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UNIDADES DE MEDIDA
En la vida científica ha de medirse todo. En serio, TODO. Y con las grandes mediciones vienen grandes responsabilidades: la responsabilidad de reportar el dato con las unidades de medida adecuadas. Cuando me refiero a unidades de medida en ciencia me refiero a esas letritas que escribimos luego de una magnitud. Por ejemplo, cuando hacemos la medida de una distancia sería raro que reportáramos algo como: “55”. Obvio, la pregunta sería: “¿55 qué?”. En ciencia necesitamos conocer las unidades en que una medida fue hecha.
El número medido se llama magnitud y la indicación de que tipo de magnitud estamos hablando (metros, litros, guayabas, peras, segundos, horas, etc.) se llaman unidades.
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implicaciones legales y se puede perder o ganar una demanda por el simple hecho de no usar el Sistema de Unidades oficial.Evaluemos la siguiente imagen en una de las calles de la ciudad de San José de Costa Rica. Se puede leer claramente “K P H 70”. Algunos entendidos dirán que la información vial que transmite esta carretera es “Velocidad máxima 70 kilómetros por hora”. Yo digo que ahí solo escribieron K P H 70 y no significa nada pues de acuerdo al Sistema Internacional de Unidades, para indicar velocidad se usa la unidad de distancia metro (m, km, Tm) como numerador y la unidad de tiempo (s, h) en el denominador de una fracción. Masticado y en buen español: kilómetro por hora se escribe km/h. NO se escribe KPH. De hecho, si les pusieran una multa por exceso de velocidad y el oficial de tránsito escribe algo como "el conductor viajaba a 95 kph en zona de 70 kph", dicha multa queda invalidada y ustedes pueden apelar invocando el Artículo No. 2 de la Ley 5292: Uso Exigido del Sistema Internacional de Unidades con fecha del 9 de agosto de 1973. Me imagino al oficial de tránsito con una cara de frustración diciéndole al juez de tránsito: "No sabía, si tan solo hubiese un reglamento técnico donde me expliquen eso." Claro, ¿Un reglamento técnico como el del MEIC RTCR 443:2010?
Unidades del Sistema Internacional (SI)
Existen 7 unidades fundamentales para el Sistema Internacional de Unidades las cuales son las siguientes.
1. Metro (m): La longitud que recorre la luz en el vacío en un segundo. La velocidad de la luz es una constante (299 792 458 m/s), no se necesita un patrón físico para el metro.
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radiación correspondiente a la transición hiperfina en el estado basal del átomo de Cesio 133.3. Amperio (A): Es la corriente la cual mantenida de forma constante entre dos conductores de longitud infinita con una sección trasversal circular despreciable ubicados de forma paralela a 1 metro de distancia en el vacío produciría entre estos conductores una fuerza igual a 0.0000002 Newton por metro de longitud.
4. Kelvin (K): Es la temperatura termodinámica que corresponde a la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (7)
5. Mol (mol): Es la cantidad de sustancia que tiene un sistema el cual contiene tantas partículas como átomos presentes en 0.012 kg de Carbono 12.
6. Candela (cd): Es la intensidad lumínica, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática a una frecuencia de 540 x 10¹² Hertz y que tiene una intensidad de radiación en dicha dirección de 1/683 watt por estereorradián.
7. Kilogramo (kg): Es la masa igual a la del prototipo de kilogramo internacional (IPK).
Notemos que el SI no es lo mismo que el Sistema Métrico Decimal. El Sistema Métrico Decimal de unidades de medidas es un sistema de pesas y medidas que tiene como base el metro y el kilogramo en el cual las unidades de una misma naturaleza son múltiples o divisores de diez con respecto a la unidad principal de cada clase. Este sistema no incluye a las otras unidades fundamentales que citamos arriba las cuales si fueron incluidas en el Sistema Internacional de Unidades (SI) y es la razón por la cual este último fue luego adoptado por todos los países del mundo a excepción de tres de ellos: Estados Unidos, Liberia y Birmania.
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debe escribir mtr o mts. ¡NUNCA! En el caso del segundo su símbolo es una sminúscula. ¡Nunca escriban seg o segs! Y como petición fundamental, el kilogramo tiene su símbolo kg, k minúscula acompañando una g minúscula... ¡Minúsculas! ¡Nunca escriban Kg! Eso significa: Kelvin gramo.
Unidades Derivadas y Manejo de Unidades
De las unidades fundamentales se pueden derivar otras unidades. Estas son llamadas unidades derivadas y tanto en el reglamento técnico como en la página del Bureau
Int ernat ional des Poids et Mesures pueden conocer cuáles son estas unidades
derivadas que surgen de operaciones de multiplicación o división de las unidades fundamentales. A continuación se muestran ejemplos de las más comunes.
