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Unidad de medida

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley.[1]​ Cualquier valor de una cantidad física puede expresarse como un múltiplo de la unidad de medida.

Copia exacta, hecha en 1884, del kilogramo prototipo internacional registrada en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en SèvresFrancia, que define la unidad de masa en el SI, el sistema métrico moderno

Una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas.[2]

Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades.[3]

Todas las unidades denotan cantidades escalares. En el caso de las magnitudes vectoriales, se interpreta que cada uno de los componentes está expresado en la unidad indicada.[1]

Historia

Las unidades de medida estuvieron entre las primeras herramientas inventadas por los seres humanos. Las sociedades primitivas necesitaron medidas rudimentarias para muchas tareas: la construcción de moradas, la confección de ropa o la preparación de alimentos y materias primas.

Los sistemas de pesos y medidas más antiguos que se conocen parecen haber sido creados entre el cuarto milenio y el tercero antes de Cristo, entre los antiguos pueblos de Mesopotamia, Egipto y el valle del Indo, y quizás también en Elam y Persia. Los pesos y las medidas se mencionan asimismo en la Biblia (Lev. 19, 35-36) como un mandato que exige honestidad y medidas justas.

Muchos sistemas de medición estuvieron basados en el uso de las partes del cuerpo humano y los alrededores naturales como instrumentos de medición.[4]

Sistemas tradicionales de medidas

Los sistemas tradicionales basan sus unidades de medición de distancia en las dimensiones del cuerpo humano. La pulgada representa el largo de la falange distal de un pulgar, de donde toma su nombre. El pie representaba originalmente la longitud de un pie humano aunque esta unidad se transformó con el tiempo en el equivalente a 12 pulgadas en el sistema anglosajón. La yarda, por otro lado, representa la longitud desde la punta de la nariz hasta la punta del dedo medio. Una braza correspondía a la distancia de punta a punta de los dedos medios con los brazos extendidos. Otras unidades eran el palmo (la longitud de la palma de la mano) y el codo (aproximadamente la longitud del antebrazo).[5]​ Para distancias mayores, existía la milla, unidad de medida creada en la antigua Roma que equivalía originalmente a 2000 pasos de una legión. Sobre la base de la milla, los romanos definieron el estadio de tal forma que ocho estadios correspondían a una milla.[5]​ Asimismo, la legua en la antigua Roma equivalía a aproximadamente una milla y media.[6]

En la mayoría de los países europeos se utilizaban medidas de peso basadas en la libra. Esta unidad, cuyo nombre proviene del latín libra pondo, se dividía en doce onzas (del latín uncia, que significa ‘doceava parte’).[7][8]​ Sin embargo, en algunos países durante la Edad Media se utilizaron libras que se dividían en 16 onzas. Otra unidad tradicional de peso era el grano, que en el sistema inglés actual equivale a 64,79891 mg. A partir de esta unidad, la libra se definía como 5760 granos en algunos caso o como 7000 granos en otros casos. Asimismo, en joyería se usa una unidad llamada grano métrico, que equivale a 0,25 quilates o 50 mg.[9]​ En la península ibérica, un quintal equivalía a 100 libras (lo que actualmente serían unos 46 kg);[10]​ la cuarta parte de un quintal se denominaba una arroba (del árabe ar rub', ‘cuarta parte’).[11]

Los movimientos del Sol y de la Luna determinaron las unidades tradicionales de tiempo. El movimiento aparente del Sol desde su salida en el horizonte hasta la siguiente, su puesta hasta la siguiente o los sucesivos pasos por un meridiano, dependiendo de la cultura, definieron el día.[12]​ Los babilonios dividieron el tiempo entre la salida y la puesta del Sol en doce partes que conocemos ahora como horas. Con la invención de los relojes mecánicos fue posible dividir también la noche, por lo que actualmente un día completo se compone de 24 horas. Una hora se dividió en 60 minutos y estos, a su vez, quedaron divididos en 60 segundos (no obstante, el segundo actual tiene una definición moderna independiente de la definición del día).[13]​ De la religión judía, las naciones cristianas y musulmanas heredaron la definición de semana: un período de siete días.[14]​ Por otra parte, el movimiento del Sol observado con respecto a las estrellas lejanas definió el año. Puesto que el período de traslación de la Tierra no es un número entero de días, existió la necesidad de introducir el año bisiesto en el calendario juliano y el calendario gregoriano.[15]​ A partir del año se definieron unidades más grandes de tiempo como el siglo (cien años) y el milenio (mil años). El periodo de traslación de la Luna alrededor de la Tierra definió el concepto del mes. Puesto que este periodo no corresponde a un número entero de días, diversas culturas tuvieron diferentes definiciones de mes. En el actual calendario occidental, los meses pueden durar 28, 29, 30 o 31 días, dependiendo del caso.[16]

