Medida • Relación entre unidades del Sistema Internacional de Medidas y las unidades más comunes del Sistema Inglés.
Aprendizajes esperados:
• Resuelve problemas que implican conversiones del Sistema Internacional (si) y el Sistema Inglés de Medidas.
Sistema Internacional de Unidades
El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, es el sistema de unidades que se usa en todos los países del mundo, a excepción de tres que no lo han declarado prioritario o único.
Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y por ello también se conoce como «sistema métrico».
Se instauró en 1960, en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.
Una de las características trascendentales, que constituye la gran ventaja del Sistema Internacional, 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 platinoe iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas.nota 1
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.
Esto permite lograr 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.
Entre los años 2006 y 2009 el SI se unificó con la norma ISO 31 para instaurar el Sistema Internacional de Magnitudes (ISO/IEC 80000, con las siglas ISQ).
Unidades básicas (fundamentales)
Unidades básicas del Sistema Internacional
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan el resto de unidades (derivadas):1
| Magnitud física básica | Símbolo dimensional | Unidad básica | Símbolo de la unidad | Definición |
|---|---|---|---|---|
| Longitud | L | metro | m | Longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo.
De aquí resulta que la velocidad de la luz en el vacío es igual a 299 792 458 metros por segundo exactamente.
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| Masa | M | kilogramonota 2 | kg | Masa del prototipo internacional del kilogramo, adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas y depositado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, Francia. |
| Tiempo | T | segundo | s | Duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación de transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133. |
| Intensidad de corriente eléctrica | I | amperio | A | 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. |
| Temperatura termodinámica | Θ | kelvin | K | 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. De aquí resulta que la temperatura termodinámica del punto triple del agua es igual a 273,16 kelvin exactamente.
El cero de la escala Kelvin coincide con el cero absoluto (−273,15 ºC).2
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| Cantidad de sustancia | N | mol | mol | Cantidad de sustancia que hay en tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kg del isótopo carbono-12. Esta definición se refiere a átomos de carbono-12 no ligados, en reposo y en su estado fundamental. Cuando se emplee el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones,electrones u otras partículas o grupos específicos de tales partículas.
De aquí resulta que la masa molar del carbono 12 es igual a 12 g por mol, exactamente, M(12C) = 12 g/mol.
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| Intensidad luminosa | J | candela | cd | Intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5,4·1014 Hz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
De aquí resulta que la eficacia luminosa espectral de una radiación monocromática de frecuencia igual a 5,4·1014 Hz es igual a 683 lúmenes por vatio.
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Las unidades pueden llevar prefijos del Sistema Internacional, que van de 1000 en 1000: múltiplos (ejemplo: kilo indica mil; 1 km = 1000 m), o submúltiplos (ejemplo: mili indica milésima; 1 mA = 0,001 A).
- Múltiplos (en mayúsculas a partir de Mega): deca (da), hecto (h), kilo (k), mega (M), giga (G), tera (T), peta (P), exa (E), zetta (Z), yotta (Y).
- Submúltiplos (en minúsculas): deci (d), centi (c), mili (m), micro (μ), nano (n), pico (p), femto (f), atto (a), zepto (z), yocto (y).
Sistema anglosajón de unidades
El sistema anglosajón de unidades es el conjunto de las unidades no métricas que se utilizan actualmente como medida principal en Estados Unidos,1 Existen ciertas discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos y del Reino Unido (donde se llama el sistema imperial), e incluso sobre la diferencia de valores entre otros tiempos y ahora.
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 Estados Unidos 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 para agrimensura.
Las medidas de agrimensura utilizan una definición más antigua que se usó antes de que los Estados Unidos adoptaran la medida internacional.
