Facultad de Ingeniería Electrónica Facultad de Ingeniería Electrónica e Informáticae Informática

Escuela Profesional de Escuela Profesional de Ingeniería Mecatrónica|Ingeniería Mecatrónica|

Asignatura: FísicaDocente: Lic. Jefferson A. Paico Guevara

“....nada más Grande y ni más sublime ha salido de las manos del hombre que el sistema métrico decimal”.

Antoine de Lavoisier

ÍndiceÍndice1.1. INTRODUCCIÓN.INTRODUCCIÓN.

2.2. ASPECTOS GENERALES DEL ASPECTOS GENERALES DEL MARCO LEGALMARCO LEGAL

3.3. DEFINICIÓN DE LAS UNIDADESDEFINICIÓN DE LAS UNIDADES

4.4. NORMAS DEL S.I.NORMAS DEL S.I.

5.5. VENTAJAS DEL S.I.VENTAJAS DEL S.I.

1. Introducción.1. Introducción.

DefiniciónDefinición Origen del sistema Origen del sistema

métricométrico Consagración del Consagración del

S.I.S.I. Coherencia del S.I.Coherencia del S.I.

DefiniciónDefiniciónNombre adoptado por la XI Conferencia Nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas para un General de Pesas y Medidas para un sistema sistema universal, unificado y coherenteuniversal, unificado y coherente de de

Unidades de Unidades de medida, basado medida, basado en el sistema en el sistema mks (metro-mks (metro-kilogramo-kilogramo-segundo).segundo).

Origen del sistema Origen del sistema métricométrico

El sistema El sistema métrico fue métrico fue una de las una de las muchas muchas reformas reformas aparecidas aparecidas durante el durante el periodo de la periodo de la Revolución Revolución FrancesaFrancesa..

A partir de A partir de 17901790, , la la Asamblea Asamblea Nacional Nacional FrancesaFrancesa, hizo un , hizo un encargo a la encargo a la Academia Francesa Academia Francesa de Ciencias para el de Ciencias para el desarrollo de un desarrollo de un sistema único de sistema único de unidades.unidades.

La estabilización La estabilización internacional del internacional del Sistema Métrico Sistema Métrico Decimal comenzó Decimal comenzó en en 18751875 mediante el mediante el tratado tratado denominado denominado lala Convención del Convención del Metro.Metro.

Consagración del S. I:Consagración del S. I: En En 1960 la1960 la 11ª 11ª

Conferencia General de Conferencia General de Pesas y MedidasPesas y Medidas estableció definitivamente estableció definitivamente el S.I., basado en 6 el S.I., basado en 6 unidades fundamentales: unidades fundamentales: metro, kilogramo, segundo, metro, kilogramo, segundo, ampere, kelvin y candela.ampere, kelvin y candela.

En En 19711971 se agregó la séptima se agregó la séptima unidad fundamental: el mol.unidad fundamental: el mol.

Coherencia del S.I.Coherencia del S.I.

Define las unidades en términos Define las unidades en términos referidos a algún fenómeno natural referidos a algún fenómeno natural constante e invariable de constante e invariable de reproducción reproducción viableviable..

Logra una considerable Logra una considerable simplicidadsimplicidad en el sistema al en el sistema al limitar la cantidad de unidades limitar la cantidad de unidades base. base.

2. Aspectos generales 2. Aspectos generales del marco legal.del marco legal.

BOE nº 269 de 10 de noviembre de 1967BOE nº 269 de 10 de noviembre de 1967Ley 88 / 1967, de 8 de noviembre declarando Ley 88 / 1967, de 8 de noviembre declarando de uso legal en España el denominado Sistema de uso legal en España el denominado Sistema Internacional de Unidades de medida S.I.Internacional de Unidades de medida S.I.

BOE nº 110 de 8 de mayo BOE nº 110 de 8 de mayo de 1974de 1974Decreto 1257 / 1974 de 25 Decreto 1257 / 1974 de 25 de abril, sobre de abril, sobre modificaciones del Sistema modificaciones del Sistema Internacional de Unidades Internacional de Unidades denominado SI vigente en denominado SI vigente en España por Ley 88 / 1967, España por Ley 88 / 1967, de 8 de noviembre.de 8 de noviembre.

BOE nº 264 de 3 de BOE nº 264 de 3 de noviembre de 1989: noviembre de 1989: Real Decreto 1317 / 1989, Real Decreto 1317 / 1989, de 27 de octubre, por el que de 27 de octubre, por el que se establecen las Unidades se establecen las Unidades Legales de Medida.Legales de Medida.

