NOTACIÓN CIENTÍFICA, CONVERSIÓN DE UNIDADES, MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

NOTACIÓN CIENTÍFICA La notación científica (o notación índice estándar) es una manera rápida de representar un número utilizando potencias de base diez. Esta notación se utiliza para poder expresar muy fácilmente números muy grandes o muy pequeños. Un número está expresado en notación científica si tiene la forma siguiente: “A x 10 E ”. Se le llama COEFICIENTE a la parte “A” y donde 10 E es la potencia de base 10, cuyo EXPONENTE es “E”. El coeficiente consta de 1 solo dígito entero y (por lo general) de 2 decimales. El dígito entero de “A” no puede ser igual a cero, por tanto, está entre 1 y 9. De su lado, el exponente “E” es cualquier número entero, positivo o negativo.

SISTEMAS DE UNIDADES DE MEDIDA Medir es un proceso, basado en comparación, que nos permite determinar el valor de una cantidad física asociada a un ente real. El resultado de medir, expresado cuantitativamente, se llama medida, y consta de 2 partes: números y unidad de medida. Una unidad de medida es el patrón que usamos para cuantificar una cantidad física, y como su nombre lo indica, le asignamos un valor unitario. A cada unidad de medida se le asocia un símbolo, el cual es una letra mayúscula o minúscula, escrito en redonda. Por ejemplo, para el gramo (unidad de medida de masa) usamos la letra minúscula “g” (note que está escrita en redonda), y para el segundo (unidad de medida de tiempo) usamos la letra minúscula “s” (note que está escrita en redonda). Según el SI, las siete cantidades físicas básicas y sus correspondientes unidades de medida son:

Longitud (metro: “m”): se define como “la distancia que viaja la luz, en el vacío, durante un intervalo de tiempo de 1/ s”. Masa (kilogramo: “kg”): se define como “la masa del prototipo cilíndrico, de 39 mm de alto, 39 mm de diámetro, hecho de aleación 90% Platino y 10% Iridio Tiempo (segundo: “s”): se define como “la duración de periodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado base del átomo de Cesio 133”. Temperatura termodinámica (Kelvin: “K”): se define como “la fracción de 1/ de la temperatura termodinámica del punto triple del agua”. Intensidad Luminosa (candela: “cd”): se define como “la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 x 10 a la 12Hz y que tiene una intensidad radiante en dicha dirección de 1/683 Watt por cada steraradián”. Corriente Eléctrica (Ampere: “A”): se define como “la corriente constante que, si se mantiene en dos conductores paralelos de longitud infinita, de sección transversal despreciable, separados un metro, en el vacío, produce entre dichos conductores una fuerza de 2 * 10 a la -2N por cada metro de longitud”. Cantidad de sustancia (mol: “mol”): se define como “la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantos entes elementales como átomos hay en kg de Carbono 12”.

Algunas cantidades físicas derivadas, y sus correspondientes unidades de medida son: Fuerza (Newton: “N”), “es la fuerza que, aplicada a una masa de 1 kg, le imparte una aceleración de 1 m/s2” Presión (Pascal: “Pa”), “es la presión ejercida por una fuerza de 1 N sobre un área de 1 m2” Energía, Trabajo, Calor (Joule: “J”), “es el trabajo realizado por una fuerza de 1 N sobre un punto que se desplaza 1 m en la dirección de la fuerza” Potencia (Watt: “W”), “es la potencia desarrollada por 1 J en s”

Carga eléctrica (Coulomb: “C”), “es la cantidad de electricidad transportada por una corriente de 1 A en 1 s” Diferencia de potencial eléctrico (Volt: “V”), “es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un conductor, que transporta una corriente de 1 A, siendo la potencia disipada de 1 W” Capacitancia (Faradio: “F”), “es la capacitancia de un capacitor cuando la diferencia de potencial es 1 V, siendo la carga acumulada de 1 C” Resistencia eléctrica (Ohm: “Ω”) “es la resistencia eléctrica entre dos puntos de un conductor, siendo la diferencia de potencial entre dichos puntos de 1 V y la corriente de 1 A”

MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Un prefijo de unidad de medida es un símbolo que se antepone a una unidad de medida para indicar un múltiplo o submúltiplo (de base 10) de ésta. Como se indica en la tabla

Ejemplos

CONVERSION DE UNIDADES DE MEDIDA Cuando vayamos a realizar cálculos en los que intervienen cantidades indicadas con unidades de varios sistemas de medidas, es necesario expresarlas en el mismo sistema de medida (el sistema de medida en el cual vamos a trabajar). Si tenemos una cantidad inicialmente con unidades de un sistema de medida, y luego la expresamos con unidades de otro sistema, realmente lo que hacemos es una conversión de unidades. Durante este proceso sustituimos las unidades del sistema que no vamos a utilizar (sistema original) por su equivalente en el sistema que queremos, a la equivalencia de las unidades de dos sistemas se le denominan factores de conversión Es importante destacar que sólo podemos convertir unidades que pertenezcan a la misma cantidad física. Por lo general, las unidades de una cantidad física derivada pertenecen al mismo sistema de unidades. A menos que se le indique lo contrario, cuando calcule o mida una cantidad debe dejarla expresada en términos de unidades del mismo sistema.

Nota: Solo podemos convertir unidades que pertenecen a la misma cantidad física. Es decir: Puedo convertir de metro a centímetro, pero no de metro a kilogramo. Puedo convertir de kilogramo a gramo y viceversa, pero no de kilogramo a segundo Etc. Es muy importante resaltar que, al realizar una conversión de unidades se debe mantener el número de cifras significativas. En los casos necesarios nos auxiliamos de la notación científica.

Ejemplo 1.12 Haciendo uso de las tablas anteriores realizaremos las siguientes conversiones de unidades.