SISTEMAS DIMENSIONALES

Cualquier cantidad fsica se puede caracterizar mediante dimensiones a las que se les asignan unas magnitudes arbitrarias que se conocen como unidades. Algunas dimensiones bsicas como masa m, longitud L, tiempo t y temperatura T, se consideran dimensiones primarias o fundamentales mientras que otras como velocidad V, energa E y volumen se expresan en trminos de dimensiones primarias y reciben el nombre de dimensiones secundarias o derivadas.

Inicios de la MedicinPIEMILLAYARDAPALMOBRAZAPIEMILLAYARDABRAZA

En el pasado, cuando el mundo no estaba tan bien comunicado como hoy, haba una multitud de unidades de medida distintas. Cada pas y cada regin usaba su propio sistema. Haba unidades como el codo, el pie, el dedo y el palmo que no valan siempre lo mismo: dependan de quin hiciera la medicin. En Inglaterra un galn de vino (231 pulgadas cbicas) no era lo mismo que uno de cerveza (282 pulgadas cbicas). Un bushel (unidad de capacidad) de trigo se venda copeteado, pero uno de maz se venda raso.

En China las unidades no slo cambiaban de una regin a otra: una misma unidad poda tener valores distintos para un carpintero, un sastre y un arquitecto.

En el siglo XVIII, en Francia, se public un diccionario de unidades locales de peso y medida que abarcaba 200 pginas impresas. La variedad de unidades de medida se prestaba a la confusin, el error y el fraude.

Para salir del laberinto de las unidades haca falta un sistema unificado de pesos y medidas en el que todos los pases estuvieran de acuerdo y que fuera lgico, reproducible y fcil de usar.Inicios de la Medicin

Cmo idear un sistema de medidas universal? Haca falta definir, por ejemplo, una unidad de distancia que no dependiera de cosas tan variables y fortuitas como el tamao del pulgar del que mide, o del pie del rey en turno. En 1670 Gabriel Mouton prroco de la iglesia de San Pablo, en la ciudad francesa de Lyon tuvo la ocurrencia de definir una unidad de distancia basada en las dimensiones de la Tierra y que las unidades fraccionarias no fueran como las de otros sistemas (en que 12 pulgadas hacen un pie y 3 pies hacen una yarda, por ejemplo), sino decimales: que fueran divisiones entre 10 unas de otras.

Otros propusieron que la unidad de distancia fuera la longitud de un pndulo que va y viene en un segundo pero el movimiento del pndulo se altera con la intensidad de la gravedad y sta vara de un lugar a otro. El cambio es muy pequeo, pero ya se poda detectar en el siglo XVII. No fue hasta la poca de la Revolucin Francesa, 120 aos despus, cuando por fin fue posible crear un sistema de medidas ms adecuado para la ciencia y el comercio. La Academia de Ciencias de Pars recomend, que la unidad de distancia del nuevo sistema fuera la diezmillonsima parte de la distancia del polo norte al ecuador (pasando por Pars). La nueva unidad llevara el nombre de metro este se dividira en fracciones decimales: el decmetro (la dcima parte del metro), el centmetro (la centsima parte), el milmetro (la milsima). Inicios de la Medicin

Pero, cunto era un metro? Para saberlo haba que medir la distancia del polo norte al ecuador, o por lo menos un buen tramo de ella. El 19 de junio de 1791 un comit de matemticos, gegrafos y fsicos se reuni con el rey, Luis XVI, quien aprob formalmente el proyecto. Luis XVI era un rey sin autoridad. La Revolucin Francesa lo haba convertido en monarca constitucional, que gobernaba bajo la vigilancia del pueblo. El 20 de junio trat de huir de Francia, pero fue apresado. No fue hasta un ao despus cuando Luis XVI emiti, desde su celda, la orden de que se llevaran a cabo las mediciones necesarias para determinar el tamao del metro.

Jean Delambre y Pierre Mchain se encargaron de medir la distancia de Dunquerque, en el norte de Francia, a Barcelona, en Espaa. Los trabajos duraron seis aos debido a las guerras. En 1793, con la medida an por precisar, se construy un patrn provisional que daba la medida del metro a partir de datos geodsicos incompletos. Dos aos despus Francia adopt oficialmente el sistema de medidas basado en el metro: el sistema mtrico. Inicios de la Medicin

En junio de 1799 por fin se llev a cabo la presentacin formal del metro ante las autoridades francesas y se adopt un lema para el nuevo sistema de medidas: "Para todos los pueblos, para todos los tiempos"

Pese a la adopcin oficial del sistema mtrico, ni siquiera los franceses lo usaron en seguida. Napolen tuvo que permitir que se siguiera usando el viejo sistema medieval de medidas y no fue hasta 1840 cuando el sistema mtrico decimal se convirti en el nico legal en Francia.Inicios de la Medicin

A travs de los aos han existido numerosos sistemas de unidades, y se han hecho grandes esfuerzos entre las comunidades cientfica y de ingeniera para tratar de unificar en el mundo el uso de un sistema de unidades nico, sin embargo en la actualidad se utilizan dos sistemas bsicamente: el sistema ingls y el sistema mtrico tambin conocido como el sistema internacional (SI)

El sistema ingls, no tiene una base numrica y sus diversas unidades se relacionan de manera bastante arbitraria, lo que hace bastante confuso y difcil su aprendizaje. Estados unidos es el nico pas industrializado que lo utiliza. El SI es simple y lgico, esta basado en una relacin decimal entre las diversas unidades y es usado en el trabajo cientfico y de ingeniera en la mayor parte de las naciones industrializadas (incluso en Inglaterra).

