2013 iii clase_04
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La más fundamental
de las ciencias
Sistema Internacional de Unidades – Clase 04
2010 - Hugo Vizcarra 2
En las ciencias experimentales es indispensable realizar mediciones, técnica que se utiliza para determinar el valor numérico de una propiedad física comparándola con una cantidad que se ha adoptado como unidad, el resultado se representa con números. Un número empleado para describir cuantitativamente un fenómeno físico, es una cantidad física. Los aparatos que permiten realizar la medida se llaman instrumentos.
Cantidad física
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No todo se puede medir.
Cantidad física
El olor
El sabor
El cariño
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Si es posible medir el tiempo, la longitud o la velocidad, son ejemplos de cantidades físicas.
Cantidad física
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Los procesos de medición implican siempre una comparación con un estándar de referencia. Si decimos que la longitud de una mesa es 2,45 m, queremos decir que es 2,45 veces la longitud de 1 m. Este estándar define la unidad de la cantidad física.
“Se requiere entonces un sistema de unidades”
Unidad de medida
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Sistema Internacional
Con el tiempo se hizo necesario un sistema de unidades que regule y uniformice el uso de la unidades de medida.
En 1 960 la Conferencia General de pesos y Medidas CGPM dio el nombre de Sistema Internacional de Unidades (SI) a un sistema base, establecido en 1 954.
En este sistema llamado “Sistema Internacional”, se fijaron las reglas para las unidades, los prefijos y otras indicaciones.
Desde ese entonces en diferentes conferencias realizadas a lo largo del tiempo, el SI ha experimentado modificaciones que le han permitido extenderse a todos los campos de la medición.
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• Mediante Ley 23560, promulgada el 31 de diciembre de 1982, se estableció el sistema legal de unidades de medida del Perú (SLUMP).
http://www.congreso.gob.pe/ntley/Imagenes/Leyes/23560.pdf
• El SLUMP tiene como base e incluye totalmente en su estructura al Sistema Internacional de Unidades.
• El SLUMP está constituido por:
• Las unidades del SI
• Múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI
• Algunas unidades de medida que no pertenecen al SI.
Sistema legal de unidades de medida del Perú
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Unidades básicas
Cantidad física
Unidad de medida
Designación o nombre
Símbolo internacional
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad de corriente eléctrica ampere A
Temperatura termodinámica kelvin K
Intensidad luminosa candela cd
Cantidad de sustancia mol mol
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Unidades derivadas
• Se llaman unidades derivadas a las que se obtienen como una combinación de las unidades base, dependiendo de la relación matemática entre las cantidades físicas involucradas. Por ejemplo, la rapidez en un movimiento uniforme se obtiene mediante el cociente de la distancia recorrida y el intervalo de tiempo transcurrido. La unidad de medida de la distancia es el metro (m) y la del tiempo es el segundo (s), así que la unida de medida de la rapidez es metro por segundo (m/s) y como es una combinación de unidades base, es una unidad derivada.
m/s
m/s
m/s
m/s
m/s
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Unidades derivadas
Cantidad física
Unidad de medida
Designación o nombre Símbolo
internacional
Área metro cuadrado m2
Volumen metro cúbico m3
Densidad kilogramo por metro cúbico kg/m3
Velocidad metro por segundo m/s
Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2
Masa molar kilogramos por mol kg/mol
Momento magnético ampere metro cuadrado Am2
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Unidades derivadas con nombres especiales
Cantidad física Unidad de medida
Designación o nombre Símbolo internacional (a) (b)
Frecuencia hertz Hz 1/s s-1
Fuerza newton N kgm/s2
Presión pascal Pa N/m2 kgm-1s-2
Energía joule J Nm kgm2s-2
Potencia watt W J/s kgm2s-3
Voltaje volt V W/A kgm2s-3A-1
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Unidades derivadas sin unidades
• Dos unidades no estaban clasificadas ni como unidades base, ni como unidades derivadas, estas son la unidad de ángulo plano, el radián (rad) y la unidad del ángulo sólido, el estereorradián (sr). En octubre de 1980 el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) decidió interpretar estas unidades como suplementarias, sin embargo en la 20ª CGPM (1995) se decidió interpretar las unidades suplementarias radián y estereorradián como unidades derivadas adimensionales y eliminar así esta clase de unidades suplementarias.
Cantidad física
Unidad de medida
Designación o nombre Símbolo
Ángulo plano radián rad
Ángulo sólido estereorradián sr
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Múltiplos y submúltiplos
• Los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades del Sistema Internacional se originan como una alternativa que busca simplificar la notación de cantidades grandes y pequeñas.
• Las uñas de un ser humano crecen con una rapidez media de 1,0 ×10−9𝑚/𝑠, esta cantidad se podría escribir de una forma más simple utilizando el profijo nano que tiene un valor equivalente a 𝑛 = 10−9. En este caso la rapidez quedaría como 1,0 nm/s.
• Dichos múltiplos no deben ser considerados como unidades de medida del SI, sino que deben ser denominados múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades del SI.
