13-10-2015
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL
TEMA: Sistema de unidades, magnitudes fundamentales y derivadas. OBJETIVOS:
Investigar acerca de Sistema de unidades, magnitudes fundamentales y derivadas mediante una investigación bibliográfica. Conocer y diferenciar magnitudes según su origen, según su naturaleza en escalares y vectoriales. Utilizar correctamente la conversión de unidades, los prefijos y sufijos para un buen resultado en cálculos posteriores en la materia.
MARCO TEÓRICO: Los Sistemas de unidades Existen 3 básicamente tres tipos de sistemas de unidades, que son: el SI (Sistema Internacional), el Inglés, el (Europeo e Inglés), el C.G.S y el M.K.S El Sistema Internacional de Unidades se basa en la de siete unidades base bien definidas las cuales se consideran dimensional mente independientes: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, el mol y la candela. El Sistema Ingles se basa en el pie, la libra y el según El C.G.S se basa en el centímetro, el gramo y el segundo. El M.K.S es muy parecido al SI y tiene como base al metro, kilogramo y el segundo.
Medida.- Es la comparación de una magnitud con otra de la misma especie, que arbitrariamente se toma como unidad, la magnitud de una cantidad física se expresa mediante un de veces la unidad de medida. Los múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI, que resultan de la combinación de las unidades del SI con los prefijos del SI , se designan por su nombre completo: múltiplos y submúltiplos decimales del SI de unidades.
Magnitudes
Sistema Técnico
Sistema Absoluto SI M.K.S m
C.G.S
F.P.S
Europeo
Inglés
cm
pie
m
pie
Kg
g
lb
UTM
slug
Tiempo
s
s
s
s
s
Temperatura
ºK
ºC
ºF
Longitud Masa
Intensidad Luminosa Corriente
A
ºR
Si hacemos un análisis de las dimensiones de cada una de las unidades de una misma magnitud en los diferentes sistemas podremos ver que coinciden, a esto se lo llama análisis dimensional y es muy útil en el caso de que una expresión contenga varias unidades y queramos simplificar la misma en una expresión más simple.
Unidades Base Masa Longitud
Tiempo
Corriente
Kg kilogramo Se define como la masa de un patrón de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas M metro El metro equivale a 1650763.73 veces la longitud de onda de la radiación emitida por los átomos del nucleído 86Kr, en la transición entre el estado 5d5 y el estado 2p 10, propagándose en el vacío. S segundo El segundo equivale a 9192631770 veces el período de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles de la estructura hiperfina del estado fundamental de los átomos de nucleído 133Cs. amperio A
Unidades Derivadas Ciertas unidades derivadas han recibido unos nombres y símbolos especiales. Estas unidades pueden así mismo ser utilizadas en combinación con otras unidades base o derivadas para expresar unidades de otras cantidades. Estos nombres y símbolos especiales son una forma compacta para expresar unidades de uso frecuente.
Magnitud derivada ángulo plano ángulo sólido frecuencia fuerza presión, esfuerzo energía, trabajo potencia, flujo de energía carga eléctrica, cantidad de electricidad diferencia de potencial eléctrico, fuerza
Sistema Técnico rad sr s-1 Kilopondio
Nombre radian stereorradián hertz newton pascal julio
Símbolo
watt culombio
W C
Kilopondímet ro Kpm/s C (A.s)
voltio
V
V
rad sr Hz N Pa J
……
