¿Cuáles son los sistemas de unidades? Existen 3 básicamente tres tipos de sistemas de unidades, que son: el SI (Sistema Internacional), el Inglés, el Técnico (Europeo e Inglés), el C.G.S C.G.S y el M.K.S M.K.S El Sistema Internacional de Unidades se basa en la selección de siete unidades base bien definidas las cuales se consideran dimensionalmente independientes: el metro, el metro, el kilogramo, el kilogramo, el segundo, el segundo, el ampere, el ampere, el kelvin, el kelvin, elmol y la candela. la candela. El Sistema Ingles se basa en el pie, la libra y el segundo. El C.G.S se basa en el centímetro, el gramo y el segundo El M.K.S es muy parecido al SI y tiene como base al metro, kilogramo y el segundo. Además de las unidades base, existen también las las unidades derivadas. Estas unidades se forman a partir de un producto de potencias de las unidades base. base. Los nombres y símbolos de algunas algunas unidades derivadas de las unidades base pueden ser reemplazados por nombres y símbolos especiales que a su vez pueden ser empleados para formar expresiones y símbolos de otras unidades otras unidades derivadas. El SI está estructurado bajo un sistema de magnitudes (principales y secundarias), unidades y medidas:
Magnitud.- es todo ente abstracto que puede ser medido. Unidad.- es un patrón internacionalmente.
arbitrario
de
medida
que
se
acepta
Medida.- Es la comparación de una magnitud con otra de la misma especie, que arbitrariamente se toma como unidad, la magnitud de una cantidad física se expresa mediante un número de veces la unidad de medida.
Los múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI, que resultan de la combinación de las unidades del SI con los los prefijos del SI, SI, se designan por su nombre completo: múltiplos y submúltiplos decimales del SI de unidades. A continuación está un cuadro en el que se pueden comparar las principales magnitudes entre los diferentes sistemas: Magnitudes Longitud Masa Tiempo Temperatura
Sistema Absoluto SI - M.K.S C.G.S m cm Kg g s s ºK ºC
F.P.S pie lb s ºF
Sistema Técnico Europeo m UTM s
Inglés pie slug s ºR
Intensidad Luminosa Corriente Eléctrica Cantidad de sustancia Fuerza Velocidad Aceleración Trabajo o Energía Potencia Presión Calor
cd A mol N = Kg.m/s2 m/s m/s2 J = N.m W = J/s Pa = N/m2 cal
Dina = g.cm/s2 cm/s cm/s2 ergio = dina.cm ergio/s dina/cm2 cal
Poundal = lb.pie/s2 pie/s pie/s2
kg.f
lb.f
m/s m/s2
pie/s pie/s2
poundal.pie kg.f.m
lb.f.pie
poundal.pie/s kg.f.m/s poundal/pie2 BTU
lb.f.pie/s
Si hacemos un análisis de las dimensiones de cada una de las unidades de una misma magnitud en los diferentes sistemas podremos ver que coinciden, a esto se lo llama análisis dimensional y es muy útil en el caso de que una expresión contenga varias unidades y queramos simplificar la misma en una expresión más simple.
Unidades Base Masa
kilogramo kg El kilogramo equivale a la masa del kilogramo patrón internacional.
Longitud
metro m El metro equivale a 1650763.73 veces la longitud de onda de la radiación emitida por los átomos del nucleido 86Kr, en la transición entre el estado 5d5 y el estado 2p10, propagándose en el vacío.
Tiempo
segundo s El segundo equivale a 9192631770 veces el período de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles de la estructura hiperfina del estado fundamental de los átomos de nucléido 133Cs.