BOE nº 21 de 24 de enero de 1990:BOE nº 21 de 24 de enero de 1990:Corrección de errores del Real Decreto Corrección de errores del Real Decreto 1317 / 1989, de 27 de octubre, por el que 1317 / 1989, de 27 de octubre, por el que se establecen las unidades legales de se establecen las unidades legales de medida .medida .

3.3. Unidades del S.I.Unidades del S.I.

Unidades en uso temporal con el Unidades en uso temporal con el S.I.S.I.

Unidades desaprobadas por el S.I. Unidades desaprobadas por el S.I. Múltiplos y submúltiplos decimalesMúltiplos y submúltiplos decimales

Unidades básicasUnidades básicas Unidades derivadasUnidades derivadas Unidades Unidades

aceptadas que no aceptadas que no pertenecen al S. I.pertenecen al S. I.

Unidades básicasUnidades básicas

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRENOMBRE SÍMBOLSÍMBOLOO

longitudlongitud metrometro mm

masamasa kilogramokilogramo kgkg

tiempotiempo segundosegundo ss

intensidad de intensidad de corriente eléctricacorriente eléctrica

ampèreampère AA

temperatura temperatura termodinámicatermodinámica

kelvinkelvin KK

cantidad de sustanciacantidad de sustancia molmol molmol

intensidad luminosaintensidad luminosa candelacandela cdcd

METROMETRO En En 18891889 se definió el se definió el

metro patrónmetro patrón como la como la distancia entre dos finas distancia entre dos finas rayas de una barra de  rayas de una barra de  aleación platino-iridio. aleación platino-iridio.

El interés por establecer una definición más precisa e El interés por establecer una definición más precisa e invariable llevó en invariable llevó en 19601960 a definir el metro como a definir el metro como

““1 650 763,73 veces la longitud de onda de la radiación 1 650 763,73 veces la longitud de onda de la radiación rojo-naranja del átomo de kriptón 86 (86Kr)”.rojo-naranja del átomo de kriptón 86 (86Kr)”.

Desde Desde 1983 1983 se define como “ se define como “ la distancia recorrida por la la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos”.458 segundos”.

KILOGRAMOKILOGRAMO En la En la primera definiciónprimera definición de de

kilogramo fue considerado como kilogramo fue considerado como “ la masa de un litro de agua “ la masa de un litro de agua destilada a la temperatura de destilada a la temperatura de 4ºC”.  4ºC”. 

En En 18891889 se definió el se definió el kilogramo patrónkilogramo patrón como como “la masa de un cilindro “la masa de un cilindro de una aleación de de una aleación de platino e iridio”.  platino e iridio”. 

En la En la actualidadactualidad se intenta definir de se intenta definir de forma más rigurosa, expresándola en forma más rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomosfunción de las masas de los átomos. . 

SEGUNDOSEGUNDO Su Su primera definciónprimera definción fue: "el segundo es fue: "el segundo es

la 1/86 400 parte del día solar medio". la 1/86 400 parte del día solar medio".

Desde Desde 19671967 se define como "la duración de se define como "la duración de9 192 631 770 períodos de la radiación 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".del átomo de cesio-133".

Con el aumento en la precisión Con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira detectado que la Tierra gira cada vez más despacio, y en cada vez más despacio, y en consecuencia se ha optado por consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de definir el segundo en función de constantes atómicas. constantes atómicas.

AMPÈREAMPÈRE Para la Para la enseñanza primariaenseñanza primaria podría podría

decirse, si acaso, que un amperio es decirse, si acaso, que un amperio es el doble o el triple de la intensidad el doble o el triple de la intensidad de corriente eléctrica que circula de corriente eléctrica que circula por una bombilla común.por una bombilla común.

ActualmenteActualmente se define como la se define como la magnitud de la corriente que magnitud de la corriente que fluye en dos conductores fluye en dos conductores paralelos, distanciados un paralelos, distanciados un metro entre sí, en el vacío, que metro entre sí, en el vacío, que produce una fuerza entre produce una fuerza entre ambos conductores (a causa de ambos conductores (a causa de sus campos magnéticos) desus campos magnéticos) de 2 x 10 2 x 10 -7-7 N/m. N/m.

KELVÍNKELVÍN Hasta su definiciónHasta su definición

en el Sistema en el Sistema Internacional el Internacional el kelvin y el grado kelvin y el grado celsius tenían el celsius tenían el mismo significado.mismo significado.

ActualmenteActualmente es la es la fracción 1/273,16 fracción 1/273,16 de la temperatura de la temperatura termodinámica del termodinámica del punto triple del punto triple del agua.  agua. 

