Medición

Definición

La medición es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud. Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores.

Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Ingles, Sistema Internacional, o Sistema Decimal.

Clasificación

Medición Directa

La medida o medición es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así si deseamos medir la distancia de un punto "A" a un punto "B", y disponemos del instrumento que nos permite realizar la medición.

Medición Indirecta

No siempre es posible realizar una medida directa, porque no disponemos del instrumento adecuado que necesitas tener, porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño depende, porque hay obstáculos de otra naturaleza, etc.

Medición indirecta es aquella que realizando la medición de una variable, podemos calcular otra distinta, por la que estamos interesados.

Métodos Fundamentales para Medir

Al patrón de medir le llamamos también Unidad de medida.

Debe cumplir estas condiciones:

1º.- Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en función de quién realice la medida.

2º.- Ser universal, es decir utilizada por todos los países.

3º.- Ha de ser fácilmente reproducible.

Reuniendo las unidades patrón que los científicos han estimado más convenientes, se han creado los denominados Sistemas de Unidades.

Sistemas de Medición

Sistema Internacional de Medidas

El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI del francés: Le Système International d'Unités), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en la mayoría de los países y es la forma actual del sistema métrico decimal. El SI también es conocido como «sistema métrico», especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica, el mol.

Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. La única excepción es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que está definida como «la masa del prototipo internacional del kilogramo» o aquel cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que están referidas a través de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. Esto permite alcanzar la equivalencia de las medidas realizadas por instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares apartados y por ende asegurar, sin la necesidad de ensayos y mediciones duplicadas, el cumplimiento de las características de los objetos que circulan en el comercio internacional y su intercambiabilidad.

Desde el 2006 se está unificando el SI con la norma ISO 31 para formar el Sistema Internacional de Magnitudes (ISO/IEC 80000). Hasta mayo del 2008 ya se habían publicado 7 de las 14 partes de las que consta.

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas. Son las unidades

utilizadas para expresar las magnitudes físicas definidas como básicas, a partir de las cuales

se definen las demás:

Magnitud física básica

Símbolo dimensional

Unidad básica

Símbolo de la Unidad

Observaciones

Longitud L metro mSe define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío

Tiempo T segundo sSe define fijando el valor de la frecuencia de la transición hyperfina del átomo de Cesio.

Masa M kilogramo kg

Es la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres(Francia).

Intensidad de corriente eléctrica

I amperio ASe define fijando el valor de constante magnética.

Temperatura Θ kelvin KSe define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia

N mol mol

Se define fijando el valor de la masa molar del átomo de carbono-12 a 12 gramos/mol. Véase tambiénnúmero de Avogadro

Intensidad luminosa

J candela cdVéase también conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física

Tabla de múltiplos y submúltiplos 

El separador decimal estará en línea con los dígitos y se empleara la coma salvo textos en inglés que emplean el punto. No debe de ponerse ningún otro signo entre los números. Para facilitar la lectura se pueden agrupar números de 3 en 3 a partir de la coma decimal, separados por un espacio en blanco.

1000n 10n Prefi Símbo Escala Escala Equivalencia Decim Asignaci

jo lo Corta Largaal en los Prefijos del SI

ón

10008 1024 yotta Y Septillón Cuatrillón1 000 000 000 000 000 000 000 000

1991

10007 1021 zetta Z Sextillón Mil trillones1 000 000 000 000 000 000 000

1991

10006 1018 exa E Quintillón Trillón1 000 000 000 000 000 000

1975

10005 1015 peta P Cuatrillón Mil billones1 000 000 000 000 000

1975

10004 1012 tera T Trillón Billón 1 000 000 000 000 1960

10003 109 giga G BillónMil millones (o millardo)

