sistema internacional de unidades

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Tomás Pérez Abreviaturas La IS fue establecido en 1960 por la CGPM, una organización intergubernamental creada por tratado de la Convención del Metro, firmado en 1875. La Convención también establece el CIPM y BIPM, para obtener información adicional, consulte la sección de los aspectos internacionales de la SI. CGPM de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM, Conférence générale de Pesas y Medidas): La CGPM es la principal organización tratado intergubernamental responsable de la IS, que representa cerca de 50 países. Tiene la responsabilidad de asegurar que la IS se difunde ampliamente y modificar según sea necesario para que refleje los últimos avances en ciencia y tecnología. CIPM Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM, Comité Internacional de Pesas y Medidas): El CIPM está bajo la autoridad de la CGPM. Se sugiere modificaciones en el SI a la CGPM para su aprobación formal. El CIPM también en su propia autoridad, aclarando de paso las resoluciones y recomendaciones relativas a la SI. BIPM Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, Oficina Internacional de Pesas y Medidas): El BIPM, que se encuentra fuera de París, tiene la tarea de asegurar la unificación mundial de las mediciones físicas. Es el "internacional" instituto de metrología, y opera bajo la supervisión exclusiva del CIPM. Tablas Tabla 1: Unidades base de SI. Tabla 2: Ejemplos de unidades derivadas. Tabla 3: Unidades derivadas de SI con nombres y símbolos especiales. Tabla 4: Ejemplos de unidades derivadas SI cuyos nombres y símbolos incluyen unidades derivadas de SI con nombres y símbolos especiales. Tabla 5: Prefijos de SI. Tabla 6: Unidades fuera de SI que son aceptadas para el uso de SI. Tabla 7: Otras unidades fuera de SI que son actualmente aceptadas para el uso con SI, materia de revisión. 1

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Sistema Internacional de Unidades

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Tomás Pérez

Abreviaturas

La IS fue establecido en 1960 por la CGPM, una organización intergubernamental creada por tratado de la Convención del Metro, firmado en 1875. La Convención también establece el CIPM y BIPM, para obtener información adicional, consulte la sección de los aspectos internacionales de la SI.

CGPM de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM, Conférence générale de Pesas y Medidas): La CGPM es la principal organización tratado intergubernamental responsable de la IS, que representa cerca de 50 países. Tiene la responsabilidad de asegurar que la IS se difunde ampliamente y modificar según sea necesario para que refleje los últimos avances en ciencia y tecnología.

CIPM Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM, Comité Internacional de Pesas y Medidas): El CIPM está bajo la autoridad de la CGPM. Se sugiere modificaciones en el SI a la CGPM para su aprobación formal. El CIPM también en su propia autoridad, aclarando de paso las resoluciones y recomendaciones relativas a la SI.

BIPM Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, Oficina Internacional de Pesas y Medidas): El BIPM, que se encuentra fuera de París, tiene la tarea de asegurar la unificación mundial de las mediciones físicas. Es el "internacional" instituto de metrología, y opera bajo la supervisión exclusiva del CIPM.

TablasTabla 1: Unidades base de SI.Tabla 2: Ejemplos de unidades derivadas.Tabla 3: Unidades derivadas de SI con nombres y símbolos especiales.Tabla 4: Ejemplos de unidades derivadas SI cuyos nombres y símbolos incluyen unidades derivadas de SI con nombres y símbolos especiales.Tabla 5: Prefijos de SI.Tabla 6: Unidades fuera de SI que son aceptadas para el uso de SI.Tabla 7: Otras unidades fuera de SI que son actualmente aceptadas para el uso con SI, materia de revisión.

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Tomás Pérez

Sistema Internacional de Unidades (SI)(página 1)

Introducción

Este es un breve resumen de la IS, el moderno sistema métrico decimal. Teniendo en cuenta el lenguaje universal utilizado en la ciencia, la IS se ha convertido en la lengua dominante del comercio internacional y el comercio. Estos "elementos esenciales" se han adaptado de NIST Special Publication 811 (SP 811), elaborado por BN Taylor y Guía de derecho para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), y NIST Special Publication 330 (SP 330), editado por BN Taylor y titulado El Sistema Internacional de Unidades (SI). Los usuarios que requieran información más detallada pueden acceder a la SP 811 y SP-330 en línea de la bibliografía, o para SP 811 para la entrega postal. La información relativa a la adopción y mantenimiento de la IS se puede encontrar en la sección de los aspectos internacionales de la SI.

