Diferencia entre revisiones de «Sistema Internacional de Unidades»
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[[Archivo:Non-Metric_User.svg|thumb|right|350px|Se destaca en rojo los tres únicos paises que no han adoptado el Sistema Internacional de Unidades como prioritario o único en su legislación; [[Birmania]], [[Liberia]] y [[Estados Unidos]].]]
El '''Sistema Internacional de Unidades''' (abreviado '''SI''' del [[idioma francés|francés]]: ''Le Système International d'Unités''), también denominado '''Sistema Internacional de Medidas''', es el nombre que recibe el [[sistema de unidades]] que se usa en la mayoría de los países y es la forma actual del [[sistema métrico decimal]]. El SI también es conocido como «sistema métrico», especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en [[1960]] por la [[Conferencia General de Pesos y Medidas]], que inicialmente definió seis unidades físicas básicas. En [[1971]] se añadió la séptima unidad básica, el [[mol]].
Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del Sistema Internacional, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. La única excepción es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que está definida como «la masa del prototipo internacional del kilogramo» o aquel cilindro de [[platino]] e [[iridio]] almacenado en una caja fuerte de la [[Oficina Internacional de Pesos y Medidas]].
Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que están referidas a través de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. Esto permite alcanzar la equivalencia de las medidas realizadas por instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares apartados y por ende asegurar, sin la necesidad de ensayos y mediciones duplicadas, el cumplimiento de las características de los objetos que circulan en el [[comercio internacional]] y su [[intercambiabilidad]].
Desde el 2006 se está unificando el SI con la norma [[ISO 31]] para formar el [[Sistema Internacional de Magnitudes]] (ISO/IEC 80000). Hasta mayo del 2008 ya se habían publicado 7 de las 14 partes de las que consta.
== Unidades básicas ==
{{AP|Unidades básicas del SI}}
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas. Son las unidades utilizadas para expresar las [[magnitudes físicas]] definidas como básicas, a partir de las cuales se definen las demás:
{|class="wikitable" border="1"
|-
!Magnitud física básica
!Símbolo dimensional
!Unidad básica
!Símbolo de la Unidad
!Observaciones
|-
|[[Longitud (física)|Longitud]]
|L
|[[metro]]
|m
|Se define fijando el valor de la [[velocidad de la luz]] en el vacío
|-
|[[Tiempo]]
|T
|[[segundo]]
|s
|Se define fijando el valor de la frecuencia de la transición hiperfina del átomo de [[cesio]].
|-
|[[Masa]]
|M
|[[kilogramo]]
|kg
|Es la masa del «cilindro patrón» custodiado en la [[Oficina Internacional de Pesos y Medidas]], en [[Sèvres]] ([[Francia]]).
|-
|[[Intensidad de corriente eléctrica]]
|I
|[[amperio]]
|A
|Se define fijando el valor de constante magnética.
|-
|[[Temperatura]]
|Θ
|[[kelvin]]
|K
|Se define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
|-
|[[Cantidad de sustancia]]
|N
|[[mol]]
|mol
|Se define fijando el valor de la masa molar del átomo de carbono-12 a 12 gramos/mol. Véase también [[número de Avogadro]]
|-
|[[Intensidad luminosa]]
|J
|[[candela]]
|cd
|Véase también conceptos relacionados: [[lumen]], [[lux]] e [[iluminación física]]
|-
|}
</center>
Las unidades básicas tienen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión «kilo» indica ‘mil’ y, por lo tanto, 1 km son 1000 m, del mismo modo que «mili» indica ‘milésima’ y, por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.
=== Nota sobre el kilogramo ===
{{VT|Kilogramo}}
Es la única unidad básica con un prefijo multiplicativo, lo que induce a error, pues se puede interpretar que la unidad básica es el [[gramo]]. Es también la única unidad que se sigue definiendo en términos de un objeto patrón, por las dificultades que presenta definirlo mediante un experimento, de modo semejante a como se hace en las demás, aunque se han propuesto varios métodos.
=== Definiciones de las unidades básicas ===
* [[Metro]] (m). Unidad de [[Unidades de longitud|longitud]].
:Definición: un metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la [[Velocidad de la luz|luz]] durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
* [[Kilogramo]] (kg). Unidad de [[masa]].
:Definición: un kilogramo es una masa igual a la de un cilindro que se encuentra en la [[Oficina Internacional de Pesos y Medidas]], en Sèvres; Francia.
* [[Segundo]] (s). Unidad de [[tiempo]].
:Definición: 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.
* [[Amperio|Ampere o amperio]] (A). Unidad de [[intensidad de corriente eléctrica]].
