sábado, 7 de junio de 2014

Fundamentos de mediciones



Cuando hablamos de medir, estamos comparando una magnitud conocida con una desconocida. La unidad conocida se conoce como unidad patrón, y es la que se toma como referencia para efectuar la medición.

En tiempos remotos se tomaba como unidad patrón partes del cuerpo de los reyes de un territorio, como el pie. Sin embargo, este método se vio afectado por la variación que tenía este cuando pasaba de un territorio a otro, ya que los reyes tenían tamaños distintos.


Para solucionar esta problemática, es más factible establecer un patrón que no varíe con el tiempo, independientemente de las circunstancias. Por ejemplo, el metro está definido como: “la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo”. Así las demás magnitudes toman valores constantes de la naturaleza para definir cada unidad de medida.

Para estandarizar a nivel mundial, se establecieron las siete magnitudes fundamentales con unidades normalizadas internacionalmente. A partir de estas se puede cuantificar cualquier evento físico que se presente en la naturaleza, esto junto con las magnitudes derivas que salen de estas.  

Sistema Internacional de Unidades (SI)


Magnitud física básica
Símbolo dimensional
Unidad básica
Símbolo de la unidad
Longitud
L
metro
m
Masa
M
kilogramo
kg
Tiempo
T
segundo
s
Corriente eléctrica
I
ampere o amperio
A
Temperatura
Θ
kelvin
K
Cantidad de sustancia
N
mol
mol
Intensidad luminosa
J
candela
cd



Unidades SI derivadas 


Las unidades derivadas se deducen a partir de las formulaciones matemáticas de las unidades fundamentales. Por ejemplo la velocidad se desprende del cociente de la distancia y el tiempo, mientras que el área del producto de dos longitudes (ancho y largo).


Magnitud física
Nombre de la unidad
Símbolo de la unidad
Expresada en unidades derivadas
Expresada en unidades básicas
Flujo magnético
Weber
Wb
V·s
m2·kg·s-2·A-1
Potencial eléctrico, voltaje inducido
Voltio
V
J·C-1
m2·kg·s-3·A-1
Potencia
Vatio
W
J·s-1
m2·kg·s-3
Densidad de flujo magnético, inducción magnética, polarización magnética
Tesla
T
V·s·m-2
kg·s-2·A-1
Dosis equivalente
Sievert
Sv
J·kg-1
m2·s-2
Conductividad eléctrica
Siemens
S
A·V-1
m-2·kg-1·s3·A2
Ángulo plano
Radián
rad

m·m-1
Presión
Pascal
Pa
N·m-2
m-1·kg·s-2
Resistencia eléctrica
Ohmio
Ω
V·A-1
m2·kg·s-3·A-2
Fuerza
Newton
N

m·kg·s-2
Volumen
Metro cúbico
m3
m3
Área
Metro cuadrado
m2
m2
Luminosidad
Lux
lx
lm·m-2
cd·sr·m-2
Flujo luminoso
Lumen
lm
cd·sr

Actividad catalítica
Katal
kat

mol·s-1
Energía, trabajo, calor
Julio
J
N·m
m2·kg·s-2
Frecuencia
Hercio
Hz

s-1
Inductancia
Henrio
H
V·A-1·s
m2·kg·s-2·A-2
Dosis de radiación absorbida
Gray
Gy
J·kg-1
m2·s-2
Capacitancia eléctrica
Faradio
F
C·V-1
m-2·kg-1·s4·A2
Ángulo sólido
Estereorradián
sr

m2·m-2
Carga eléctrica
Culombio
C

A·s
Actividad radiactiva
Becquerel
Bq

s-1
Aceleración

m·s-2
Concentración

mol·m-3
Conductividad térmica
W·m-2·K-1
m·kg·s-3·K-1
Densidad

kg·m-3
Densidad de energía
J·m-3
m-1·kg·s-2
Energía específica
J·kg-1
m2·s-2
Energía molar
J·mol-1
m2·kg·s-2·mol-1
Exposición (rayos X y gamma)
C·kg-1
kg-1·s·A
Flujo volumétrico o Caudal

m3·s-1
Intensidad de campo eléctrico
V·m-1
m·kg·s-3·A-1
Intensidad de campo magnético

A·m-1
Irradiancia, Densidad de flujo de calor
W·m-2
kg·s-3
Luminancia

cd·m-2
Momento de fuerza
N·m
m2·kg·s-2
Permeabilidad
H·m-1
m·kg·s-2·A-2
Tasa de dosis absorbida
Gy·s-1
m2·s-3
Tensión superficial
N·m-1=J·m-2
kg·s-2
Velocidad angular
rad·s-1
s-1
Velocidad, rapidez

m·s-1
Viscosidad cinemática, coeficiente de difusión

m2·s-1
Viscosidad dinámica
N·s·m-2 = Pa·s
m-1·kg·s-1
Volumen específico

m3·kg-1
Volumen molar

m3·mol-1


Prefijos



Los prefijos se combinan con las unidades físicas para poder expresar el valor muy grande o pequeño de una magnitud, facilitando la lectura de esta. Por ejemplo, si se tiene un voltaje de 0.002V es más manejable expresarlo como 2mV (mili voltios). Una resistencia eléctrica de 27000 Ω, se puede expresar como 27kΩ (kilo ohmio).



MÚLTIPLOS
SUBMÚLTIPLOS
Factor
Prefijo
Símbolo
Factor
Prefijo
Símbolo
1018
exa
E
10-1
deci
d
1015
penta
P
10-2
centi
c
1012
tera
T
10-3
mili
m
109
giga
G
10-6
micro
u
106
mega
M
10-9
nano
n
103
kilo
k
10-12
pico
p
102
hecto
h
10-15
femto
f
101
deca
da
10-18
atto
a

No hay comentarios:

Publicar un comentario