Algunas definiciones útiles

Cantidad en el sentido general: es una propiedad atribuida a los fenómenos, organismos o sustancias que pueden ser cuantificadas para, o asignado a, un fenómeno particular del cuerpo o sustancia. Ejemplos de ello son la masa y de carga eléctrica.

Cantidad en el sentido particular: es una propiedad cuantificable o asignable atribuida a un fenómeno particular, el cuerpo o sustancia. Ejemplos de ello son la masa de la luna y la carga eléctrica del protón.

Cantidad física: es una cantidad que puede ser usado en las ecuaciones matemáticas de la ciencia y tecnología.

Unidad: es una cantidad física particular, definida y adoptada por convención, con la que otras cantidades particulares del mismo tipo se comparan para expresar su valor.

Valor de una magnitud física: es la expresión cuantitativa de una cantidad física particular como el producto de un número y una unidad, el número siendo su valor numérico. Así, el valor numérico de una cantidad física particular depende de la unidad en la que se expresa.

Por ejemplo, el valor de la altura hw del Monumento a Washington es HW = 169 m = 555 pies. Aquí HW es la cantidad física, su valor expresado en la unidad "metro", símbolo de la unidad m, es de 169 m, y su numérico valor cuando se expresa en metros es de 169. Sin embargo, el valor de HW se expresa en la unidad de "pie", símbolo de pies, es de 555 pies, y su valor numérico cuando se expresa en metros es de 555.

(página 2)

SI base units

El SI se basa en siete unidades básicas del SI para siete magnitudes de base supone que son independientes entre sí, como se indica en la Tabla 1:

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Tomás Pérez

Unidades de base SISI unidad de base

Cantidad de base Nombre Símbololongitud metro mmasa kilogramo       kgtiempo segundo scorriente eléctrica ampere Atemperatura termodinámica kelvin Kcantidad de sustancia mole molintensidad luminosa candela cd

Unidades derivadas SI

Las demás cantidades, llamadas cantidades derivadas, se definen en términos de las cantidades de base siete a través de un sistema de ecuaciones de cantidad. Las unidades derivadas de estas magnitudes derivadas se obtienen a partir de estas ecuaciones y las siete unidades SI base. Ejemplos de tales unidades derivadas del SI se dan en la Tabla 2, donde hay que señalar que el símbolo 1 por las cantidades de dimensión 1 como fracción de masa generalmente se omite.

Tabla 2.  Ejemplos de unidades derivadas SI

SI derived unit

Derived quantity Name Symbolarea metro cuadrado m2

volumen metro cúbico m3

rapidez, velocidad metro por segundo m/saceleración metro por segundo cuadrado m/s2

número de onda metros de reciprocidad m-1

densidad de masa kilogramo por metro cúbico kg/m3

volumen específico metro cúbico por kilogramo m3/kgdensidad de corriente ampere por metro cuadrado A/m2

fuerza de campo magnético ampere per metro A/mcantidad de concentración de sustancia mol por metro cúbico mol/m3

luminancia candela por metro cuadrado cd/m2

fracción de masa kilogramo por kilogramo, que puede ser representado por 1. kg/kg = 1

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Tomás Pérez

Para la fácil comprensión y conveniencia, les fueron dados nombres especiales y símbolos a las unidades derivadas 22 SI, como se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3.   Unidades derivadas SI con nombres especiales y símbolos

SI derived unit

Cantidad Derivada Nombre Símbolo  

Expresión  en términos

de  otras

unidades SI

Expresiónen terminos de

unidades base SIángulo plano radian (a) rad   - m·m-1 = 1 (b)

ángulo sólido steradian (a) sr (c)   - m2·m-2 = 1 (b)

frecuencia hertz Hz   - s-1

fuerza newton N   - m·kg·s-2

presión, stress pascal Pa N/m2 m-1·kg·s-2

energía, trabajo, cantidad de calor   joule J N·m m2·kg·s-2

poder, flujo radiante watt W J/s m2·kg·s-3

carga eléctrica, cantidad de electricidad coulomb C   - s·A

diferencia de potencial eléctrico,fuerza electromotrix

volt V W/A m2·kg·s-3·A-1

capacidad farad F C/V m-2·kg-1·s4·A2

resistencia eléctrica ohm V/A m2·kg·s-3·A-2

conducción eléctrica siemens S A/V m-2·kg-1·s3·A2

flujo magnético weber Wb V·s m2·kg·s-2·A-1

densidad de flujo magnético tesla T Wb/m2 kg·s-2·A-1

inductancia henry H Wb/A m2·kg·s-2·A-2

temperatura Celsius degree Celsius °C   - K

flujo luminoso lumen lm cd·sr (c) m2·m-2·cd = cdilluminancia lux lx lm/m2 m2·m-4·cd = m-2·cdactividad (de radionúclidos) becquerel Bq   - s-1