1 000 000 000 1960

10002 106 mega M Millón 1 000 000 1960

10001 103 kilo k Mil 1 000 1795

10002/3 102 hecto h Centena 100 1795

10001/3 101 deca da / D Decena 10 1795

10000 100 ninguno Unidad 1

1000−1/3 10−1 deci d Décimo 0.1 1795

1000−2/3 10−2 centi c Centésimo 0.01 1795

1000−1 10−3 mili m Milésimo 0.001 1795

1000−2 10−6 micro µ Millonésimo 0.000 001 1960

1000−3 10−9 nano n BillonésimoMilmillonésimo

0.000 000 001 1960

1000−4 10−12 pico p Trillonésimo Billonésimo 0.000 000 000 001 1960

1000−5 10−15 femto f

Cuatrillonésimo

Milbillonésimo

0.000 000 000 000 001

1964

1000−6 10−18 atto a

Quintillonésimo

Trillonésimo0.000 000 000 000 000 001

1964

1000−7 10−21 zepto z

Sextillonésimo

Miltrillonésimo

0.000 000 000 000 000 000 001

1991

1000−8 10−24 yocto y

Septillonésimo

Cuatrillonésimo

0.000 000 000 000 000 000 000 001

1991

Sistema Ingles

El sistema inglés (o sistema imperial de unidades) es el conjunto de las unidades no métricas que se utilizan actualmente en muchos territorios de habla inglesa (como en Estados Unidos de América, además de otros territorios y países con influencia anglosajona

en América [como Bahamas, Barbados, Jamaica, Puerto Rico, Panamá, etc]). Pero existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra, e incluso sobre la diferencia de valores entre otros tiempos y ahora.

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.

Unidades de longitud

El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie, la yarda y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medición.

Una pulgada de medida internacional mide exactamente 25,4 mm (por definición), mientras que una pulgada de agrimensor de EE. UU. se define para que 39,37 pulgadas sean exactamente un metro. Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia es insignificante (aproximadamente 3 mm por cada milla). La medida internacional se utiliza en la mayoría de las aplicaciones (incluyendo ingeniería y comercio), mientras que la de examinación es solamente para agrimensura.

La medida internacional utiliza la misma definición de las unidades que se emplean en el Reino Unido y otros países del Commonwealth. Las medidas de agrimensura utilizan una definición más antigua que se usó antes de que los Estados Unidos adoptaran la medida internacional.

1 mil = 25,4 µm (micrómetros)

1 pulgada (in) = 1.000 miles = 2,54 cm

1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cm

1 yarda (yd) = 3 ft = 36 in = 91,44 cm

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

1 cadena (ch) = 4 rd = 22 yd = 66 ft = 792 in = 20,1168 m

1 furlong (fur) = 10 ch = 40 rd = 220 yd = 660 ft = 7.920 in = 201,168 m

1 milla (mi) = 8 fur = 80 ch = 320 rd = 1.760 yd = 5.280 ft = 63.360 in = 1.609,344 m = 1,609347 km (agricultura)

1 legua = 3 mi = 24 fur = 240 ch = 960 rd = 5.280 yd = 15.840 ft = 190.080 in = 4.828,032 m

A veces, con fines de agrimensura, se utilizan las unidades conocidas como las medidas de cadena de Gunther (o medidas de cadena del agrimensor). Estas unidades se definen a continuación:

1 link (li) = 7,92 in = 0,001 fur = 201,168 mm

1 chain (ch) = 100 li = 66 ft = 20,117 m

Para medir profundidades del mar, se utilizan los fathoms (braza)

1 braza = 6 ft = 72 in = 1,8288 m

Unidades de superficie

Las unidades de superficie en EE.UU. se basan en la yarda cuadrada (sq yd o yd²).