Sistema Internacional de Unidades (SI)

El Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del Sistema Métrico Decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesas y Medidas con sede en Francia en el año 1960 . En él se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas:[17]

  1. Longitud
  2. Masa
  3. Tiempo
  4. Intensidad eléctrica
  5. Temperatura
  6. Intensidad luminosa
  7. Cantidad de sustancia

También establece muchas magnitudes derivadas, que no necesitan de un patrón, por estar compuestas de magnitudes fundamentales.[17]

Patrón de medida

Un patrón de medidas es el hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medir magnitudes. Muchas unidades tienen patrones, pero en el Sistema Internacional solo las unidades básicas tienen patrones de medidas. Los patrones nunca varían su valor, aunque han ido evolucionando porque los anteriores establecidos eran variables y se establecieron otros diferentes considerados invariables.[17]

Un ejemplo de un patrón de medida sería: «Patrón del 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 cesio (133Cs), a una temperatura de 0 K».[18]

De todos los patrones del Sistema Internacional, solo existe la muestra material de uno: el kilogramo, conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. De ese patrón se han hecho varias copias para distintos países.[19]

Los siete patrones definidos por el Sistema Internacional de Unidades son:[17]

  1. Segundo
  2. Metro
  3. Amperio
  4. Mol
  5. Kilogramo
  6. Kelvin
  7. Candela
(tiempo)
(longitud)
(intensidad de corriente eléctrica)
(cantidad de sustancia)
(masa)
(temperatura)
(intensidad luminosa)

Sistema Cegesimal

Asociado al Sistema Internacional se encuentra el Sistema Cegesimal (o sistema CGS) que es un sistema de unidades mecánicas (es decir, unidades que miden magnitudes utilizadas en mecánica: longitud, masa, tiempo y sus derivadas) basado en tres unidades fundamentales que son submútiplos de unidades del SI: el centímetro, el gramo y el segundo.[20]​ El sistema CGS a veces es extendido a magnitudes no mecánicas, como las empleadas en electromagnetismo, combinando el uso de las unidades gaussianas (véase más adelante, unidades naturales en electromagnetismo).[21]

Sistemas naturales de unidades

En algunas disciplinas es conveniente definir sistemas de unidades que permiten simplificar los cálculos y las mediciones. Estos sistemas definen sus unidades a partir de magnitudes que ocurren de manera frecuente en la naturaleza. Entre las disciplinas donde ocurre esto están la astronomía, el electromagnetismo, la física de partículas y la física atómica.

En astronomía

En astronomía es muy común encontrar unidades definidas a partir de magnitudes física de ciertos objetos. Diferentes unidades de longitud están definidas a partir de distancias astronómicas:[22]

  • Unidad astronómica (UA), definida originalmente como la distancia media desde el Sol a la Tierra (actualmente fijada en 149 597 870 700 m).[23]
  • Pársec (PC), definido como la distancia a la cual una unidad astronómica subtiende un ángulo de 1 segundo de arco.
  • Año luz (AL), definido como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un año.

Es muy común el uso de las magnitudes físicas del Sol para definir unidades que, de otra manera, serían extremadamente grandes:[24]

Otras unidades naturales empleadas en astronomía, aunque menos frecuentemente son el radio terrestre, la masa terrestre, la masa de Júpiter, etc.

En física cuántica y relativista

En las diferentes subdisciplinas de la física que utilizan los modelos relativistas y cuánticos, como la física atómica, la física nuclear, la física de partículas, etc., es común definir sistemas de unidades donde las diferentes constantes fundamentales toman el valor de la unidad. Las constantes que se suelen establecer iguales a uno son: la constante de Planck reducida (ħ), la velocidad de la luz (c), la constante de gravitación universal (G), la constante de Boltzmann (kB), la carga del electrón (e), la masa del electrón (me) y la masa del protón (mp).[25][26][27][28][29]​ Otras elecciones comunes son definir ciertas cantidades en términos de la constante de estructura fina (α):[27][28]

 .

Otra unidad comúnmente utilizada como unidad de energía es el electronvoltio (eV) definido como la cantidad de energía adquirida por un electrón al acelerarse en una diferencia de potencial de un voltio. Es decir, en unidades del SI esto es 1,602176462 × 10−19 J.[30]

En la siguiente tabla se resumen las definiciones comunes para diferentes sistemas de unidades.

