Sistema Internacional de Unidades | la forma moderna estándar del sistema métrico

El Sistema Internacional de Unidades es la forma moderna estándar del sistema métrico. El nombre de este sistema puede acortarse o abreviarse como SI, del nombre francés Système International d'unités.

El Sistema Internacional de Unidades es un sistema de medida basado en 7 unidades base: el metro (longitud), el kilogramo (masa), el segundo (tiempo), el amperio (corriente eléctrica), el kelvin (temperatura), el mol (cantidad) y la candela (luminosidad). Estas unidades base pueden utilizarse en combinación con otras. Así se crean las unidades derivadas del SI, que pueden utilizarse para describir otras cantidades, como el volumen, la energía, la presión y la velocidad.

El sistema se utiliza prácticamente en todo el mundo. Sólo Myanmar, Liberia y Estados Unidos no utilizan el SI como sistema de medida oficial. Sin embargo, en estos países el SI se utiliza habitualmente en la ciencia y la medicina.




 

Enlaces entre las siete definiciones de las unidades básicas del SI. En sentido contrario a las agujas del reloj desde arriba: segundo (tiempo), metro (longitud), amperio (corriente eléctrica), kelvin (temperatura), candela (intensidad luminosa), mol (cantidad de sustancia) y kilogramo (masa).  Zoom
Enlaces entre las siete definiciones de las unidades básicas del SI. En sentido contrario a las agujas del reloj desde arriba: segundo (tiempo), metro (longitud), amperio (corriente eléctrica), kelvin (temperatura), candela (intensidad luminosa), mol (cantidad de sustancia) y kilogramo (masa).  

Historia y uso

El sistema métrico se creó en Francia tras la Revolución Francesa en 1789. El sistema original sólo tenía dos unidades estándar, el kilogramo y el metro. El sistema métrico se hizo popular entre los científicos.

En la década de 1860, James Clerk Maxwell y William Thomson (más tarde conocido como Lord Kelvin) sugirieron un sistema con tres unidades base: longitud, masa y tiempo. Otras unidades se derivarían de esas tres unidades base. Más tarde, esta sugerencia se utilizaría para crear el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo (CGS), que utilizaba el centímetro como unidad base para la longitud, el gramo como unidad base para la masa y el segundo como unidad base para el tiempo. También añadió la dina como unidad base para la fuerza y el erg como unidad base para la energía.

A medida que los científicos estudiaban la electricidad y el magnetismo, se dieron cuenta de que se necesitaban otras unidades básicas para describir estos temas. A mediados del siglo XX, se utilizaban muchas versiones diferentes del sistema métrico. Esto resultaba muy confuso.

En 1954, la 9ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) creó la primera versión del Sistema Internacional de Unidades. Las seis unidades base que utilizaron fueron el metro, el kilogramo, el segundo, el amperio, el Kelvin y la candela. La séptima unidad base, el mol, se añadió en 1971.

En la actualidad, el SI se utiliza en casi todo el mundo, excepto en Estados Unidos, Liberia y Myanmar, donde las antiguas unidades imperiales siguen siendo ampliamente utilizadas. Otros países, la mayoría de ellos relacionados históricamente con el Imperio Británico, están sustituyendo poco a poco el antiguo sistema imperial por el sistema métrico o utilizando ambos sistemas al mismo tiempo.

 

Unidades de medida

Unidades de base

Las unidades básicas del SI son medidas utilizadas por los científicos y otras personas de todo el mundo. Todas las demás unidades se pueden escribir combinando estas siete unidades base de diferentes maneras. Estas otras unidades se denominan "unidades derivadas".

