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O Sistema Internacional de Unidades (SI) es un estándar de medición internacional formado por una base de unidades para siete cantidades de Física: masa, longitud, tiempo, corriente eléctrica, temperatura termodinámica, cantidad de sustancia e intensidad luminosa.
Este estándar de sistema métrico fue creado en Francia en 1960 durante la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).
Una cantidad se define como aquello que se puede cuantificar. La unidad es la representación que se establece para designar las medidas de las cantidades. Por ejemplo, kilogramo (kg) es la unidad asignada a la medición de la cantidad de masa en el SI.
Unidades del sistema internacional
A partir de la creación de un patrón con un pequeño grupo de cantidades, llamado cantidades fundamentales, fue posible organizar las diversas cantidades físicas conocidas. Esta base es especialmente importante para el desarrollo científico y tecnológico.
A 7 unidades base SI todos están definidos en términos de constantes fundamentales. Son ellas:
- Subterraneo (m): es la unidad de la magnitud longitud y corresponde a la distancia recorrida, en el vacío, por la luz en 1/299 792 458 segundos.
- Kilogramo (kg): es la unidad de la cantidad de masa y su valor se deriva de la constante de Planck, cuyo valor es 6.62607015 x 10-34 Js
- Segundo (s): es la unidad de la cantidad de tiempo y corresponde a la duración de 9 192 631 770 períodos de radiación en la transición entre dos niveles hiperfinos del átomo de cesio-133 en el estado fundamental.
- Amperio (A): es la unidad de la cantidad de corriente eléctrica establecida en términos de carga elemental, cuyo valor es 1.602176634 x 10-19 C.
- Kelvin (K): es la unidad de la cantidad de temperatura termodinámica fijada en términos de la constante de Boltzmann, cuyo valor es 1.380649 x 10-23 JK-1.
- Mol (mol): es la unidad de la cantidad cantidad de materia expresada en términos de la constante de Avogadro, cuyo valor es 6.02214076 x 1023 mol-1.
- Candela (cd): es la unidad de la magnitud de intensidad luminosa definida en términos de eficacia luminosa, cuyo valor es 683 lm.W-1.
Tabla de magnitudes fundamentales de SI
Grandeza fundamental | Unidad base | Símbolo de la unidad |
---|---|---|
Pasta | kilogramo | kg |
Hora | segundo | s |
Largo | subterraneo | metro |
Corriente eléctrica | amperio | LA |
Intensidad de luz | candela | CD |
Cantidad de sustancia | mol | mol |
Temperatura termodinámica | Kelvin | K |
Cantidades derivadas
Las cantidades derivadas son aquellas que se pueden expresar usando las unidades base y los símbolos de las operaciones de multiplicación y división.
Por ejemplo, en el Sistema Internacional, la energía es una cantidad medida por la unidad de julio (J). El joule se puede escribir en términos de unidades fundamentales de la siguiente manera:
1 J = 1 kg.mdos/sdos
Dice: Un julio es igual a un kilogramo de metro cuadrado por segundo al cuadrado.
Ejemplos de unidades y cantidades derivadas del SI
Grandeza derivada | Unidad derivada | Símbolo de la unidad | Expresión en unidades base SI |
---|---|---|---|
Área | metro cuadrado | metrodos | – |
Volumen | metro cúbico | metro3 | – |
Velocidad | metro por segundo | Sra | – |
Aceleración | metro por segundo al cuadrado | Srados | – |
Fuerza | Newton | norte | kg. metro. s-dos |
Presión | pascual | Sartén | kg. metro-1. s-dos |
Energía | joule | J | kg. metrodos. s-dos |
Potencia | vatio | W | kg. metrodos. s-3 |
Obtenga más información sobre las unidades de medida.
Prefijos para unidades
Para expresar cantidades con valores muy grandes o muy pequeños, usamos la notación científica, que usa el patrón x. 10norte, Dónde y el exponente n indica el número de posiciones decimales antes o después de la coma.
Ejemplos:
2.430.000.000 vatios = 2,43. 109 vatios
0,0042 m = 4,2. 10-3 metro
Tú prefijos usados antes de una unidad de medida están relacionados con la notación científica, ya que representan potencias de 10 y se usan como un factor multiplicador para escribir unidades múltiples y submúltiples.
Ejemplos:
2,43 x 109 vatios = 2,43 gigavatios = 2,43 GW
4.2. 10-3 m = 4,2 mm = 4,2 mm
Tabla de prefijos
Múltiplos | Submúltiplos | ||||
---|---|---|---|---|---|
Prefijo | Símbolo |
Factor |
Prefijo | Símbolo | Factor |
decaer | da | 101 | deci | D | 10-1 |
hecto | H | 10dos | centi | C | 10-dos |
kilo | k | 103 | mili | metro | 10-3 |
mega | METRO | 106 | micro | 10-6 | |
plantilla | GRAMO | 109 | nano | norte | 10-9 |
tendrá | T | 1012 | cima | PAG | 10-12 |
peta | PAG | 1015 | femto | F | 10-15 |
ex | Y | 1018 | actuar | La | 10-18 |
zetta | Z | 1021 | zepto | z | 10-21 |
yotta | Y | 1024 | yocto | y | 10-24 |
Conversión de unidades
A menudo, para facilitar los cálculos con los valores en los que estamos trabajando, necesitamos convertir las unidades. Un proceso muy común de conversión se llama conversión en cadena.
Por ejemplo, si un metro y cien centímetros corresponden a la misma longitud, dividir uno por otro dará como resultado 1.
Estas dos razones anteriores se pueden utilizar como factor de conversión, porque multiplicar la cantidad por un factor unitario no la cambia. Esto es útil para cancelar unidades no deseadas.
Por ejemplo, si un problema muestra datos de longitud en centímetros, pero solicita el resultado en metros, puede hacerlo así:
Ejemplo:
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