MOLMOL

AhoraAhora se define como la cantidad de sustancia se define como la cantidad de sustancia de un sistema que contiene un número de de un sistema que contiene un número de entidades elementales igual al número de entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012 kg de carbono-12. átomos que hay en 0,012 kg de carbono-12. 

NOTA: Cuando se emplee NOTA: Cuando se emplee el mol, deben el mol, deben especificarse las unidades especificarse las unidades elementales, que pueden elementales, que pueden ser átomos, moléculas, ser átomos, moléculas, iones …iones …

AntesAntes no existía la unidad de no existía la unidad de cantidad de sustancia, sino cantidad de sustancia, sino que 1 mol era una unidad de que 1 mol era una unidad de masa "gramomol, gmol, kmol, masa "gramomol, gmol, kmol, kgmol“.kgmol“.

CANDELACANDELA La candela La candela comenzó definiéndosecomenzó definiéndose como como

la intensidad luminosa en una cierta la intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente de platino dirección de una fuente de platino fundente de 1/60 cmfundente de 1/60 cm22 de apertura, de apertura, radiando como cuerpo negro, en radiando como cuerpo negro, en dirección normal a ésta.dirección normal a ésta.

En la En la actualidadactualidad es la es la intensidad luminosa en una intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente cierta dirección de una fuente que emite radiación que emite radiación monocromática de frecuencia monocromática de frecuencia 540×1012 Hz y que tiene una 540×1012 Hz y que tiene una intensidad de radiación en esa intensidad de radiación en esa dirección de 1/683 W/sr.dirección de 1/683 W/sr.

Unidades derivadasUnidades derivadas

Unidades derivadas sin nombre Unidades derivadas sin nombre especialespecial

MAGNITUMAGNITUDD

NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

superficiesuperficie metro cuadradometro cuadrado mm22

volumenvolumen metro cúbicometro cúbico mm33

velocidadvelocidad metro por segundometro por segundo m/sm/s

aceleracióaceleraciónn

metro por segundo metro por segundo cuadradocuadrado m/sm/s22

Unidades derivadas con nombre Unidades derivadas con nombre especialespecial

MAGNITUMAGNITUDD

NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

frecuenciafrecuencia hertzhertz HzHz

fuerzafuerza newtonnewton NN

potenciapotencia wattwatt WW

resistencia resistencia eléctricaeléctrica ohmohm ΩΩUnidades derivadas sin nombre especialUnidades derivadas sin nombre especial

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

ángulo ángulo planoplano radianradian radrad

ángulo ángulo sólidosólido esteroradianesteroradian srsr

Ejemplo de construcción de Ejemplo de construcción de unidades derivadasunidades derivadas

mm kgkgss

m3

kg·m/s2m/s

Unidades aceptadas que Unidades aceptadas que no pertenecen al S.I.no pertenecen al S.I.

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

masamasa toneladatonelada tt

tiempotiempo minutominuto minmin

tiempotiempo horahora hh

temperaturatemperatura grado celsiusgrado celsius °C°C

volumenvolumen litrolitro L ó lL ó l

Unidades en uso Unidades en uso temporal temporal con el S. I.con el S. I.

MAGNITUMAGNITUDD

NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

energíaenergía kilowatthorakilowatthora kWhkWh

superficiesuperficie hectáreahectárea haha

presiónpresión barbar barbar

radioactiviradioactividaddad curiecurie CiCi

dosis dosis adsorbidaadsorbida radrad rdrd

Unidades desaprobadas Unidades desaprobadas por el S. I.por el S. I.

MAGNITUMAGNITUDD

NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

longitudlongitud fermifermi fermifermi

presiónpresión atmósferaatmósfera atmatm

energíaenergía caloríacaloría calcal

fuerzafuerza Kilogramo-fuerzaKilogramo-fuerza kgfkgf

Múltiplos y submúltiplos Múltiplos y submúltiplos decimalesdecimales

múltiplosmúltiplos submúltiplossubmúltiplos

FactFactoror

PrefijPrefijoo

SímboSímbololo

FactFactoror

PrefiPrefijojo

SímboSímbololo

10101818 exaexa EE 1010-1-1 decideci dd

101099 gigagiga GG 1010-2-2 centicenti cc

101066 megamega MM 1010-3-3 milimili mm

101033 kilokilo kk 1010-6-6 micromicro μμ

101022 hectohecto hh 1010-9-9 nanonano nn

101011 decadeca dada 1010-18-18 attoatto aa

4. Normas del Sistema 4. Normas del Sistema InternacionalInternacional

Todo lenguaje contiene Todo lenguaje contiene reglas reglas para para su escritura que su escritura que evitan confusionesevitan confusiones y facilitan la comunicación.y facilitan la comunicación.

