MAGNITUDES Y UNIDADES

Ing. Rocío Carrión

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TERMODINÁMICALa termodinámica es el estudio de las relaciones de energía que involucran calor, trabajo mecánico y otros aspectos de energía y transferencia de calor.

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¿QUÉ INDICAN ESTOS MEDIDORES?

¿Estas unidades tienes alguna equivalencia?

Hoy nuestro logro será: Explica y resuelve ejercicios de conversión de unidades.

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¡DESASTRES FAMOSOS DE LA CONVERSIÓN!

Cuando los controladores de la nave JPL encendieron los propulsores del Mars Climate Orbiter para impulsarlo hacia su órbita, esta nave espacial de 125 millones de dólares descendió en la atmósfera del planeta rojo y explotó en pedazos.

23 de septiembre, 1999

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1 •Los ingenieros habían dado a JPL la fuerza de los propulsores en libras fuerza (unidad del sistema inglés). En JPL asumieron que los datos estaban en newtons (unidad del Sistema Internacional).

2 •Una libra-fuerza equivale a 4,45 N, así que los controladores habían dado a la nave un empuje cuatro veces más fuerte del que debió haber sido.

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¿CUÁL FUE LA RAZÓN?

Nota

•Una definición incorrecta de la unidad arroja resultados diferentes.

En el ejemplo:

Necesidad de establecer una única unidad de medida para una magnitud dada, de modo que la información sea comprendida por todas las personas . 7

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Universalización del Sistema Métrico Decimal: 1875

17 países firman un tratado internacional

denominado la Convención del Metro.

Se conforma la Conferencia General de

Pesas y Medidas (CGPM) como máxima autoridad

en materia de metrología.

Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología,

nuevas magnitudes se van sumando al sistema

métrico decimal.

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HISTORIA DEL SISTEMA INTERNACIONAL

• Sistema de unidades basado en el Sistema Internacional de Magnitudes, con nombres y símbolos de las unidades, y con una serie de prefijos con sus nombres y símbolos, así como reglas para su utilización, adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM)

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

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Magnitud

• Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que se puede identificar cualitativamente y determinar cuantitativamente.

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Magnitud básica

• Cualquier magnitud que, en un sistema de magnitudes, es aceptada como independiente de las otras.

Longitud

Masa

Tiempo

Ejemplos

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Magnitud derivada

• Magnitud definida en un sistema de magnitudes, como función de las magnitudes básicas.

Sistema que contenga las magnitudes básicas

de longitud.Área (m2) y Volumen

(m3)

Sistema que contenga las magnitudes básicas

de cantidad de sustancia y magnitudes derivadas de volumen.

Concentración (mol/m3)

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Unidad de medida• Magnitud escalar real, definida y

adoptada por convenio, con la que se puede comparar cualquier otra magnitud de la misma naturaleza para expresar la relación entre ambas mediante un número

Las unidades de medida tienen

asignados convencionalmente nombres y símbolos

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Sistema de Unidades

• Conjunto de unidades de base y unidades derivadas, sus múltiplos y submúltiplos, definido conforme a reglas dadas, para un sistema de magnitudes dado

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Magnitudes y Unidades

• masa = 10,5 kg = 10 500 g

valor de la magnitud valor de la magnitud

valor numérico de la magnitud

símbolo de la unidad

El valor de una magnitud es un valor numérico multiplicado por la unidad.

El valor numérico depende de la unidad.

El valor de la magnitud es independiente.

magnitud

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Magnitud Nombre Símbolo

longitud metro m

masa kilogramo kg

tiempo segundo s

corriente eléctrica ampère A

temperatura termodinámica kelvin K

cantidad de sustancia mol mol

intensidad luminosa candela cd

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UNIDADES BASE

Magnitud fundamental

Símbolo Unidad en el S.I

Longitud L metroMasa M kilogramoTiempo T segundoTemperatura termodinámica

Kelvin

Intensidad de corriente eléctrica

I Amperio

Intensidad luminosa J candelaCantidad de sustancia

N mol

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Magnitud Nombre Símbolosuperficie metro cuadrado m2

volumen metro cúbico m3

ángulo plano radián radángulo sólido esterradián srvelocidad metro por segundo m/saceleración metro por segundo

al cuadradom/s2

concentración(de cantidad de sustancia)

mol por metro cúbico mol/m3

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UNIDADES DERIVADAS

MagnitudNombre de Unidad (SI) Derivada

SímboloExpresión en

Unidades (SI) de Base

Expresión en otras

Unidades (SI)

