Física/Sistema Internacional de Unidades (SI)

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Sistema Internacional de Unidades[editar]

Debido a que en el mundo científico buscaba un solo sistema de unidades que resultara práctico, claro y de acuerdo con los avances de la ciencia en 1960 científicos y técnicos de todo el mundo se reunieron en Ginebra, Suiza y acordaron adoptar el llamado Sistema Internacional de Unidades (SI). Este sistema se basa en el llamado MKS cuyas iniciales corresponden a metro, Kilogramo y segundo. El Sistema Internacional tiene como magnitudes y unidades fundamentales como las siguientes: para longitud al metro (m), para masa al Kilogramo (kg), para tiempo el segundo (s), para fuerza el Newton (N), para temperatura al Kelvin (K), para intensidad de corriente eléctrico al ampere (A), para la intensidad luminosa la candela (cd) y para cantidad de sustancia el mol. Esto hace que el segundo se convierta en minuto Se espera que en un futuro no muy lejano el Sistema Internacional se acepte totalmente en todo el mundo. Pero por desgracia al ser Estados Unidos la principal potencia Mundial utilizaremos el SI y el SUE para los próximos capítulos.

La unidad fundamental de longitud del sistema métrico se definió originalmente en términos de la distancia desde el Polo Norte hasta el ecuador. En esa época se creía que esta distancia era de 10 000 kilómetros. Se determinó con cuidado la diezmillonésima parte de esa distancia y se marco haciendo rayas a una barra de aleación de platino-iridio. Esta barra se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Francia. Desde entonces, se ha calibrado el metro patrón de Francia en términos de longitud de onda de luz; es 1 650 763.73 veces la longitud de onda de la luz anaranjada emitida por los átomos de Kriptón 86 gaseoso. Ahora se define al metro como la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299,792,458 de segundo

Kilogramo[editar]

El kilogramo patrón de la masa es un cilindro de platino, que también se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Francia. El kilogramo equivale a 1000 gramos. Un gramo es la masa de 1 centimetro cubico (cc) de agua a una temperatura de 4° Celsius. La libra patrón en función del kilogramo patrón: la masa de un objeto que pesa 1 libra equivale a 0.4536 kilogramo.

Segundo[editar]

La unidad oficial de tiempo, para el SI y para el SUEU es el segundo. Hasta 1956 se definía en términos del día solar medio, dividido en 24 horas. Cada hora se divide en 60 minutos, y cada minuto en 60 segundos. Así, hay 86,400 segundos por día y el segundo se definía como la 1/86,400 parte del día solar medio. Esto resultó poco satisfactorio, porque la rapidez de rotación de la tierra está disminuyendo de forma gradual. En 1956 se escogió al día solar medio del año 1900 como patrón para basar el segundo. En 1964 se definió al segundo, en forma oficial , como la duración de 9,192,631,770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Newton[editar]

La unidad de fuerza del sistema internacional es el newton y se representa mediante N. Un newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de un metro sobre segundo cuadrado.

1 N = \frac{1 kg \cdot 1 m}{1 s^2}

Pascal[editar]

El Pascal (Pa) es la unidad de presión en el S.I. Es la presión ejercida por una fuerza de 1 Newton que actúa sobre una superficie que tiene un área de 1 metro cuadrado, es decir,

Pa=\frac{N}{m^2}.

En meteorología se utiliza el hectopascal (hPa) equivalente a 100 pascales.

Joule[editar]

Un joule equivale a la cantidad de trabajo efectuado por una fuerza de 1 newton actuando a través de una distancia de 1 metro.

1 J = N \cdot m = \frac {kg \cdot m^2}{s^2}

En 1948 el joule fue adoptado por la Conferencia Internacional de Pesas y Medidas como unidad de energía.

Ampere[editar]

Un ampere o amperio es la unidad para la intensidad de corriente. Equivale a la carga en coulomb por segundo.

1 A = \frac {C}{s}

Kelvin[editar]

La unidad fundamental de temperatura lleva su nombre en honor al cinetifico William Thomson, Lord Kelvin. Se define al Kelvin como la 1/273 parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (que es el punto fijo en el que coexisten el hielo, el agua líquida y el vapor de agua en equilibrio). Se adoptó esta definición en 1968, al decidir cambiar el nombre grado Kelvin (°K) por sólo kelvin (K). La temperatura de fusión del hielo a la presión atmosferica es 273.15 K la temperatura a la cual la presion de vapor del agua pura es igual a la presión atmosférica normal es 374.5 K : es la temperatura de ebullición del agua pura a la presión atmosférica normal.