dosis absorbida, energía específica (impartida), kerma

gray Gy J/kg m2·s-2

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Tomás Pérez

dosis equivalente (d) sievert Sv J/kg m2·s-2

actividad catalítica katal kat s-1·mol(a) El radián y estereorradián pueden ser utilizados ventajosamente en expresiones para unidades derivadas para distinguir entre las cantidades de una naturaleza diferente, pero de la misma dimensión; algunos ejemplos se dan en la Tabla 4.(b) En la práctica, los símbolos rad y sr se usan en su caso, pero la unidad derivada "1" se omite en general.(c) En fotometría, el nombre de la unidad estereorradián y el símbolo de la unidad SR suelen conservarse en expresiones para unidades derivadas.(d) Otras magnitudes expresadas en sievert es la dosis equivalente ambiental, la dosis equivalente direccional, dosis equivalente personal, y la dosis equivalente de órganos.

(página 4)

Para una ilustración gráfica de cómo las 22 unidades derivadas con nombres y símbolos especiales en la Tabla 3 se relacionan con las siete unidades básicas del SI, ver relaciones entre las unidades del SI.

Tenga en cuenta el grado Celsius. La unidad derivada en la Tabla 3 con el grado Celsius y el nombre especial de símbolo especial ° C merece un comentario. Debido a las escalas de manera temperatura utilizadas para definir, sigue siendo una práctica común para expresar una temperatura termodinámica, símbolo T, en términos de su diferencia con respecto a la temperatura de referencia T0 = 273,15 K, el punto de hielo. Esta diferencia de temperatura se llama una temperatura Celsius, símbolo T, y se define por la ecuación cuantitativa

t = T-T0.

La unidad de temperatura Celsius es el grado Celsius, símbolo ° C. El valor numérico de una temperatura Celsius t expresada en grados Celsius está dada por

t / ° C = T / K - 273,15.

De ello se deduce de la definición de t que el grado Celsius es igual en magnitud a la Kelvin, que a su vez implica que el valor numérico de una diferencia de temperatura dada o intervalo de temperatura cuyo valor se expresa en la unidad grado Celsius (° C) es igual al valor numérico de la misma diferencia o intervalo cuando su valor se expresa en la unidad Kelvin (K). Así, las diferencias de temperatura o intervalos de temperatura se puede expresar ya sea en el grado Celsius o Kelvin utilizando el mismo valor numérico. Por ejemplo, la diferencia de temperatura Celsius t y la temperatura T termodinámicas diferencia entre el punto de fusión de galio y el punto triple del agua puede ser escrito como t = 29,7546 ° C = T = 29,7546 K. Los nombres y símbolos especiales de las 22 unidades SI derivadas con nombres y símbolos especiales en la Tabla 3 pueden ser incluidos en los nombres y símbolos de otras unidades SI derivadas, como se muestra en la Tabla 4.

Tabla 4.  Ejemplos de unidades derivadas SI cuyos nombres y símbolos incluyen unidades derivadas SI con nombres y

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símbolos especiales

SI derived unit

Cantidad derivada Nombre Símbolovicosidad dinámica pascal segundo Pa·smomento de fuerza newton metro N·mtensión superficial newton por metro N/mvelocidad angular radian por segundo rad/saceleración angular radian por segundo cuadrado rad/s2

flujo de densidad de calor, radiación watt por metro cuadrado W/m2

capacidad calorífica, entropía joule por kelvin J/Kcapacidad de calor específico, entropía específica joule por kilogramo kelvin J/(kg·K)

energía específica joule por kilogramo J/kgconductividad termal watt por metro kelvin W/(m·K)densidad de energía joule por metro cúbico J/m3

intensidad de campo eléctrico volt por metro V/mdensidad de carga eléctrica coulomb por metro cúbico C/m3

densidad de flujo eléctrico coulomb por metro cuadrado C/m2

permitividad farad por metro F/mpermeabilidad henry por metro H/menergía molar joule por mole J/molentropía molar, capacidad calorífica molar joule por mole kelvin J/(mol·K)

esposición (rayos x y  ) coulomb por kilogramo C/kg

tasa de dosis absorbida gray por segundo Gy/sintensidad radiante watt por estereorradián W/sr

resplandor watt por metro cuadrado estereorradián W/(m2·sr)

catalítico (activitidad) de concentración katal por metro cúbico kat/m3

(página 5)

Prefijos SI

Los 20 prefijos del SI utilizados para formar los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades del SI se dan en la Tabla 5.