1 pulgada cuadrada (sq in o in²) = 6,4516 cm²

1 pie cuadrado (sq ft o ft²) = 144 in² = 929,0304 cm²

1 yarda cuadrada (sq yd o yd²) = 9 ft² = 1.296 in² = 0,83612736 m²

1 rod cuadrado (sq rd o rd²) = 30,25 yd² = 272,25 ft² = 39.204 in² = 25,29285264 m²

1 rood = 40 rd² = 1.210 yd² = 10.890 ft² = 1.568.160 in² = 1.011,7141056 m²

1 acre (ac) = 4 roods = 160 rd² = 4.840 yd² = 43.560 ft² = 6.272.640 in² = 4.046,8564224 m²

1 homestead = 160 ac = 640 roods = 25.600 rd² = 774.400 yd² = 6.969.600 ft² = 1.003.622.400 in² = 647.497,027584 m²

1 milla cuadrada (sq mi o mi²) = 4 homesteads = 640 ac = 2.560 roods = 102.400 rd² = 3.097.600 yd² = 27.878.400 ft² = 4.014.489.600 in² = 2,589988110336 km²

1 legua cuadrada = 9 mi² = 36 homesteads = 5.760 ac = 23.040 roods = 921.600 rd² = 27.878.400 yd² = 250.905.600 ft² = 36.130.406.400 in² = 23,309892993024 km²

Unidades de volumen

La "pulgada cúbica", el "pie cúbico" y la "yarda cúbica" se utilizan comúnmente para medir el volumen. Además existe un grupo de unidades para medir volúmenes de líquidos y otro para medir materiales áridos.

Además del pie cúbico, la pulgada cúbica y la yarda cúbica, estas unidades son diferentes a las unidades utilizadas en el Sistema Imperial, aunque los nombres de las unidades son

similares. Además, el sistema imperial no contempla más que un sólo juego de unidades tanto para materiales líquidos y áridos.

En los Estados Unidos

Volumen en sólidos

1 pulgada cúbica (in³ o cu in)= 16,387064 cm³

1 pie cúbico (ft³ o cu ft) = 1.728 in³ = 28,316846592 dm³

1 yarda cúbica (yd³ o cu yd) = 27 ft³ = 46.656 in³ = 764,554857984 dm³

1 acre-pie = 1.613,3333333333 yd³ = 43.560 ft³ = 75.271.680 in³ = 1,2334818375475 dam³

1 milla cúbica (mi³ o cu mi) = 5.451.776.000 yd³ = 147.197.952.000 ft³ = 254.358.061.056.000 in³ = 4,1681818254406 km³

Volumen en áridos

1 pinta (pt) = 550,610471358 ml

1 cuarto (qt) = 2 pt = 1,10122094272 l

1 galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 4,40488377086 l

1 peck (pk) = 2 gal = 8 qt = 16 pt = 8,80976754172 l

1 bushel (bu) = 4 pk = 8 gal = 32 qt = 64 pt = 35,2390701669 l

Volumen en líquidos

1 Minim = 61,6115199219 μl (microlitros) ó 0,0616115199219 ml

1 Dracma líquido (fl dr) = 60 minims = 3,69669119531 ml

1 Onza líquida (fl oz) = 8 fl dr = 480 minims = 29,5735295625 ml

1 Gill = 4 fl oz = 32 fl dr = 1.920 minims = 118,29411825 ml

1 Pinta (pt) = 4 gills = 16 fl oz = 128 fl dr = 7.680 minims = 473,176473 ml

1 Cuarto (qt) = 2 pt = 8 gills = 32 fl oz = 256 fl dr = 15.360 minims = 946,352946 ml

1 Galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 32 gills = 128 fl oz = 1.024 fl dr = 61.440 minims = 3,785411784 l

1 Barril = 42 gal = 168 qt = 336 pt = 1.344 gills = 5.376 fl oz = 43.008 fl dr = 2.580.480 minims = 158,987294928 l

En el Reino Unido

Volumen en sólidos

1 pulgada cúbica (in³ o cu in)= 16,387064 cm³

1 pie cúbico (ft³ o cu ft) = 1.728 in³ = 28,316846592 dm³

1 yarda cúbica (yd³ o cu yd) = 27 ft³ = 46.656 in³ = 764,554857984 dm³

1 acre-pie = 1.613,3333333333 yd³ = 43.560 ft³ = 75.271.680 in³ = 1,2334818375475 dam³

