UNIDADES FUNDAMENTALES

1. UNIDADES FUNDAMENTALES OBJETIVO: Diferenciar las unidades fundamentales de las derivadas

2. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES • Unidad de Longitud: El metro (m) es la longitud recorrida por la luz en el vacío durante un período de tiempo de 1/299,792,458 s. • Unidad de Masa: El kilogramo (kg) es la masa del prototipo internacional de platino iridiado que se conserva en la Oficina de Pesas y Medidas de París. • Unidad de Tiempo: El segundo (s) es la duración de 9,192,631,770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles fundamentales del átomo Cesio 133. • Unidad de Corriente Eléctrica: El ampere (A) es la intensidad de corriente, la cual al mantenerse entre dos conductores paralelos, rectilíneos, longitud infinita, sección transversal circular despreciable y separados en el vacío por una distancia de un metro, producirá una fuerza entre estos dos conductores igual a 2 × 10 -7 N por cada metro de longitud. • Unidad de Temperatura Termodinámica: El Kelvin (K) es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. • Unidad de Intensidad Luminosa: La candela (cd) es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 × 10 12 hertz y que tiene una intensidad energética en esta dirección de 1/683 W por estereorradián (sr). • Unidad de Cantidad de Sustancia: El mol es la cantidad de materia contenida en un sistema y que tiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono 12. Cuando es utilizado el mol, deben ser especificadas las entidades elementales y las mismas pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos de tales partículas.

3. Sistema Internacional de Unidades SI

4. A partir de estas siete unidades de base se establecen las demás unidades de uso práctico, conocidas como unidades derivadas, asociadas a magnitudes tales como velocidad, aceleración, fuerza, presión, energía, tensión, resistencia eléctrica, etc . • Ciertas unidades derivadas han recibido unos nombres y símbolos especiales. Estas unidades pueden así mismo ser utilizadas en combinación con otras unidades base o derivadas para expresar unidades de otras cantidades. Estos nombres y símbolos especiales son una forma de expresar unidades de uso frecuente. • Coulomb (C): Cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de un amperio. • Joule (J): Trabajo producido por una fuerza de un newton cuando su punto de aplicación se desplaza la distancia de un metro en la dirección de la fuerza. • Newton (N): Es la fuerza que, aplicada a un cuerpo que tiene una masa de 1 kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo, cada segundo. • Pascal (Pa): Unidad de presión. Es la presión uniforme que, actuando sobre una superficie plana de 1 metro cuadrado, ejerce perpendicularmente a esta superficie una fuerza total de 1 newton. • Volt (V): Unidad de tensión eléctrica, potencial eléctrico, fuerza electromotriz. Es la diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos de un hilo conductor que transporta una corriente de intensidad constante de 1 ampere cuando la potencia disipada entre esos puntos es igual a 1 watt. • Watt (W): Potencia que da lugar a una producción de energía igual a 1 joule por segundo.

5. Ohm ( O ): Unidad de resistencia eléctrica. Es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial constante de 1 volt aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad 1 ampere, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor. • Weber (Wb): Unidad de flujo magnético, flujo de inducción magnética. Es el flujo magnético que, al atravesar un circuito de una sola espira produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 volt si se anula dicho flujo en 1 segundo por decrecimiento uniforme. • La Ley Federal sobre Metrología y Normalización establece que el Sistema Internacional es el sistema de unidades oficial en México. • Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone entonces de un sistema de unidades. La definición de unidades dentro de un sistema se atiene a diferentes criterios. Así la unidad ha de ser constante como corresponde a su función de cantidad de referencia equivalente para las diferentes mediciones, pero también ha de ser reproducible con relativa facilidad en un laboratorio.

6. SISTEMA MKS (metro, kilogramo, segundo) El nombre del sistema está tomado de las iniciales de sus unidades fundamentales. • La unidad de longitud del sistema: • METRO: Es una longitud igual a la del metro patrón que se conserva en la Oficina Internacional de pesas y medidas. • La unidad de masa es el kilogramo: • KILOGRAMO: Es una masa igual a la del kilogramo patrón que se conserva en la Oficina Internacional de pesas y medidas. • Un kilogramo (abreviado Kg.) es aproximadamente igual a la masa de un decímetro cúbico de agua destilada a 4 º C. • La unidad de tiempo de todos los sistemas de unidades es el segundo. • SEGUNDO: Se define como la 86,400 ava. Parte del día solar medio. • Los días tienen diferente duración según las épocas del año y la distancia de la Tierra al Sol. El día solar medio es el promedio de duración de cada no de los días del año.  

7. SISTEMA C.G.S. (centímetro, gramo, segundo). • El sistema C.G.S. llamado también sistema cegesimal, es usado particularmente en trabajos científicos. Sus unidades son submúltiplos del sistema M.K.S. • La unidad de longitud: Es el CENTÍMETRO, o centésima parte del metro. • La unidad de masa: Es el GRAMO, o milésima parte del kilogramo. • La unidad de tiempo: Es el SEGUNDO.

8. Relación entre sistemas de unidades

9. SISTEMA INGLÉS DE UNIDADES • El sistema inglés de unidades o sistema imperial, es usado ampliamente en los EUA y, cada vez en menor medida, en algunos países británicos. Debido a la 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 . • Este sistema no-métrico que se utilizan actualmente en los EUA y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido ). Existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra . Las unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en día, estas unidades están siendo lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades , aunque en Estados Unidos la inercia del antiguo sistema y el alto costo de migración ha impedido en gran medida el cambio

10. LONGITUD 1 milla = 1,609 m 1 yarda = 0.915 m 1 pie = 0.305 m 1 in = 0.0254 m MASA 1 lb = 0.454 Kg. 1 oz = 0.0283 Kg. 1 ton. inglesa = 907 Kg. SUPERFICIE 1 ft2 = 0.0929 m2 1 in2 = 0.000645 m2 1 yarda 2 = 0.836 m2 VOLUMEN Y CAPACIDAD 1 yarda 3 = 0.765 m3 1 pie 3 = 0.0283 m3 1 pulg 3 . = 0.0000164 m3 1 gl = 3.785 l. EQUIVALENCIAS DE LAS UNIDADES INGLESAS

11. Potencia • El caballo de vapor (CV), es una unidad de medida de potencia que se define como la potencia necesaria para elevar verticalmente un peso de 75 kgf a 1 m de altura en 1 s. • 1 HP = 1,013869665423850 CV = 745,69871582160 W ≈ 746 W TAREA: Elaborar una tabla con las unidades fundamentales del SI, MKS, CGS, Sistema Inglès y sus equivalencias