Sistema métrico
Definición
El sistema métrico es un sistema decimal de medición adoptado internacionalmente. Está en uso generalizado, y donde se usa, es el único o más común sistema de pesos y medidas. Ahora se conoce como el Sistema Internacional de Unidades (SI). Se usa para medir cosas cotidianas, como la masa de un saco de harina, la altura de una persona, la velocidad de un automóvil y el volumen de combustible en su tanque. También se usa en la ciencia, la industria y el comercio.
En su forma moderna, consiste en un conjunto de unidades base electromecánicas que incluyen medidor de longitud, kilogramo de masa, segundo por tiempo y amperio como unidad eléctrica, y algunos otros que, junto con sus unidades derivadas, pueden medir cualquier cantidad útil . El sistema métrico también puede referirse a otros sistemas de unidades derivadas y base relacionadas definidas antes de mediados del siglo XX, algunas de las cuales todavía se usan de forma limitada en la actualidad.
El sistema métrico fue diseñado para tener propiedades que lo hacen fácil de usar y ampliamente aplicable, incluyendo unidades basadas en el mundo natural, proporciones decimales, prefijos para múltiplos y submúltiplos, y una estructura de unidades base y derivadas. También es un sistema coherente, lo que significa que sus unidades no introducen factores de conversión que no estén ya presentes en las ecuaciones relacionadas con las cantidades. Tiene una propiedad llamada racionalización que elimina ciertas constantes de proporcionalidad en las ecuaciones de la física.
Las unidades del sistema métrico, originalmente tomadas de las características observables de la naturaleza, se realizan ahora mediante fenómenos sintéticos, como la frecuencia de microondas de un reloj atómico de cesio que mide con precisión los segundos. Una unidad, el kilogramo, permanece definida en términos de un artefacto hecho por el hombre.
Si bien hay numerosas unidades derivadas nombradas del sistema métrico, como watt y lumen, otras cantidades comunes como la velocidad y la aceleración no tienen su propia unidad, pero se definen en términos de unidades base y derivadas existentes, como metros por segundo para velocidad.
Aunque existen otros sistemas de pesos y medidas actualmente o anteriormente extendidos, como el sistema imperial británico y el sistema habitual de pesos y medidas de los Estados Unidos, algunas o todas las unidades se definen ahora en términos del sistema métrico, como el pie de EE. UU. que ahora es una fracción decimal definida de un metro.
El sistema métrico también es extensible, y las nuevas unidades base y derivadas se definen según sea necesario en campos como la radiología y la química. La unidad derivada más reciente se agregó en 1999. Los cambios recientes se dirigen a la definición de unidades base en términos de constantes invariables de la física para proporcionar realizaciones más precisas de unidades para los avances en la ciencia y la industria.
Unidades
Unidades base
El sistema métrico moderno consta de cuatro unidades base electromecánicas que representan cuatro dimensiones fundamentales de medida: longitud, masa, tiempo y electromagnetismo. Las unidades son:
- el medidor de longitud
- kilogramo para masa
- segundo por tiempo
- amperio para el electromagnetismo
Juntos son suficientes para medir cualquier cantidad conocida, sin referencia a cantidades o fenómenos adicionales.
Se han definido tres unidades básicas suplementarias, pero éstas no son independientes, ya que pueden especificarse completamente en términos de las cuatro unidades base anteriores: el kelvin, una medida termodinámica; la candela, una medida de irradiancia; y la mole, que representa una cantidad de sustancia.
Unidades derivadas con nombres especiales
Actualmente hay 22 unidades derivadas con nombres especiales en el sistema métrico, que se definen en términos de unidades base u otras unidades derivadas nombradas.
Ocho de estas unidades son cantidades electromagnéticas:
- voltios, una unidad de potencial eléctrico
- ohm, una unidad de resistencia eléctrica
- tesla, una unidad de densidad de flujo magnético
- Weber, una unidad de flujo magnético
- farad, una unidad de capacitancia eléctrica
- henry, una unidad de inductancia eléctrica
- siemens, una unidad de conductancia eléctrica (la inversa de ohmios)
- culombio, una unidad de carga eléctrica
Cuatro de estas unidades son cantidades mecánicas:
- watt, una unidad de potencia mecánica o eléctrica
- newton, una unidad de fuerza mecánica
- joule, una unidad de energía mecánica, eléctrica o termodinámica
- Pascal, una unidad de presión
Cinco unidades representan medidas de radiación electromagnética:
- becquerel, una unidad de descomposición radiactiva
- sievert, una unidad de radiación ionizante absorbida
- gris, una unidad de radiación ionizante
- lux, una unidad de flujo luminoso
- lumen, una unidad de intensidad luminosa
Dos unidades son medidas de arcos circulares y superficies esféricas:
- Radian, una unidad de arco circular
- estereorradián, una unidad de superficie esférica
Tres unidades son misceláneas:
- grado Celsius, una unidad de temperatura termodinámica
- katal, una unidad de actividad catalítica (enzimática)
- hercios, una unidad de ciclos por segundo (inversa de la segunda)
Unidades auxiliares y accesorias
Aunque SI, según lo publicado por la CGPM, debería, en teoría, cumplir con todos los requisitos de comercio, ciencia y tecnología, ciertas unidades de medida tradicionales han adquirido posiciones establecidas dentro de la comunidad mundial. Para que esas unidades se usen consistentemente en todo el mundo, la CGPM catalogó dichas unidades en los cuadros 6 a 9 del folleto SI. Estas categorías son:
- Unidades no SI aceptadas para su uso con el Sistema Internacional de Unidades (Tabla 6) . Esta lista incluye la hora y el minuto, las medidas angulares (grados, minutos y segundos del arco) y las unidades métricas históricas [no coherentes], el litro, la tonelada y la hectárea (originalmente acordado por la CGPM en 1879)
- Las unidades no SI cuyos valores en unidades SI deben obtenerse experimentalmente (Tabla 7) . Esta lista incluye varias unidades de medida utilizadas en física atómica y nuclear y en astronomía como el dalton, la masa de electrones, el electrón voltio, la unidad astronómica, la masa solar y varias otras unidades de medida que están bien establecidas. , pero depende de cantidades físicas determinadas experimentalmente.