Cantidad y Símbolo / Sistema de unidades Planck
(con unidades gaussianas)
Stoney Hartree Rydberg «Natural»
(con unidades de Lorentz–Heaviside)
«Natural»
(con unidades gaussianas)
Velocidad de la luz en el vacío
 
           
Constante de Planck reducida
 
           
Carga del electrón
 
           
Constante de Josephson
 
           
Constante de von Klitzing
 
           
Constante de gravitación universal
 
           
Constante de Boltzmann
 
           
Masa del electrón
 
           

En electromagnetismo

En electromagnetismo es posible definir un sistema de unidades natural a partir de la ley de Coulomb, que permite calcular la fuerza ejercida entre dos cargas eléctricas   y   en función de la distancia   que separa a dichas cargas:[31]

 

  es una constante cuyo valor depende del sistema de unidades elegido (en el SI, tiene un valor aproximado de 9 × 109 N m² C−2). En este sistema de unidades natural —conocido como sistema gaussiano de unidades— se escoge el valor de dicha constante igual a la unidad.[31]​ De esta manera, dos cargas eléctricas de 1 statC (statcoulomb, la unidad de carga eléctrica definida en este sistema de unidades) de magnitud separadas una distancia de 1 cm sienten una fuerza de 1 dyn de magnitud. A partir de esto se pueden definir otras unidades como el statamperio (1 statC/s), etc. Las unidades del sistema gaussiano en muchas ocasiones son consideradas como parte del sistema CGS.[31]

Tablas de conversión

Las unidades del SI no han sido adoptadas en el mundo entero. Los países anglosajones utilizan muchas unidades del SI, pero todavía emplean unidades propias de su cultura, como el pie, la libra, la milla, etc.[32]​ En Estados Unidos, el SI no es utilizado cotidianamente fuera del ámbito de la ciencia y la medicina.[33]

En la navegación todavía se usan la milla y la legua náuticas.[34][6]​ En las industrias del mundo todavía se utilizan unidades como: PSI, BTU, galones por minuto, granos por galón, barriles de petróleo, etc. Por eso todavía son necesarias las tablas de conversión, que convierten el valor de una unidad al valor de otra unidad de la misma magnitud.[35]​ Ejemplo: Con una tabla de conversión se convierten 5 p a su valor correspondiente en metros, que sería de 1,524' m.[36]

Errores de conversión

Al convertir unidades se cometen inexactitudes, porque a veces, el valor convertido no equivale exactamente a la unidad original, debido a que el valor del factor de conversión puede ser inexacto.

Ejemplo: 5 lb son aproximadamente 2,268 kg, porque el factor de conversión indica que 1 lb vale aproximadamente 0,4536 kg. No obstante, 5 lb equivalen a 2,26796185 kg, porque el factor de conversión ha sido definido de tal manera que 1 lb equivale exactamente a 0,45359237 kg.[7]

Sin embargo, la conversión de unidades es usada frecuentemente pues, en general, basta tener valores aproximados.[37]

Tipos de unidades de medidas

Dependiendo de las magnitudes físicas que se requieran medir, se utilizan diferentes tipos de unidades de medida. Entre estos podemos mencionar los siguientes tipos:

  1. Unidades de capacidad
  2. Unidades de densidad
  3. Unidades de energía
  4. Unidades de fuerza
  5. Unidades de longitud
  6. Unidades de masa
  7. Unidades de peso específico
  8. Unidades de potencia
  9. Unidades de superficie
  10. Unidades de temperatura
  11. Unidades de tiempo
  12. Unidades de velocidad
  13. Unidades de viscosidad
  14. Unidades de volumen
  15. Unidades eléctricas

Símbolos

Muchas unidades tienen un símbolo asociado, normalmente formado por una o varias letras del alfabeto latino o griego (por ejemplo, «m» simboliza «metro»). Este símbolo se ubica a la derecha de un factor que expresa cuántas veces dicha cantidad se encuentra representada (por ejemplo, «5 m» quiere decir «cinco metros»).

Es común referirse a un múltiplo o submúltiplo de una unidad, los cuales se indican ubicando un prefijo delante del símbolo que la identifica (por ejemplo, «km», símbolo de «kilómetro», equivale a «1000 metros»).