- 1 mil = 25,4 µm (micrómetros)
- 1 pulgada (in) = 1 000 miles = 2,54 cm
- 1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cm
- 1 yarda (yd) = 3 ft = 36 in = 91,44 cm
- 1 rod (rd) = 5,5 yd = 16,5 ft = 198 in = 5,0292 m
- 1 cadena (ch) = 4 rd = 22 yd = 66 ft = 792 in = 20,1168 m
- 1 furlong (fur) = 10 ch = 40 rd = 220 yd = 660 ft = 7.920 in = 201,168 m
- 1 milla (mi) = 8 fur = 80 ch = 320 rd = 1.760 yd = 5.280 ft = 63.360 in = 1.609,344 m = 1,609347 km (agricultura)
- 1 legua = 3 mi = 24 fur = 240 ch = 960 rd = 5.280 yd = 15.840 ft = 190.080 in = 4.828,032 m = 4,828032 km
A veces, con fines de agrimensura, se utilizan las unidades conocidas como las medidas de cadena de Gunther (o medidas de cadena del agrimensor). Estas unidades se definen a continuación:
- 1 link (li) = 7,92 in = 0,001 fur = 201,ena (unidad de longitud)|c
Para medir profundidades del mar, se utilizan los fathoms (braza)
- 1 braza = 6 ft = 2 yd = 72 in = 1,8288 m
Unidades de superficie
Las unidades de superficie en EE.UU. se basan en la yarda cuadrada (sq yd o yd²).
- 1 pulgada cuadrada (sq in o in²) = 6,4516 cm²
- 1 pie cuadrado (sq ft o ft²) = 144 in² = 929,0304 cm²
- 1 yarda cuadrada (sq yd o yd²) = 9 ft² = 1.296 in² = 0,83612736 m²
- 1 rod cuadrado (sq rd o ''rd²)
- 1 rood = 40 rd² = 1.210 yd² = 10.890 ft² = 1.568.160 in² = 1.011,7141056 m²
- 1 acre (ac) = 4 roods = 160 rd² = 4.840 yd² = 43.560 ft² = 6.272.640 in² = 4.046,8564224 m²
- 1 homestead = 160 ac = 640 roods = 25.600 rd² = 774.400 yd² = 6.969.600 ft² = 1.003.622.400 in² = 647.497,027584 m²
- 1 milla cuadrada (sq mi o mi²) = 4 homesteads = 640 ac = 2.560 roods = 102.400 rd² = 3.097.600 yd² = 27.878.400 ft² = 4.014.489.600 in² = 2,589988110336 km²
- 1 legua cuadrada = 9 mi² = 36 homesteads = 5.760 ac = 23.040 roods = 921.600 rd² = 27.878.400 yd² = 250.905.600 ft² = 36.130.406.400 in² = 23,309892993024 km²
Unidades de volumen
La "pulgada cúbica", el "pie cúbico" y la "yarda cúbica" se utilizan comúnmente para medir el volumen. Además existe un grupo de unidades para medir volúmenes de líquidos y otros.
Además del pie cúbico, la pulgada cúbica y la yarda cúbica, estas unidades son diferentes a las unidades utilizadas en el Sistema Imperial, aunque los nombres de las unidades son similares. Además, el sistema imperial no contempla más que un sólo juego de unidades tanto para materiales líquidos y secos.
