SISTEMA DE MEDIDAS

SISTEMAS DE MEDIDAS.

La medición es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud. Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores. Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Ingles, Sistema Internacional, o Sistema Decimal. Al resultado de medir lo llamamos Medida. Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos. Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algún tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental que se pueda cometer. La medida o medición es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así si deseamos medir la distancia de un punto "A" a un punto "B", y disponemos del instrumento que nos permite realizar la medición.

SISTEMA MÉTRICO DECIMAL.

Delambre y Mechain diseñaron un sistema de medidas universal estándar que pudiera ser aceptado por todos los países del mundo, para unificar el comercio.

El  S.M.D. Toma nombre de su unidad de longitud, el metro. El SMD fue introducido y adoptado legalmente en Francia en la década de 1790, y adoptado después como sistema común de pesos y medidas por la mayoría de los países Europeos. El  SMD se usa en todo el mundo, exceptuando Inglaterra y Estados Unidos que no adoptaron este sistema, para trabajos científicos. 

En 1900, el sistema métrico se había ampliado para convertirse en el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo), en el que la unidad de masa no era el gramo sino el kilogramo, y que incluía además la unidad de tiempo, el segundo. Más tarde se añadió una unidad electromagnética, el amperio, para formar el sistema MKSA (metro-kilogramo-segundo-amperio).  

Como en la ciencia se necesitaban unidades más pequeñas, también se empleaba el sistema CGS o cegesimal (centímetro-gramo-segundo). La unidad de volumen se definió inicialmente como 1 decímetro cúbico, pero en 1901 se redefinió como el volumen ocupado por un kilogramo de agua a 4 ºC de temperatura y una presión de 760 mm de mercurio (760 mm/Hg).

En 1964 se volvió a la definición original. Para expresar múltiplos decimales de las unidades del sistema métrico, y se emplea una serie de prefijos griegos, mientras que para expresar fracciones decimales se utilizan otros prefijos latinos.   El Sistema Internacional de unidades adoptó esos prefijos y añadió otros,  En Gran Bretaña, Estados Unidos y muchos otros países angloparlantes todavía se emplean pulgadas, pies, millas, libras o galones como unidades comunes para medir longitudes, pesos y volúmenes. Sin embargo estas unidades tradicionales están legalmente basadas en patrones métricos.

La unidad de las medidas de longitud es el metro (m). Los múltiplos del metro se forman anteponiéndole las palabras griegas Miria, Kilo, Hecto, Deca respectivamente. A los submúltiplos se les antepone las palabras griegas también como deci, cent, mili. Dichas medidas aumentan y disminuyen de diez  en diez.

Veamos unos ejemplos de los múltiplos, submúltiplos, y medidas industriales del  S.M.D.

TABLA DE CONVERSION.

Miria metro	Kilo metro	Hecto metro	Deca metro	Metro m	deci metro	centi metro	mili metro	Decimas de milímetro	Centésimas de milímetro	Milésimas de milímetro
Mm	Km	Hm	Dm	m	dm	cm	mm	0,1mm	0,01mm	0,001mm

MEDIDAS AGRARIAS.

Las medidas de  superficie aplicadas a la medición de tierras se conocen como medidas agrarias y su unidad es el área que equivale a un DMy se representa abreviadamente con la letra (á). Su múltiplo es la hectárea (ha) que equivale al Hm y su submúltiplo es la centiárea (cá) que equivale a un m

MEDIDAS DE VOLUMEN.

Su unidad es el metro cubico, que es un cubo con arista de un metro lineal, y se representa abreviadamente por la letra mSus medidas aumentan o disminuyen de mil en mil.

   

MEDIDAS DE CAPACIDAD.

Su unidad de medida es el litro, cuya capacidad es igual a un dm Sus medidas aumentan o disminuyen de diez en diez, lo múltiplos y submúltiplos son.

            

MEDIDAS DE PESO.

Su unidad de medida es el gramo, que es el peso de la masa de un centímetro cubico de agua destilada, pesado en el vacio, a la temperatura de 4º centígrados y se representa con la letra (g). Dado que un decímetro cubico de agua destilada contiene 1.000cmde agua destilada, se nombro kilogramo al peso de la masa de 1 dm de agua destilada. Las medidas de peso aumentan y disminuyen de diez en diez.

      

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S.I.)

El Sistema Internacional de Unidades, 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, en la grafica se observa los países que hoy en día no aceptan el S.I.

El S.I. también es conocido como «sistema métrico», especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. El S.I. es el nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (celebrada en París en 1960) para un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, es decir, las unidades derivadas se expresan como productos y cocientes de unidades fundamentales y otras unidades derivadas, sin la introducción de factores numéricos.

Esto hace que algunas unidades resulten demasiado grandes para el uso habitual y otras sean demasiado pequeñas. Por eso se adoptaron y ampliaron los prefijos desarrollados para el sistema métrico.

Se emplean tanto con unidades fundamentales como derivadas. Algunos ejemplos son: milímetro (mm), kilómetro/hora (km/h), megavatio (MW) o picofaradio (pF).

