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