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Fsica General para fsicosIntroduccin a la FsicaUnidades y medidasDe Wikilibros, la coleccin de libros de texto de contenido libre.Fsica General para fsicos/Introduccin a la Fsica/Unidades y medidasSaltar a: navegacin, buscarLas ciencias naturales necesitan poder explicar, predecir y describir los fenmenos de forma correcta. La manera en la que interactuamos con el mundo nos permite ver de manera particular si nuestras ideas son ciertas o no en algunos casos, sin embargo, de manera general debemos poder registrar y comparar resultados para llegar a la conclusin de que estamos caminando por un buen lugar a la hora de estudiar ciencias. Como dice un dicho "Ningn experimento puede comprobar que mis ideas son correctas, pero uno solo puede demostrar que son incorrectas".El registro de datos se realiza por medio de mediciones. Nosotros podemos medir todo lo que de alguna u otra manera esta en contacto con nosotros. El espacio, el tiempo, la temperatura, la luminosidad, y muchas otras cosas a nuestro alrededor son medibles. Estas "mediciones" no son otra cosa que una comparacin entre un patrn o medida estndar y lo que deseamos medir. El conjunto de patrones usados se llaman sistemas de unidades.Las unidades pueden ser fundamentales o derivadas. Las primeras representan propiedades bsicas, por ejemplo, la distancia y el tiempo; mientras que las segundas son las que se pueden expresar como una combinacin de las unidades fundamentales, por ejemplo, la velocidad que la distancia entre el tiempo. En este caso estamos usando 2 unidades fundamentales, el tiempo y la distancia, para describir una tercera unidad, la velocidad, que se deriva de las anteriores.Contenido[ocultar] 1 Sistema Internacional de Unidades (SI) 2 Sistema Cegesimal o CGS 3 Sistema usual en Estados Unidos 4 Conversin de unidades en el sistema internacionalSistema Internacional de Unidades (SI)[editar]

En rojo se destacan los tres nicos pases (Birmania, Liberia y Estados Unidos) que en su legislacin no han adoptado el Sistema Internacional de Unidades como prioritario o nico.El sistema de unidades fundamental en la ciencia es el Sistema Internacional, el cual es usado en prcticamente todo el mundo y se usa para compartir informacin y datos experimentales de tal forma que cualquiera pueda visualizar lo que se esta tratando de expresar con cada unidad. Tambin se le llama "sistema mtrico".Sus unidades bsicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, la candela y el mol. La forma en la que se definen, a excepcin del kilogramo, es usando fenmenos fsicos fundamentales conocidos.Unidades del sistema internacional de unidades o SI

Magnitud fsica bsicaSmbolo dimensionalUnidad bsicaSmbolo de la unidadDefinicin

LongitudLmetromUn metro es la longitud que en el vaco recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo.

TiempotsegundosUn segundo es la duracin de 9 192 631 770 periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de cesio 133.

MasamkilogramokgUn kilogramo es una masa igual a la de un cilindro de 39 milmetros de dimetro y de altura, de una aleacin de 90% de platino y 10% de iridio, ubicado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Svres, Francia.

Intensidad de corriente elctricaIamperioAUn amperio es la intensidad de una corriente constante que mantenindose en dos conductores paralelos, rectilneos, de longitud infinita, de seccin circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vaco, producira una fuerza igual a 2 10-7 newtons por metro de longitud.

TemperaturaTkelvinKUn kelvin es la temperatura termodinmica correspondiente a 1/273,16 de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.

Cantidad de sustanciaNmolmolEs la cantidad de materia que hay en tantas entidades elementales como tomos hay en 0,012 kg. del istopo carbono 12. Si se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales: tomos, molculas, iones, electrones u otras partculas o grupos especficos de tales partculas.

Intensidad luminosaJcandelacdUna candela es la intensidad luminosa, en una direccin dada, de una fuente que emite una radiacin monocromtica de frecuencia 5,4 1014 hercios y cuya intensidad energtica en dicha direccin es 1/683 vatios por estereorradin.

De las unidades bsicas existen mltiplos y submltiplos, que se expresan mediante prefijos. As, por ejemplo, la expresin kilo indica mil. Por lo tanto, 1 km equivale a 1000 m, del mismo modo que mili significa milsima (parte de). Por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.Prefijos para los mltiplos y submltiplos.

10nPrefijoSmboloEscalaEquivalencia decimal

1024yottaYCuatrilln1 000 000 000 000 000 000 000 000

1021zettaZMil trillones1 000 000 000 000 000 000 000

1018exaETrilln1 000 000 000 000 000 000

1015petaPMil billones1 000 000 000 000 000

1012teraTBilln1 000 000 000 000

109gigaGMil millones / Millardo1 000 000 000

106megaMMilln1 000 000

103kilokMil / Millar1 000

102hectohCien / Centena100

101decadaDiez / Decena10

100ningunoningunoUno / Unidad1

101decidDcimo0,1

102centicCentsimo0,01

103milimMilsimo0,001

106microMillonsimo0,000 001

109nanonMilmillonsimo0,000 000 001

1012picopBillonsimo0,000 000 000 001

1015femtofMilbillonsimo0,000 000 000 000 001

1018attoaTrillonsimo0,000 000 000 000 000 001

1021zeptozMiltrillonsimo0,000 000 000 000 000 000 001

1024yoctoyCuatrillonsimo0,000 000 000 000 000 000 000 001

Sistema Cegesimal o CGS[editar]El sistema cegesimal se basa en el centmetro, el gramo y el segundo como unidades fundamentales. Sus unidades tienen una variacin importante con respecto al SI al entrar en las unidades electromagnticas. Por el momento solo enumeraremos las unidades de este sistema y su equivalencia con el SI.Unidades del sistema cegesimal o sistema CGS