Siguiendo otro ejemplo una medida concreta de la magnitud «tiempo» podría ser expresada por la unidad «segundo», junto a su submúltiplo «mili» y su número de unidades (12). De forma abreviada: t = 12 ms (los símbolos de magnitudes se suelen expresar en cursiva, mientras que los de unidades se suelen expresar en letra redonda).[38]

Factores de conversión de unidades

Algunos factores de conversión entre sistemas de unidades comunes y el Sistema Internacional son:[39]

  • Tiempo
    • 1 h = 60 min = 3600 s
    • 1 min = 60 s
    • 1 día = 24 h = 1440 min
  • Longitud
    • 1 m = 100 cm = 39,4 in = 3,28 ft
    • 1 ft = 12 in = 0.305 m
    • 1 km = 1000 m = 0.621 mi
    • 1 mi = 5280 ft = 1609 m
    • 1 yarda = 0,915 m
  • Presión
    • 1 pascal = 1 N/m² = 2.09×10-2 lb/ft² = 1.45×10-4 lb/in²
    • 1 atm = 1,013×105 Pa = 14,7 lb/in² (PSI) = 760 mm Hg

Véase también

Referencias

  1. JCGM (2008), «Unit of measurement (unité de mesure)», p. 6.
  2. JCGM (2008), «Base unit - Derived unit (Unité de base - Unité dérivée)», p. 7
  3. JCGM (2008), «System of units (Système d'unités)», p. 8.
  4. NASA Technical Standards Program. (pdf) (en inglés). Archivado desde el original el 19 de octubre de 2013. Consultado el 6 de mayo de 2014. 
  5. Rowlett (2001), «The English Customary Systems».
  6. Rowlett (2001), «League».
  7. Rowlett (2001), «pound (lb, lbm, or #)».
  8. Rowlett (2001), «ounce (oz or oz av)».
  9. Rowlett (2001), «grain (gr)».
  10. Rowlet (2001), «quintal (q)».
  11. Rowlett (2001), «arroba (@)».
  12. Rowlett (2001), «day».
  13. Rowlett (2001), hour «(h or hr)».
  14. Rowlett (2001), «week (wk)».
  15. Rowlett (2001), «year (a or y or yr)».
  16. Rowlett (2001), «month (mo or mon)».
  17. Resnick (1993), p. 2.
  18. Resnick (1993), p. 5.
  19. Resnick (1993), pp. 7 y 8.
  20. Bureau International des Poids et Mesures - The International System of Mesures, p. 109.
  21. Bureau International des Poids et Mesures - The International System of Mesures, p. 128.
  22. International Astronomical Union. «Measuring the Universe: The IAU and Astronomical Units» (en inglés). Consultado el 19 de mayo de 2014. 
  23. International Astronomical Union (31 de agosto de 2012). «RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length». Pekín. Consultado el 22 de septiembre de 2012. 
  24. Zombeck, Martin V. (2006). Handbook of Space Astronomy and Astrophysics (en inglés) (3.ª edición). Cambrige University Press. p. 25. ISBN 9780521782425. 
  25. Gauge field theories: an introduction with applications, Guidry, Apéndice A.
  26. An introduction to cosmology and particle physics, Domínguez-Tenreiro y Quirós, p. 422.
  27. Ray, T. P. (1981). «Stoney's Fundamental Units». Irish Astronomical Journal 15: 152. Bibcode:1981IrAJ...15..152R. 
  28. Turek, Ilja (1997). Electronic structure of disordered alloys, surfaces and interfaces (illustrated edición). Springer. p. 3. ISBN 978-0-7923-9798-4. 
  29. Wilczek, Frank, 2007, "Fundamental Constants", el 24 de agosto de 2009 en Wayback Machine. Frank Wilczek web site.
  30. Bureau International des Poids et Mesures. (en inglés). Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2004. Consultado el 27 de mayo de 2014. 
  31. Griffiths, D. J. (1999). Introduction to Electrodynamics (3.ª edición). Prentice Hall. p. xv. ISBN 0-13-805326-X. 
  32. Resnick (1993), p. 3.
  33. Central Intelligence Agency (ed.). «Appendix G : Weights and Measures». The World Factbook (en inglés). Consultado el 3 de septiembre de 2011. 
  34. Rowlett (2001), «nautical mile (nmi, naut mi, n mile, or NM)».
  35. Rowlett (2001), «avoirdupois weights».
  36. Resnick (1993), p. A-10.
  37. Resnick (1993), p. 8.
  38. Bureau International des Poids et Mesures, Organisation Intergouvernamentale de la Convention du Mètre (2006) «The International System of Units» (en inglés), pp. 130-135. Consultado el 19 de mayo de 2014.
  39. A. Lewis Ford, Roger A. Freedman (2005). Física universitaria con física moderna. p. A-6. ISBN 9702606721. 

Bibliografía

  • Resnick, R.; Halliday, D.; Krane, K. S (1993). Física vol. 1. Título original (en inglés): Physics, Vol. 1; traducido por F. Andión Uz. Compañía Editorial Continental; publicado originalmente por John Wiley & Sons Inc. ISBN 968-26-1230-6. 
  • Rowlet, Russ (febrero de 2001), «How Many? A Dictionary of Units of Measurement», University of North Carolina at Chapel Hill. Consultado el 8 de mayo de 2014 (en inglés).
  • Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM). «International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)» (pdf) (en inglés y francés). Consultado el 5 de mayo de 2014. 