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Tomás Pérez

Tabla 5. Prefijos SI

Factor Name  Símbolo1024 yotta Y1021 zetta Z1018 exa E1015 peta P1012 tera T109 giga G106 mega M103 kilo k102 hecto h101 deka da

  Factor Name  Símbolo10-1 deci d10-2 centi c10-3 milli m10-6 micro µ10-9 nano n10-12 pico p10-15 femto f10-18 atto a10-21 zepto z10-24 yocto y

Es importante señalar que el kilogramo es la única unidad SI con un prefijo como parte de su nombre y el símbolo. Debido a varios prefijos no puede ser utilizado, en el caso del kilogramo los nombres de prefijo de la Tabla 5 se utilizan con el nombre de la unidad "gramo" y los símbolos de prefijos se utilizan con el símbolo de la unidad "g". Con esta excepción, cualquier prefijo SI se puede usar con cualquier unidad SI, incluyendo el grado Celsius y su símbolo ° C.

Ejemplo 1:10 -6   kg = 1 mg (un miligramo),   pero no   10 -6   kg = 1 µkg (un micro kilogramo)

Ejemplo 2:Consider the earlier example of the height of the Washington Monument. We may writehW = 169 000 mm = 16 900 cm = 169 m = 0.169 km using the millimeter (SI prefix milli, symbol m), centimeter (SI prefix centi, symbol c), or kilometer (SI prefix kilo, symbol k).

Debido a que los prefijos SI representan estrictamente potencias de 10, no debe ser utilizado para representar las potencias de 2. Así, un kilobit, o kbit 1, es de 1000 bits y not210 bits = 1024 bits. Para aliviar esta ambigüedad, los prefijos de los múltiplos binarios han sido adoptados por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para su uso en tecnología de la información.

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Unidades fuera del SI

Ciertas unidades que no forman parte del Sistema Internacional de Unidades, es decir, que están fuera del SI, pero que son importantes y ampliamente utilizado. De acuerdo con las recomendaciones del Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM, Comité Internacional de Pesas y Medidas), las unidades de esta categoría que son aceptados para su uso con el SI se dan en la Tabla 6.

Table 6.  Unidades fuera de SI que son aceptadas para el uso con

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SI

Nombre Símbolo Valor en SI unitsminuto (tiempo) min 1 min = 60 shora h 1 h = 60 min = 3600 sdía d 1 d = 24 h = 86 400 s

grado (ángulo) ° 1° = (  /180) rad

minuto (ángulo) 1  = (1/60)° = ( /10 800) rad

second (ángulo) 1  = (1/60)  = ( /648 000) radlitro L 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3

tonelada métrica(a) t 1 t = 103 kgneper Np 1 Np = 1bel (b) B 1 B = (1/2) ln 10 Np (c)

electronvoltio (d) eV 1 eV = 1.602 18 x 10-19 J, approximatelyunidad de masa atómica (e) u 1 u = 1.660 54 x 10-27 kg, approximatelyunidad astronómica (f) ua 1 ua = 1.495 98 x 1011 m, approximately(a) En muchos países, esta unidad se llama "t''.(b) El belio es más comúnmente utilizado con la decisión prefijo SI: 1 dB = 0.1 B.(c) Aunque la neper es coherente con las unidades del SI y es aceptado por el CIPM, no ha sido adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM, Conférence générale de Pesas y Medidas) y no es, pues, una unidad del SI.(d) El electronvoltio es la energía cinética adquirida por un electrón que pasa a través de una diferencia de potencial de 1 V en vacío. El valor debe ser obtenido por el experimento, y por tanto no se conoce exactamente.(e) La unidad de masa atómica es igual a 1/12 de la masa de un átomo no unido del nucleido 12C, en reposo y en su estado fundamental. El valor debe ser obtenido por el experimento, y por tanto no se conoce exactamente.(f) La unidad astronómica es una unidad de longitud. Su valor es tal que, cuando se utiliza para describir el movimiento de los cuerpos del sistema solar, la constante de la gravitación es heliocéntrico (0,017 202 098 95) 2 UA3 • D-2. El valor debe ser obtenido por el experimento, y por tanto no se conoce exactamente.

El litro en la Tabla 6 merece un comentario. Esta unidad y su símbolo l fueron adoptados por el CIPM en 1879. El símbolo de alternativa para el litro, L, fue aprobada por la CGPM en 1979 con el fin de evitar el riesgo de confusión entre la letra ly el número 1. Así, aunque ambos L y L son símbolos internacionalmente aceptados para el litro, para evitar este riesgo, el símbolo preferido para su uso en los Estados Unidos es L. Ni una letra L minúscula guión ni una letra L mayúscula escritura están aprobados símbolos para el litro.

