unidades de medicion

5/17/2018 Unidades de medicion - slidepdf.com

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La medición es comparar una magnitud, toda propiedad física que pueda ser medida, con otra de la mismaespecie, llamada unidad patròn o base de comparación.

Unidad Patrón.- Objeto, proceso o procedimiento que sirve para definir la unidad de una magnitud. Conjunto deelementos que forman una unidad diferenciada y que se repiten a lo largo del tiempo, por lo que pueden tomarsecomo modelo o punto de referencia. Magnitud de valor constante que se toma como referencia para basar en ellaun sistema de unidades.

Magnitudes fundamentalesSon aquellas que no se definen en funcion de otras magnitudes fisicas yque sirven de base para obtener las demas magnitudes utilizadas en lafisica. Son las que no derivan de otras, unica es su especie, son elcimiento de la Física, y no se pueden ni multiplicar o dividir entre otras.

UNIDADES FUNDAMENTALES

MAGNITUD UNIDADES SÍMBOLO

longitud metro m

masa kilogramo kg

tiempo segundo s

intensidad de corriente eléctrica ampere A

temperatura kelvin K

intensidad luminosa candela cd

cantidad de sustancia mol mol

Las unidades del Sistema Internacional de Unidades fueron fijadas en la XI Conferencia General de Pesas yMedidas de París (1960). Sus siete unidades fundamentales corresponden a las siguientes magnitudes , entreparéntesis sus unidades y respetiva dimension: longitud (metro)(L), masa (kilogramo)(M), tiempo (segundo)(T),intensidad de corriente eléctrica (amperio)(I), temperatura termodinámica (kelvin)(θ)), cantidad de sustancia (mol)(N) e intensidad luminosa (candela)(J).Definición de las unidades fundamentales con su símbolo entre paréntesis:

Metro (m): Unida de longitud, se definió originalmente como la diezmillonésima parte delcuadrante del meridiano terrestre. En esa época se creía que la distancia desde el polonorte hasta el ecuador era de 10 000 kilómetros. Se determinó con cuidado ladiezmillonésima parte de esa distancia y se marcó haciendo rayas a una barra de aleación

de platino-iridio llamado metro patrón de platino iridiado que se conserva en la OficinaInternacional de Pesas y Medidas en París. Después, el metro se definió como la longitudigual a 1.650.763,73 veces la longitud de onda de la luz anaranjada emitida, en el vacío,

de la radiación correspondiente a la transición entrelos niveles 2p10 y 5d5, del átomo de criptón 86 gaseoso. Ahora se define almetro como la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacíodurante un intervalo de tiempo de 1/299,792,458 de segundo.



Kilogramo (kg): Unidad de masa, es la única en ser definida por un objeto físico, un trozode metal, conocido como el Prototipo Internacional, que se guarda en una cámara deseguridad en Francia. Todos los otros han cambiado con el devenir del progreso científico yya son definidos en términos de una constante fundamental de la naturaleza para quecualquiera pueda reproducirlos en cualquier parte y no cambien con el tiempo.

El kilogramo se definió originalmente en términos de un volumen especifico de agua, elgramo (milésima parte del kilogramo) como la masa un centímetro cúbico de agua destilada

cuando tiene la mayor densidad, a cuatro grados centígrados.

Pero ahora se remite a un estándar físico especifico: la masa de un cilindro prototipo de platino-iridio que seguarda en la oficina internacional de pesos y medidas en Francia.Aunque se dice que esta no es la original y fuecambiada en la decada de los sesentas.

Segundo (s): Hasta 1956 se definía en términos del día solar medio, dividido en 24 horas. Cada hora se divide en60 minutos, y cada minuto en 60 segundos. Así, hay 86,400 segundos por día y el segundo se definía como la1/86,400 parte del día solar medio. Esto resulto poco satisfactorio, porque la rapidez de la rotación de la tierra estádisminuyendo de forma gradual. En 1956 se escogió al día solar medio del año 1900 como patrón para basar elsegundo. Actualmente, a partir de 1964, se define como la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiacióncorrespondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Amperio (A): Es la intensidad de corriente eléctrica constante que, mantenida en dos conductores paralelosrectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y colocados en el vació a una distancia de unmetro uno de otro, produce entre estos dos conductores una fuerza igual a 2x10-7 newton por metro de longitud.