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 intercambibilidad. 

Desde el 2006 se está unificando el S.I. 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 DEL S.I.

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:

MEDIDA	MAGNITUD	SIMBOLO
Longitud	metro	m
Masa	Kilogramo	Kg
Intensidad luminosa	Candela	Cd
Temperatura termodinámica	Grados Kelvin	K
Tiempo	Segundo	S
Corriente Eléctrica	Amperio	A
Conjunto de Sustancia	Mol	mol

MEDIDA LONGITUD (m). Con su magnitud el metro tiene su origen en el sistema métrico decimal.

Por acuerdo internacional, el metro patrón se había definido como la distancia entre dos rayas finas sobre una barra hecha de una aleación de platino e iridio y conservada en París. La conferencia de 1960 redefinió el metro como 1.650.763,73 longitudes de onda de la luz anaranjada-rojiza emitida por el isótopo criptón 86. El metro volvió a redefinirse en 1983 como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de segundo.

MEDIDA MASA (Kg). Cuando se creó el sistema métrico decimal, la magnitud, el kilogramo se definió como la masa de 1 decímetro cúbico de agua pura a la temperatura en que alcanza su máxima densidad (4,0 °C). Se fabricó un cilindro de platino que tuviera la misma masa que dicho volumen de agua en las condiciones especificadas. Después se descubrió que no podía conseguirse una cantidad de agua tan pura ni tan estable como se requería.  Por eso el patrón primario de masa pasó a ser el cilindro de platino, que en 1889 fue sustituido por un cilindro de platino-iridio de masa similar. En el SI el kilogramo se sigue definiendo como la masa del cilindro de platino-iridio conservado en Paris.

MEDIDA INTENSIDAD LUMINOSA (Cd). Con su magnitud, la candela, se definió en 1948 como 1/60 de la luz radiada por un centímetro cuadrado de un cuerpo negro —un emisor perfecto de radiación— a la temperatura de solidificación normal del platino. En 1979, la Conferencia Internacional de Pesas y Medidas modificó esa definición: “La candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 × 10¹² Hz y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 vatios por estereorradián (W/sr)”.

MEDIDA TEMPERATURA. TERMODINÁMICA (K).  Se basó en una temperatura fija, la del punto triple del agua. Corresponde a la temperatura y presión a las que sus formas sólida, líquida y gaseosa están en equilibrio. Se asignó un valor de 273,16 K, (la letra K no se le antepone el cero) a la temperatura del punto triple del agua, mientras que el punto de congelación del agua a presión normal se tomó como 273,15 K, que equivalen exactamente a 0 °C en la escala de temperaturas de Celsius.

MEDIDA TIEMPO (S). Durante siglos el tiempo se ha venido midiendo en todo el mundo a partir de la rotación de la Tierra. La magnitud el Segundo, es la unidad de tiempo, se definió en un principio como 1/86.400 del día solar medio, que es el tiempo de una rotación completa de la Tierra sobre su eje en relación al Sol. Sin embargo, los científicos descubrieron que la rotación de la Tierra no era lo suficientemente constante para servir como base del patrón de tiempo. Por ello, en 1967 se redefinió el segundo a partir de la frecuencia de resonancia del átomo de cesio, es decir, la frecuencia en que dicho átomo absorbe energía. Ésta es igual a 9.192.631.770 Hz (hercios, o ciclos por segundo). El segundo es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles energéticos hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

CORRIENTE. ELÉCTRICA (A). Con su magnitud el Amperio, unidad básica de intensidad, cuyo símbolo es la letra A, llamada así en honor al físico francés del siglo XIX ANDRÉ MARIE AMPÈRE. En el Sistema Internacional de unidades el Amperio se define como la intensidad de una corriente constante que, si se mantiene en dos conductores paralelos rectos de longitud infinita, de sección despreciable, y se sitúan a un metro de distancia en el vacío, generan una fuerza de 2×10^-7 Newtons  por metro de longitud.

CONJUNTO DE  SUSTANCIA (mol). Siendo la magnitud el Mol, unidad básica del Sistema Internacional de unidades, definida como la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas) como átomos hay en 0,012 kg (12 g) de carbono 12. Esa cantidad de partículas es aproximadamente de 6,0221 × 10²³, el llamado número de Avogadro (investigar). Por tanto, un mol es la cantidad de cualquier sustancia cuya masa expresada en gramos es numéricamente igual a la masa atómica de dicha sustancia.

PRESIÓN (P).  Es una fuerza aplicada a una superficie o distribuida sobre ella. La presión "P" ejercida por una fuerza "F" y distribuida sobre un área "A" se define mediante la relación.

P = F / A

La presión podrá expresarse en muy diversas unidades, tales como: kg/cm², psi, cm de columna de agua, pulgadas o cm de Hg (Mercurio), bar y como ha sido denominada en términos internacionales, en Pascales (Pa), como la medida estándar según la 3ra Conferencia General de la Organización de Metrología Legal.