Otras unidades fuera del SI que se aceptan actualmente para su uso con el SI por el NIST se dan en la Tabla 7. Estas unidades, que están sujetas a revisión en el futuro, deberían definirse en relación con la SI en todos los documentos en los que se utilizan, su uso continuado no se anima. El CIPM en la actualidad acepta el uso de todas las unidades que figuran en el cuadro 7 con el SI, excepto para el curio, roentgen, rad, y rem. Debido a la utilización continuada de ancho de estas unidades en los Estados Unidos, el NIST todavía acepta su uso con el SI.

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Tabla 7. Otras unidades fuera de SI que son aceptadas actualmente para el uso de SI

Nombre Símbolo    Valor en unidades SI milla náutica   1 milla náutica = 1852 mnudo   1 milla náutica por hora= (1852/3600) m/sare a 1 a = 1 dam2 = 102 m2

hectárea ha 1 ha = 1 hm2 = 104 m2

bar bar 1 bar = 0.1 MPa = 100 kPa = 1000 hPa = 105 Paångström Å 1 Å = 0.1 nm = 10-10 mbarn b 1 b = 100 fm2 = 10-28 m2

curie Ci 1 Ci = 3.7 x 1010 Bqroentgen R 1 R = 2.58 x 10-4 C/kgrad rad 1 rad = 1 cGy = 10-2 Gyrem rem 1 rem = 1 cSv = 10-2 Sv

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Reglas y convenciones estilísticas

Hay una serie de reglas y convenciones de estilo para el uso de la IS. Con ello se garantiza que la comunicación científica y técnica no se ve obstaculizada por la ambigüedad. Los usuarios interesados en una descripción completa de estas reglas y las convenciones de estilo pueden tener acceso a NIST Special Publication 811 (SP 811) en la versión en línea APDF o en una versión html.

(página 9)

Las siguientes definiciones de las unidades básicas del SI se han tomado de NIST Special Publication 330 (SP 330), el Sistema Internacional de Unidades (SI). Ver theBibliography para obtener una descripción de la SP 330 y otras publicaciones del NIST sobre el SI, y el acceso en línea.

Definiciones de las unidades base de SI

Unidad de longitud

metro El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de

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1/299 792 458 de un segundo.

Unidad de masa kilogramo   El kilogramo es la unidad de masa, es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.

Unidad de tiempo

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 de corriente eléctrica

ampere El amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de circular despreciable sección transversal, y se coloca 1 metro en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metros de longitud.

Unidad detemperatura termodinámica

kelvin El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Unidad de cantidad de sustancia

mole 1. El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene entidades elementales como muchos como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12, su símbolo es "mol".

2. Cuando se emplea el mol, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

 Unit ofluminousintensity

candela La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y cuya intensidad energética en esa dirección de watt 1/683 por estereorradián.

(página 10)

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Unidad de longitud (metro)

Los orígenes del metro se remontan a por lo menos el siglo 18. En ese momento, había dos enfoques contrapuestos a la definición de una unidad estándar de longitud. Algunos sugirieron que la definición del metro como la longitud de un péndulo que tiene un semiperíodo de un segundo, mientras que otros sugirieron la definición del metro como la diezmillonésima parte de la longitud del meridiano de la Tierra a lo largo de un cuadrante (un cuarto de la circunferencia de la Tierra). En 1791, poco después de la Revolución Francesa, la Academia de Ciencias francesa eligió la definición meridiana sobre la definición del péndulo, porque la fuerza de gravedad varía ligeramente sobre la superficie de la tierra, afectando el periodo del péndulo.

Por lo tanto, el medidor estaba destinado a ser igual a 7.10 o una diezmillonésima parte de la longitud del meridiano de París, del polo al ecuador. Sin embargo, el primer prototipo fue corta en 0,2 milímetros porque los investigadores calcularon mal el achatamiento de la Tierra debido a su rotación. Sin embargo esta longitud se convirtió en el estándar. (El grabado de la derecha muestra la colada de la aleación de platino-iridio llamado el "1874 aleación.") En 1889, un nuevo prototipo internacional estaba hecha de una aleación de platino con iridio 10 por ciento, a 0,0001 dentro, que iba a ser medida en el punto de fusión del hielo. En 1927, el metro fue definido con mayor precisión que la distancia, a 0 °, entre los ejes de las dos líneas centrales marcadas en la barra de platino-iridio guardado en el BIPM, y declaró Prototipo del metro por la CGPM primero, este barra de sujeción a presión atmosférica normal y apoyado sobre dos cilindros de diámetro por lo menos un centímetro, simétricamente colocados en el mismo plano horizontal a una distancia de 571 mm uno de otro.