• Ejemplo: kilometro (km) no es una unidad de medida, es un múltiplo decimal de la unidad metro.
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Múltiplos y submúltiplos
Factor por el que se multiplica la
unidad
Prefijo
Nombre Símbolo
1024 yotta Y
1021 zetta Z
1018 exa E
1015 peta P
1012 tera T
109 giga G
106 mega M
103 kilo k
102 hecto h
10 deca da
Prefijos del Sistema Internacional de Unidades
Factor por el que se multiplica la
unidad
Prefijo
Nombre Símbolo
10-1 deci d
10-2 centi c
10-3 mili m
10-6 micro µ
10-9 nano n
10-12 pico p
10-15 femto f
10-18 atto a
10-21 zepto z
10-24 yocto y
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Unidades aceptadas
• El SLUMP acepta el uso de algunas unidades que no pertenecen al SI. Que se pueden utilizar conjuntamente con él, en todos los campos.
Cantidad física Unidad de medida
Designación o nombre Símbolo Equivalencias
Masa tonelada t 1 t = 103 kg
Tiempo minuto
hora día
min h d
1 min = 60 s 1 h = 60 min
1 d = 24 h
Ángulo plano grado
minuto segundo
° ‘ ‘’
1° = (/180) rad 1´= (1/60°) 1’’ = (1/60´)
Volumen litro l, L 1 L = 10-3 m3
Ejemplos Correcto Incorrecto
metro m mts, mt, Mt, M, m. mt.
kilogramo kg kgr, kgrs, Kilo, KG, Kg
gramo g gr, grs, Grs, g.
litro l o L Lts, lts, lt, Lt
kelvin K °K, k
centímetro cúbico cm3 cc, cmc, c.c.
kilómetro por hora km/h kph, kmxh
1. Las unidades de medida, sus múltiplos y submúltiplos sólo podrán designarse por sus nombres completos o por los símbolos correspondientes reconocidos internacionalmente.
Reglas del Sistema Internacional
Copyright © 2007 Hugo Vizcarra 17
2. Los símbolos de las unidades de medida, múltiplos y submúltiplos decimales, deberán representarse mediante letras rectas y verticales (no cursiva) .
3. No se colocarán puntos luego de los símbolos de las unidades de medida o de sus múltiplos o submúltiplos decimales.
Reglas generales para el uso del SI
Ejemplos Correcto Incorrecto
ampere A A.
kilogramo kg kg.
milímetro mm mm.
Copyright © 2007 Hugo Vizcarra 18
4. En caso de que el símbolo esté al final de una oración, podrá ser seguido de un punto, entendiendo que el punto no forma parte del símbolo sino de la oración.
5. Cuando el nombre de cualquier unidad de medida está al inicio de alguna oración o frase, se escribirá dicho nombre con letra inicial mayúscula, de acuerdo con las reglas de la gramática española.
Kilogramo es el nombre de la unidad de medida de masa.
Reglas generales para el uso del SI
Correcto Incorrecto
El voltaje en la red eléctrica peruana es de 220 V.
El voltaje de 220 V. en la red eléctrica peruana.
Copyright © 2007 Hugo Vizcarra 19
6. Los nombres de las unidades de medida, aunque correspondan a nombres propios, se escribirán con letra inicial minúscula, excepto el grado Celsius. En el caso de los símbolos de las unidades de medida deberán escribirse en letras minúsculas, excepto aquellos que derivan de nombres propios, cuyos símbolos se escribirán con letras mayúsculas. La unidad litro a pesar de no tener su origen en un nombre propio, lleva como símbolo L o l.
• La temperatura normal del cuerpo humano es de 37 Celsius.
• Juan toma 3 L de agua al día.
Reglas generales para el uso del SI
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Reglas generales para el uso del SI
Ejemplos Correcto Incorrecto
Temperatura kelvin K Kelvin
Fuerza newton N Newton
Energía joule J Joule
Presión pascal Pa Pascal
Corriente ampere A Ampere
Voltaje volt V Volt
Longitud metro m Metro
Masa kilogramo kg Kilogramo
Tiempo segundo s Segundo
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7. Los nombres de las unidades de medida, múltiplos y submúltiplos, podrán utilizarse tanto si el valor numérico se escribe en letras como si se escribe en cifras.
8. Cuando se escriban valores numéricos entre -1 y 1 inclusive, los nombres de las unidades en singular.
Ejemplos correctos:
(1 metro), (0,25 segundo), (1,50 newtons), (0,002 kilogramo)
Reglas generales para el uso del SI
Correcto Incorrecto
5 m, 5 metros o cinco metros cinco m
7 mg, 7 miligramos o siete miligramos siete mg
4 mm, 4 milímetros o cuatro milímetros cuatro mm
Errores
Errores
¿Cuál es el error en la escritura de estas medidas?
Errores
2010 - Hugo Vizcarra 25
Bibliografía
Este material tiene fines enteramente educativos
Todas las imágenes han sido tomadas de Internet.
Física re-creativa (Experimentos de física usando nuevas tecnologías) de Salvador Gil/Eduardo Rodríguez
Física Universitaria de Sears Zemansky