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MEDICIONES
Medir: Hemos visto que medir una magnitud física consiste en asignarle un valor numérico.
Sin embargo, hay magnitudes, a las cuales, a parte de su valor, hemos de darles otras
características para poder especificarlas completamente. Es comparar cierta magnitud con
otra magnitud que se ha escogido como unidad de medida o patrón de medida.
Magnitudes escalares: aquellas que quedan completamente identificadas dando su valor,
que siempre es un número real acompañado de una unidad. Ejemplos; masa, temperatura,
densidad, tiempo...
Magnitudes vectoriales: aquellas que quedan completamente identificadas dando su
módulo, dirección y sentido. Por ejemplo velocidad, aceleración, fuerza.... El módulo de una
magnitud vectorial siempre es un número real positivo.
SISTEMAS DE MEDIDAS
El sistema casi universal es el llamado SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES, nombre
que dio la II Conferencia General de Pesos y Medidas al antiguo SISTEMA MÉTRICO DECIMAL
que usa el metro como unidad base y que fue creado durante la Revolución Francesa,
establecida mediante acuerdos internacionales con el objeto de fijar relaciones mutuas y
lógicas entre todas las mediciones efectuadas por la ciencia, la industria y el comercio. Cerca
del 80% de los países del mundo usan el S.I. y aquellos que aún usan el sistema británico de
medidas están optando paulatinamente por usar el S.I.
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UNIDADES DE BASE
MAGNITUD UNIDAD ABREVIATURAS
Longitud metro m
Masa kilógramo kg
Tiempo segundo s
Corriente eléctrica amperio A
Temperatura grados kelvin K
Intensidad luminosa candela cd
En 1971 se añadió la séptima unidad básica, el mol para la cantidad de sustancia.
Con el objeto de realizar medidas de gran tamaño y también pequeños tamaños se han
creado múltiplos y submúltiplos del metro.
Algunas equivalencias son las siguientes:
1 kilómetro = 1,000 metros 1 hectómetro = 100 metros 1 decámetro = 10 metros
1 centímetro = 0.01 metro
1 decímetro = 0.1 metro 1 milímetro = 0.001 metro
Se dijo que la unidad base en nuestro sistema métrico decimal es el metro, pero también se
usan otras unidades derivadas, tales como:
UNIDADES DERIVADAS
MAGNITUD UNIDAD ABREVIATURAS
Área metro cuadrado m2
Volumen metro cúbico m3
Velocidad metro por segundo m/s
Densidad kilogramo por metro cúbico kg/m 3
Aceleración metro por segundo cuadrado m/s 2
DEFINICIONES DE LAS UNIDADES
Metro (m). Unidad de longitud.
Definición: un metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz
durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
Kilogramo (kg). Unidad de masa.
Definición: un kilogramo es una masa igual a la de un cilindro de 39 milímetros de
diámetro y de altura, que se encuentra en la Oficina Internacional de Pesos y
Medidas, en Sèvres; Francia.
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Segundo (s). Unidad de tiempo.
El segundo es la duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondiente a
la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de
cesio 133.
Ampere o amperio (A). Unidad de intensidad de corriente eléctrica.
Definición: 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 newton por metro de longitud.
Kelvin (K). Unidad de temperatura termodinámica.
Definición: un kelvin es la temperatura termodinámica correspondiente a la fracción
1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Mol (mol). Unidad de cantidad de sustancia.
Definición: un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas
entidades elementales como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono 12.
Cuando se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que
pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos
especificados de tales partículas.
Candela (cd). Unidad de intensidad luminosa.
Definición: una candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una
fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540•1012 hercios y
cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
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UNIDADES DERIVADAS
Con esta denominación se hace referencia a las unidades utilizadas para expresar
magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como
básicas.
El concepto no debe confundirse con los múltiplos y submúltiplos, los que son utilizados
tanto en las unidades básicas como en las unidades derivadas, sino que debe relacionarse
siempre a las magnitudes que se expresan. Si estas son longitud, masa, tiempo, intensidad
de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia o intensidad luminosa, se trata de
una magnitud básica, y todas las demás son derivadas
EJEMPLOS DE UNIDADES DERIVADAS
Unidad de volumen o metro cúbico, resultado de combinar tres veces la longitud,
una de las magnitudes básicas.
Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de
combinar la masa (magnitud básica) con el volumen (magnitud derivada). Se expresa
en kilogramos por metro cúbico y no tiene 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 pero la
aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg • m • s -2) es derivada.
Esta unidad derivada tiene nombre especial, newton.
