Conversión de Unidades de Masa

1. 1
Sistema Internacional de
Unidades
Conversiones de Unidades de
Masa
• Por:
Segundo Silva Maguiña
2 S

2. 2
Introducción
El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el sistema de unidades que se
usa en casi todos los países del mundo. Está constituido por siete unidades
básicas: amperio, kelvin, segundo, metro, kilogramo, candela y mol, más un
número ilimitado de unidades derivadas de las cuales veintidós tienen nombres
especiales, prefijos para denotar múltiplos y submúltiplos de las unidades y
reglas para escribir el valor de magnitudes físicas.
Las unidades del SI constituyen referencia internacional de las indicaciones de
los instrumentos de medición, a las cuales están referidas mediante una
concatenación ininterrumpida de calibraciones o comparaciones.
Una de las características trascendentales del SI 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 Pesas y Medidas. Esto permite lograr
la 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.
Está en curso una revisión de las definiciones de las unidades básicas en
términos de constantes fundamentales, sin excepción. El viernes, 16 de
noviembre de 2018, a las 11:00 horas, tiempo de París (10:00 UTC), se votó en
Versalles la redefinición de cuatro de las unidades básicas, en función de
constantes universales: el kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol.12
El SI se creó en 1960 por la 11.ª Conferencia General de Pesas y Medidas,
durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas (las
actuales excepto el mol). El mol se añadió en 1971. Entre los años 2006 y 2009
se armonizó el Sistema Internacional de Magnitudes —a cargo de las
organizaciones ISO y CEI— con el SI. El resultado es el estándar ISO/IEC
80000.

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Abstrac
The International System of Units (SI) is the system of units that is used in
almost every country in the world. It consists of seven basic units: ampere,
kelvin, second, meter, kilogram, candela and mol, plus an unlimited number of
derived units of which you have special names, prefixes to denote multiples and
submultiples of units and rules for the year value of physical magnitudes.
The SI units constitute an international reference for the indications of the
measuring instruments, to which they are referred by an uninterrupted
concatenation of calibrations or comparisons.
One of the transcendental characteristics of the SI is that its units are based on
fundamental physical phenomena. Unique exception is the unit of the mass, the
kilogram, defined as "the mass of the international prototype of the kilogram", a
cylinder of platinum and iridium stored in a safe of the International Bureau of
Weights and Measures. This makes it possible to achieve the equivalence of
measurements made with similar instruments, used and calibrated in distant
places and, therefore, ensure - without the need for duplication of tests and
measurements - compliance with the characteristics of the products that are the
subject of transactions in the international trade, its interchangeability.
A revision of the definitions of the basic units in terms of fundamental constants
is underway, without exception. On Friday, November 16, 2018, at 11:00 hours,
Paris time (10:00 UTC), the redefinition of four of the basic units was voted in
Versailles, based on universal constants: the kilogram, the ampere the kelvin
and the mol.12
The SI was created in 1960 by the 11th General Conference of Weights and
Measures, during which initially six basic physical units were recognized (the
current ones except the mole). The mole was added in 1971. Between 2006
and 2009, the International System of Quantities -in charge of the ISO and CEI
organizations- was harmonized with the IS. The result is the ISO / IEC 80000
standard.

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Marco Teórico
1. Magnitudes Fundamentales y Unidades Básicas:
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, que
expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan el resto de
unidades (derivadas):
Magnitud física
básica
Símbolo
Unidad
básica
Símbolo
Definición Actual
1. Longitud: L metro m
Dado un segmento, curva o línea recta, se
puede definir su longitud a partir de la
noción de distancia. La distancia entre dos
puntos cualquiera de la misma es siempre
inferior a la longitud de la curva
comprendida entre esos dos puntos.
Igualmente la noción matemática de
longitud se puede identificar con
la magnitud física que es determinada por
la distancia física.
2. Masa M kilogramo kg
En física, masa (del latín massa) es una
magnitud que expresa la cantidad
de materia de un cuerpo, medida por
la inercia de este, que determina
la aceleración producida por una
fuerza que actúa sobre él.1 Es una
propiedad intrínseca de los cuerpos que
determina la medida de la masa inercial y
de la masa gravitacional. La unidad
utilizada para medir la masa en el Sistema
Internacional de Unidades es
el kilogramo(kg).2

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Magnitud física
básica
Símbolo
Unidad
básica
Símbolo
Definición Actual
3. Tiempo T Segundo S
El tiempo es una magnitud física con la que
medimos la duración o separación de
acontecimientos. El tiempo permite ordenar
los sucesos en secuencias, estableciendo
un pasado, un futuro y un tercer conjunto de
eventos ni pasados ni futuros respecto a
otro. En mecánica clásica a esta tercera
clase se llama "presente" y está formada
por eventos simultáneos a uno dado.
4. Corriente
Eléctrica
I Amperio A
La corriente eléctrica es el flujo de carga
eléctrica que recorre un material.2
Se debe
al movimiento de las cargas
(normalmente electrones) en el interior del
mismo. Al caudal de corriente (cantidad de
carga por unidad de tiempo) se le
denomina intensidad de corriente
eléctrica. En el Sistema Internacional de
Unidades se expresa en C/s
(culombios por segundo), unidad que se
denomina amperio (A). Una corriente
eléctrica, puesto que se trata de un
movimiento de cargas, produce un campo
magnético, un fenómeno que puede
aprovecharse en el electroimán.

