Desde los comienzos, como consecuencia de la vida en sociedad, el hombre ha tenido la necesidad de pesar y medir. Las mediciones se expresan generalmente con un número y una unidad de medida. A las propiedades que podemos someter a una medición se las denomina magnitudes. Ejemplos de magnitudes físicas son: el tiempo, la masa, la longitud, la fuerza, la temperatura, etc. Las unidades de medida han ido variando con el tiempo según las necesidades y las tecnologías del momento. En esta lección de unProfesor veremos cuáles son las unidades de medida que existen.
¿Qué son las unidades de medida con ejemplos?
La física es la ciencia que se encarga de estudiar las propiedades de los cuerpos, precisa de mediciones para poder llevar a cabo experimentaciones o investigaciones científicas sobre el mundo natural que nos rodea. Para poder medir se requiere el uso de instrumentos y herramientas diseñadas para ello.
Como se mencionó anteriormente, cuando medimos un objeto o un cuerpo se obtiene un número y junto a este número se coloca una unidad de medida que indicará la magnitud que se está midiendo.
Ejemplo
Veamos un ejemplo, se utiliza una cinta métrica para medir la longitud de una mesa, el resultado se expresa de la siguiente manera: 70 cm de longitud.
Las magnitudes son necesarias para poder estudiar los fenómenos naturales y arribar a conclusiones que dan lugar al conocimiento científico.
Cuáles son las Unidades del Sistema Internacional
El Sistema Internacional de Unidades aparece como tal en el año 1960 en Francia.
Veamos cuáles son las unidades de medida del SI basado en el Sistema métrico decimal.
Magnitudes y unidades fundamentales
Magnitud Unidad de medida 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
A partir de las magnitudes fundamentales surgen las llamadas magnitudes derivadas. Las unidades derivadas se obtienen a partir de combinaciones de las unidades fundamentales.
Magnitudes y unidades derivadas
Magnitud Unidad de medida Símbolo
- Superficie metro cuadrado m2
- Volumen metro cúbico o litro m3 o L
- Velocidad metro por segundo m/s
- Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2
- Densidad kilogramo por metro cúbico kg/m3
- Frecuencia Hertz o hercio Hz
- Fuerza Newton NJ
- Trabajo Julio J
- Presión Pascal Pa
- Potencia Watio o vatio W
- Potencial eléctrico Voltio V
- Resistencia eléctrica Ohmnio Ω
- Dosis de radiación absorbida Sievert Sv
Cuáles son las unidades y equivalencias del SI
En la vida cotidiana se utilizan las diversas unidades de medidas con el fin de medir y averiguar diferentes cuestiones. Si vamos al ejemplo de la longitud, como se mencionó anteriormente, la unidad que se utiliza es el metro, ¿qué ocurre si necesito medir algo muchísimo más pequeño que esa medida o una distancia muchísimo más grande como la de un campo? Esto ocurre con todas las medidas, volumen, tiempo, masa, superficie, etc. La resolución a este problema es la siguiente: se establecieron múltiplos y submúltiplos expresados por prefijos que se acompañan del nombre de la unidad. Ejemplo con la unidad de longitud (metro): Kilometro, se forma con el prefijo "kilo" antecediendo al nombre de unidad de longitud, "metro". Veamos a continuación cuáles son las unidades de medida de las magnitudes fundamentales con los prefijos y sus equivalencias...
Tablas de equivalencias de las magnitudes fundamentales
Unidades de medidas de longitud en el SI con sus equivalencias
Definición actual del metro: El metro es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
Veamos las distintas medidas de longitud con sus equivalencias
Unidad y símbolo Equivalencia
- Kilómetro (km) 1000 m
- Hectómetro (hm) 100 m
- Decámetro (dam) 10 m
- Metro (m) 1 m
- Decímetro (dm) 0,1 m
- Centímetro (cm) 0,01 m
- Milímetro (mm) 0,001 m
Unidades de medida de masa en el SI con sus equivalencias
Definición actual de kilogramo: El kilogramo es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.
Unidad y símbolo Equivalencia
- Kilogramo (kg) 1000 g
- Hectogramo (hg) 100 g
- Decagramo (dag) 10 g
- Gramo (g) 1 g
- Decigramo (dg) 0,1 g
- Centigramo (cg) 0,01 g
- Miligramo (mg) 0,001 g
Unidades de medida de tiempo en el SI con sus equivalencias
Definición de segundo: El segundo 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 y símbolo Equivalencia
- Segundo (s) 1
- Minuto (min) 60 s
- Hora (h) 60 min / 3600 s
- Día 24 h
- Año 365 días
Tablas de equivalencias de las magnitudes derivadas
Unidades de medida de superficie en SI y sus equivalencias
Unidad y símbolo Equivalencia
- Kilómetro cuadrado (km2) 1000000 m2
- Hectómetro cuadrado (hm2) 10000 m2
- Decámetro cuadrado (dam2) 100 m2
- Metro cuadrado (m2) 1 m2
- Decímetro cuadrado (dm2) 0,01 m2
- Centímetro cuadrado (cm2) 0,0001 m2
- Milímetro cuadrado (mm2) 0,000001 m2
Unidades de medida de capacidad en SI y sus equivalencias
Unidad y símbolo Equivalencia
- kilolitro (kl) 1000 l
- Hectolitro (hl) 100 l
- Decalitro (dal) 10 l
- Litro (l) 1 l
- Decilitro (dl) 0,1 l
- Centilitro (cl) 0,01 l
- Mililitro (ml) 0,001 l
Unidades de medida de volumen en SI y sus equivalencias
Unidad y símbolo Equivalencia
- Kilómetro cúbico (km3) 1 000 000 000 m3
- Hectámetro cúbico (hc3) 1 000 000 m3
- Decámetro cúbico (dam3) 1 000 m3
- Metro cúbico (m3) 1 m3
- Decímetro cúbico (dm3) 0,0001 m3
- Centímetro cúbico (cm3) 0,000001 m3
- Milimetro cúbico (mm3) 0,000000001 m3
Sistema anglosajón de unidades
Al momento el único país que sigue utilizando este sistema de unidades es Estados Unidos. Hasta hace poco, Birmania y Liberia también hacían uso de este sistema, pero debido al comercio internacional, los gobiernos de dichos estados decidieron adoptar el sistema métrico, abandonando así el uso de las unidades del sistema anglosajón.
