FÍSICA Y QUÍMICA 3º Y 4º DE ESO

LA IMPORTANCIA DE LAS UNIDADES

En los más de 40 años de intentos por posar una nave terrestre en suelo del planeta Marte, solo tres han logrado su objetivo: los vehículos Viking I y II y la Mars Pathfinder. El resto se han quedado en el camino, algunas perdidas sin dejar rastro. Una de ellas fue la sonda espacial Mars Climate, enviada por la NASA en 1999 para mantenerse como un satélite a su alrededor con el fin de estudiar la atmósfera, la superficie y el clima del planeta. El error tuvo su origen en la conversión de los datos que se habían suministrado al ordenador central de la nave.

En el proyecto participaron varias empresas. La encargada de diseñar y construir la sonda espacial y los comandos para el encendido del motor de frenado fue la Lockheed Martin Astronautics, de Colorado, mientras que la encargada de programar los sistemas de navegación de la sonda fue la Jet Propulsión Laboratory (JPL), de California. La primera de ellas realizó todos sus cálculos y medidas en el Sistema Inglés (anglosajón) de Unidades (pulgadas, libras…) y los envió sin especificar las unidades de medida utilizadas a la segunda empresa, que empleaba el Sistema Internacional de Unidades (metros, kilogramos, etc.), interpretando los datos numéricos recibidos como si estuvieran expresados en el Sistema Internacional. El software de navegación esperaba que los datos del impulso del propulsor estuvieran expresados en newtons por segundo, pero estaban en libras de fuerza por segundo, y el impulso fue interpretado como aproximadamente la cuarta parte de su valor real, lo que dio como resultado una órbita más baja por ser menor la fuerza ejercida por el motor.

El error introducido por el cambio de unidades hizo que en la Tierra se pensara que la sonda estaba a unos cien kilómetros de donde realmente estaba, lo que provocó que la sonda entrase a la atmósfera de Marte a una altura de 100 km (62 millas) menor que la planeada.

Como resultado, los ordenadores de la sonda realizaron los cálculos de aproximación a Marte de una forma errónea, situándola en una órbita incorrecta, lo que causó que perdieran el contacto con la nave mientras viajaba por detrás de Marte, posiblemente se precipitara sobre el planeta destruyéndose en múltiples fragmentos al chocar con la atmósfera marciana.

En palabras del director de JPL, «nuestra incapacidad para detectar y corregir este simple error ha tenido consecuencias gravísimas».

NOTA:

El Sistema Inglés o anglosajón de medidas es un sistema de unidades en recesión que se utiliza en EE UU y territorios de habla inglesa como el Reino Unido.

UNIDADES DE LONGITUD

1 pie (ft) = 0,3048 m

1 pulgada (in) = 0,0254 m

1 milla terrestre (mi) = 1609,344 m

1 yarda (yd) = 0,9144 m

UNIDADES DE MASA

1 onza (oz) = 28,35 g

1 libra (lb) = 0,4535924 kg

UNIDAD DE TEMPERATURA

T (ºF) = 1,8 . T(ºC) + 32

UNIDADES DE VELOCIDAD

1 milla/hora = 1,61 km/h

ACTIVIDADES:

1.     Expresa las magnitudes que se indican en el SI.

 a) 180 libras           b) 6 pies         c) 45 millas/h          d) 100 °F

2.   ¿Es importante y necesario acompañar a todas las magnitudes de su unidad correspondiente?

3.   ¿Cuál fue el error que motivó la pérdida de contacto con la nave?

4.   ¿Qué error relativo se comete al tomar como valor de la altura 50 000 pies en lugar de 50 000 m?(Recordando que 1 pie equivale a 0,3048 m, en el SI 50 000 pies equivalen a 15 240 m. El error absoluto es la diferencia entre ambos valores: el valor tomado y el valor exacto, en este caso, 34 760 m.

    El error relativo se obtiene a partir del cociente entre el error absoluto y el valor asignado a la medida.)

5.   Si circulas en automóvil por una carretera de Estados Unidos y ves una señal de prohibición de sobrepasar la velocidad de 65, ¿cuál es la velocidad que realmente no debemos superar?

6.   Las señales de tráfico en España que limitan la velocidad ¿están expresadas en el Sistema Internacional?

7.   En la ficha de la NBA del jugador de baloncesto español Pau Gasol aparecen los datos de 7 pies y 227 libras. ¿Qué significan estas magnitudes? Completa la ficha de datos personales (masa, altura y temperatura) expresando los datos en el Sistema Inglés.

	SISTEMA INTERNACIONAL	SISTEMA INGLÉS
masa	55 kg
altura	1,65 m
Temperatura corporal	37    ºC

8.     ¿Por qué tienes que poner las unidades en todas las magnitudes cuando las sustituyas en las ecuaciones físicas a la hora de resolver los problemas?