Corriente eléctrica
amperio
A
El amperio equivale a la intensidad de una corriente eléctrica constante en el tiempo que, al circular en el vacío por dos conductores paralelos situados a un metro de distancia, rectilíneos e infinitos, de sección circular y despreciable, da lugar a una fuerza de atracción mutua entre los conductores de 2 x 10-7 neutronios por metro. Intensidad luminosa
candela
cd
La candela es la intensidad de luz que emite 1/600000 metros cuadrados de la superficie de un cuerpo negro a una temperatura correspondiente a la solidificación del platino a una presión de 101325 neutronios por metro cuadrado, y perpendicular a su superficie. Cantidad de sustancia
mol
mol
El mol equivale a la cantidad de materia de un sistema constituido por tantas partículas como átomos contiene 12/1000 kilogramos de nucleido del carbono 12C. Temperatura termodinámica
kelvin
K
El kelvin equivale a la 273.16-ava parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (aprox. 0.01 ºC)
Unidades derivadas Ciertas unidades derivadas han recibido unos nombres y símbolos especiales. Estas unidades pueden así mismo ser utilizadas en combinación con otras unidades base o derivadas para expresar unidades de otras cantidades. Estos nombres y símbolos especiales son una forma compacta para expresar unidades de uso frecuente. Magnitud derivada
ángulo plano ángulo sólido frecuencia fuerza presión, esfuerzo energía, trabajo potencia, flujo de energía carga eléctrica, cantidad de electricidad diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz capacitancia resistencia eléctrica conductancia eléctrica flujo magnético densidad de flujo magnético inductancia temperatura Celsius
Símbolo
Sistema Técnico
radian stereorradián hertz newton pascal julio watt
rad sr Hz N Pa J W
rad sr s Kilopondio Kilopondímetro Kpm/s
Análisis Dimensional L×L-1 = 1 L ×L-2=1 T L.M.T L .M.T L .M.T L .M.T
culombio
C
C (A.s)
T.I
voltio
V
V
L .M.T .I
faradio ohmio siemens weber tesla henry grados Centígrados
F W S Wb T H
C/V V/A A/V V/s Wb/m Wb/A
L .M .T .I - L .M.T .I L .M .T .I - L .M.T .I - M.T .I - L .M.T .I
Nombre
°C
……
2
-
-3 -1
-
q
flujo luminoso radiación luminosa actividad (radiación ionizante) dosis absorbida, energía específica (transmitida) dosis equivalente
lumen lux beequerel
lm lx Bq
cd.sr lm/m
L .L .cd=cd L .L .cd=L .cd T
gray
Gy
J/kg
L .T
2
-2
sievert
Sv
J/kg
L .T
-
Prefijos Factor 24 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 10 3 10 2 10 10 -1 10 -2 10 -3 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18 10 -21 10 -24 10
Nombre yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto
Símbolo Y Z E P T G M k h da d c m
n p f a z y
Definición del término patrón de medición. Un patrón de medición es una representación física de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o a un fenómeno natural que incluye constantes físicas y atómicas. Por ejemplo, la unidad fundamental de masa en el Sistema Internacional (SI) es el kilogramo.
Patrones de medición: a) patrones internacionales: Se
definen por acuerdos internacionales. Representan ciertas unidades de medida con la mayor exactitud que permite la tecnología de producción y medición. Los patrones internacionales se evalúan y verifican periódicamente con mediciones absolutas en términos de unidades fundamentales. b) patrones primarios: (básicos) se encuentran en los laboratorios de patrones nacionales en diferentes partes del mundo. Los patrones primarios representan unidades fundamentales y algunas de las unidades mecánicas y eléctricas derivadas, se calibran independientemente por medio de mediciones absolutas en cada uno de los laboratorios nacionales. c) patrones secundarios: Son los patrones básicos de referencia que se usan en los laboratorios industriales de medición. Estos patrones se conservan en la industria particular interesada y se verifican localmente con otros patrones de referencia en el área. La responsabilidad del mantenimiento y calibración de los patrones secundarios depende del laboratorio industrial. d) patrones de trabajo: Son las herramientas principales en un laboratorio de mediciones. Se utilizan para verificar y calibrar la exactitud y comportamiento de las mediciones efectuadas en las aplicaciones industriales.
El metro fue establecido por la Oficina general de pesas y medidas con sede en París, Francia, en 1795, y es la medida equivalente a 1/10000000 (Un diezmillonésimo) de la distancia entre el polo norte y el ecuador. El metro patrón es la longitud una barra de aleación de platino e iridio a 4° C, que se encuentra en la Oficina de Pesas y Medidas en Francia. La yarda fue establecida durante el siglo XIII como medida oficial en Inglaterra. Fue decretada por el Rey Enrique I, estableciendo como patrón la distancia ente la punta de su nariz y la punta de sus dedos de la mano. Su equivalencia
es de 91.41 cm.
La yarda fue establecida durante el siglo XIII como medida oficial en Inglaterra. Fue decretada por el Rey Enrique I, estableciendo como patrón la distancia ente la punta de su nariz y la punta de sus dedos de la mano. Su equivalencia es de 91.44 cm.
Definición de concepto de medición Conjunto de operaciones cuyo objetivo es determinar el valor de una magnitud ó cantidad. (Nota: las operaciones se pueden efectuar de manera automática). EXACTITUD DE LA MEDICIÓN Cercanía o acuerdo entre el resultado de una medición y un valor verdadero de la magnitud por medir. La exactitud es un atributo de cada resultado de medición. Su carácter cualitativo indica que no se ha definido una expresión matemática para evaluarla cuantitativamente. 1) El concepto de exactitud es un concepto cualitativo. 2) No se debe usar el término precisión en vez de exactitud. PRECISIÓN Grado de cercanía o acuerdo entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud por medir, efectuadas bajo condiciones estipuladas (precisión bajo condiciones repetibilidad o precisión bajo condiciones de reproducibilidad, según el caso). La precisión es el atributo de un conjunto de medidas que expresa el acuerdo entre ellas.
TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA
Corriente continúa Los circuitos conectados a una pila o a una batería son ejemplos de circuitos de corriente continua. El voltaje permanece constante durante un intervalo de tiempo.
Corriente alterna La corriente es alterna cuando la intensidad cambia cíclicamente su sentido de circulación, a causa de que el voltaje cambia de valor y de signo. El ejemplo más típico es el de la corriente de la red eléctrica, que varía según una onda senoidal, repitiendo su ciclo 50 veces cada segundo.