Dado que el Pascal (Newton/m²), es la unidad estándar, las equivalencias de las demás medidas las expresaremos en función de esta medida, a continuación:

1 Pa =	0,00014 psi
1 Pa =	0,0039 pulgadas de agua
1 Pa =	0,00029 pulgadas de Hg
1 Pa =	0,987x10-5 Atmf
1 Pa =	0,102x10-4 kg/cm2
1 Pa =	0,01 cm de agua
1 Pa =	0,0075 mm de Hg
1 Pa =	10-5 Bar

SISTEMA INGLES Ó ANGLOAMERICANO (PULGADA, E.U.  U.K.)

En Gran Bretaña, Estados Unidos, y muchos otros países angloparlantes todavía se emplean pulgadas, pies, millas, libras o galones como unidades comunes para medir longitudes, pesos y volúmenes. Sin embargo estas unidades tradicionales están legalmente basadas en patrones métricos.

Es un sistema distinto al sistema métrico decimal (que es el más exacto que se conoce). La pulgada es una medida Inglesa, que es la duodécima (12) parte del pie y equivale a 25, 4  mm. Donde el pie y la pulgada son las unidades básicas, de este sistema de medidas, lo podemos subdividir en fracciones ordinarias, y decimales.  En el mundo los únicos países que utilizan estas medidas son Estados Unidos, y Gran Bretaña, con influencias en  otros países industrializados. En nuestro país no tenemos un sistema definido por lo cual usaremos el más apropiado al trabajo, y por lo tanto tenemos que medir en pulgadas y milímetros. Según el origen de las maquinas que trabajaremos, también será la denominación de medidas, herramientas, y equipos acordes a todo el trabajo.

MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS  DEL SISTEMA INGLESES.

MILLA    =   63.360”  =  5.249”

YARDA   =  36”   =     3’

PIE   =   12”

PULGADA” =    1”   

FRACCIONES ORDINARIAS

2/2, 4/4, 8/8, 16/16, 32/32, 64/64, 128/128

FRACCIONES DECIMALES

3/10 - (0,3) - 5/100 - (0,05) - 25/1000 – (0,025).

1 MILLA = 1.760 YARDAS = 5.280 PIES = 63.360 PULGADAS

1’’	PULGADA (in)	1’’	MILIMETRO	25.4
1’	PIE (Ft)	12’’	CENTIMETRO	30.48
1	YARDA (Yrd)	36’’	METRO	0.914
1	MILLA	63.360’’	KILOMETRO	1.609

Por lo general lo que más utilizaremos en este sistema serán las pulgadas, y las milésimas de pulgada.

El calibrador o pie de rey que viene con ambos sistemas de medidas; (métrico e ingles), será La herramienta que traeremos en nuestro modulo sobre medidas en base a la metrología dimensional.

1.-  MEDIDADS LINEALES.

Las más conocidas por nosotros los latinos son las millas, yardas, pies, y pulgada.

                                1 Milla     =     8 furlongs   =   1.609 Km

1 furlong     =     40 poles

          1 pole     =     5.5 yardas

                    1 yarda     =     3 pies   =   0.914 m

              1 pie     =     12 pulgadas

1 pulgada     =     25.4 mm

2.-  MEDIDAS DE SUPERFICIE.

1 milla     =     640 ácres

                              1 acre     =     160 rods   =   4046.8 m

          1 rod     =     30 ¼  yardas

                                                               1 yarda     =     9 pies

                                                                    1 pie     =     144

3.-  MEDIDAS DE CAPACIDAD.

PARA LIQUIDOS.

    1 galón     =     4 cuartos

 1 cuarto     =     2 pintas

1 pinta     =     4 gills

PARA ARIDOS.

1 bushel     =     4 pecks

      1 peck     =     8 cuartos

1 cuarto     =     2 pintas

4.-  MEDIDAS CUBICAS.

1cord     =     128 pies  

                                                             1 yarda     =     27 pies

    1 pie     =     1728 pulg

5.-  MEDIDAS DE PESO.

Pesos avoirdupois para toda clase de artículos menos el oro y la plata.

1ton     =     20 qq  

       1 qq     =     100 libras

                      1 libra     =     16 onzas   =   453.6 g

     1 onza     =     16 dracmas

Pesos troy para oro, plata, y piedras preciosas.

            1 Libra troy     =     12 onzas   =   373.24 g

                                                          1 onza troy      =     20 pennyweights

                                                    1 pennyweights     =     24 granos

Pesos para medicina y farmacia.

                   1 libra     =     12 onzas   =   373.24 g

1 onza     =     8 dracmas

                                                            1 dracma     =     3 escrúpulos

                                                         1 escrúpulo     =     20 granos

Para pesar carbón en las minas y otros artículos pesados se usa la tonelada larga 2240 libras Inglesas, que equivale a 1016 Kg, y en este caso el quintal tiene 112 libras.

Veamos unas tablas de conversión de medidas del sistema angloamericano, al sistema métrico decimal, ya que en determinados momentos nos serán útiles en nuestros quehaceres.

 Todo pasa; solo la serenidad perdura siempre