Análisis Dimensional L×L-1 = 1 L2×L-2=1 T-1 L.M.T-2 L-1.M.T-2 L2.M.T-2 L2.M.T-3 T.I L2.M.T-3.I-1
Prefijos Factor 1024
Nombre yotta
Símbolo Y
1021 1018
zetta
Z
exa
E
1015 1012
peta
P
tera
T
109 106
giga
G
mega
M
kilo
k
hecto
h
10 10-1
deca deci
da d
10-2 10-3
centi
c
mili
m
10-6 10-9
micro
m
nano
n
-12
pico
103 102
Factores de Conversión: Longitud Unidad 1 centímetro 1 metro
cm 1
metro 10-2
Km 10-5
pulg. 0.3937
100
1
10-3
39.37
1
105
1000
1
1 pulgada
2.540
1 pie
30.48
2.540 × 10-2 0.3048
2.540 × 10-5 3.048 × 10-4 1.609
3.937 × 104 1
1 milla
1.609 × 105 1 angstrom = 10-10 m
1609
12
pie 3.281 × 10-2 3.281 3281 8.333 × 10-2 1
6.336 × 5280 104 1 año luz = 9.4600 × 10 12 Km 1 yarda = 3 pies
1 milla náutica = 1852 m 1 parsec = 3.084× 10 13 Km 1 braza = 6 pies 1 mil = 10-3 pulg. 1 pica [computadora 1/6 in] = 4,233 333×10 -3 m
milla 6.214 × 10-6 6.214 × 10-4 0.6214 1.578 × 10-5 1.894 × 10-4 1
1 vara = 16.5 ft 1 micrón (m) = 1×10-6 m
Unidad 1 año 1 día
año 1
día 365.2
2.738 × 10-3
1
1 hora 1 minuto
1.901 × 10-6
1 segundo
3.169 × 10-8
1 minuto [sideral] = 59,836 17 s 1 día [sideral] = 8 616,409 s
4.167 × 10-2 6.944 × 10-4 1.157 × 10-5
hora 8.766 × 103 24
minuto 5.289 × 105 1440
1
60
segundo 3.156 × 107 8.640 × 104 3600
1.667 × 10-2 2.778 × 10-4
1
60
1.667 × 10-2
1
1 segundo [sideral] = 0,997 269 6 s 1 año [sideral] = 3,155 815×107 s
Unidades de Área Unidad 1 metro2
m2 1
cm2 104
pie2 10.76
pulg2 1550
mil circular 1.974 × 109
Volumen Unidad 1 metro3 1 cm3 1 litro 1 pie3 1 pulgada3
l
m3 1 10-6
cm3 106 1
pie3 35.31
1.000 × 103 2.832 × 102 1.639 × 105
1000
1.000 × 103 1
2.832 × 104
28.32
3.531 × 105 3.531 × 102 1
16.39
1.639 × 102
5.787 × 104
1000
pulg3 6.102 × 104 6.102 × 10-2 61.02 1728 1
1 U.S galón = 4 U.S. cuartos = 8 U.S.
pintas = 128 U.S. onzas = 231 pulg 3
1 galón británico = 277.4 pulg 3
1 litro = 1000.028 cm 3
1 barril [42 galones] (bbl) = 1,589 873×10 -1 m3
1 cord (128 ft3) = 3,624556 m3
1 cucharada = 1,478 ×10 -5 m3 1 taza = 2,365 882×10-4 m3
1 cucharadita = 4,928 ×10 -6 m3
BIBLIOGRAFÍA: http://www.alipso.com/monografias/sistemadeunidades/ http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisica/leyesnewton4.htm
Magnitud.- Es todo ente abstracto que puede ser medido.
El Sistema Internacional de Unidades.
Unidad.- Es un patrón arbitrario de medida que se acepta internacionalmente.
Medida.- Es la comparación de una magnitud con otra de la misma especie, que arbitrariamente se toma como unidad..
Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Prefijos
Se basa en la de siete unidades base bien definidas las cuales se consideran dimensional mente independientes:
El Sistema Inglés.
Se basa en el pie, la libra
Magnitudes f undamentales
Magnitudes Derivadas
Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitudes derivadas
Velocidad= (m/s) Metros sobre segundo........(ft/s) Pies por segundo Aceleración= (m/s^2) Metros sobre segundos cuadrados.........(ft/s^2) Pies por segundos cuadrados Fuerza= (Kg*m/s^2) Newton (Kilogramos metros sobre segundos cuadrados).....Dina (lb*ft/s^2) Libras por pies sobre segundos cuadrados Trabajo= (W) (F*d) Fuerza por distancia........(Dinas*ft) Poundal o Dinas por pies Potencia= (W/t) Trabajo sobre tiempo...........Watts Impulso= (F/t) Fuerza sobre tiempo..............(Dinas/s) Dinas sobre segundo Área= (m^2) Metros cuadrados.....................(ft^2) Pies cuadrados Volumen= (m^3) Metros cúbicos...................(ft^3) Pies cúbicos