La definición 1889 del medidor, basado en el prototipo artefacto internacional de platino-iridio, fue reemplazado por la CGPM en 1960 utilizando una definición basada en una longitud de onda de criptón-86 de radiación. Esta definición se adoptó con el fin de reducir la incertidumbre con la que puede ser el metro realizado. A su vez, para reducir aún más la incertidumbre, en 1983 la CGPM sustituye esta última definición por la siguiente definición:

El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de un segundo.

Tenga en cuenta que el efecto de esta definición es fijar la velocidad de la luz en el vacío, exactamente 299 792 458 m • s-1. El prototipo internacional original del metro, que fue sancionada por la CGPM primera en 1889, todavía se mantiene en el BIPM bajo las condiciones especificadas en el 1889.

(página 11)

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Unidad de masa (kilogramo)

Al final del siglo 18, un kilogramo era la masa de un decímetro cúbico de agua. En 1889, la CGPM primera sancionada el prototipo internacional del kilogramo, hecho de platino-iridio, y declaró: Este prototipo a partir de ahora se considera que la unidad de masa. La imagen de la derecha muestra el prototipo internacional de platino e iridio, que se mantiene a la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en las condiciones especificadas por la CGPM primera en 1889.

La CGPM 3d (1901), en una declaración que pretende acabar con la ambigüedad en el uso popular acerca de la palabra "peso", confirmó que:

El kilogramo es la unidad de masa, es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.

(página 12)

Unidad de tiempo (segundo)

La unidad de tiempo, la segunda, se había definido como la fracción 1/86 400 del día solar medio. La definición exacta de "día solar medio" se dejó a las teorías astronómicas. Sin embargo, la medición mostró que las irregularidades en la rotación de la Tierra no podía ser tenida en cuenta por la teoría y tienen el efecto que esta definición no permite la precisión requerida para ser alcanzado. Con el fin de definir la unidad de tiempo, más precisamente, la 11 ª CGPM (1960) adoptó una definición dada por la Unión Astronómica Internacional, que se basaba en el año trópico. El trabajo experimental había, sin embargo, ya que muestra un patrón atómico de intervalo de tiempo, basándose en una transición entre dos niveles de energía de un átomo o una molécula, podría ser realizado y reproducido con mucha mayor precisión. Teniendo en cuenta que una definición muy precisa de la unidad de tiempo es indispensable para el Sistema Internacional, la CGPM 13 (1967) decidió sustituir la definición del segundo por el texto siguiente (afirmado por el CIPM en 1997 que esta definición se refiere a un átomo de cesio en su estado fundamental a una temperatura de 0 K):

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.

(página 13)

Unidad de corriente eléctrica (ampere)

Las unidades eléctricas, llamadas "internacionales", para la corriente y la resistencia fueron introducidas por el Congreso Eléctrico Internacional celebrada en Chicago en 1893, y las definiciones de la "internacional" amperio y el ohmio "internacional" fueron confirmados por la Conferencia Internacional de Londres en 1908.

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A pesar de que ya era evidente en ocasión de la 8 ª CGPM (1933) que había un deseo unánime de reemplazar estas unidades "internacionales" por los llamados "absolutos" de unidades, la decisión oficial de abolir, fue tomada sólo por la 9 ª (1948), que adoptó el amperio para la unidad de corriente eléctrica, a raíz de una definición propuesta por el CIPM en 1946:

El amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable, y se coloca 1

metro en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metro de longitud.

La expresión "unidad MKS de fuerza" que aparece en el texto original ha sido reemplazada aquí por "newton", el nombre adoptado para esta unidad por la 9 ª CGPM (1948). Tenga en cuenta que el efecto de esta definición es fijar la constante magnética (permeabilidad del vacío) en exactamente 4 x 7.10 h · m-1.

(página 14)

Unidad de temperatura termodinámica (kelvin)

La definición de la unidad de temperatura termodinámica se le dio en sustancia, por la 10 ª CGPM (1954) que eligió el punto triple del agua como punto fijo fundamental y asignó a la temperatura de 273,16 K, por lo que la definición de la unidad. La CGPM 13 (1967) adoptó el nombre kelvin (símbolo K) en lugar de "grado Kelvin" (símbolo ° K) y define la unidad de temperatura termodinámica de la siguiente manera:

El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Debido a las escalas de manera temperatura utilizadas para definir, sigue siendo una práctica común para expresar temperatura termodinámica, símbolo T, en términos de su diferencia con respecto a la temperatura de referencia T0 = 273,15 K, el punto de hielo. Esta diferencia de temperatura se llama una temperatura Celsius, símbolo T, y se define por la ecuación cuantitativa

t = T-T0.