Viernes 24 de septiembre de 1999. Noticia de la BBC de Londres:

"Los potentes radiotelescopios de la Red de Comunicacin y Rastreo de Sondas Interplanetarias de la NASA estn llevando a cabo un ltimo registro de las inmediaciones de Marte en un intento desesperado de recuperar la nave".La nave es el Mars Climate Orbiter, satlite meteorolgico que la NASA envi a Marte para estudiar los fenmenos atmosfricos de ese planeta. Luego de un viaje de 10 meses desde la Tierra el satlite debera haberse puesto en rbita a 200 kilmetros de altura sobre la superficie de Marte. Dos das antes de la maniobra los instrumentos de navegacin indicaban que la trayectoria de la nave la llevara ms bien a una altura de 150 kilmetros, cifra aun aceptable.Pero el Mars Climate Orbiter pas a slo 60 kilmetros de la superficie. A esa altura la friccin con la atmsfera del planeta empez a sacudir y calentar el aparato. La nave se hizo pedazos y por breves instantes fue una estrella fugaz que surc el cielo marciano.El error? Un programa de computadora encargado de controlar una de las maniobras de correccin de curso que hizo el satlite antes de llegar a Marte estaba escrito para hacer clculos con unidades de medida del sistema ingls. La NASA haba pedido al fabricante que usara el sistema mtrico.La confusin de unidades de medida le cost a la NASA 125 millones de dlares adems de la vergenza.

HISTORIAEn 1790, a finales de la Revolucin Francesa, la Academia de Ciencias de Pars por encargo de la Asamblea Nacional Francesa presenta la proposicin para crear un sistema nico de medidas.

El 20 de mayo de 1875 se adopt universalmente el Sistema Mtrico Decimal mediante el tratado denominado la Convencin del MetroEL SISTEMA METRICO DECIMAL

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SIEl sistema internacional de unidades (SI) es el sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).

ANTECEDENTESEn 1875 se crea la Conferencia General de Pesas y Medidas, el Comit y la Oficina de Pesas y MedidasEn un principio existieron varios sistemas CGS , MKS, MKSA, MTS.

En 1948 se selecciona el MKS para estudio y en 1954 se establece como sistema de medicin.

En 1960 denomina Sistema Internacional de Unidades, a este sistema.

La Conferencia General de Pesas y Medidas, es la mxima autoridad de la metrologa cientfica y es la que aprueba la nuevas definiciones del SI y recomienda a los pases que lo integren a sus legislaciones.

ALGUNOS ANTECEDENTES EN COLOMBIAEn 1905 se promulga la ley 33 la unidad de pesas y medidas es un elemento de unidad nacionalEl sistema internacional se hace obligatorio y oficial en Colombia mediante el decreto No. 1731 de 1967 del MDEEl decreto 3464 de 1980 establece el SI como obligatorio en el pas.El decreto 2153 de 1992 establece entre las funciones de la Divisin de Proteccin al Consumidor Divulgar el Sistema Internacional de Unidades a los diferentes sectores industriales...Sistema Internacional de Unidades Circular nica Bsica de la SIC (CUB SIC). Preempacados, PUM, rotulado de alimenticios.

ASPECTOS GENERALES DEL MARCO LEGAL DEL SI

Mediante la resolucin 1823 de 1991, incluida en el ttulo VI de la CUB SIC, se ordena expresar en el rotulado de los productos (alimenticios e industriales) la unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades.

EL LENGUAJE UNIVERSAL DE LAS MEDICIONES ES EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

DEFINICIONESMagnitud bsica: Cada una de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se aceptan por convencin como funcionalmente independiente una respecto de otra. ( NTC 2194. Primera revisin)Magnitud derivada: En un sistema de magnitudes es cada una de las magnitudes definidas en funcin de las magnitudes bsicas de ese sistema. (NTC 2194. Primera revisin)

UNIDAD DE MEDIDAMagnitud particular, definida y adoptada por convencin, con la cual se comparan las otras magnitudes de la misma naturaleza para expresar cuantitativamente su relacin con esta magnitud

PATRN DE MEDIDAEs la representacin fsica o materializacin de la unidad de medida, debe ser lo menos variable posible.Permiten controlar su trabajo en cuanto a dimensin, temperatura, volumen, precisin, peso, tiempo entre otras.

