Sistema Internacional de unidades (SI) Por: ROBERTO GUTIÉRREZ PRETEL Ingeniero Químico, MSc ALEXANDER GUTIÉRREZ MOSQUERA Químico, MSc Profesores Departamento de Biología y Química UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CHOCÓ

OBJETIVOS ESPECÍFICOS   Conocer las razones que llevaron a crear el Sistema Internacional de Unidades. Aprender a usar las unidades básicas y derivadas del SI. Elegir la unidad y el tamaño apropiado cuando escriba una cantidad. Conocer las reglas en el uso de las unidades del SI. Aplicar el concepto de análisis dimensional

Uso Común de medidas Rápido Lento Cerca - lejos Pesado Liviano Silencio - Ruido Frío - caliente

PRIMEROS PATRONES DE MEDIDAS Y UNIDADES DE MEDICIÓN

Antecedentes del SI 1790-1875 Sistema Métrico Decimal 1874 Sistema Cegesimal (CGS) 1901 Sistema MKS ( Sistema Giorgi) 1960-1980 Sistema Internacional de Unidades Sistema Ingles libra/pulgada/seg

La base del Sistema métrico decimal Estas proposiciones las hace la Academia a petición de la Asamblea Nacional Francesa, fundamentándose en un sistema decimal perdurable e indestructible tomando como base la unidad de longitud, el metro, del cual se deducirán las unidades de las magnitudes que fueron de uso común para la época: el área, el volumen y los pesos.

Los científicos Excepcionales fueron los trabajos de los hombres de ciencia de aquel entonces para establecer el sistema, entre los que se pueden citar .: Legendré, Lavoisier, Coulomb, Borda, Berthollet, Lagrange, Delambre, Lefëvre-Gineau, Haüy, Mechain, Van Swiden, para que junto con otros científicos llegaran al establecimiento del Sistema Métrico Decimal.

La Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) Máxima autoridad de la metrología científica es la que aprueba las nuevas definiciones del Sistema internacional de Unidades y recomienda a los países miembros de la Convención del Metro, que, en la medida de lo posible lo integren a sus legislaciones.

Definición Nombre adoptado y recomendado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas para un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo).

Consagración del S. I: En 1960 la 11ª Conferencia General de Pesas y Medidas estableció definitivamente el S.I., basado en 6 unidades fundamentales: metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin y candela. En 1971 se agregó la séptima unidad fundamental, la cantidad de sustancia: el mol.

UNIDADES SI DE BASE O BÁSICAS Son 7 unidades sobre las que se fundamenta el sistema y de cuya combinación se obtienen todas las unidades derivadas. La magnitud correspondiente, el nombre de la unidad y su símbolo se indican en la Tabla siguiente:

Unidades básicas MAGNITUD NOMBRE SÍMBOLO Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Intensidad de corriente eléctrica ampère A Temperatura termodinámica kelvin K Cantidad de sustancia mol Intensidad luminosa candela cd

DEFINICIONES DE LAS UNIDADES DE BASE Unidad de longitud: El metro: Es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío en un lapso de 1/299 792 458 de segundo, (17ª CGPM, 1983). Realización en el CENAM de la definición del metro mediante un Láser He-Ne estabilizado con una celda interna de yodo a una longitud de onda de 632 991 398,22 fm [10].

Unidad de masa kilogramo: Es la masa igual a la del prototipo internacional del kilogramo, (1ª y 3ª CGPM, 1889 y 1901) Actualmente la unidad de masa está representada por un cilindro de platino iridio de diámetro y altura iguales (39 mm).

segundo: Unidad de tiempo Es 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 (13ª CGPM, 1967).

Unidades derivadas sin nombre especial Estas unidades se forman por combinaciones simples de las unidades del SI de base de acuerdo con las leyes de la física. Unidades derivadas sin nombre especial MAGNITUD NOMBRE SIMBOLO Área metro cuadrado m2 Volumen metro cúbico m3 Velocidad metro por segundo m/s ó m s-1 Aceleración metro por segundo cuadrado m/s2 Ó m s-2

Unidades aceptadas que no pertenecen al SI MAGNITUD NOMBRE SIMBOLO masa tonelada t tiempo minuto min hora h temperatura grado Celsius °C volumen litro L ó l

Prefijos en el SI Factor Nombre Simbolo 1024 Yotta Y 1021 Zetta Z 1018 Exa E 1015 Peta P 1012 Tera T 109 Giga G 106 Mega M 103 kilo k 102 hecto h 101 deca da

Prefijos en el SI Factor Nombre Simbolo 10-1 deci d 10-2 centi c 10-3 mili m 10-6 micro μ 10-9 nano n 10-12 pico p 10-15 femto f 10-18 atto a 10-21 zerpo z 10-24 yucto y

Factor de multiplicación Múltiplos Prefijo Símbolo Factor de multiplicación Deca Da 10 101 Hecto h 100 102 Kilo k 1 000 103 Mega M 1 000 000 106 Giga G 1 000 000 000 109 Tera T 1 000 000 000 000 1012 Peta P 1 000 000 000 000 000 1015 Exa E 1 000 000 000 000 000 000 1018

Factor de multiplicación Submúltiplos Prefijo Símbolo Factor de multiplicación Deci d 1 / 10 10 -1 Centi c 1 / 100 10 -2 Mili m 1 / 1 000 10 -3 Micro µ 1 / 1 000 000 10 -6 Nano n 1 / 1 000 000 000 10 -9 Pico p 1 / 1 000 000 000 000 10 -12 Femto f 1 / 1 000 000 000 000 00 10 -15 atto a 1 / 1 000 000 000 000 000 000 10 -18