Tabla 1. Unidades derivadas más comunes en el Sistema Internacional de Unidades
Magnitud Medida Nombre de la Unidad Símbolo
Superficie Metro cuadrado
Volumen Metro cúbico
Velocidad Metro por segundo ⁄
Aceleración Metro por segundo cuadrado ⁄
Número de onda 1 por metro ⁄
Densidad Kilogramo por metro cúbico ⁄
Volumen específico Metro cúbico por kilogramo
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Tabla 1 (continuación). Unidades derivadas más comunes en el Sistema Internacional de UnidadesMagnitud Medida Nombre de la Unidad Símbolo
Densidad de corriente
Ampere por metro cuadrado ⁄
Concentración de sustancia
Mol por metro cubico ⁄
Existen en el SI otros símbolos que se les conoce como Unidades Especiales. Son unidades que son derivadas de las unidades fundamentales pero que han recibido nombres y símbolos especiales. Por ejemplo, pensemos en la definición de fuerza otorgada por Isaac Newton.
⃗ ⃗
(1)Analizando las unidades observamos que el resultado es multiplicar la unidad fundamental de masa, el kilogramo (kg), por la unidad derivada de aceleración, metro por segundo cuadrado ( ⁄ ) esto nos da como resultado kg m/s2. Esta
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Tabla 2. Unidades Especiales más comunes usadas en el Sistema Internacional de Unidades.Magnitud Medida Combinación de Unidades Nombre Símbolo
Fuerza ⁄ Newton N
Trabajo o Energía Julio
Potencia ⁄ Watt
Tensión Eléctrica ⁄ Voltio
Carga eléctrica Culombio
Ángulo Plano ⁄ Radián rad
Resistencia eléctrica ⁄ Ohmio
Temperatura --- Grado
Celsius
Presión ⁄ Pascal
Frecuencia Hertzio
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Tabla 3. Unidades adoptadas por el Sistema Internacional de UnidadesMagnitud Nombre Símbolo Derivado de SI
Tiempo Minuto
Tiempo Hora
Tiempo Día
Volumen Litro
Masa Tonelada
Energía Electronvolt
Presión Bar
Presión mm de Mercurio
Longitud Angström
Fuerza Dina
Energía Ergio
Masa Unidad de Masa Atómica
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ciencia… Sin embargo, dado la proliferación de su uso en Nutrición es importante conocer los factores de conversión de las calorías a Julios y su uso en la jerga del profesional en Nutrición.Tabla 4. Unidades de energía usadas en Nutrición y su equivalencia en SI
Nombre Símbolo Equivalencia SI
Caloría
Kilocaloría
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Tabla 5. Múltiplos comunes usados en el SI para expresar cantidades grandes y sus prefijosMúltiplo o Factor Nombre Prefijo Símbolo del Prefijo
1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 1024 yotta Y
1 000 000 000 000 000 000 000 = 1021 zetta Z
1 000 000 000 000 000 000 = 1018 exa E
1 000 000 000 000 000 = 1015 peta P
1 000 000 000 000 = 1012 tera T
1 000 000 000 = 109 giga G
1 000 000 = 106 mega M
1 000 = 103 kilo k
100 = 102 hecto h
10 = 101 deca da
Con estos múltiplos y prefijos se nos facilita la escritura de magnitudes grandes y números inmanejables. Pensemos en que medimos la distancia de la Tierra a la Luna, dicha distancia es de 363 104 000 m. Para expresar esta magnitud en kilómetros, tenemos que factorizar un factor de 1 000 (10³) del número como se muestra en la siguiente figura. Mucho cuidado con la coma decimal la cual se desplaza de forma acorde para que la magnitud siga teniendo el mismo significado.
363 104 000
= 363 104
= 363,104
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llevan un patrón parecido con la curiosidad de que se usan potencias negativas.Tabla 6. Múltiplos comunes usados en el SI para expresar cantidades pequeñas y sus prefijos
Múltiplo o Factor Nombre Prefijo Símbolo del Prefijo
0,1 = 10-1 deci d
0,01 = 10-2 centi c
0,001 = 10-3 mili m
0,000 001 = 10-6 micro μ
0,000 000 001 = 10-9 nano n
0,000 000 000 001 = 10-12 pico p
0,000 000 000 000 001 = 10-15 femto f
0,000 000 000 000 000 001 = 10-18 atto a
0,000 000 000 000 000 000 001 = 10-21 zepto z
0,000 000 000 000 000 000 000 001 = 10-24 yocto y
Con estos múltiplos y sus prefijos podemos transformar una magnitud muy pequeña en un número más manejable.
0,000 001 570
= 0,001 570
= 1,570
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5,6
42,195
Cuando se habla de un rango, por ejemplo, que una medida se encuentra entre un valor mínimo y un valor máximo se debe escribir la unidad de medida a ambas magnitudes. Por ejemplo
La distancia está entre 250
y 275
.
El v olumen es de 32
± 2
.
Nunca se debe dejar una magnitud sin unidad, por tanto, los siguientes ejemplos están mal escritos
El área del terreno está entre 45 y 50
La presión de la llanta es de 30 ± 1
El v oltaje de esta batería es de 12 V ± 1
Para los valores que involucran incertidumbres es posible y correcto encerrar los valores entre paréntesis y luego colocar la unidad de medida afuera de los paréntesis así como se muestra.