Unidades base del SI


Nombre de la unidad


Símbolo de la unidad

Dimensión
símbolo

Cantidad
nombre

Definición

segundo

s

T

tiempo

  • Antes: {\displaystyle {\frac {1}{86400}}} de un día de 24 horas de 60 minutos de 60 segundos
  • Interim (1956): {\displaystyle {\frac {1}{31556925.9747}}} del año tropical para el 0 de enero de 1900 a las 12 horas de las efemérides.
  • Corriente (1967): La duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado básico del átomo de cesio-133.

metro

m

L

longitud

  • Prior (1793): {\displaystyle {\frac {1}{10000000}}} del meridiano que pasa por París entre el Polo Norte y el Ecuador.FG
  • Interim (1960): 1650763,73 longitudes de onda en el vacío de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles cuánticos 2p10 y 5d5 del átomo de criptón-86.
  • Corriente (1983): La distancia recorrida por la luz en el vacío en {\displaystyle {\frac {1}{299792458}}} segundo.

kilo

kg

M

masa

  • Prior (1793): Se definió como la masa (entonces llamada peso) de un litro de agua pura en su punto de congelación.FG
  • Interim (1889): La masa de un pequeño cilindro cuadrado de ~47 centímetros cúbicos de aleación de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en París, Francia.
  • Actual (2019): El kilogramo se define fijando la constante de Planck h exactamente en 6,62607015×10−34 J⋅s (J = kg⋅m2 ⋅s−2 ), dadas las definiciones del metro y del segundo. Entonces la fórmula sería 1 kg =h6.62607015 × 10-34m2s−1

amperio

A

I

corriente eléctrica

  • Prior (1881): Una décima de la unidad electromagnética CGS de corriente. La unidad electromagnética [CGS] de corriente es aquella corriente, que fluye en un arco de 1 cm de longitud de un círculo de 1 cm de radio, que crea un campo de un oersted en el centro. IEC
  • Interim (1946): La corriente constante que, si se mantiene en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y colocados a 1 m de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2×10 −7newtons por metro de longitud.
  • Corriente (2019): El flujo de11.602176634×10−19 veces la carga elemental e por segundo.

kelvin

K

Θ

temperatura termodinámica

  • Prior (1743): La escala centígrada se obtiene asignando 0 °C al punto de congelación del agua y 100 °C al punto de ebullición del agua.
  • Intermedio (1954): El punto triple del agua (0,01 °C) se define exactamente en 273,16 K.
  • Anterior (1967): {\displaystyle {\frac {1}{273.16}}} de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
  • Actual (2019): El kelvin se define fijando el valor numérico fijo de la constante de Boltzmann k en 1,380649×10−23 J⋅K−1 , (J = kg⋅m2 ⋅s−2 ), dada la definición del kilogramo, el metro y el segundo.

topo

mol

N

cantidad de sustancia
 

  • Prior (1900): Cantidad estequiométrica que es la masa equivalente en gramos del número de moléculas de Avogadro de una sustancia.ICAW
  • Intermedio (1967): La cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono-12.
  • Actual (2019): La cantidad de sustancia de exactamente 6,02214076×1023 entidades elementales. Este número es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro, NA , cuando se expresa en la unidad mol−1 y se denomina número de Avogadro.

candela

cd

J

luminoso
intensidad

  • Prior (1946): El valor de la vela nueva (nombre primitivo de la candela) es tal que la luminosidad del radiador completo a la temperatura de solidificación del platino es de 60 velas nuevas por centímetro cuadrado.
  • Corriente (1979): {\displaystyle {683}}La intensidad luminosa, en una dirección determinada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5,4×1014 hercios y que tiene una intensidad radiante en esa dirección de vatios por estereorradián.

Nota: tanto la definición antigua como la nueva se refieren aproximadamente a la intensidad luminosa de una vela de grasa de ballena encendida de forma modesta, que a finales del siglo XIX se denominaba "candela" o "vela".