Enlaces externos

  • Real Decreto 2032/2009, de 30 de diciembre, por el que se establecen las unidades legales de medida. BOE Núm. 18, jueves 21 de enero de 2010. Sec. I, pgs. 5607-5618.
  • "Convenciones aritméticas para la conversión entre medidas romanas (es decir, otomanas) y egipcias"; es un manuscrito de 1642, en árabe, que se trata de unidades de medida.
  •   Datos: Q47574
  •   Multimedia: Units of measure

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Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud fisica definida y adoptada por convencion o por ley 1 Cualquier valor de una cantidad fisica puede expresarse como un multiplo de la unidad de medida Copia exacta hecha en 1884 del kilogramo prototipo internacional registrada en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en SevresFrancia que define la unidad de masa en el SI el sistema metrico moderno Una unidad de medida toma su valor a partir de un patron o de una composicion de otras unidades definidas previamente Las primeras unidades se conocen como unidades basicas o de base fundamentales mientras que las segundas se llaman unidades derivadas 2 Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga mas de una unidad asociada es denominado sistema de unidades 3 Todas las unidades denotan cantidades escalares En el caso de las magnitudes vectoriales se interpreta que cada uno de los componentes esta expresado en la unidad indicada 1 Indice 1 Historia 2 Sistemas tradicionales de medidas 3 Sistema Internacional de Unidades SI 3 1 Patron de medida 3 2 Sistema Cegesimal 4 Sistemas naturales de unidades 4 1 En astronomia 4 2 En fisica cuantica y relativista 4 3 En electromagnetismo 5 Tablas de conversion 5 1 Errores de conversion 6 Tipos de unidades de medidas 7 Simbolos 8 Factores de conversion de unidades 9 Vease tambien 10 Referencias 10 1 Bibliografia 11 Enlaces externosHistoria EditarLas unidades de medida estuvieron entre las primeras herramientas inventadas por los seres humanos Las sociedades primitivas necesitaron medidas rudimentarias para muchas tareas la construccion de moradas la confeccion de ropa o la preparacion de alimentos y materias primas Los sistemas de pesos y medidas mas antiguos que se conocen parecen haber sido creados entre el cuarto milenio y el tercero antes de Cristo entre los antiguos pueblos de Mesopotamia Egipto y el valle del Indo y quizas tambien en Elam y Persia Los pesos y las medidas se mencionan asimismo en la Biblia Lev 19 35 36 como un mandato que exige honestidad y medidas justas Muchos sistemas de medicion estuvieron basados en el uso de las partes del cuerpo humano y los alrededores naturales como instrumentos de medicion 4 Sistemas tradicionales de medidas EditarLos sistemas tradicionales basan sus unidades de medicion de distancia en las dimensiones del cuerpo humano La pulgada representa el largo de la falange distal de un pulgar de donde toma su nombre El pie representaba originalmente la longitud de un pie humano aunque esta unidad se transformo con el tiempo en el equivalente a 12 pulgadas en el sistema anglosajon La yarda por otro lado representa la longitud desde la punta de la nariz hasta la punta del dedo medio Una braza correspondia a la distancia de punta a punta de los dedos medios con los brazos extendidos Otras unidades eran el palmo la longitud de la palma de la mano y el codo aproximadamente la longitud del antebrazo 5 Para distancias mayores existia la milla unidad de medida creada en la antigua Roma que equivalia originalmente a 2000 pasos de una legion Sobre la base de la milla los romanos definieron el estadio de tal forma que ocho estadios correspondian a una milla 5 Asimismo la legua en la antigua Roma equivalia a aproximadamente una milla y media 6 En la mayoria de los paises europeos se utilizaban medidas de peso basadas en la libra Esta unidad cuyo nombre proviene del latin libra pondo se dividia en doce onzas del latin uncia que significa doceava parte 7 8 Sin embargo en algunos paises durante la Edad Media se utilizaron libras que se dividian en 16 onzas Otra unidad tradicional de peso era el grano que en el sistema ingles actual equivale a 64 79891 mg A partir de esta unidad la libra se definia como 5760 granos en algunos caso o como 7000 granos en otros casos Asimismo en joyeria se usa una unidad llamada grano metrico que equivale a 0 25 quilates o 50 mg 9 En la peninsula iberica un quintal equivalia a 100 libras lo que actualmente serian unos 46 kg 10 la cuarta parte de un quintal se denominaba una arroba del arabe ar rub cuarta parte 11 Los movimientos del Sol y de la Luna determinaron las unidades tradicionales