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Magnitud física básica
Símbolo
Unidad
básica
Símbolo
Definición Actual
5. Temperatura
Termodinámica
Θ kelvin K
La temperatura absoluta es el valor de
la temperatura medida con respecto a
una escala que comienza en el cero
absoluto (0 K o −273,15 °C). Se trata de
uno de los principales parámetros
empleadosen termodinámica y mecánica
estadística. En el Sistema Internacional
de Unidades se expresa en kelvin, cuyo
símbolo es K.1
6. Cantidad de
Sustancia
N mol mol
La unidad SI para la cantidad de
sustancia, que es una de las unidades
fundamentales del SI, es el mol. El mol
se define como la cantidad de sustancia
que tiene un número de entidades
elementales como átomos hay en
12 g de carbono-12. Ese número es
equivalente a la Constante de
Avogadro,NA, que tiene el valor2
de
6,02214179 (30) . 1023
u= mol-1
.
constante de Avogadro tiene unidades,
por lo que es incorrecto referirse a ella
como el “número de Avogadro”, ya que
un “número” se supone que es
una cantidad sin dimensiones. Con mol
como unidad, la constante de
proporcionalidad entre la cantidad de
sustancia y el número de entidades
elementales es 1 /NA.

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Magnitud física
básica
Símbolo
Unidad
básica
Símbolo
Definición Actual
7. Intensidad
Luminosa
J Candela Cd
En fotometría, la intensidad luminosa se
define como la cantidad de flujo
luminoso que emite una fuente por unidad
de ángulo sólido. Su unidad de medida en
el Sistema Internacional de Unidades es
la candela (cd). Matemáticamente, su
expresión es la siguiente:
En fotometría, se denomina fuente puntual
a aquella que emite la misma intensidad
luminosa en todas las direcciones
consideradas. Un ejemplo práctico sería
una lámpara. Por el contrario, se denomina
fuente o superficie reflectora de Lambert a
aquella en la que la intensidad varía con el
coseno del ángulo entre la dirección
considerada y la normal a la superficie (o
eje de simetría de la fuente).
2. Magnitudes Derivadas y Unidades Derivadas:
Mediante esta denominación se hace referencia a las unidades utilizadas para
expresar magnitudes físicas que tienen una definición matemática en término
de magnitudes físicas básicas. Si estas 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. No
se debe confundir el concepto de unidades derivadas con los de múltiplos y

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submúltiplos que se utilizan tanto en las unidades básicas como en las
derivadas.
Para cualquier cantidad física, su unidad coherente correspondiente en el SI no
es arbitraria sino que se deduce de la fórmula que la relaciona con otra
magnitud física previamente definida.
Ejemplos:
• Unidad de volumen: metro cúbico (m3
).
• Unidad de densidad: kilogramo por metro cúbico (kg/m3
).
• Unidad de aceleración: La aceleración se define por a = d2
x/dt2
. De la
definición de la derivada se deduce que si x es un vector con unidad metro
y t es un escalar con unidad segundo, entonces a es un vector con unidad
metro dividido por el cuadrado del segundo, es decir, metro por segundo
cuadrado. Simbólicamente se representa m/s2
.
• Unidad de fuerza: Está relacionada con la longitud y masa por la segunda
ley de Newton: F = ma. La longitud es una magnitud básica con unidad
metro; la aceleración se acaba de tratar en el ejemplo anterior. Usando el
álgebra elemental se deduce que la unidad coherente de la aceleración
es kg ⋅ m/s2
. Esta unidad tiene el nombre especial de newton (símbolo N).
• Unidad de energía: Se pude expresar en términos de fuerza y distancia
por: E = f ⋅ l. Se deduce que la unidad coherente es el producto de él
newton y el metro, es decir, newton-metro (N ⋅ m); tiene el nombre especial
julio (símbolo J).
2.1. Unidades derivadas con nombres especiales:
Las 22 unidades derivadas tienen nombres especiales. Para representarlas se
pueden usar estos nombres o una expresión algebraica en términos de otras
unidades. En algunos casos existen la posibilidad de confusión si se usa u
omite un nombre especial aunque esto sea matemáticamente correcto. Algunos
ejemplos concretos son:
• El par motor tiene la misma dimensión que la energía, pero son magnitudes
físicas distintas. Se recomienda expresar el par motor con el newton-metro
(N ⋅ m) en lugar del julio (J).

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• En radiometría se recomienda usar el estereorradián como parte de la
unidad cuando se involucran ángulos sólidos. P.e.: para la intensidad
radiante se recomienda usar el vatio por estereorradián (W/sr) en vez del
vatio (W) tal cual.
• El grado Celsius es matemáticamente igual al kelvin, pero solo se usa para
expresar diferencia de temperatura y temperatura Celsius donde el cero se
corresponde con una temperatura termodinámica (absoluta) de 273.15 K. El
kelvin solo se usa para expresar temperatura termodinámica y diferencia de
temperatura. Nótese que la diferencia de temperatura se puede expresar
tanto en grados Celsius como en kelvin. La temperatura Celsius se usa solo
por motivos históricos; la magnitud fundamental es la temperatura
termodinámica.
Magnitud Derivada
Unidad Derivada
Nombre Símbolo unidades unidades básicas
• Fuerza Newton N ---------- kg m s−2
• Pascal presión Pa N/m2
kg m−1
s−2
• Energía Julio J Nm kg m2
s−2
• Potencia Vatio W J / s m2
kg s−3
• Carga Eléctrica Culombio C ---------- As
• Tensión eléctrica Voltio V WA kg m2
s−3
A−1
• Capacitancia Faradio F C / V kg−1
m−2
s4
A2
• Resistencia eléctrica Ohmio Ω V / A kg m2
s−3
A−2

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Ejercicios
Conversiones de Unidades de Masa:

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