1 milla cúbica (mi³ o cu mi) = 5.451.776.000 yd³ = 147.197.952.000 ft³ = 254.358.061.056.000 in³ = 4,1681818254406 km³

Volumen en áridos

1 cuarto (qt) = 1,32251120912 l

1 peck (pk) = 8 qt = 10,5800896729 l

1 bushel (bu) = 4 pk = 32 qt = 42,3203586918 l

Volumen en líquidos

1 Minim = 59,19388388 μl (microlitros) ó 0,05919388388 ml

1 Escrúpulo líquido = 20 minims = 1,1838776776 ml

1 Dracma líquido (fl dr) = 3 escrúpulos líquidos = 60 minims = 3,55163303281 ml

1 Onza líquida (fl oz) = 8 fl dr = 24 escrúpulos líquidos = 480 minims = 28,4130625 ml

1 Gill = 5 fl oz = 40 fl dr = 120 escrúpulos líquidos = 2.400 minims = 142,0653125 ml

1 Pinta (pt) = 4 gills = 20 fl oz = 160 fl dr = 480 escrúpulos líquidos = 9.600 minims = 568,26125 ml

1 Cuarto (qt) = 2 pt = 8 gills = 40 fl oz = 320 fl dr = 960 escrúpulos líquidos = 19.200 minims = 1,1365225 l

1 Galón (gal) = 4 qt = 8 pt = 32 gills = 160 fl oz = 1.280 fl dr = 3.840 escrúpulos líquidos = 76.800 minims = 4,54609 l

1 Barril = 35 gal = 140 qt = 280 pt = 1.120 gills = 5.600 fl oz = 44.800 fl dr = 134.400 escrúpulos líquidos = 2.688.000 minims = 159,11315 l

Hay muchas unidades con el mismo nombre y con la misma equivalencia (según el lugar), pero son principalmente utilizados en países de habla inglesa.

Instrumentos de Medición

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Dos características importantes de un instrumento de medida son la precisión y la sensibilidad.

Los físicos utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

Algunos instrumentos de medición

Para medir masa:

Balanza

Báscula

Espectrómetro de masa

Catarómetro

Para medir tiempo:

Calendario

Cronómetro

Reloj

Reloj atómico

Datación radiométrica

Para medir longitud:

Metro y regla

Calibre

Vernier

Micrómetro

Reloj comparador

Interferómetro

Para medir ángulos:

Goniómetro

Sextante

Transportador

Para medir temperatura:

Termómetro

Termopar

Pirómetro

Para medir presión:

Barómetro

Manómetro

Tubo de Pitot (utilizado para determinar la velocidad)

Anemómetro (utilizado para determinar la velocidad del viento)

Para medir flujo:

caudalímetro (utilizado para medir caudal de un flujo)

Para medir propiedades eléctricas:

Electrómetro (mide la carga)

Amperímetro (mide la corriente eléctrica)

Galvanómetro (mide la corriente)

Óhmetro (mide la resistencia)

Voltímetro (mide la tensión)

Wattmetro (mide la potencia eléctrica)

Multímetro (mide todos los anteriores valores)

Puente de Wheatstone

Osciloscopio

Para medir magnitudes sin clasificar:

Colorímetro

Espectroscopio

Microscopio

Espectrómetro

Contador geiger

Radiómetro de Nichols

Sismógrafo

PHmetro Medidor del pH

Pirheliómetro

Universidad Tecnológica de Panamá

Facultad de Ingeniería Industrial

Centro Regional de Veraguas

Ingeniería Mecánica Industrial

II Año

II Semestre

Tecnología Mecánica

Revisión Bibliográfica

Mediciones

Alexhander A. Ortiz P.

8-835-1156

Profesor:

Luis López

2009