de tiempo El movimiento aparente del Sol desde su salida en el horizonte hasta la siguiente su puesta hasta la siguiente o los sucesivos pasos por un meridiano dependiendo de la cultura definieron el dia 12 Los babilonios dividieron el tiempo entre la salida y la puesta del Sol en doce partes que conocemos ahora como horas Con la invencion de los relojes mecanicos fue posible dividir tambien la noche por lo que actualmente un dia completo se compone de 24 horas Una hora se dividio en 60 minutos y estos a su vez quedaron divididos en 60 segundos no obstante el segundo actual tiene una definicion moderna independiente de la definicion del dia 13 De la religion judia las naciones cristianas y musulmanas heredaron la definicion de semana un periodo de siete dias 14 Por otra parte el movimiento del Sol observado con respecto a las estrellas lejanas definio el ano Puesto que el periodo de traslacion de la Tierra no es un numero entero de dias existio la necesidad de introducir el ano bisiesto en el calendario juliano y el calendario gregoriano 15 A partir del ano se definieron unidades mas grandes de tiempo como el siglo cien anos y el milenio mil anos El periodo de traslacion de la Luna alrededor de la Tierra definio el concepto del mes Puesto que este periodo no corresponde a un numero entero de dias diversas culturas tuvieron diferentes definiciones de mes En el actual calendario occidental los meses pueden durar 28 29 30 o 31 dias dependiendo del caso 16 Sistema Internacional de Unidades SI EditarEl Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del Sistema Metrico Decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente Fue creado por el Comite Internacional de Pesas y Medidas con sede en Francia en el ano 1960 En el se establecen 7 magnitudes fundamentales con los patrones para medirlas 17 Longitud Masa Tiempo Intensidad electrica Temperatura Intensidad luminosa Cantidad de sustanciaTambien establece muchas magnitudes derivadas que no necesitan de un patron por estar compuestas de magnitudes fundamentales 17 Veanse tambien Unidades basicas del Sistema Internacionaly Unidades derivadas del Sistema Internacional Patron de medida Editar Un patron de medidas es el hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medir magnitudes Muchas unidades tienen patrones pero en el Sistema Internacional solo las unidades basicas tienen patrones de medidas Los patrones nunca varian su valor aunque han ido evolucionando porque los anteriores establecidos eran variables y se establecieron otros diferentes considerados invariables 17 Un ejemplo de un patron de medida seria Patron del segundo Un segundo es la duracion de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiacion emitida en la transicion entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isotopo 133 del atomo de cesio 133Cs a una temperatura de 0 K 18 De todos los patrones del Sistema Internacional solo existe la muestra material de uno el kilogramo conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas De ese patron se han hecho varias copias para distintos paises 19 Los siete patrones definidos por el Sistema Internacional de Unidades son 17 Segundo Metro Amperio Mol Kilogramo Kelvin Candela tiempo longitud intensidad de corriente electrica cantidad de sustancia masa temperatura intensidad luminosa Sistema Cegesimal Editar Articulo principal Sistema Cegesimal de Unidades Asociado al Sistema Internacional se encuentra el Sistema Cegesimal o sistema CGS que es un sistema de unidades mecanicas es decir unidades que miden magnitudes utilizadas en mecanica longitud masa tiempo y sus derivadas basado en tres unidades fundamentales que son submutiplos de unidades del SI el centimetro el gramo y el segundo 20 El sistema CGS a veces es extendido a magnitudes no mecanicas como las empleadas en electromagnetismo combinando el uso de las unidades gaussianas vease mas adelante unidades naturales en electromagnetismo 21 Sistemas naturales de unidades EditarEn algunas disciplinas es conveniente definir sistemas de unidades que permiten simplificar los calculos y las mediciones Estos sistemas definen sus unidades a partir de magnitudes que ocurren de manera frecuente en la naturaleza Entre las disciplinas donde ocurre esto estan la astronomia el electromagnetismo la fisica de particulas y la fisica atomica En astronomia Editar En astronomia es muy comun encontrar unidades definidas a partir de magnitudes fisica de ciertos objetos Diferentes unidades de longitud estan definidas a partir de distancias astronomicas 22 Unidad astronomica UA definida originalmente como la distancia media desde el Sol a la Tierra