CLASES DE UNIDADES QUE CONFORMAN EL SISTEMA INTERNACIONALUnidades De Base o FundamentalesUnidades Derivadas

UNIDADES SI DE BASE

LONGITUDEl metro es la distancia recorrida por la luz en el vaco durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo.metro [m]

MASALa unidad de masa es el kilogramo, se debe tener en cuenta que el kilogramo es una unidad de masa y no de peso ni de fuerza. La unidad de masa original se llamaba el grave, definido como la masa de un litro de agua a la temperatura de congelacin, casi igual a nuestro moderno kilogramo. En 1875 la unidad de masa del sistema mtrico se redefini como el kilogramo y se fabric un nuevo patrn. kilogramo [kg]

TIEMPOEl segundo es la duracin de 9 192 631 770 perodos de la radiacin correspondiente a a un numero determinado de periodos producto de la radiacin del tomo de Cesio 133.segundo [s]

CORRIENTE ELCTRICAEl ampere es la corriente constante la cual, si es mantenida en dos conductores paralelos y rectos de longitud infinita de seccin transversal circular despreciable, y colocados a un metro de distancia entre s en el vaco, podra producir entre esos dos conductores una fuerza igual a 2*10-7 newton por metro de longitud.

ampere [A]

TEMPERATURA TERMODINMICAEl kelvin es la fraccin 1/273.16 de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.kelvin [K]

CANTIDAD DE SUSTANCIALa mole es la cantidad de sustancia de un sistema el cual contiene tantas entidades elementales como tomos hay en 0.012 kg de carbono 12.

mol [mole]

INTENSIDAD LUMINOSALa candela es la intensidad luminosa, en una direccin dada, de una fuente que emite radiacin monocromtica de frecuencia 540 1012 hertz y que tiene una intensidad de radiacin en esa direccin de 1/683 watt por estereorradin.

candela [cd]

UNIDADES SI DERIVADAS(EJEMPLOS)

UNIDAD SI DERIVADAEjemplo de construccinmkgsm3kgm/s2(Fuerza)m/s(velocidad)

Unidades SI derivadas que tienen nombres especialesFRECUENCIAhertz[Hz]FUERZAnewton[N]PRESINpascal[Pa]ENERGA, TRABAJO, CANTIDAD DE CALORjoule[J]POTENCIA, FLUJO DE ENERGAwatt[W]CARGA ELCTRICAcoulomb[C]DIFERENCIA DE POTENCIAL, VOLTAJEvolt[V]CAPACIDAD ELCTRICAfarad[F]RESISTENCIA ELCTRICAohm[W]FLUJO LUMINOSOlumen[lm]ILUMINACINlux[lx]

UNIDADES SUPLEMENTARIASRadin [rad]: ngulo comprendido entre dos radios de un crculo que al cortar la circunferencia forma un arco igual a la longitud del radio (11 CGPM, 1960)

Estereorradin [sr]: ngulo slido que teniendo su vrtice en el centro de la esfera, corta un rea de la superficie de esta igual a la de un cuadrado cuyos lados tengan la misma longitud que el radio de la esfera (11 CGPM, 1960)

UNIDADES QUE NO PERTENECENAL SI, PERO QUE SE ACEPTAN PARA UTILIZARSE CON EL MISMO (EJEMPLOS)

MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS DEL SI (EJEMPLOS)

MULTIPLOS DEL SI (EJEMPLOS)

SIMBOLOPREFIJOEXPRESION DECIMALEXPRESION EXPONENCIALEExa1000000000000000000,0 1018PPeta1000000000000000,01015TTera1000000000000,01012GGiga1000000000,0109MMega1000000,0106kkilo1000,0103hhecto100,0102dadeca10,01011100

SUBMULTIPLOS DEL SI (EJEMPLOS)

SIMBOLOPREFIJOEXPRESION DECIMALEXPRESION EXPONENCIAL1100ddeci0,110-1ccenti0,0110-2mmili0, 00110-3umicro0, 00000110-6nnano0, 00000000110-9ppico0, 00000000000110-12ffemto0, 00000000000000110-15aatto0,00000000000000000110-18

CONVERSIN DE UNIDADES FUNDAMENTALES

Sistema InternacionalSistema Ingls25,4 cm1 pulgada30,48 cm1 pie1 Kg2,2046 lb

CONVERSIN DE UNIDADES DERIVADASPRESIONTORQUE

PSI (Lbs/pul2)BAR (Kgf/Cm2)MPa10,070,007

PSIBARMPa1 PSI0,070,0071 BAR14,50,11 MPa145,0310

Lb/pieKg/mN/mKg/cm10,1381,3813,8101,3813,8138202,7627,6276

DIVULGACIN DEL SILas autoridades municipales y locales deben emprender una campaa de divulgacin del Sistema Internacional de Unidades, en las escuelas, colegios y universidades, para unificar el lenguaje de las medidas en todos los eventos de la actividad humana, comercial ,cientfica, tcnica y judicial.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SIES MAS FACILPENSARES MAS FACILENSEARES MAS FACILMEDIRES MAS FACIL VENDER

MUCHAS GRACIAS

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