Notas

  1. Las definiciones provisionales se dan aquí sólo cuando ha habido una diferencia significativa en la definición.
  2. A pesar del prefijo "kilo-", el kilogramo es la unidad base coherente de masa y se utiliza en las definiciones de las unidades derivadas. No obstante, los prefijos para la unidad de masa se determinan como si el gramo fuera la unidad base.
  3. En 1954 la unidad de temperatura termodinámica se conocía como "grado Kelvin" (símbolo °K; "Kelvin" escrito con "K" mayúscula). En 1967 pasó a llamarse "kelvin" (símbolo "K"; "kelvin" escrito con "k" minúscula).
  4. Cuando se utiliza el mol, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

Las definiciones previas de las distintas unidades de base en la tabla anterior fueron realizadas por las siguientes autoridades:

·         FG = Gobierno francés

·         CEI = Comisión Electrotécnica Internacional

·         ICAW = Comité Internacional de Pesas Atómicas

Todas las demás definiciones son resultado de las resoluciones del CGPM o del CIPM y están catalogadas en el folleto del SI.

Unidades derivadas

Las unidades derivadas se crean combinando las unidades base. Las unidades base pueden dividirse, multiplicarse o elevarse a potencias. Algunas unidades derivadas tienen nombres especiales. Normalmente se crearon para simplificar los cálculos.

Unidades con nombre derivadas de las unidades base del SI

Nombre

Símbolo

Cantidad

Definición
otras unidades

Definición
Unidades
base del SI

radian

rad

ángulo del plano

-

steradian

sr

ángulo sólido

-

hertz

Hz

frecuencia

s −1

newton

N

fuerza, peso

m⋅kg⋅s −2

pascal

Pa

presión, estrés

N/m 2

m−1 ⋅kg⋅s −2

joule

J

energía, trabajo, calor

N⋅m

m2 ⋅kg⋅s −2

vatios

W

potencia, flujo radiante

J/s

m2 ⋅kg⋅s −3

coulomb

C

carga eléctrica

s⋅A

voltios

V

tensión, diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz

W/A
J/C

m2 ⋅kg⋅s−3 ⋅A −1

farad

F

capacidad eléctrica

C/V

m−2 ⋅kg−1 ⋅s4 ⋅A 2

ohm

Ω

resistencia eléctrica, impedancia, reactancia

V/A

m2 ⋅kg⋅s−3 ⋅A −2

siemens

S

conductancia eléctrica

1/Ω

m−2 ⋅kg−1 ⋅s3 ⋅A 2

weber

Wb

flujo magnético

J/A

m2 ⋅kg⋅s−2 ⋅A −1

tesla

T

intensidad del campo magnético

Wb/m2
 V⋅s/m2
 N/(A⋅m)

kg⋅s−2 ⋅A −1

henry

H

inductancia

Wb/A
V⋅s/A

m2 ⋅kg⋅s−2 ⋅A −2

grado Celsius

°C

temperatura relativa a 273,15 K

TK - 273,15

K

lumen

lm

flujo luminoso

cd⋅sr

cd

lux

lx

iluminancia

lm/m 2

m−2 ⋅cd

becquerel

Bq

radiactividad (desintegración por unidad de tiempo)

s −1

gris

Gy

dosis absorbida (de radiación ionizante)

J/kg

m2 ⋅s −2

sievert

Sv

dosis equivalente (de radiación ionizante)

J/kg

m2 ⋅s −2

katal

kat

actividad catalítica

s−1 ⋅mol

Prefijos

Las medidas muy grandes o muy pequeñas pueden escribirse utilizando prefijos. Los prefijos se añaden al principio de la unidad para formar una nueva unidad. Por ejemplo, el prefijo kilo- significa "1000" veces la unidad original y el prefijo mili- significa "0,001" veces la unidad original. Así, un kilómetro son 1000 metros y un miligramo es la 1000ª parte de un gramo.