actualmente fijada en 149 597 870 700 m 23 Parsec PC definido como la distancia a la cual una unidad astronomica subtiende un angulo de 1 segundo de arco Ano luz AL definido como la distancia recorrida por la luz en el vacio durante un ano Es muy comun el uso de las magnitudes fisicas del Sol para definir unidades que de otra manera serian extremadamente grandes 24 Masa solar M aproximadamente 1 9891 1030 kg Radio solar R 6 96 108 m Luminosidad solar L 3 846 1026 W Constante solar I la irradiancia debida al Sol a una distancia de 1 au 1361 W m Temperatura solar T la temperatura en la fotosfera del Sol 5778 K Otras unidades naturales empleadas en astronomia aunque menos frecuentemente son el radio terrestre la masa terrestre la masa de Jupiter etc En fisica cuantica y relativista Editar En las diferentes subdisciplinas de la fisica que utilizan los modelos relativistas y cuanticos como la fisica atomica la fisica nuclear la fisica de particulas etc es comun definir sistemas de unidades donde las diferentes constantes fundamentales toman el valor de la unidad Las constantes que se suelen establecer iguales a uno son la constante de Planck reducida ħ la velocidad de la luz c la constante de gravitacion universal G la constante de Boltzmann kB la carga del electron e la masa del electron me y la masa del proton mp 25 26 27 28 29 Otras elecciones comunes son definir ciertas cantidades en terminos de la constante de estructura fina a 27 28 ℏ 1 a o c 1 a displaystyle hbar frac 1 alpha text o c frac 1 alpha Otra unidad comunmente utilizada como unidad de energia es el electronvoltio eV definido como la cantidad de energia adquirida por un electron al acelerarse en una diferencia de potencial de un voltio Es decir en unidades del SI esto es 1 602176462 10 19 J 30 En la siguiente tabla se resumen las definiciones comunes para diferentes sistemas de unidades Cantidad y Simbolo Sistema de unidades Planck con unidades gaussianas Stoney Hartree Rydberg Natural con unidades de Lorentz Heaviside Natural con unidades gaussianas Velocidad de la luz en el vacio c displaystyle c 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 a displaystyle frac 1 alpha 2 a displaystyle frac 2 alpha 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 Constante de Planck reducida ℏ h 2 p displaystyle hbar frac h 2 pi 1 displaystyle 1 1 a displaystyle frac 1 alpha 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 Carga del electron e displaystyle e a displaystyle sqrt alpha 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 2 displaystyle sqrt 2 4 p a displaystyle sqrt 4 pi alpha a displaystyle sqrt alpha Constante de Josephson K J e p ℏ displaystyle K text J frac e pi hbar a p displaystyle frac sqrt alpha pi a p displaystyle frac alpha pi 1 p displaystyle frac 1 pi 2 p displaystyle frac sqrt 2 pi 4 a p displaystyle sqrt frac 4 alpha pi a p displaystyle frac sqrt alpha pi Constante de von Klitzing R K 2 p ℏ e 2 displaystyle R text K frac 2 pi hbar e 2 2 p a displaystyle frac 2 pi alpha 2 p a displaystyle frac 2 pi alpha 2 p displaystyle 2 pi p displaystyle pi 1 2 a displaystyle frac 1 2 alpha 2 p a displaystyle frac 2 pi alpha Constante de gravitacion universal G displaystyle G 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 a G a displaystyle frac alpha text G alpha 8 a G a displaystyle frac 8 alpha text G alpha a G m e 2 displaystyle frac alpha text G m text e 2 a G m e 2 displaystyle frac alpha text G m text e 2 Constante de Boltzmann k B displaystyle k text B 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 Masa del electron m e displaystyle m text e a G displaystyle sqrt alpha text G a G a displaystyle sqrt frac alpha text G alpha 1 displaystyle 1 1 2 displaystyle frac 1 2 511 keV displaystyle 511 text keV 511 keV displaystyle 511 text keV En electromagnetismo Editar En electromagnetismo es posible definir un sistema de unidades natural a partir de la ley de Coulomb que permite calcular la fuerza ejercida entre dos cargas electricas q 1 displaystyle q 1 y q 2 displaystyle q 2 en funcion de la distancia r displaystyle r que separa a dichas cargas 31 F K q 1 q 2 r 2 displaystyle mathbf F K frac q 1 q 2 r 2 K displaystyle K es una constante cuyo valor depende del sistema de unidades elegido en el SI tiene un valor aproximado de 9 109 N m C 2 En este sistema de unidades natural conocido como sistema gaussiano de unidades se escoge el valor de dicha constante igual a la unidad 31 De esta manera dos cargas electricas de 1 statC statcoulomb la unidad de carga electrica definida en este sistema de unidades de magnitud separadas una distancia de 1 cm sienten una fuerza de 1 dyn