MagnitudNombreSmboloEquivalencia

longitudcentmetrocm0,01 m

masagramog0,001 kg

tiemposegundos1 s

aceleracingalGal0,01 m s2

fuerzadinadyn10-5 N

energaergioerg10-7 J

potenciaergio por segundo10-7 W

presinbariabaria0,1 Pa

viscosidad dinmicapoiseP0,1 Pa s

viscosidad cinemticastokesSt10-4 m2s-1

carga elctricafranklin o statcoulombFr3,336 641 10-10 C

potencial elctricostatvolt299,7925 V

campo elctricostatvolt por cm

flujo magnticomaxwellMx10-8 Wb

densidad de flujo magnticogaussGs, G10-4 T

intensidad del campo magnticooerstedOe(103/4) A/m

intensidad de corrientestatamperio3.335 641 10-10 A

resistenciastatohmio8.987 552 1011

Capacidad elctricastatfaradio o centmetrocm1,113 10-12 F

inductanciastathenrio8,988 1011 H

nmero de ondakayser1 cm-1

Sistema usual en Estados Unidos[editar]Este sistema de unidades proviene de sistemas antiguos que han tratado de ser estandarizados en Inglaterra.Tabla de unidades inglesas.

UnidadEquivalenciaEquivalencia SI

1 mil25,4 m (micrmetros)

1 pulgada (in)1.000 miles2,54 cm

1 pie (ft)12 in30,48 cm

1 yarda (yd)3 ft = 36 in91,44 cm

1 rod (rd)5,5 yd = 16,5 ft = 198 in5,0292 m

1 cadena (ch)4 rd = 22 yd = 66 ft = 792 in20,1168 m

1 furlong (fur)10 ch = 40 rd = 220 yd = 660 ft = 7.920 in201,168 m

1 milla (mi)8 fur = 80 ch = 320 rd = 1.760 yd = 5.280 ft = 63.360 in1.609,344 m = 1,609347 km

1 legua3 mi = 24 fur = 240 ch = 960 rd = 5.280 yd = 15.840 ft = 190.080 in4.828,032 m = 4,828032 km

1 Minim59,19388388 l (microlitros) 0,05919388388 ml

1 Escrpulo lquido20 minims1,1838776776 ml

1 Dracma lquido (fl dr)3 escrpulos lquidos = 60 minims3,55163303281 ml

1 Onza lquida (fl oz)8 fl dr = 24 escrpulos lquidos = 480 minims28,4130625 ml

1 Gill5 fl oz = 40 fl dr = 120 escrpulos lquidos = 2.400 minims142,0653125 ml

1 Pinta (pt)4 gills = 20 fl oz = 160 fl dr = 480 escrpulos lquidos = 9.600 minims568,26125 ml

1 Cuarto (qt)2 pt = 8 gills = 40 fl oz = 320 fl dr = 960 escrpulos lquidos = 19.200 minims1,1365225 l

1 Galn (gal)4 qt = 8 pt = 32 gills = 160 fl oz = 1.280 fl dr = 3.840 escrpulos lquidos = 76.800 minims4,54609 l

1 Barril35 gal = 140 qt = 280 pt = 1.120 gills = 5.600 fl oz = 44.800 fl dr = 134.400 escrpulos lquidos = 2.688.000 minims159,11315 l

Conversin de unidades en el sistema internacional[editar]Para realizar una conversin de unidades de y hacia el sistema internacional, de manera que todos los resultados en un trabajo de medicin se expresen mediante las mismas unidades, lo nico que se debe hacer es tomar dos unidades equivalentes. Por ejemplo, en el caso de la pulgada y el centmetro tenemos que 1 in = 2.54 cm. Al dividir esta igualdad por cualquier trmino obtenemos lo siguiente:

El resultado de la divisin es 1, ya que ambas unidades son equivalentes, y el multiplicar un valor por este factor no altera el resultado. Teniendo cuidado de cancelar correctamente las unidades, como veremos adelante, podemos generar la cantidad de factores de conversin que deseemos usar siguiendo las definiciones y equivalencias de cada sistema.Siguiendo con el ejemplo, ya conocido el factor de conversin obtenido podemos convertir 2 cm a pulgadas y 3 pulgadas a cm.

En estos casos multiplicamos de tal manera que la fraccin resultante "cancele" las unidades viejas y solo se permita la nueva unidad, de tal forma que el valor quede expresado en el sistema deseado. Se debe tener cuidado de eliminar correctamente las unidades ya que cometer un error al hacer este cambio puede dar como resultado un valor totalmente distinto al deseado y que no corresponde a lo que sea medido.