Unidad de energía, que por definición es la energía necesaria para mover un objeto
una distancia de un metro aplicándosele una fuera de 1 Newton, es decir fuerza por
distancia. Su nombre es el julio (unidad) (joule en inglés) y su símbolo es J. Por tanto,
J= N • m.
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En cualquier caso, siempre es posible establecer una relación entre las unidades derivadas y
las básicas mediante las correspondientes ecuaciones dimensionales.
Definiciones de las unidades derivadas
Unidad de área.
Un metro cuadrado es el área equivalente a la de un cuadrado de 1 metro de lado.
Unidad de volumen.
Definición: un metro cúbico es el volumen equivalente al de un cubo de 1 metro de
lado.
Unidad de velocidad o rapidez.
Un metro por segundo es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme,
recorre una longitud de un metro en 1 segundo.
Unidad de ímpetu lineal o cantidad de movimiento.
Es la cantidad de movimiento de un cuerpo con una masa de 1 kilogramo que se
mueve con una velocidad instantánea de 1 metro por segundo.
Unidad de aceleración.
Es el aumento de velocidad regular que sufre un objeto, equivalente a un metro por
segundo cada segundo.
Unidad de número de onda.
Es el número de onda de una radiación monocromática cuya longitud de onda es
igual a 1 metro.
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Sistema Inglés de unidades
El sistema anglosajón (o sistema inglés) de unidades es el conjunto de las unidades no
métricas que se utilizan actualmente en muchos territorios de habla inglesa, como Estados
Unidos de América, además de otros territorios y países con influencia anglosajona en
América, como Bahamas, Barbados, Jamaica, Puerto Rico o Panamá.
Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través de los siglos, y de los
intentos de estandarización en Inglaterra. Las unidades mismas tienen sus orígenes en la
antigua Roma. Hoy en día, estas unidades están siendo lentamente reemplazadas por el
Sistema Internacional de Unidades, aunque en Estados Unidos la inercia del antiguo sistema
y el alto costo de migración ha impedido en gran medida el cambio.
Unidades de longitud
El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie, la yarda
y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que
ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medición.
Una pulgada de medida internacional mide exactamente 25.4 mm (por definición), mientras
que una pulgada de agrimensor de EE. UU. se define para que 39.37 pulgadas sean
exactamente un metro. Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia es insignificante
(aproximadamente 3 mm por cada milla). La medida internacional se utiliza en la mayoría de
las aplicaciones (incluyendo ingeniería y comercio).
Las equivalencias para estas unidades se desglosan en la tabla
Medidas de longitud
La uni da d f undame nt al e ra la v a r a , s u v alor más us ado e ra e l de 83. 6 cm .
P u lg a d a : aprox imadame nt e 2. 3 cm
P a lm o = 9 pulg adas , ap rox ima dame nt e u n 20. 9 cm.
P ie = 12 pu lg adas , apr ox imadame nt e 27. 9 cm.
V a r a = 3 pie s = 4 pa lmos , a prox imadame nt e 83. 6 cm.
P a so = 5 pie s , ap rox imadame nt e 1. 39 m.
M illa = 10 00 pas os , apr ox imadame nt e 1. 39 k m.
Leg u a = 4 mi llas , ap rox ima dame nt e 5. 58 k m.
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Masa
Tiempo
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TABLA DE EQUIVALENCIA ENTRE LAS UNIDADES MÁS UTILIZADAS
3 pies= 1 yarda 1 metro=3.31 ft
1 pie= 0.3048 m 1 metro= 39.71 pulg
1 pulgada= 2.54 cm 1 kilómetro= 0.621 millas
1 milla= 1, 609.3 m 1 metro= 1.094 yardas
1 yarda= 0.9144 m 1760 yardas= 1 milla
12 pulgadas= 1 ft 1 kilogramo= 2.20 libras
1 libra= 0.4536 kg 1 gramo= 0.035 onzas
1 onza= 28.35 g 1 dm3= 0.264 galones
1 galón= 3.785 dm3 1000 litros= 1 m3
1 litro= 1 dm3 1 día= 43,200 s
1 Angstrom= 10-10 m 1 año luz= 9.46 x 1015 m
1 hora= 3600 s 1 atmósfera= 760 mm Hg
1 minuto= 60 s 760 Torr= 1 kg/cm2
Múltiplos y submúltiplos decimales
Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo
1024 yotta Y 10-1 deci d
1021 zeta Z 10-2 centi c
1018 exa E 10-3 mili m
1015 peta P 10-6 micro μ
1012 tera T 10-9 nano n
109 giga G 10-12 pico p
106 mega M 10-15 femto f
103 kilo k 10-18 atto a
102 hecto h 10-21 zepto z
101 deca da 10-24 yocto y
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