Kelvin (K): Es la unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámicadel punto triple del agua. Este mismo nombre y símbolo son utilizados para expresar un intervalo de temperatura.

En la escala Kelvin, la escala termodinámica de temperaturas más empleada, el cero se define como el ceroabsoluto de temperatura, es decir, -273,15°C. La magnitud de su unidad, llamada kelvin y simbolizada por K, sedefine como igual a un grado Celsius.

Mol (mol): Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos

hay en 0,012 kilogramo de carbono 12.

Candela (cd): Es la intensidad luminosa, en la dirección perpendicular de una superficie de 1/600000 metroscuadrados de un cuerpo negro a la temperatura de solidificación del platino, bajo la presión de 101.325 newtonpor metro cuadrado.

Newton (N)Usado para medir la fuerza. Es una unidad derivada equivalente a la fuerza necesaria para acelerar un kilogramode masa a un metro por segundo cada segundo, 1 kilogramo fuerza equivale a 900.834 N.

JouleUn joule equivale a la cantidad de trabajo efectuado por una fuerza de 1 newton actuando a través de unadistancia de 1 metro. En 1948 el joule fue adoptado por la Conferencia Internacional de Pesas y Medidas comounidad de energía.El joule también es igual a 1 vatio por segundo, por lo que eléctricamente es el trabajo realizado por una diferenciade potencial de 1 voltio y con una intensidad de 1 amperio durante un tiempo de 1 segundo.Equivalencias: 1 vatio-hora = 3.600 Joules. 1 Joule = 0,24 calorías (no confundir con kcal). 1 caloría termoquímica(calth) = 4,184 J 1 Tonelada equivalente de petróleo = 41.840.000.000 Joules = 11.622 kilovatio hora. 1 Toneladaequivalente de carbón = 29.300.000.000 Joules = 8.138,9 kilovatio hora.

Magnitudes derivadasSon las que resultan de multiplicar o dividir entre si las magnitudes fundamentales. Unidades del SistemaInternacional de Unidades (SI)



UNIDADES DERIVADAS

MAGNITUD UNIDADES SÍMBOLO

trabajo joule J

fuerza newton N

presión pascal Pa

potencial eléctrico volt Vpotencia watt W

inducción magnética weber Wb

resistencia eléctrica ohm

frecuencia hertz Hz

capacitancia farad F

carga eléctrica coulomb C

Existen otras unidades derivadas de las fundamentales como son:

área m2 volumen m3

velocidad m/s aceleración m/s2

densidad kg/m3 luminancia cd/m2

energía J o cal

SISTEMAS MKS (métrico), CGS (cesagesimal)Y FPS (inglés absoluto)

MAGNITUD MKS CGS FPS

longitud metro centímetro pie

masa kilogramo gramo libra

tiempo segundo segundo segundo

También detallamos un Sistema de Unidades para cada una de las Magnitudes: 1) Sistema M.K.S = Metro, Kilogramo, Segundo.

2) Sistema C.G.S = Centímetros, Gramos y Segundo.

3) Sistema Inglés = Pie, Libras, Masa, Segundo.