Uso del tamaño y la unidad apropiada En vez de escribir: 33 000 000 m Escriba: 33 Mm En vez de escribir: 50 000 000 000 000 W Escriba: 50 TW En vez de escribir: 0,000 005 m Escriba: 5 μm En vez de escribir: 0,000 000 008 J Escriba: 8 nJ

Reglas de escritura del SI El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicación unívoca. Uso de la coma en los números indicando punto decimal (,): Escribir: 345,7 m No escribir 345.7 m

Reglas de escritura del SI Uso del espacio ESCRIBIR NO ESCRIBIR 5 678 200 m 5,678200 m 0,025 7 m 0.0257 m

Reglas de escritura del SI Escribir con caracteres regulares y homogéneos ESCRIBIR NO ESCRIBIR 0,7 m o,7 m $50,00 $50,oo

mN que se confunde con milinewton N • m, ó N m, para designar: Regla SI ESCRIBIR NO ESCRIBIR El signo de multiplicación para indicar el producto de dos o mas unidades debe ser de preferencia un punto. Este punto puede suprimirse cuando la falta de separación de los símbolos de las unidades que intervengan en el producto no se preste a Confusión N • m, ó N m, para designar: newton metro o m • N, para designar: metro newton mN que se confunde con milinewton

Regla SI ESCRIBIR NO ESCRIBIR En las expresiones complicadas debe utilizarse paréntesis o exponentes negativos. J/(mol K) o bien J mol-1 K-1 J/mol•K J/mol/K

Reglas de escritura del SI No combinar unidades del SI con unidades de otros sistemas cuando se expresan cantidades. ESCRIBIR NO ESCRIBIR km/L ó km L-1 km/gal

Reglas de escritura del SI Los símbolos de las unidades deben escribirse con minúscula excepto las que se derivan de nombres propios. UNIDAD ESCRIBIR NO ESCRIBIR metro m M ó Mtr. segundo s S ó Seg. ampère A Amp. pascal Pa Pa ó Pas.

Reglas de escritura del SI Utilizar signos de puntuación solo en casos necesarios Entre la cantidad y el símbolo, dejar un espacio vacío, sin ningún gráfico ESCRIBIR NO ESCRIBIR 33,2 m 33,2-m 40,2 kg 40,2.kg

Reglas de escritura del SI No usar siglas o iniciales como símbolos de unidades ESCRIBIR NO ESCRIBIR 2 cm³ 2 cc 16 m/s ó 16 m s‑1 16 m.p.s

En los símbolos, la substitución de una minúscula por una mayúscula no debe hacerse ya que puede cambiar el significado. ESCRIBIR: 5 km para indicar 5 kilómetros NO ESCRIBIR: 5 Km porque significa 5 kelvin metro

NO ESCRIBIR: ESCRITURA DE NOMBRE DE UNIDAD: Celsius es el único nombre de unidad que se escribe siempre con mayúscula. Los demás siempre deben escribirse con minúscula, exceptuando cuando sea principio de una frase. ESCRIBIR: El newton es la unidad SI de fuerza. El grado Celsius es una unidad de temperatura. Pascal es el nombre dado a la unidad SI de presión NO ESCRIBIR: El Newton es la unidad SI de fuerza. El grado celsius es la unidad de temperatura.

Reglas de escritura del SI Los símbolos de las unidades se escriben en singular indistintamente del valor de la cantidad expresada ESCRIBIR NO ESCRIBIR 0,06 m 0,06 ms 66,5 g 66,5 gs

Símbolos m s‑1 ms‑1 m.s‑1 Norma Correcto Incorrecto kg Hz K m K. ms Se escriben con caracteres romanos rectos. kg Hz No van seguidos de punto ni toman s para el plural. K m K. ms No se debe dejar espacio entre el prefijo y la unidad. GHz kW G Hz k W El producto de dos símbolos se indica por medio de un espacio o un punto. m s‑1 m.s‑1 ms‑1

El signo decimal debe ser una coma sobre la línea. Números Descripción Correcto Incorrecto Los números preferiblemente en grupos de tres a derecha e izquierda del signo decimal. 345 899,234 6,458 706 345.899,234 6,458706 El signo decimal debe ser una coma sobre la línea. 123,35 0,876 123.35 ,876 Para las fechas se utilizan dos o cuatro caracteres para el año, dos para el mes y dos para el día, en ese orden. 2000-08-30 08-30-2000 30-08-2000 Para las horas se utiliza el sistema de 24 horas. 20 h 00 09 h 30 12 h 40 min 30 8 PM 9:30 hrs 12 h 40’ 30 “

NO Castellanizar los nombres propios de las unidades Correcto Incorrecto joule watt ampere volt ohm vóltmetro Ampérmetro julio Vatio Amperio voltio Ohmio voltímetro Amperímetro

VENTAJAS DEL SI Es más fácil Es más fácil medir pensar Es más fácil enseñar Es más fácil vender abc.

El método del factor de conversión (o análisis dimensional) es el método de cálculo en el cual se convierte una medida de una unidad a otra

Bibliografía principal: CENTRO NACIONAL DE METROLOGÍA PUBLICACION TÉCNICA CNM-MMM-PT-003 EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) Héctor Nava Jaimes Félix Pezet Sandoval Ignacio Hernández Gutiérrez Los Cués, Qro., México Mayo, 2001 http://satori.geociencias.unam.mx/LGM/Unidades-CENAM.pdf