EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
Magnitud es toda propiedad física o química de los cuerpos que se puede medir, es decir, que pueden establecerse de forma objetiva.
Las propiedades que no pueden establecerse de forma objetiva, o sea las subjetivas, no son magnitudes físicas.
Medir es comparar y a la cantidad que tomamos como referencia la denominamos unidad. Como la unidad es una cantidad más o menos arbitraria debemos ponernos de acuerdo en qué unidades utilizaremos.
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El sistema internacional de unidades (abreviadamente SI) es el nombre adoptado por la XI
Conferencia General de Pesas y Medidas
para un sistema universal, unificado y coherente de Unidades de
medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo)
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Origen del sistema métrico
El sistema
métrico fue una de las muchas reformas aparecidas durante el periodo de la Revolución
Francesa.
A partir de 1790, la Asamblea
Nacional Francesa, hizo un encargo a
la Academia Francesa de ciencias para el desarrollo de un sistema único de
unidades.
La estabilización internacional del Sistema
Métrico Decimal comenzó en 1875 mediante el tratado denominado la
Convención del Metro.
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Consagración
del SI
En 1960 la 11ª
Conferencia General de Pesas y Medidas estableció definitivamente el S.I.,
basado en 6 unidades fundamentales: metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin y
candela. En 1971 se agregó la séptima
unidad fundamental: el mol.
Unidades base o fundamentales del SI
Se llaman magnitudes fundamentales a las más básicas, que se miden directamente comparándolas con la unidad adecuada. La magnitudes fundamentales se miden en las llamadas unidades base o fundamentales
Vamos a verlas una por una:
METRO
En 1889 se definió el metro
patrón como la distancia entre dos finas rayas de una barra de
aleación platino-iridio.
El interés por establecer una
definición más precisa e invariable llevó en 1960 a definir el metro como “1
650 763,73 veces la longitud de onda de la radiación rojo-naranja del átomo de
kriptón 86 (86Kr)”.
Desde 1983 se define como “ la
distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos”.
KILOGRAMO
En la primera definición de
kilogramo fue considerado como “ la masa de un litro de agua destilada a la
temperatura de 4ºC”.
En 1889 se definió el kilogramo
patrón como “la masa de un cilindro de una aleación de platino e
iridio”.
En la actualidad se intenta
definir de forma más rigurosa, expresándola en función de las masas de los
átomos.
SEGUNDO
Su primera definición fue:
"el segundo es la 1/86 400 parte del día solar medio".
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Con el aumento en la precisión de
medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio, y
en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes
atómicas.
Desde 1967 se define como
"la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a
la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de
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AMPÈRE
Podría
decirse que un amperio es el doble o el triple de la intensidad de corriente
eléctrica que circula por una bombilla común.
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Actualmente
se define como la magnitud de la corriente que fluye en dos conductores
paralelos, distanciados un metro entre sí, en el vacío, que produce una fuerza
entre ambos conductores (a causa de sus campos magnéticos) de 2 x 10 -7 N/m.
KELVIN
Hasta su definición en el
Sistema Internacional el kelvin y el grado celsius tenían el mismo significado.
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Actualmente
es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del
agua.
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MOL
Antes
no existía la unidad de cantidad de sustancia, sino que 1 mol era una unidad de
masa "gramomol, gmol, kmol, kgmol“.
Ahora
se define como la cantidad de sustancia de un sistema que contiene un número de
entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012 kg de
carbono-12.
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NOTA: Cuando se emplee el mol, deben especificarse las
unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones …
CANDELA
La
candela comenzó definiéndose como la intensidad luminosa en una cierta
dirección de una fuente de platino fundente de 1/60 cm2 de apertura,
radiando como cuerpo negro, en dirección normal a ésta.
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En
la actualidad es la intensidad luminosa en una cierta dirección de una fuente
que emite radiación monocromática de frecuencia 540×1012 Hz y que tiene una
intensidad de radiación en esa dirección de 1/683 W/sr.
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Unidades derivadas del SI
Llamamos magnitudes derivadas a aquellas que se obtienen en función de las magnitudes fundamentales mediante operaciones matemáticas. Las magnitudes derivadas se miden en las llamadas unidades derivadas.
Diagrama SI unidades
Unidades
aceptadas que no pertenecen al SI
Unidades
desaprobadas por el SI
Múltiplos
y submúltiplos decimales
Normas
del Sistema Internacional
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- Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicación.
- El Sistema Internacional de Unidades tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicación unívoca.
- Cambiar las reglas puede causar ambigüedades.
Símbolos
Unidades
Números
Otras
normas
Ventajas
del Sistema Internacional
- Unicidad: existe una y solamente una unidad para cada cantidad física (ej: el metro para longitud, el kilogramo para masa, el segundo para tiempo). A partir de estas unidades, conocidas por fundamentales, se derivan todas las demás.
- Uniformidad: elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos.
- Relación decimal entre múltiplos y submúltiplos: la base 10 es apropiada para el manejo de la unidad de cada cantidad física y el uso de prefijos facilita la comunicación oral y escrita.
- Coherencia: evita interpretaciones erróneas.
Es decir, con el SI:
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