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COORDINACIÓN DE ADMISIÓN Y NIVELACIÓN ESTÁNDARES Y UNIDADES Física 2020 1-S Ing. Rodrigo Toasa En este tema el estudiante comprenderá la importancia de las unidades, así como los distintos sistemas de unidades más utilizados. Docente de la Coordinación de Admisión y Nivelación INTRODUCCIÓN Para tener información completa acerca de un fenómeno es necesaria una descripción cualitativa y cuantitativa del mismo. Ejemplo: La lluvia. Descripción cualitativa: Esta tarde ha llovido mucho en Riobamba. Descripción cuantitativa: El volumen de lluvia fue de 50 litros/m2. La observación de un fenómeno es en general, incompleta a menos que dé lugar a una información cuantitativa. Para obtener dicha información, se requiere la medición de una propiedad física. Para cuantificar cualquier magnitud se requiere la asignación de un valor numérico referido a una unidad de medida tomada como patrón. (GIANCOLI, 2008) SISTEMAS DE UNIDADES Antes de comenzar con lo que es un sistema de unidades, debemos de entender algunos conceptos, los cuales son: Magnitud: Se le llama a todo lo que se puede ser medido, un ejemplo puede ser: La longitud de un cuerpo (ancho, largo, profundidad, espesor, diámetro), masa, tiempo, volumen, área, velocidad, fuerza, etc., son ejemplos de magnitudes. Unidad de medida: Recibe también el nombre de patrón, toda magnitud de valor conocido y perfectamente definido que se utiliza como referencia para medir y expresar el valor de otras magnitudes de la misma especie. Una de las principales características que debe cumplir un patrón de medida es que sea reducible. Estas se clasifican en: (ENSÁSTIGA, 2005) Fundamentales: son aquellas que no se definen en función de otra. Sirven para obtener las demás magnitudes. Existen 7: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. Derivadas: resultan de multiplicar o dividir entre sí las magnitudes fundamentales. (ENSÁSTIGA, 2005) Los sistemas de unidades surgen por la necesidad de establecer características o condiciones específicas, la cual se denomina patrón, para poder medir y contabilizar las cosas, un ejemplo es que los ingleses utilizaban el pie de su rey como un patrón de longitud, pues se recurría en muchos lugares a que el hombre con su cuerpo realizará las medidas, pero las inconformidades eran obvias, no todos medimos lo mismo. (ENSÁSTIGA, 2005) El primer sistema del que se tiene conocimiento es el Sistema Métrico Decimal, se implantó en 1795 como resultado de la Convención Mundial de Ciencia (París, Francia); el sistema consta de una división decimal y sus unidades son: el metro, el kilogramo-peso y el litro. (ENSÁSTIGA, 2005) Otro es el Sistema Cegesimal (CGS), establecido en 1881 adoptado por el desarrollo de las ciencias y el Congreso Internacional de Electricistas (París, Francia); sus unidades fundamentales son el centímetro para la longitud, la masa para el kilogramo y el segundo para el tiempo. (ENSÁSTIGA, 2005) A partir del Congreso Internacional de los Electricistas (Bruselas, Bélgica) en 1935 sistema absoluto donde su magnitud de peso se cambiaría por masa, por lo que se denominó MKS, donde las siglas corresponden a las unidades Metro, Kilogramo y Segundo. Actualmente y el más utilizado es el Sistema Internacional (SI) ya que se buscaba un sistema práctico y nuevamente acorde a los avances de la ciencia, éste comenzó a ser utilizado en 1960. (ENSÁSTIGA, 2005) EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas. Hasta antes de octubre de 1995, el Sistema Internacional de Unidades estaba integrado por tres clases de unidades: Unidades SI de base, Unidades SI suplementarias y Unidades SI derivadas. (Nava, 2001) La XX Conferencia General de Pesas y Medidas, reunida en esa fecha, decidió que las unidades suplementarias (radián y esterradián) formaran parte de las unidades derivadas adimensionales. Con esta decisión las clases de unidades que forman el SI se redujo a unidades SI de base o fundamentales y unidades SI derivadas. (Nava, 2001) UNIDADES S.I. BASE (Nava, 2001) Indica que: Son 7 unidades sobre las que se fundamenta el sistema y de cuya combinación se obtienen todas las unidades derivadas. La magnitud correspondiente, el nombre de la unidad y su símbolo se indican en la Tabla 1. Tabla 1. Tabla de unidades base Fuente: (Nava, 2001) UNIDADES S.I. DERIVADAS Estas unidades se forman por combinaciones simples de las unidades del SI de base de acuerdo con las leyes de la física. Tabla 2. Unidades S.I. derivadas de las unidades base Fuente: (Nava, 2001) Tabla 3. Para facilitar la expresión de unidades derivadas formadas de combinaciones de unidades de base, se le ha dado un cierto número de ellas un nombre y un símbolo especial. Fuente: (Nava, 2001) EL SISTEMA DE UNIDADES INGLÉS El sistema inglés de unidades o sistema imperial, es aún usado ampliamente en los Estados Unidos de América y, cada vez en menor medida, en algunos países con tradición británica. Debido a la intensa relación comercial que tiene nuestro país con los EUA, existen aún en México muchos productos fabricados con especificaciones en este sistema. Ejemplos de ello son los productos de madera, tornillería, cables conductores y perfiles metálicos. Algunos instrumentos como los medidores de presión para neumáticos automotrices y otros tipos de manómetros frecuentemente emplean escalas en el sistema inglés. (CENAM, s.f.) Tabla 4. Mediadas principales en el sistema Ingles Fuente: http://www.cursosinea.conevyt.org.mx/cursos/oh/recursos/revista/rev16.htm. OTROS SISTEMAS DE UNIDADES Existen una gran variedad de unidades que se pueden tratar en el área de la física, además de los sistemas vistos anteriormente también se suele utilizar los siguientes sistemas de unidades. Tabla 5. Sistemas de Unidades MKS, CGS y el Técnico Fuente: http://fcaglp.fcaglp.unlp.edu.ar/~atmos/Practica/TP%20N%C2%BA%200%20SISTEMAS%20DE%20UNI DADES.pdf BIBLIOGRAFÍA CENAM, C. (s.f.). Sistemas de Unidades. Obtenido de http://www.cenam.mx/singles.aspx ENSÁSTIGA, L. (2005). Unidad 1 Sistemas de Unidades. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Nava, H. (2001). EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI). Centro Nacional de Metrología. Obtenido de http://www.cenam.mx