El Sistema Internacional de El Sistema Internacional de Unidades tiene sus propias Unidades tiene sus propias reglasreglas de escritura que permiten una de escritura que permiten una comunicación unívocacomunicación unívoca..

Cambiar las Cambiar las reglasreglas puede causar puede causar ambigüedades.ambigüedades.

SímbolosSímbolos

NormaNorma CorrectCorrectoo

IncorrectIncorrectoo

Se escriben con caracteres Se escriben con caracteres romanos rectos.romanos rectos.

kgkg

HzHzkgkg

HzHzSe usan letras minúscula a Se usan letras minúscula a excepción de los derivados excepción de los derivados de nombres propios.de nombres propios.

ss

PaPaSS

papa

No van seguidos de punto No van seguidos de punto ni toman s para el plural.ni toman s para el plural.

KK

mmK.K.

msms

No se debe dejar espacio No se debe dejar espacio entre el prefijo y la unidad.entre el prefijo y la unidad.

GHzGHz

kWkWG HzG Hz

k Wk WEl producto de dos El producto de dos símbolos se indica por símbolos se indica por medio de un punto.medio de un punto.

N.mN.m NmNm

NormaNorma CorrectCorrectoo

IncorrecIncorrectoto

Si el valor se expresa en Si el valor se expresa en letras, la unidad también.letras, la unidad también.

cien cien metrosmetros cien mcien m

Las unidades derivadas de Las unidades derivadas de nombres propios se nombres propios se escriben igual que el escriben igual que el nombre propio pero en nombre propio pero en minúsculas.minúsculas.

newtonnewton

hertzhertzNewtonNewton

HertzHertz

Los nombres de las Los nombres de las unidades toman una s en unidades toman una s en el plural, salvo si terminan el plural, salvo si terminan en s, x ó z.en s, x ó z.

SegundoSegundoss

hertzhertz

SegundoSegundo

hertzhertz

UnidadesUnidades

DescripciónDescripción Correcto Correcto IncorrecIncorrectoto

Los números Los números preferiblemente en preferiblemente en

grupos de tres a derecha grupos de tres a derecha e izquierda del signo e izquierda del signo

decimal.decimal.

345 345 899,234899,234

6,458 7066,458 706

345.899,2345.899,23434

6,4587066,458706

El siEl siggno decimal debe no decimal debe ser una coma sobre la ser una coma sobre la

línea.línea.

123,35123,35

0,8760,876123.35123.35

,876,876

Se utilizan dos o cuatro Se utilizan dos o cuatro caracteres para el año, caracteres para el año, dos para el mes y dos dos para el mes y dos para el día, en ese orden.para el día, en ese orden.

2000-08-2000-08-3030

08-30-08-30-20020000

30-08-30-08-20020000

Se utiliza el sistema de Se utiliza el sistema de 24 horas.24 horas. 20 h 0020 h 00 8 PM8 PM

NúmerosNúmeros

CorrectoCorrecto IncorrectoIncorrecto

ss Seg. o segSeg. o seg

gg GR grs grmGR grs grm

cmcm33 cc cmc c mcc cmc c m33

10 m x 20 m x 50 m10 m x 20 m x 50 m 10 x 20 x 50 m10 x 20 x 50 m

... de 10 g a 500 g... de 10 g a 500 g ... de 10 a 500 g... de 10 a 500 g

1,23 nA1,23 nA 0,001 23 mA0,001 23 mA

Otras normasOtras normas

5. Ventajas del 5. Ventajas del Sistema Sistema

InternacionalInternacionalES MAS FACILPENSAR

ES MAS FACILMEDIR

ES MAS FACILENSEÑAR

UnicidadUnicidad: existe una y solamente una unidad : existe una y solamente una unidad para cada cantidad física (ej: el metro para para cada cantidad física (ej: el metro para longitud, el kilogramo para masa, el segundo longitud, el kilogramo para masa, el segundo para tiempo). A partir de estas unidades, para tiempo). A partir de estas unidades, conocidas por fundamentales, se derivan todas conocidas por fundamentales, se derivan todas las demás.las demás.

CoherenciaCoherencia: evita interpretaciones : evita interpretaciones erróneas.erróneas.

Relación decimal entre múltiplos y Relación decimal entre múltiplos y submúltiplossubmúltiplos: la base 10 es apropiada : la base 10 es apropiada para el manejo de la unidad de cada para el manejo de la unidad de cada cantidad física y el uso de prefijos facilita cantidad física y el uso de prefijos facilita la comunicación oral y escrita. la comunicación oral y escrita.

UniformidadUniformidad: elimina confusiones : elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos. innecesarias al utilizar los símbolos.

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIADireccionesDirecciones webweb::

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