de magnitud A partir de esto se pueden definir otras unidades como el statamperio 1 statC s etc Las unidades del sistema gaussiano en muchas ocasiones son consideradas como parte del sistema CGS 31 Tablas de conversion EditarLas unidades del SI no han sido adoptadas en el mundo entero Los paises anglosajones utilizan muchas unidades del SI pero todavia emplean unidades propias de su cultura como el pie la libra la milla etc 32 En Estados Unidos el SI no es utilizado cotidianamente fuera del ambito de la ciencia y la medicina 33 En la navegacion todavia se usan la milla y la legua nauticas 34 6 En las industrias del mundo todavia se utilizan unidades como PSI BTU galones por minuto granos por galon barriles de petroleo etc Por eso todavia son necesarias las tablas de conversion que convierten el valor de una unidad al valor de otra unidad de la misma magnitud 35 Ejemplo Con una tabla de conversion se convierten 5 p a su valor correspondiente en metros que seria de 1 524 m 36 Errores de conversion Editar Al convertir unidades se cometen inexactitudes porque a veces el valor convertido no equivale exactamente a la unidad original debido a que el valor del factor de conversion puede ser inexacto Ejemplo 5 lb son aproximadamente 2 268 kg porque el factor de conversion indica que 1 lb vale aproximadamente 0 4536 kg No obstante 5 lb equivalen a 2 26796185 kg porque el factor de conversion ha sido definido de tal manera que 1 lb equivale exactamente a 0 45359237 kg 7 Sin embargo la conversion de unidades es usada frecuentemente pues en general basta tener valores aproximados 37 Tipos de unidades de medidas EditarDependiendo de las magnitudes fisicas que se requieran medir se utilizan diferentes tipos de unidades de medida Entre estos podemos mencionar los siguientes tipos Unidades de capacidad Unidades de densidad Unidades de energia Unidades de fuerza Unidades de longitud Unidades de masa Unidades de peso especifico Unidades de potencia Unidades de superficie Unidades de temperatura Unidades de tiempo Unidades de velocidad Unidades de viscosidad Unidades de volumen Unidades electricasSimbolos EditarMuchas unidades tienen un simbolo asociado normalmente formado por una o varias letras del alfabeto latino o griego por ejemplo m simboliza metro Este simbolo se ubica a la derecha de un factor que expresa cuantas veces dicha cantidad se encuentra representada por ejemplo 5 m quiere decir cinco metros Es comun referirse a un multiplo o submultiplo de una unidad los cuales se indican ubicando un prefijo delante del simbolo que la identifica por ejemplo km simbolo de kilometro equivale a 1000 metros Siguiendo otro ejemplo una medida concreta de la magnitud tiempo podria ser expresada por la unidad segundo junto a su submultiplo mili y su numero de unidades 12 De forma abreviada t 12 ms los simbolos de magnitudes se suelen expresar en cursiva mientras que los de unidades se suelen expresar en letra redonda 38 Vease tambien Normas ortograficas para los simbolosFactores de conversion de unidades EditarAlgunos factores de conversion entre sistemas de unidades comunes y el Sistema Internacional son 39 Tiempo 1 h 60 min 3600 s 1 min 60 s 1 dia 24 h 1440 minLongitud 1 m 100 cm 39 4 in 3 28 ft 1 ft 12 in 0 305 m 1 km 1000 m 0 621 mi 1 mi 5280 ft 1609 m 1 yarda 0 915 mMasa 1 kg 1000 g 0 0685 slug 1 slug 14 6 kg 32 2 Lbmasa 1 oz 0 0283 kg 1 tonelada inglesa 907 kg 1 tonelada metrica 1000 kgArea 1 m 10000 cm 10 76 ft 1 cm 0 155 in 1 ft 144 in 9 29 10 2 m Volumen 1 m 1000 L 1 000 000 cm 35 3 ft 1 ft 2 83 10 2 m 28 3 L 1 galon 3 785 ℓFuerza 1 newton 0 225 Lbfuerza 100000dinas 1Lbfuerza 4 42 N 32 2 PoundalPresion 1 pascal 1 N m 2 09 10 2 lb ft 1 45 10 4 lb in 1 atm 1 013 105 Pa 14 7 lb in PSI 760 mm HgVease tambien EditarMetrologia Sistema Internacional de Unidades Sistema anglosajon de unidades Sistema Cegesimal de Unidades Sistema Tecnico de Unidades Antiguas medidas espanolas Modulo vitruviano Sistema por unidad Conversion de unidadesReferencias Editar a b JCGM 2008 Unit of measurement unite de mesure p 6 JCGM 2008 Base unit Derived unit Unite de base Unite derivee p 7 JCGM 2008 System of units Systeme d unites p 8 NASA Technical Standards Program A Brief History of Measurement Systems pdf en ingles Archivado desde el original el 19 de octubre de 2013 Consultado el 6 de mayo de 2014 a b Rowlett 2001 The English Customary Systems a b Rowlett 2001 League a b Rowlett 2001 pound lb 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español

, española, descargar, gratis, descargar gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, imagen, música, canción, película, libro, juego, juegos