Este sistema está basado en la yarda, la libra, y el segundo.
La tercera parte de la yarda es la conocida medida denominada "pie", es unidad de longitud. La libra, al igual que la yarda, son unidades muy antiguas, la libra es una unidad de masa.
Veamos la comparación entre unidades del Sistema Anglosajón y el Sistema Internacional.
Equivalencias entre unidades del Sistema Anglosajón y el SI
Magnitud Unidad de medida Símbolo Equivalencia con SI
- Longitud Pulgada ln 25,4 mm
- Pie ft 0,3048 m
- Yarda yd 0,9144 m
- Milla mile 1609,344 m
- Superficie Pulgada cuadrada ln2 6,4516 cm2
- Pie cuadrado ft2 0,0929 m2
- Acre acre 4046,856 m2
- Masa Libra lb 453,59 g
- Onza oz 28,3495 g
Unidades de medidas de almacenamiento en informática
Para medir la capacidad de almacenamiento de información se utilizan los Bytes. En las computadoras la información se almacena y se transmite en forma de lenguaje binario a través de códigos que utiliza como símbolos los números 0 y 1. Los datos que contienen los procesos e información de una computadora se encuentran en código binario.
A continuación se presentan las unidades que utiliza el sistema informático para lo que es el almacenamiento de datos:
Unidad de medida Símbolo Equivalencia
- Bit 1
- Byte b 8 bits
- Kylobyte KB 1024 bytes
- Megabyte MB 1024 KB
- Gygabyte GB 1024 MB
- Terabyte TB 1024 GB
- Petabyte PB 1024 TB
- Exabyte EB 1024 PB
- Zetabyte ZB 1024 EB
- Yottabyte YB 1024 ZB
Historia de las medidas de unidades
Una de las primeras actividades del hombre donde se vio la necesidad de medir, fue en el rubro de la construcción. Se dice entonces que las primeras unidades de medición que surgen son las de longitud. ¿Qué instrumentos se utilizaban para medir la longitud en aquel entonces? Se utilizaban las diferentes partes del cuerpo, por ejemplo en egipcio eran el codo y el brazo, en cambio, los pueblos sumerios y los griegos utilizaban la medida del pie, que era aproximadamente la mitad del codo. Griegos y romanos también tenían la medida del paso.
Luego aparecería la medida de capacidad, ya que en aquellas épocas precisaban conocer la cantidad producida de los alimentos cultivados en la tierra para intercambiar producciones. También se utilizaban partes del cuerpo para medir, como el puñado: cantidad que cabía juntando las dos manos juntas, abiertas. Esto fue luego reemplazado por contenedores de cueros de animal.
Una curiosidad que al día de hoy sigue ocurriendo, es que se confunda la medida de peso con la de masa. ¿Cuál es su diferencia? La masa es la cantidad de una materia, por ejemplo: para cocinar una torta preciso 500 gramos de azúcar. El peso, en cambio, es la fuerza con la que la gravedad atrae esa cantidad de materia, hace referencia solamente a los 500 gramos sin tener en cuenta de qué tipo de materia se trata.
Las unidades de masa más antiguas fueron granos de trigo o arroz (actualmente se mantiene en el Sistema Anglosajón de unidades). Se utilizaba una balanza para comparar masas, de un lado se colocaba el cuerpo que se quería pesar y del otro la cantidad de granos equivalentes. En Egipto se encontró la balanza más antigua que data del año 3800 a.C.
Recién en los Siglos XVI y XVII, en el que empezó a desarrollarse con más fuerza el conocimiento científico, se vio la necesidad de adoptar un sistema preciso de unidades de medidas. En el S. XVIII es creado el sistema métrico. En el año 1832 el científico K. F. Gauss estableció un sistema de unidades basado en las unidades fundamentales de longitud, masa y tiempo. Más adelante en el tiempo, aparece el Sistema Internacional de Unidades y el Sistema Anglosajón de unidades, que son actualmente los más utilizados.
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- García I. y García C."Conocimiento y conversión de unidades. Cap. II. Unidades de medidas". Proyecto fin de carrera. DIEEC. UNED. Madrid, España.
- Oficina internacional de pesas y medidas. (2008) "El Sistema Internacional de unidades". 2.ª edición en español. Centro español de Metrología.
- Prodanoff L. "Física. Unidad 1. Magnitudes. Unidades de medida." Seminario universitario. Material para estudiantes.
- Aplicación web para el conocimiento y conversión de unidades