longitudes de onda de la emisión naranja-roja del Kriptón 86. La precisión de esta medida es de una pocas partes en 108 = 100.000.000

El tiempo

El tiempo y el espacio son las medidas más exactamente definidas. El segundo se nota como s; es un error colocarlo como " sg ".

La masa

De las tres unidades fundamentales, la masa es la única que aún se mide por medio de un patrón. Antiguamente un kilogramo equivalía a la masa de 1.000 centímetros cúbicos de agua pura a una temperatura de 4°C.

• Movimiento de una dimensión

Movimiento curvilíneo

Supongamos que el movimiento tiene lugar en el plano XY. Situamos un origen y unos ejes y representamos la trayectoria del móvil, es decir, el conjunto de puntos por los que pasa el móvil. Las magnitudes que describen un movimiento curvilíneo son:

Vector posición.

Como la posición del móvil cambia con el tiempo. En el instante t, el móvil se encuentra en el punto P, o en otras palabras, su vector posición es r y en el instante t' se encuentra en el punto P', su posición viene dada por el vector r'.

Diremos que el móvil se ha desplazado Δr=r’-r en el intervalo de tiempo Δt=t'-t. Dicho vector tiene la dirección de la secante que une los puntos P y P'

Vector velocidad

El vector velocidad media, se define como el cociente entre el vector desplazamiento Δr y el tiempo que ha empleado en desplazarse Δt.

<v>=r'−rt'−t=ΔrΔt

El vector velocidad media tiene la misma dirección que el vector desplazamiento, la secante que une los puntos P y P1 cuando se calcula la velocidad media <v1> entre los instantes t y t1.

El vector velocidad en un instante, es el límite del vector velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero.

v=limΔ t→0ΔrΔt=drdt

Como podemos ver en la figura, a

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