La unidad de temperatura Celsius es el grado Celsius, símbolo ° C, que es por definición igual en magnitud al kelvin. Una diferencia o intervalo de temperatura puede ser expresada en grados Kelvin o en grados Celsius (13 ª CGPM, 1967). El valor numérico de una temperatura Celsius t expresada en grados Celsius está dada por

t / ° C = T / K - 273,15.

El kelvin y el grado Celsius son también las unidades de la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) adoptados por el CIPM en 1989.

(página 15)

Unidad de cantidad de sustancia (mole)

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Tras el descubrimiento de las leyes fundamentales de la química, las unidades de llamada, por ejemplo, "átomo-gramo" y "molécula-gramo," se utiliza para especificar las cantidades de elementos o compuestos químicos. Estas unidades tenían una conexión directa con "pesos atómicos" y "pesos moleculares", que se encontraban en las masas de hechos relativos. "Pesos atómicos" fueron remitidos al peso atómico del oxígeno, por acuerdo general tomado como 16. Pero mientras que los físicos separados isótopos en el espectrógrafo de masas y atribuye el valor 16 a uno de los isótopos de oxígeno, los químicos atribuye el mismo valor a la mezcla (ligeramente variable) de los isótopos 16, 17 y 18, que era para ellos el origen natural elemento oxígeno. Por último, un acuerdo entre la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) trajo esta dualidad a su fin en 1959/60. Los físicos y los químicos desde entonces han acordado asignar el valor 12, exactamente, el "peso atómico" correctamente la masa atómica relativa, del isótopo del carbono, con número de masa 12 (carbono 12, 12C). La escala unificada así obtenida da valores de masa atómica relativa.

Quedaba por definir la unidad de cantidad de sustancia mediante la fijación de la masa correspondiente de carbono 12, por acuerdo internacional, esta masa se ha fijado en 0,012 kg, y la unidad de la cantidad de "cantidad de sustancia" se le dio el nombre de mol (símbolo moles).

A raíz de las propuestas de la IUPAP, la IUPAC y la Organización Internacional de Normalización (ISO), el CIPM dio en 1967, y confirmado en 1969, una definición de la mole, finalmente adoptada por la 14a CGPM (1971):

1. El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene entidades elementales como muchos como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12, su símbolo es "mol".

2. Cuando se emplea el mol, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

En su reunión de 1980, el CIPM aprobó la propuesta de 1980 por el Comité Consultivo de Unidades del CIPM que se especifica que en esta definición, se entiende que los átomos de carbono 12 no ligados, en reposo y en su estado fundamental, se refiere.

(página 16)

Unidad de intensidad luminosa (candela)

Originalmente, cada país tenía su propia y más difícil de reproducir, unidad de intensidad luminosa, era necesario esperar hasta 1909 para ver el comienzo de la unificación a nivel internacional, cuando los laboratorios nacionales de los Estados Unidos de América, Francia, y Gran Bretaña decidió adoptar la vela internacional representada por las lámparas de filamento de carbono. Alemania, al mismo tiempo, se quedó con la vela Hefner, que se define por una norma de la llama, y equivale a unos nueve décimas partes de una vela internacional. Pero un estándar basado en lámparas incandescentes, y por consiguiente depende de su estabilidad, nunca han sido plenamente satisfactorios y por lo tanto podría ser sólo provisional, por el otro lado, las

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propiedades de un cuerpo negro proporcionado una solución teóricamente perfecta y, tan pronto como 1933, el principio se adoptó que las nuevas unidades fotométricas se basa en la emisión luminosa de un cuerpo negro a la temperatura de congelación del platino (2045 K).

Las unidades de intensidad luminosa sobre la base de la llama o incandescencia estándares incandescentes en uso en varios países antes de 1948 fueron sustituidos inicialmente por la "nueva vela" basado en la luminancia de un radiador de Planck (un cuerpo negro) a la temperatura de solidificación del platino. Esta modificación había sido preparado por la Comisión Internacional de Alumbrado (CIE) y por el CIPM antes de 1937, y fue promulgada por el CIPM en 1946. Fue ratificada en 1948 por la 9 ª, que adoptó un nuevo nombre internacional de esta unidad, la candela (símbolo cd), en 1967 la CGPM 13 dio una versión modificada de la definición de 1946.

