Sistema Internacional de Unidades: Características, Unidades Básicas y Conversión, Apuntes de Física

¡Descarga Sistema Internacional de Unidades: Características, Unidades Básicas y Conversión y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity! SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES El Sistema Internacional de Unidades (SI), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es la forma actual del sistema métrico decimal. El SI también es conocido como sistema métrico. Una de las principales características, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. La única excepción es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que está definida como la masa del prototipo internacional del kilogramo. Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que están referidas a través de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales. UNIDADES FUNDAMENTALES MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO OBSERVACIÓN LONGITUD metro m Se define en función de la velocidad de la luz MASA kilogramo Kg Es la masa del cilindro patrón” custodiado en Sevres, Francia. TIEMPO segundo s Se define en función del tiempo atómico INTENSIDAD DE CORRIENTE : Se define a partir del Z amperio A Ze ELÉCTRICA P Campo eléctrico CANTIDAD DE SUSTANCIA mol mol Concepto relacionado: Número de Avogadro INTENSIDAD LUMINOSA candela cd Conceptos relacionados: | Lumen, Lux e Iluminación física TEMPERATURA a Se define a partir de la temperatura á rado kelvin K a. . TERMODINÁMICA 9 termodinámica del punto triple del agua. Las unidades básicas tienen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión kilo (K) indica "mil" y, por lo tanto, 1 Km son 1000 m, del mismo modo que mili (m) indica "milésima" y, por ejemplo, 1 m Á es 0,001 Á UNIDADES SUPLEMENTARIAS Las unidades suplementarias del SI son unidades derivadas sin dimensión, que se utilizan para formar otras unidades derivadas. Magnitud Unidad Simbolo de la unidad Notas Ángulo plano | radián rad 1 rad=1 m/m Ángulo sólido | esterradián | sr 1 sr=1 m2m2 UNIDADES DERIVADAS Las unidades derivadas se forman a partir de productos de potencias de unidades fundamentales. Las unidades derivadas son productos de potencias de unidades fundamentales en las que no interviene ningún factor numérico más que el 1. El número de magnitudes utilizadas en el campo científico no tiene límite; por tanto no es posible establecer una lista completa de magnitudes y unidades derivadas. Sin embargo se presenta algunos ejemplos de magnitudes derivadas expresadas en función de las unidades fundamentales. Magnitud Nombre Simbolo [Expresión en otras[Expresión en unidades SI| unidades Sl básicas Frecuencia hertz Hz s1 Fuerza newton |N m'kg:s? Presión pascal ¡Pa N:m? m-kg:s? Energía, trabajo, joule J Nm m?%kg:s? cantidad de calor Potencia watt W Js” m?2-kg:s3 Cantidad de electricidad [coulomb [E sA carga eléctrica Potencial eléctrico volt [W-A71 m?2-kg:s3-A71 fuerza electromotriz Resistencia eléctrica ohm WY «Ar m?-kg:s3-Ar2 Capacidad eléctrica farad F Cy mkg"-st- A? Flujo magnético Weber Wb s m?-kg:s?-A7 Inducción magnética tesla IT [Wb:m2 kg:s 2471 Inductancia henry H [Wb:A7 m?-kg s?-A? CONVERSIÓN DE UNIDADES La conversión de unidades es la transformación del valor numérico de una magnitud física, expresado en una cierta unidad de medida, en otro valor numérico equivalente y expresado en otra unidad de medida de la misma naturaleza. Este proceso suele realizarse con el uso de los "factores de conversión" o las tablas de conversión de unidades. Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de una conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Pero cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades, se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos. Se trata de realizar cambios de unidades y prefijos dentro de una misma magnitud, indicaremos el método del factor unitario. MÉTODO DEL FACTOR UNITARIO Se trata de aprovechar el factor unitario que poseen todas las cantidades, utilizaremos las siguientes reglas: a) En primer lugar sustituimos los factores unitarios por cocientes de igual valor. b) Cada cociente debe relacionar los símbolos deseados con los símbolos a cancelar (equivalencia). Cc) Finalmente se procede a la simplificación matemática, obteniéndose las unidades deseadas. La Longitud como Magnitud Física se puede expresar por medio de ciertas unidades, las cuáles poseen sus respectivas equivalencias, describiremos algunas que nos facilitarán a la realización de los ejercicios de conversión. UNIDADES FUNDAMENTALES DE LONGITUD [UNIDADES EQUIVALENCIA 1 Pie 0.3048 Metros 1 Yarda 0.914 Metros 1 Milla 161 Kilómetro 1 Metro 0.32,37 Pulgadas. 3,281 Pies, 1094 Yardas; 100 Centímetros, 1,000 Milímetros 1 Kilómetro 1000 Metros 1 Centimetro 10 Milímetros 1 Milímetro 10 Metros EJEMPLOS: Convertir 2593 pies a yardas. - Antes de empezar, es necesario aclarar que algunas equivalencias no se encuentran en las unidades que se requieren, por lo que es necesario hacer dos o más conversiones para llegar alas unidades deseadas. - Ahora bien, para simplificarlo, lo trabajaremos como regla de tres representándolo de la siguiente manera: 259 pre, 1 AN Xx 1,094 yardas _ 2836,742 yardas _ 864,59 yardas 3,281 pres Im X 3,281 ¿Cómo llegamos a ésta respuesta? - Empezamos a simplificar por medio de regla de tres, nos damos cuenta que la primera conversión realizada no se encuentra en las unidades requeridas, por lo que ha sido necesario primero convertir las unidades de pies a metros y por último de metros a yardas, las cuales son las unidades que deseamos. - Por medio del Diagrama se van tachando las unidades que no necesitamos hasta llegar a las requeridas. - Como último paso, se multiplican las cantidades, es decir, los 2593 por la equivalencia 1,094 yardas ambas funcionando como Numeradores;, luego multiplicamos 3,281 x 1, funcionando como Denominadores. - Por último dividimos los resultados, el Numerador con el Denominador, es decir el resultado de multiplicar 2593 x 1,094 que es igual a 2836,742 yardas entre el resultado de multiplicar 3,281 x 1 que es 3,281; obteniendo como resultado los 864,59 yardas. *** Únicamente eliminamos Unidades (pies, metros) no cantidades, las cantidades se multiplican o se dividen según sea el caso. Convertir 27,356 metros a millas Realizándolo por medio de Regla de Tres nos quedaría así: 27356m y 1Km Xx NX milla 27356 millas =16,99 millas a 1000m 1.61 Km ES - Aplicamos el mismo procedimiento, eliminando unidades hasta llegar a las unidades requeridas. - Luego multiplicamos las cantidades (27 356 x 1) como Numeradores y (1000 x 1,61) como Denominadores. - Procedemos a dividir 27 356 + 1,610, obteniendo como respuesta 16,99 millas. Esp. Miriam Proaño DOCENTE