SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
El SI fue creado en 1960, durante la 11va Conferencia General de Pesas y Medidas, fundada en 1875 para tomar decisiones respecto al que en ese entonces era el sistema métrico francés. Este es el organismo encargado actualmente de la revisión del Sistema Internacional de Medidas y tiene como sede la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en París.
En su creación, el SI contempló sólo seis unidades básicas, a las que luego se añadieron otras, como el mol en 1971. Sus términos fueron armonizados entre 2006 y 2009 con la colaboración de las organizaciones ISO (Organización Internacional para la Estandarización) y CEI (Comisión Electrotécnica Internacional), originando la norma ISO/IEC 80000.
Se conoce como el Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI) al sistema de unidades de medición empleado en prácticamente todo el mundo. Es utilizado en la construcción de los más numerosos instrumentos de medición para el consumo tanto especializado como cotidiano.
Un sistema de unidades es un patrón científico que permite poner en relación las cosas en base a un conjunto de unidades imaginarias. Es decir, se trata de un sistema para poder registrar la realidad: pesar, medir, cronometrar, etc., en base a un conjunto de unidades que son siempre iguales a sí mismas y que se pueden aplicar en cualquier parte del mundo con igual valor.
El Sistema Internacional de Unidades es el más aceptado de todos los sistemas de medición (aunque no el único, pues en algunos países emplean aún el sistema anglosajón) y el único que tiende a cierta universalización en la actualidad.
Cada cierto tiempo el SI es revisado y afinado, para garantizar que sea el mejor sistema de unidades disponible, o para adecuarlo a recientes descubrimientos científicos. De hecho, en el año 2018 se votó en Versalles, Francia, la redefinición de cuatro de sus unidades básicas para ajustarlas a parámetros fundamentales constantes en la naturaleza.
¿Para qué sirve el SI?
El SI, dicho de manera muy llana, es el sistema que nos permite medir. O mejor, el que nos asegura que nuestras mediciones, hechas aquí o en cualquier otra región del mundo, sean siempre equivalentes y signifiquen lo mismo.
Es decir: ¿cómo saber que un metro de distancia es, en efecto, un metro? ¿Cómo saber que un metro aquí es exactamente igual a un metro en China, en Groenlandia o en Sudáfrica? Pues de ello se ocupa, justamente, este sistema.
Por ello establece los lineamientos necesarios para que, por decir algo, un kilogramo sea siempre un kilogramo, sin importar el lugar o incluso el tipo de instrumento que se emplee para medirlo.
Unidades base del sistema internacional
En siguiente cuadro se presentan las siete cantidades básicas, mutualmente independientes entre sí, en las cuales se fundamenta el SI; y los nombres y los símbolos de sus unidades respectivas, llamadas "unidades base SI".
Metro (m): es la longitud del trayecto del recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 segundos.
Kilogramo (kg): es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo sancionado por la Conferencia General de Pesas y Medidas en 1889 y depositado en el Pabellón de Breteuil, de Sévres. Un duplicado de este prototipo se encuentra depositado en el Servicio Nacional de Metrología de Venezuela.
Segundo (s): es la unidad de tiempo y expresa 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.
Ampere (A): es la unidad de corriente eléctrica. Es la intensidad de una corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y colocados a una distancia de un metro uno del otro en el vacío, produce entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metro de longitud.
Kelvin (K): es la unidad de temperatura termodinámica, y es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Un intervalo de temperatura puede también expresarse en grados Celsius ºC.
Mol (mol): es la unidad de cantidad de materia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se use el mol, deben especificarse las entidades de los elementos que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas, o grupos especificados de esas partículas.
Candela (cd): es la unidad de intensidad luminosa, y representa la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y que tiene una dirección de (1/683) watt por estereorradián.
Unidades derivadas del sistema internacional
Las unidades SI derivadas se expresan algebraicamente en términos de unidades base u otras unidades derivadas (incluyendo el radián y el estereorradián que son dos unidades suplementarias). Los símbolos de las unidades derivadas se obtienen mediante operaciones matemáticas de multiplicación y división. Por ejemplo, la unidad derivada de la cantidad de masa molar (masa dividida por cantidad de sustancia) es el kilogramo por mol, símbolo kg/mol. En el siguiente cuadro se presentan ejemplos adicionales de unidades derivadas en términos de unidades SI base.
Conversión de unidades
En la actualidad existen gran cantidad de unidades para medir cada magnitud física. Esto es debido a que, por un lado, en determinadas regiones se usaban sus propias unidades lo que ha propiciado que existan gran número de ellas, y por otro, en ocasiones es necesario emplear unidades que nos permitan obtener valores más pequeños y con los que nos sea más sencillo trabajar.
En cualquier caso, la comunidad científica recomienda utilizar únicamente las unidades del Sistema Internacional y si nuestras magnitudes no se encuentran en este sistema, por lo general deberemos convertirlas a un valor equivalente. A continuación, se muestran algunas tablas con los valores de conversión de las principales unidades utilizadas:
Conversión de unidades de longitud
Conversión de unidades de velocidad
.png)
El Sistema Internacional en la Ingeniería Civil
La mayoría de los países emplean el Sistema Internacional en la ingeniería civil y estructural. Este sistema se distingue por utilizar el metro (m) como unidad base de longitud, el newton (N) como unidad de fuerza y el pascal (Pa = N/m2) como unidad de esfuerzo.
El Sistema de Unidades Tradicionales de Estados Unidos, o United States Customary System (USCS), utiliza más bien el pie (ft) y la pulgada (in) como unidades de longitud, la libra (lb) como unidad de fuerza, y la libra por pulgada cuadrada (lb/in2 o psi) como unidad de esfuerzo.
Unidades de medición recomendadas para distintas propiedades de uso común en la ingeniería civil y estructural:
Asimismo, también se ofrecen algunas recomendaciones generales para el uso del Sistema Internacional en el campo de la ingeniería civil y estructural, basadas en las recomendaciones de la National Institute of Building Sciences (NIBS, 1991):
- Utilizar el metro (m) para medir claros o alturas, y el milímetro (mm) para medir propiedades geométricas de una sección. Se debe evitar el uso del centímetro (cm) en todas las aplicaciones relacionadas con el diseño y la construcción de edificios.
- Las unidades de masa no son las mismas que las unidades de fuerza. En el Sistema Internacional, el kilogramo (kg) es la unidad base de masa, que representa la cantidad de materia y es independiente de la gravedad. El newton (N = kg∙m/s2), por otro lado, es la unidad derivada para la fuerza. El newton reemplaza a la unidad de kilogramo-fuerza (kgf) que no debe ser utilizada.
- El pascal (Pa = N/m2) es la unidad base para la presión y el esfuerzo. Dado que la magnitud de 1 Pa es muy pequeña, se recomienda mostrar los esfuerzos de los cálculos estructurales en MPa o en kPa.
- A pesar de que la unidad para medir ángulos planos según el Sistema Internacional es el radián (rad), en aplicaciones estructurales se recomienda utilizar el grado (°), preferiblemente en formato decimal y no en formato de grados-minutos-segundos. Debe recordarse que el uso del grado es permitido a pesar de no ser una unidad propia del Sistema Internacional.
0 Comentarios