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La observación de un fenómeno es en general incompleta a
menos a menos que dé lugar a una información cuantitativa. Para obtener dicha
información se requiere la medición de una propiedad física. Así, la medición
constituye una buena parte de la rutina diaria del físico experimental. La medición es
la técnica por medio de la cual asignamos un número a una propiedad física, como
resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón, la
cual se ha adoptado como unidad.
Supongamos una habitación cuyo suelo está cubierto de baldosas, tal como se ve en la
figura, tomando una baldosa como unidad, y contando el número de baldosas medimos la
superficie de la habitación, 30 baldosas. En la figura inferior, la medida de
la misma superficie da una cantidad diferente 15 baldosas.
La medida de una misma magnitud física (una superficie) da lugar a dos cantidades
distintas debido a que se han empleado distintas unidades de medida.
Este ejemplo, nos pone de manifiesto la necesidad de establecer una única unidad de
medida para una magnitud dada, de modo que la información sea comprendida por todas las
personas. Este es el espíritu del Sistema Internacional de Unidades de medida,
obligatorio en España y vigente en la Unión Europea. |
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| Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
| Longitud |
metro |
m |
| Masa |
kilogramo |
kg |
| Tiempo |
segundo |
s |
| Intensidad de corriente eléctrica |
ampere |
A |
| Temperatura termodinámica |
kelvin |
K |
| Cantidad de sustancia |
mol |
mol |
| Intensidad luminosa |
candela |
cd |
| Unidad de longitud: metro (m) |
El metro es la longitud de trayecto recorrido en el
vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo. |
| Unidad de masa |
El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo
internacional del kilogramo |
| Unidad de tiempo |
El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 periodos
de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del
estado fundamental del átomo de cesio 133. |
| Unidad de intensidad de corriente eléctrica |
El ampere (A) es la intensidad de una corriente constante
que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de
sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el
vacío, produciría una fuerza igual a 2.10-7 newton por metro de longitud. |
| Unidad de temperatura termodinámica |
El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es
la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Observación:
Además de la temperatura termodinámica (símbolo T) expresada en kelvins, se utiliza
también la temperatura Celsius (símbolo t) definida por la ecuación t = T - T0
donde T0 = 273,15 K por definición.
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| Unidad de cantidad de sustancia |
El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema
que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono
12. Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden
ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de
tales partículas.
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| Unidad de intensidad luminosa |
La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección
dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 1012
hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 watt por estereorradián. |
Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
Expresión en unidades SI básicas |
| Ángulo plano |
Radián |
rad |
mm-1= 1 |
| Ángulo sólido |
Estereorradián |
sr |
m2m-2= 1 |
| Unidad de ángulo plano |
El radián (rad) es el ángulo plano comprendido entre
dos radios de un círculo que, sobre la circunferencia de dicho círculo, interceptan un
arco de longitud igual a la del radio. |
| Unidad de ángulo sólido |
El estereorradián (sr) es el ángulo sólido que,
teniendo su vértice en el centro de una esfera, intercepta sobre la superficie de dicha
esfera un área igual a la de un cuadrado que tenga por lado el radio de la esfera. |
Las unidades SI derivadas se definen de forma que sean coherentes con las unidades
básicas y suplementarias, es decir, se definen por expresiones algebraicas bajo la forma
de productos de potencias de las unidades SI básicas y/o suplementarias con un factor
numérico igual 1.
Varias de estas unidades SI derivadas se expresan simplemente a partir de las unidades
SI básicas y suplementarias. Otras han recibido un nombre especial y un símbolo
particular.
Si una unidad SI derivada puede expresarse de varias formas equivalentes utilizando,
bien nombres de unidades básicas y suplementarias, o bien nombres especiales de otras
unidades SI derivadas, se admite el empleo preferencial de ciertas combinaciones o de
ciertos nombres especiales, con el fin de facilitar la distinción entre magnitudes que
tengan las mismas dimensiones. Por ejemplo, el hertz se emplea para la frecuencia, con
preferencia al segundo a la potencia menos uno, y para el momento de fuerza, se prefiere
el newton metro al joule.
Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades básicas y suplementarias.
| Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
| Superficie |
metro cuadrado |
m2 |
| Volumen |
metro cúbico |
m3 |
| Velocidad |
metro por segundo |
m/s |
| Aceleración |
metro por segundo cuadrado |
m/s2 |
| Número de ondas |
metro a la potencia menos uno |
m-1 |
| Masa en volumen |
kilogramo por metro cúbico |
kg/m3 |
| Velocidad angular |
radián por segundo |
rad/s |
| Aceleración angular |
radián por segundo cuadrado |
rad/s2 |
| Unidad de velocidad |
Un metro por segundo (m/s o m s-1) es la
velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme, recorre, una longitud de un metro en
1 segundo |
| Unidad de aceleración |
Un metro por segundo cuadrado (m/s2 o m s-2)
es la aceleración de un cuerpo, animado de movimiento uniformemente variado, cuya
velocidad varía cada segundo, 1 m/s. |
| Unidad de número de ondas |
Un metro a la potencia menos uno (m-1) es el
número de ondas de una radiación monocromática cuya longitud de onda es igual a 1
metro. |
| Unidad de velocidad angular |
Un radián por segundo (rad/s o rad s-1) es la
velocidad de un cuerpo que, con una rotación uniforme alrededor de un eje fijo, gira en 1
segundo, 1 radián. |
| Unidad de aceleración angular |
Un radián por segundo cuadrado (rad/s2 o rad
s-2) es la aceleración angular de un cuerpo animado de una rotación
uniformemente variada alrededor de un eje fijo, cuya velocidad angular, varía 1 radián
por segundo, en 1 segundo. |
Unidades SI derivadas con nombres y símbolos especiales.
| Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
Expresión en otras unidades SI |
Expresión en unidades SI básicas |
| Frecuencia |
hertz |
Hz |
|
s-1 |
| Fuerza |
newton |
N |
|
m kg s-2 |
| Presión |
pascal |
Pa |
N m-2 |
m-1 kg s-2 |
Energía, trabajo,
cantidad de calor |
joule |
J |
N m |
m2 kg s-2 |
| Potencia |
watt |
W |
J s-1 |
m2 kg s-3 |
Cantidad de electricidad
carga eléctrica |
coulomb |
C |
|
s A |
Potencial eléctrico
fuerza electromotriz |
volt |
V |
W A-1 |
m2 kg s-3 A-1 |
| Resistencia eléctrica |
ohm |
W |
V A-1 |
m2 kg s-3 A-2 |
| Capacidad eléctrica |
farad |
F |
C V-1 |
m-2 kg-1 s4 A2 |
| Flujo magnético |
weber |
Wb |
V s |
m2 kg s-2 A-1 |
| Inducción magnética |
tesla |
T |
Wb m2 |
kg s-2 A1 |
| Inductancia |
henry |
H |
Wb A-1 |
m2 kg s-2 A-2 |
| Unidad de frecuencia |
Un hertz (Hz) es la frecuencia de un fenómeno periódico
cuyo periodo es 1 segundo. |
| Unidad de fuerza |
Un newton (N) es la fuerza que, aplicada a un cuerpo que
tiene una masa de 1 kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo
cuadrado. |
| Unidad de presión |
Un pascal (Pa) es la presión uniforme que, actuando
sobre una superficie plana de 1 metro cuadrado, ejerce perpendicularmente a esta
superficie una fuerza total de 1 newton. |
| Unidad de energía, trabajo, cantidad de calor |
Un joule (J) es el trabajo producido por una fuerza de 1
newton, cuyo punto de aplicación se desplaza 1 metro en la dirección de la fuerza. |
| Unidad de potencia, flujo radiante |
Un watt (W) es la potencia que da lugar a una producción
de energía igual a 1 joule por segundo. |
| Unidad de cantidad de electricidad, carga eléctrica |
Un coulomb (C) es la cantidad de electricidad
transportada en 1 segundo por una corriente de intensidad 1 ampere. |
| Unidad de potencial eléctrico, fuerza electromotriz |
Un volt (V) es la diferencia de potencial eléctrico que
existe entre dos puntos de un hilo conductor que transporta una corriente de intensidad
constante de 1 ampere cuando la potencia disipada entre estos puntos es igual a 1 watt. |
| Unidad de resistencia eléctrica |
Un ohm (W) es la resistencia
eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial
constante de 1 volt aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una