Prefijos del SI

Prefijo

Base 1000

Base 10

Decimal

Palabra inglesa

Adopción

Nombre

Símbolo

Escala corta

Escala larga

yotta

Y

 1000 8

 10 24

1000000000000000000000000

 septillГіn

 cuadrillГіn

1991

zetta

Z

 1000 7

 10 21

1000000000000000000000

 sextillГіn

 trilliard

1991

exa

E

 1000 6

 10 18

1000000000000000000

 quintillГіn

 trillГіn

1975

peta

P

 1000 5

 10 15

1000000000000000

 cuadrillГіn

 billar

1975

tera

T

 1000 4

 10 12

1000000000000

 trillГіn

 mil millones

1960

giga

G

 1000 3

 10 9

1000000000

 mil millones

 miliario

1960

mega

M

 1000 2

 10 6

1000000

 un millГіn de

1873

kilo

k

 1000 1

 10 3

1000

 mil

1795

hecto

h

 1000 2/3

 10 2

100

 cien

1795

deca

da

 1000 1/3

 10 1

10

 diez

1795

 1000 0

 10 0

1

 un

-

deci

d

 1000 −1/3

 10 −1

0.1

 dГ©cimo

1795

centi

c

 1000 −2/3

 10 −2

0.01

 centГ©sima

1795

mili

m

 1000 −1

 10 −3

0.001

 milГ©sima

1795

micro

μ

 1000 −2

 10 −6

0.000001

 millonГ©sima

1873

nano

n

 1000 −3

 10 −9

0.000000001

 billonГ©sima

 miliario

1960

pico

p

 1000 −4

 10 −12

0.000000000001

 trillonГ©sima

 billonГ©sima

1960

femto

f

 1000 −5

 10 −15

0.000000000000001

 cuatrillonГ©sima

 billarth

1964

atto

a

 1000 −6

 10 −18

0.000000000000000001

 quintillonГ©sima

 trillonГ©sima

1964

zepto

z

 1000 −7

 10 −21

0.000000000000000000001

 sextillГіn

 trilliardth

1991

yocto

y

 1000 −8

 10 −24

0.000000000000000000000001

 septillГіn

 cuatrillonГ©sima

1991

  1. Los prefijos adoptados antes de 1960 ya existían antes del SI. En 1873 se introdujo el sistema CGS.

 

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es el Sistema Internacional de Unidades?


R: El Sistema Internacional de Unidades es la forma moderna estándar del sistema métrico. Es un sistema de medición basado en 7 unidades base que pueden utilizarse en combinación con otras para crear unidades derivadas del SI.

P: ¿Qué significa el SI?


R: SI significa Systטme International d'unitיs, que es el nombre francés del Sistema Internacional de Unidades.

P: ¿Cuales son las 7 unidades base del Sistema Internacional de Unidades?


R: Las 7 unidades base del Sistema Internacional de Unidades son el metro (longitud), el kilogramo (masa), el segundo (tiempo), el amperio (corriente eléctrica), el kelvin (temperatura), el mol (cantidad) y la candela (luminosidad).

P: ¿Cuántos países utilizan el SI como sistema de medida oficial?


R: Casi todos los países utilizan el SI como sistema de medida oficial, sólo Myanmar, Liberia y Estados Unidos no lo utilizan oficialmente.

P: ¿Se utiliza habitualmente el SI en la ciencia y la medicina aunque no sea un sistema oficial en algunos países?


R: Sí, aunque no sea un sistema oficial en algunos países, como Myanmar, Liberia y Estados Unidos, el SI se utiliza habitualmente en la ciencia y la medicina.

P: ¿Existen otras magnitudes que puedan describirse combinando estas unidades de base?


R: Sí, combinando estas unidades base se pueden crear unidades derivadas que pueden utilizarse para describir otras magnitudes como el volumen, la energía la presión y la velocidad.

P:¿Qué tipo de mediciones cubre este sistema?



R:Este sistema cubre las mediciones relacionadas con la longitud , la masa , el tiempo , la corriente eléctrica , la temperatura , la cantidad y la luminosidad .

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