frecuencia hertz Hz s-1

fuerza newton N kg·m·s-2

presión, tensión mecánica

pascal Pa kg·m-1·s-2 N/m2

trabajo, energía joule J kg·m2·s-2 Nm

potencia watt W kg·m2·s-3 J/s

carga eléctrica coulomb C A·s

potencial eléctrico volt V kg·m2·A-1·s-3 W/A

capacitancia eléctrica faraday F A2·s4·kg-1·m-2 C/V

conductancia eléctrica siemens S A2·kg-1·m-2 A/V

resistencia eléctrica ohm kg·m2·A-2·s-3 V/A

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Prefijo Símbolo Factoryotta Y 1024

zetta Z 1021

exa E 1018

peta P 1015

tera T 1012

giga G 109

mega M 106

kilo k 103

hecto h 102

deca da 101

deci d 10-1

centi c 10-2

mili m 10-3

micro μ 10-6

nano n 10-9

pico p 10-12

femto f 10-15

atto a 10-18

zepto z 10-21

yocto y 10-24 20

MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS

El galón imperial fue la medida de la bacinica del rey Jorge III de Inglaterra y las bacinicas de su mujer fueron distribuidas en las colonias como medida oficial!!!

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UNIDADES DERIVADAS

NOMBRE UNIDAD SIMBOLO OBSERVACION Fuerza Energía Potencia Presión

Newton Joule Watt

Pascal

N = kg m/s2 J = N m W = J /s

Pa = N /m2

F = m a W = F d

Pot = W/t P = F / A

PREFIJOS SI

Prefijo Símbolo Factor Equivalente yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto

Y Z E P T G M k h da d c m f a z y

10 24

10 21

10 18

10 15

10 12

10 9

10 6

10 3

10 2

10 10 -1

10 -2

10 -3

10 -6

10 -9

10 -12

10 -15

10 -18

10 -21

10 -24

1 000 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 000 1 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 1 00 1 0 0, 1 0, 01 0, 001 0, 000 001 0, 000 000 001 0, 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 000 000 001

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CAMBIOS DE UNIDADES MEDIANTE FACTORES DE CONVERSIÓN

kmhm

damm

dmcm

mm

Mm

µm

x101

:101

x102

:105

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102 m

1 hm

10-3 m

1 mm

105 mg

1 hg

10-3 dag

1 cg25

FACTORES DE CONVERSIÓN

• Vemos si se puede realizar el cambio.• Escribimos la cantidad (nº y unidad) que nos dan.• Ponemos el signo x y la fracción. • Escribimos en el numerador la unidad que nos piden y en el

denominador, la unidad que nos dan.• Ponemos el 1 en el denominador.• En el numerador, la potencia de 10 correspondiente (+ o -).• Hacemos la cuenta.

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INSTRUCCIONES

0,8 kg a mg

0,8 kg x106 mg

1 kg

0,8 x 106 mg=

= 800000 mg

Unidad que nos piden

Unidad que nos dan

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CAMBIOS DE UNIDADES MEDIANTE FACTORES DE CONVERSIÓN

6,8 cm a km

6,8 cm x10-5 km

1 cm

6,8 x 10-5 km=

= 0,000068 km

Unidad que nos piden

Unidad que nos dan

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Pasar 5 km/h a m/s

5 km

h

103 m

1km

0,17 m/s=5x103:3600 m/s

x1 h

3600 sx =

Unidades que nos piden

Unidades que nos dan

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A resolver ejercicios…

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MATERIALES NECESARIOS

EJERCICIOS

• Ayer, camino a casa desde su escuela. Judith corrió la mitad de la distancia. Luego brincó durante un cuarto del resto del recorrido y caminó el resto del camino a casa. Ella caminó por un total de 360 pies.

¿Cuál es la distancia entre la escuela y la casa de Judith? Rpta en yardas.

Escuela Casa120 yardas

Rpta: 320 yardas

1 yarda = 3 pies

360 pies = 120 yardas

EJERCICIO

• Karla Fara entrena para una carrera y está corriendo vueltas alrededor de una cancha. Si cada vuelta es de 300 yardas, ¿Cuántas vueltas completas tiene que dar para correr al menos dos millas?

2 millas Xpies

millas

5280

1= 10560 pies X

1 yarda

3 pies= 3520 yardas

3520 yardas X1

300 yardas

vueltas= 11.75 vueltas

AQUELLOS QUE DICEN QUE ALGO NO PUEDE HACERSE, SUELEN SER INTERRUMPIDOS POR OTROS QUE LO ESTÁN HACIENDO. JOEL A. BARKER

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