corriente de intensidad 1 ampere, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor. |
| Unidad de capacidad eléctrica |
Un farad (F) es la capacidad de un condensador eléctrico
que entre sus armaduras aparece una diferencia de potencial eléctrico de 1 volt, cuando
está cargado con una cantidad de electricidad igual a 1 coulomb. |
| Unidad de flujo magnético |
Un weber (Wb) es el flujo magnético que, al atravesar un
circuito de una sola espira produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 volt si se
anula dicho flujo en un segundo por decaimiento uniforme. |
| Unidad de inducción magnética |
Una tesla (T) es la inducción magnética uniforme que,
repartida normalmente sobre una superficie de 1 metro cuadrado, produce a través de esta
superficie un flujo magnético total de 1 weber. |
| Unidad de inductancia |
Un henry (H) es la inductancia eléctrica de un circuito
cerrado en el que se produce una fuerza electromotriz de 1 volt, cuando la corriente
eléctrica que recorre el circuito varía uniformemente a razón de un ampere por segundo. |
Unidades
SI derivadas expresadas a partir de las que tienen nombres especiales
| Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
Expresión en unidades SI básicas |
| Viscosidad dinámica |
pascal segundo |
Pa s |
m-1 kg s-1 |
| Entropía |
joule por kelvin |
J/K |
m2 kg s-2 K-1 |
| Capacidad térmica másica |
joule por kilogramo kelvin |
J(kg K) |
m2 s-2 K-1 |
| Conductividad térmica |
watt por metro kelvin |
W(m K) |
m kg s-3 K-1 |
| Intensidad del campo eléctrico |
volt por metro |
V/m |
m kg s-3 A-1 |
| Unidad de viscosidad dinámica |
Un pascal segundo (Pa s) es la viscosidad dinámica
de un fluido homogéneo, en el cual, el movimiento rectilíneo y uniforme de una
superficie plana de 1 metro cuadrado, da lugar a una fuerza retardatriz de 1 newton,
cuando hay una diferencia de velocidad de 1 metro por segundo entre dos planos paralelos
separados por 1 metro de distancia. |
| Unidad de entropía |
Un joule por kelvin (J/K) es el aumento de entropía de
un sistema que recibe una cantidad de calor de 1 joule, a la temperatura termodinámica
constante de 1 kelvin, siempre que en el sistema no tenga lugar ninguna transformación
irreversible. |
| Unidad de capacidad térmica másica |
Un joule por kilogramo kelvin (J/(kg K) es la capacidad
térmica másica de un cuerpo homogéneo de una masa de 1 kilogramo, en el que el aporte
de una cantidad de calor de un joule, produce una elevación de temperatura termodinámica
de 1 kelvin. |
| Unidad de conductividad térmica |
Un watt por metro kelvin (W m/K) es la
conductividad térmica de un cuerpo homogéneo isótropo, en la que una diferencia de
temperatura de 1 kelvin entre dos planos paralelos, de área 1 metro cuadrado y distantes
1 metro, produce entre estos planos un flujo térmico de 1 watt. |
| Unidad de intensidad del campo eléctrico |
Un volt por metro (V/m) es la intensidad de un campo
eléctrico, que ejerce una fuerza de 1 newton sobre un cuerpo cargado con una cantidad de
electricidad de 1 coulomb. |
Unidades definidas a partir de las unidades SI, pero que no son múltiplos o
submúltiplos decimales de dichas unidades.
| Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
Relación |
| Ángulo plano |
vuelta |
|
1 vuelta= 2 p rad |
| |
grado |
º |
(p/180) rad |
| |
minuto de ángulo |
' |
(p /10800) rad |
| |
segundo de ángulo |
" |
(p /648000) rad |
| Tiempo |
minuto |
min |
60 s |
| |
hora |
h |
3600 s |
| |
día |
d |
86400 s |
Unidades en uso con el Sistema Internacional cuyo valor en unidades SI se ha obtenido
experimentalmente.
| Magnitud |
Nombre |
Símbolo |
Valor en unidades SI |
| Masa |
unidad de masa atómica |
u |
1,6605402 10-27 kg |
| Energía |
electronvolt |
eV |
1,60217733 10-19 J |
Múltiplos y submúltiplos
decimales
| 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 |
|
Sistema Internacional
de Unidades