En los Estados Unidos
Volumen en sólidos
- 1 pulgada cúbica (in³ o cu in)= 16,387064 cm³
- 1 pie cúbico (ft³ o cu ft) = 1.728 in³ = 28,316846592 dm³
- 1 yarda cúbica (yd³ o cu yd) = 27 ft³ = 46.656 in³ = 764,554857984 dm³
- 1 acre-pie = 1.613,3333333333 yd³ = 43.560 ft³ = 75.271.680 in³ = 1233,48183754752 m³
- 1 milla cúbica (mi³ o cu mi) = 5.451.776.000 yd³ = 147.197.952.000 ft³ = 254.358.061.056.000 in³ = 4,1681818254406 km³
Volumen para secos
- 1 pinta (pt) = 550,610471358 ml
- 1 cuarto (qt) = 2 pt = 1,10122094272 l
- 1 galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 4,40488377086 l
- 1 peck (pk) = 2 gal = 8 qt = 16 pt = 8,80976754172 l
- 1 bushel (bu) = 4 pk = 8 gal = 32 qt = 64 pt = 35,2390701669 l
Volumen en líquidos
- 1 minim = 61,6115199219 μl (microlitros) ó 0,0616115199219 ml
- 1 dracma líquido (fl dr) = 60 minims = 3,69669119531 ml
- 1 onza líquida (fl oz) = 8 fl dr = 480 minims = 29,5735295625 ml
- 1 gill = 4 fl oz = 32 fl dr = 1.920 minims = 118,29411825 ml
- 1 pinta (pt) = 4 gills = 16 fl oz = 128 fl dr = 7.680 minims = 473,176473 ml
- 1 cuarto (qt) = 2 pt = 8 gills = 32 fl oz = 256 fl dr = 15.360 minims = 946,352946 ml
- 1 galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 32 gills = 128 fl oz = 1.024 fl dr = 61.440 minims = 3,785411784 l
- 1 barril = 42 gal = 168 qt = 336 pt = 1.344 gills = 5.376 fl oz = 43.008 fl dr = 2.580.480 minims = 158,987294928 l
En el Reino Unido
Volumen en sólidos
- 1 pulgada cúbica (in³ o cu in)= 16,387064 cm³
- 1 pie cúbico (ft³ o cu ft) = 1.728 in³ = 28,316846592 dm³
- 1 yarda cúbica (yd³ o cu yd) = 27 ft³ = 46.656 in³ = 764,554857984 dm³
- 1 acre-pie = 1.613,3333333333 yd³ = 43.560 ft³ = 75.271.680 in³ = 1,2334818375475 dam³
- 1 milla cúbica (mi³ o cu mi) = 5.451.776.000 yd³ = 147.197.952.000 ft³ = 254.358.061.056.000 in³ = 4,1681818254406 km³
Volumen en áridos(Estas medidas ya no se utilizan)
- 1 cuarto (qt) = 1,32251120912 l
- 1 peck (pk) = 8 qt = 10,5800896729 l
- 1 bushel (bu) = 4 pk = 32 qt = 42,3203586918 l
Volumen en líquidos (Estas medidas ya no se utilizan)
- 1 minim = 59,19388388 μl (microlitros) ó 0,05919388388 ml
- 1 escrúpulo líquido = 20 minims = 1,1838776776 ml
- 1 dracma líquido (fl dr) = 3 escrúpulos líquidos = 60 minims = 3,55163303281 ml
- 1 onza líquida (fl oz) = 8 fl dr = 24 escrúpulos líquidos = 480 minims = 28,4130625 ml
- 1 gill = 5 fl oz = 40 fl dr = 120 escrúpulos líquidos = 2.400 minims = 142,0653125 ml
- 1 pinta (pt) = 4 gills = 20 fl oz = 160 fl dr = 480 escrúpulos líquidos = 9.600 minims = 568,26125 ml
- 1 cuarto (qt) = 2 pt = 8 gills = 40 fl oz = 320 fl dr = 960 escrúpulos líquidos = 19.200 minims = 1,1365225 l
- 1 galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 32 gills = 160 fl oz = 1.280 fl dr = 3.840 escrúpulos líquidos = 76.800 minims = 4,54609 l
- 1 barril = 35 gal = 140 qt = 280 pt = 1.120 gills = 5.600 fl oz = 44.800 fl dr = 134.400 escrúpulos líquidos = 2.688.000 minims = 159,11315 l
Hay muchas unidades con el mismo nombre y con la misma equivalencia (según el lugar), pero son principalmente utilizados en los países de habla inglesa.
Unidades de masa
Véase el sistema avoirdupois. La unidad principal es la onza.
- 1 libra (lb) = 453.6 g
- 1 onza (oz) = 28.3 g
- 1 tonelada (t) = 907.2 kg
Comparación:
Bibliográfia:
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_anglosaj%C3%B3n_de_unidades
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