LONGITUD



Unidad cm m (SI) km pulg. pie yarda milla

1 cm 1 0,01 0,00001 0,393701 0,0328083 0,0109361 6,21371 E-6

1 m (SI) 100 1 0,001 39,3701 3,28084 1,09361 6,21371 E-4

1 km 1,0 E+5 1000 1 3,93701 E+4 3280,4 1093,6 0,621371

1 pulg. 2,54 0,0254 2,54 E-5 1 0,08333 0,027778 1,57828 E-5

1 pie 30,48 0,3048 3,048 E-4 12 1 0,333333 1,8939 E-4

1 yarda 91,44 0,9144 9,144 E-4 36 3 1 5,6818 E-4

1 milla 1,60934 E+5 1609,34 1,60934 6,336 E+4 5280 1760 1

2. SUPERFICIE

Unidad cm2 m2 (SI) km2 pulg.2 pie2 yarda2 milla2

1 cm2 1 1,0 E-4 1,0 E-10 0,1550 1,0764 E-3 1,1960 E-4 3,8611 E-11

1 m2 (SI) 1,0 E+4 1 1,0 E-6 1550,0 10,7639 1,19598 3,8611 E-7

1 km2 1,0 E+10 1,0 E+6 1 1,5500 E+09 1,07610 E+7 1,1960 E+6 0,38611

1 pulg.2 6,4516 6,4516 E-4 6,4616 E-10 1 6,9444 E-3 7,7161 E-4 2,4910 E-10

1 pie2 929,03 0,092903 9,2903 E-8 144 1 0,11111 3,5868 E-8

1 yarda2 8,3613 E+3 0,83613 8,3613 E-7 1296 9 1 3,2283 E-7

1 milla2 2,5900 E+10 2,5900 E+6 2,58998 4,0145 E+9 2,7878 E+7 3,0976 E+6 1

3. VOLUMEN

Unidad cm3 litro m3 (SI) pulg.3 pie3 galón

1 cm3 1 0,001 1,0 E-6 6,1024 E-2 3,5315 E-5 2,6417 E-4

1 litro 1000 1 0,001 61,024 3,5315 E-2 0,26417

1 m3

(SI) 1,0 E+6 1000 1 6102,4 35,315 264,17

1 pulg.3 16,3871 1,6387 E-2 1,6387 E-5 1 5,7870 E-4 4,3290 E-3

1 pie3 2,8317 E+4 28,3168 2,8317 E-2 1728 1 7,4805

1 galón 3785,4 3,7854 3,7854 E-3 231,00 0,13368 1

4. MASA



Unidad g kg (SI) ton. métr. onza lb ton. corta

1 gramo 1 0,001 1,0 E-6 3,5274 E-2 2,2046 E-3 1,1023 E-6

1 kilogramo 1000 1 0,001 35,274 2,2046 1,1023 E-3

1 ton. métr. 1,0 E+6 1000 1 3,5274 E+4 2204,6 1,1023

1 onza 28,349 2,8349 E-2 2,8349 E-5 1 0,06250 3,1250 E-5

1 libra 453,59 0,45359 4,5359 E-4 16 1 5,0000 E-4

1 ton corta 9,0718 E+5 907,18 0,90718 3,2000 E+4 2000 1

5. DENSIDAD

Unidad g/cm3 g/l kg/m3 (SI) lb/pie3 lb/galón

1 g/cm3 1 1000 1000 62,4280 8,34540

1 g/l 0,001 1 1,000 6,2428 E-2 8,3454 E-3

1 kg/m3 (SI) 0,001 1,000 1 6,2428 E-2 8,3454 E-3

1 lb/pie3 1,6018 E-2 16,0185 16,0185 1 0,13368

1 lb/galón 0,119826 119,826 119,826 7,48052 1

6. PRESION

Unidad atm. bar kgf /cm2 lbf /pulg.2 mmHg pascal (SI) pulg. H2O

1 atmósfera 1 1,01325 1,03323 14,696 760 1,01325 E+5 406,782

1 bar 0,986923 1 1,01972 14,5038 750,064 1,0 E+5 401,463

1 kgf /cm2 0,967841 0.980665 1 14,2233 735,561 9,80665 E+4 393,701

1 lbf /pulg.2 6,8046 E-2 6,8948 E-2 7,0307E-2 1 51,7151 6894,76 27,6799

1 mmHg 1,3158 E-3 1,3332 E-3 1,3595 E-3 1,9337 E-2 1 133,322 0,535239

1 pascal (SI) 9,8692 E-6 1,0 E-5 1,0197 E-5 1,4504 E-4 7,5006 E-3 1 4,0146 E-3

1 pulg.H2O 2,4583 E-3 2,4909 E-3 2,5400 E-3 3,6127 E-2 1,86833 249,089 1

8. POTENCIA

Unidad BTU/hr hp kcal/hr kW pie-lbf /s W (SI)