En 1979, debido a las dificultades experimentales en la realización de un radiador de Planck a altas temperaturas y las nuevas posibilidades ofrecidas por la radiometría, es decir, la medición de la potencia de radiación óptica, la CGPM 16a (1979) adoptó una nueva definición de la candela:

La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y cuya

intensidad energética en esa dirección de watt 1/683 por estereorradián.

(página 17)

Breve historia del SI

La creación del sistema métrico decimal en el momento de la Revolución Francesa y la posterior deposición de dos normas de platino que representan el metro y el kilogramo, el 22 de junio de 1799, en los Archivos de la República en París puede ser visto como el primer paso en el desarrollo del actual Sistema Internacional de Unidades.

En 1832, Gauss promovió fuertemente la aplicación de este Sistema Métrico, junto con la segunda se define en la astronomía, como un sistema coherente de unidades para las ciencias físicas. Gauss fue el primero en hacer mediciones absolutas de fuerza magnética de la Tierra en términos de un sistema decimal basado en las tres unidades mecánicas milímetro, gramo y segundo, respectivamente, la longitud de las cantidades, la masa y el tiempo. En años posteriores, Gauss y Weber amplió estas medidas para incluir a los fenómenos eléctricos

Estas aplicaciones en el campo de la electricidad y el magnetismo se desarrollaron en la década de 1860 bajo el liderazgo activo de Maxwell y Thomson a través de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia (BAAS). Se formuló la necesidad de un sistema coherente de unidades con las unidades de base y las unidades derivadas. En 1874 la BAAS introdujo el sistema CGS, un sistema tridimensional de la unidad coherente, basada en las tres unidades mecánicas centímetro, el gramo y el segundo, utilizando los prefijos que van desde micro a mega para expresar submúltiplos decimales y múltiplos. El siguiente desarrollo de la física como una ciencia experimental se basa en gran medida en este sistema.

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Los tamaños de las unidades CGS coherentes en los campos de la electricidad y el magnetismo, demostró ser un inconveniente es así, en la década de 1880, la BAAS y el Congreso Eléctrico Internacional, predecesora de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), aprobó un conjunto mutuamente coherente de la unidades prácticas. Entre ellos estaban el ohm para la resistencia eléctrica, la tensión de fuerza electromotriz y el amperio de corriente eléctrica.

Después del establecimiento de la Convención del Metro de mayo, 20 de 1875, el CIPM se concentró en la construcción de nuevos prototipos que toman el metro y el kilogramo como las unidades básicas de longitud y masa. En 1889 la CGPM sancionó primero de los prototipos internacionales para el metro y el kilogramo. Junto con el segundo astronómico como unidad de tiempo, estas unidades constituyen un sistema tridimensional unidad mecánica similar al sistema CGS, pero con la base del medidor unidades, kilogramo y segundo.

En 1901 Giorgi mostró que es posible combinar las unidades mecánicas de este sistema metro-kilogramo-segundo con las unidades eléctricas prácticas para formar un único y coherente de cuatro dimensiones del sistema mediante la adición a las tres unidades de base, una unidad base de un cuarto eléctrico la naturaleza, tales como el amperio o ohmios, y la reescritura de las ecuaciones que se producen en electromagnetismo en forma racionalizada llamada. La propuesta de Giorgi abrió el camino a una serie de nuevos desarrollos.

Después de la revisión de la Convención del Metro por la CGPM sexto en 1921, que amplió el alcance y las responsabilidades del BIPM a otros campos de la física, y la posterior creación de la CCE (ahora CCEM) por la CGPM séptimo en 1927, la propuesta de Giorgi fue discutida a fondo por el CEI y las organizaciones internacionales IUPAP y otros. Esto llevó a la CCE a recomendar, en 1939, la adopción de un sistema de cuatro dimensiones basado en el metro, kilogramo, segundo y amperio, una propuesta aprobada por el ClPM en 1946.

A raíz de una investigación internacional por el BIPM, que comenzó en 1948, la 10 ª CGPM, en 1954, aprobó la introducción del amperio, el kelvin y la candela como unidades de base, respectivamente, para corriente eléctrica, temperatura termodinámica e intensidad luminosa. El Sistema de nombre de Internacional de Unidades (SI) se le dio al sistema por la 11 ª CGPM en 1960. En la 14a CGPM en 1971 la versión actual de la IS se completó mediante la adición del mol como unidad base para la cantidad de sustancia, con lo que el número total de unidades de base a siete.

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