:Definición: un amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos [[Conductor eléctrico|conductores]] paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el [[Vacío (física)|vacío]], produciría una fuerza igual a 2•10<sup>-7</sup> newton por metro de longitud.
* [[Kelvin]] (K). Unidad de [[temperatura termodinámica]].
:Definición: un kelvin es la temperatura termodinámica correspondiente a la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del [[punto triple]] del agua.
* [[Mol]] (mol). Unidad de [[cantidad de sustancia]].
:Definición: un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como [[átomo]]s hay en 0,012 kilogramos de [[carbono]] 12. Cuando se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser átomos, [[molécula]]s, [[ión|iones]], [[electrón|electrones]] u otras [[Física de partículas|partículas]] o grupos especificados de tales partículas.
* [[Candela]] (cd). Unidad de [[intensidad luminosa]].
:Definición: una candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540•10<sup>12</sup> [[hercio]]s y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 [[vatio]]s por [[estereorradián]].
== Unidades derivadas ==
{{AP|Unidades derivadas del SI}}
Con esta denominación se hace referencia a las unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como básicas.
El concepto no debe confundirse con los múltiplos y submúltiplos, los que son utilizados tanto en las unidades básicas como en las unidades derivadas, sino que debe relacionarse siempre a las magnitudes que se expresan. Si estas son longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia o intensidad luminosa, se trata de una magnitud básica, y todas las demás son derivadas.
=== Ejemplos de unidades derivadas ===
* Unidad de volumen o [[metro cúbico]], resultado de combinar tres veces la longitud, una de las magnitudes básicas.
* Unidad de [[densidad]] o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar la masa (magnitud básica) con el volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cúbico y no tiene nombre especial.
* Unidad de [[fuerza]], magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza=masa × aceleración). La masa es una de las magnitudes básicas pero la aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg • m • s<sup>-2</sup>) es derivada. Esta unidad derivada tiene nombre especial, [[Newton (unidad)|newton]].<ref> Precisamente esta es una de las mejoras que ha hecho el SI respecto a sistemas métricos antiguos, puesto que antes coincidían las unidades de masa y peso (o fuerza): el [[kilogramo]]. En ciencia se utilizaba el [[kilopondio]] o el kilogramo fuerza para el peso, pero era fácil confundirlas con la unidad de masa y, de hecho, en la vida corriente se siguen identificando (al pesar en las compras, en la práctica se están usando kilopondios).</ref>
* Unidad de [[energía]], que por definición es la fuerza necesaria para mover un objeto en una distancia de un metro, es decir fuerza por distancia. Su nombre es el [[julio (unidad)]] (joule en inglés) y su símbolo es J. Por tanto, J=N • m.
En cualquier caso, siempre es posible establecer una relación entre las unidades derivadas y las básicas mediante las correspondientes ecuaciones dimensionales.
=== Definiciones de las unidades derivadas ===
==== Unidades con nombre especial ====
* [[Hercio|Hertz o hercio]] (Hz). Unidad de [[frecuencia]].
:Definición: un hercio es un ciclo por cada segundo.
: <math>\mathrm{Hz=\frac{1}{s}}</math>
* [[Newton (unidad)|Newton]] (N). Unidad de [[fuerza]].
:Definición: un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una [[aceleración]] de 1 [[metro|m]]/[[segundo|s<sup>2</sup>]] a un objeto cuya [[masa]] es de 1 [[kilogramo|kg]].
:<math>\mathrm{N=\frac{m\cdot kg}{s^2}}</math>
* [[Pascal (unidad de presión)|Pascal]] (Pa). Unidad de [[presión]].
:Definición: un pascal es la [[presión]] que ejerce una [[fuerza]] de 1 [[newton (unidad)|newton]] sobre una superficie de 1 [[metro cuadrado]] normal a la misma.
:<math>\mathrm{Pa=\frac{N}{m^2}=\frac{kg}{s^2 \cdot m}}</math>
* [[Julio (unidad)|Joule o julio]] (J). Unidad de [[energía]], [[trabajo (física)|trabajo]] y [[calor]].
:Definición: un julio es el trabajo producido por una fuerza de 1 newton, cuyo punto de aplicación se desplaza 1 metro en la dirección de la fuerza. En términos eléctricos, un julio es el trabajo realizado por una [[diferencia de potencial]] de 1 [[voltio]] y con una [[Intensidad de corriente eléctrica|intensidad]] de 1 [[amperio]] durante un tiempo de 1 [[segundo (unidad de tiempo)|segundo]].
:<math>\mathrm{J=N\cdot m=\frac{kg\cdot m^2}{s^2}}</math>
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