1 BTU/hr 1 3,93015 E-4 0,252164 2,93071 E-4 0,216158 0,293071

1 hp 2544,43 1 641,616 0,745700 550,0 745,700

1 kcal/hr 3,96567 1,55857 E-3 1 1,16222 E-3 0,857211 1,16222

1 kilowatt 3412,14 1,34102 860,421 1 737,562 1000

1 pie-lbf /s 4,62624 1,81818 E-3 1,16657 1,3558 E-3 1 1,35582

1 watt (SI) 3,41214 1,34102 E-3 0,860421 0,001 0,737562 1



7. ENERGIA

Unidad BTU cal hp-hr J (SI) kW-hr l-atm. pie-lbf

1 BTU 1 252,164 3,93015 E-4 1055,056 2,9307 E-4 10,4126 778,169

1 caloría 3,96567 E-3 1 1,55856 E-6 4,1840 1,16222 E-6 4,1293 E-2 3,08596

1 hp-hr 2544,43 6,4162 E+5 1 2,68452 E+6 0,74570 2,6494 E+4 1,9800 E+6

1 joule (SI) 9,47817 E-4 0,239006 3,72506 E-7 1 2,77778 E-7 9,8692 E-3 0,737562

1 kW-hr 3412,14 8,60421 E+5 1,34102 3,6 E+6 1 3,5529 E+4 2,6552 E+6

1 litro-atm. 9,6038 E-2 24,2173 3,7744 E-5 101,325 2,8146 E-5 1 74,7335

1 pie-lbf 1,2851 E-3 0,324048 5,0505 E-7 1,35582 3,7662 E-7 1,3381 E -2 1

9. ENERGIA ESPECIFICA

Unidad BTU/lb cal/g J/g J/kg (SI)

1 BTU/lb 1 0,555927 2,32600 2326,00

1 cal/g 1,79880 1 4,184 4184

1 J/g 0,429923 0,239006 1 1000

1 J/kg (SI) 4,29923 E-4 2,39006 E-4 0,001 1

10. CAPACIDAD CALORIFICA Y ENTROPIA ESPECIFICA

Unidad BTU/lb ºF cal/g ºC J/g K J/kg K (SI)

1 BTU/lbºF 1 1,00067 4,18680 4186,80

1 cal/g ºC 0,999330 1 4,184 4184

1 J/g K 0,238846 0,239006 1 1000

1 J/kg K (SI) 2,38846 E-4 2,39006 E-4 0,001 1



Ejemplos:

a) Convertir 2593 Pies a Yardas.

Veamos otro ejemplo: b) Convertir 27,356 Metros a Millas

1. Realizándolo por medio del Diagrama y Regla de Tres nos quedaría así:

UNIDADES FUNDAMENTALES DE MASA



Ejemplo:a) Convertir 386 Kilogramos a Libras.

UNIDADES FUNDAMENTALES DE TIEMPO

Ahora tenemos algunas Unidades de Tiempo:

Ejemplo:a) Convertir 2,352 Segundos a Año.

continuación:



Ejemplo:

a) Convertir 1.1 Millas/Hora a Metros/Segundo.

1. Empezamos dibujando el Diagrama para guiarnos mejor

Ejemplo:

a) Un motor de un automóvil tiene un desplazamiento del émbolo de 1595

cm3

y un diámetro del cilindro de 83 Mm. Expresar éstas medidas en

Pulgadas Cúbicas y en Pulgadas.

1. Éste problema es diferente, pero siempre empezamos dibujandoel Diagrama como guía.

Ahora pasamos los 83 mm. a pulgadas.

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