- Otras unidades no SI (Tabla 8) . Esta lista cataloga varias unidades de medida que se han utilizado internacionalmente en ciertas esferas bien definidas, incluida la barra para la presión, el ångström para la física atómica, la milla náutica y el nudo en la navegación.
- Unidades no pertenecientes al SI asociadas con el CGS y el sistema de unidades CGS-Gaussian (Tabla 9) . Esta tabla cataloga varias unidades de medida basadas en el sistema CGS y que datan del siglo XIX. Aparecen con frecuencia en la literatura, pero su uso continuado es desalentado por la CGPM.
Los símbolos SI para las unidades métricas están destinados a ser idénticos, independientemente del idioma utilizado, pero los nombres de las unidades son sustantivos comunes y usan el juego de caracteres y siguen las reglas gramaticales del idioma en cuestión. Por ejemplo, el símbolo de la unidad SI para el kilómetro es "km" en cualquier lugar del mundo, aunque la palabra del idioma local para el nombre de la unidad puede variar. Las variantes de idioma para el nombre de la unidad del kilómetro incluyen: chilometro (italiano), kilómetro (alemán), kilómetro (holandés), kilomètre (francés), χιλιόμετρο (griego), quilómetro / quilômetro (portugués), kilómetro (español) y километр (ruso) .
Las variaciones también se encuentran con la ortografía de los nombres de las unidades en los países que usan el mismo idioma, incluidas las diferencias en el inglés americano y la ortografía británica. Por ejemplo, el metro y el litro se usan en los Estados Unidos, mientras que el metro y el litro se usan en otros países de habla inglesa. Además, la ortografía oficial de EE. UU. Para el prefijo SI poco usado para diez es deka . En inglés americano, el término tonelada métrica es el uso normal, mientras que en otras variedades de inglés la tonelada es común. Gram también a veces se escribe gramme en países de habla inglesa distintos de los Estados Unidos, aunque este uso anterior está disminuyendo.
En SI, que es un sistema coherente, la unidad de poder es el "vatio", que se define como " un joule por segundo". En el sistema de medición habitual de los Estados Unidos, que no es coherente, la unidad de potencia es la "potencia", que se define como "550 pie-libras por segundo" (la libra en este contexto es la fuerza de la libra). De manera similar, ni el galón estadounidense ni el galón imperial tienen un pie cúbico o una yarda cúbica; el galón estadounidense tiene 231 pulgadas cúbicas y el galón imperial es 277.42 pulgadas cúbicas.
El concepto de coherencia solo se introdujo en el sistema métrico en el tercer cuarto del siglo XIX; en su forma original, el sistema métrico no era coherente, en particular, la litrerena de 0.001 my la de la tierra (de la cual deriva la hectárea) era de 100 m. Sin embargo, las unidades de masa y longitud se relacionaron entre sí a través de las propiedades físicas del agua, habiéndose diseñado el gramo como la masa de un centímetro cúbico de agua en su punto de congelación.
Realización de unidades
Las unidades base utilizadas en el sistema métrico deben ser realizables. Cada una de las definiciones de las unidades de base en SI está acompañada de una mise en pratique definida [realización práctica] que describe en detalle al menos una forma en que puede medirse la unidad base. Siempre que fue posible, las definiciones de las unidades base se desarrollaron de modo que cualquier laboratorio equipado con los instrumentos adecuados pudiera realizar un estándar sin depender de un artefacto en poder de otro país. En la práctica, tal realización se realiza bajo los auspicios de un acuerdo de aceptación mutua (MAA).
El medidor estándar se define como exactamente 1 / 299,792,458 de la distancia que viaja la luz en un segundo. La realización del medidor depende a su vez de la realización precisa del segundo. Existen métodos de observación astronómica y métodos de medición de laboratorio que se utilizan para realizar unidades del medidor estándar. Debido a que la velocidad de la luz ahora se define exactamente en términos del medidor, una medición más precisa de la velocidad de la luz no da como resultado una cifra más precisa para su velocidad en unidades estándar, sino una definición más precisa del medidor. La precisión de la velocidad de la luz medida se considera dentro de 1 m / s, y la realización del medidor está dentro de aproximadamente 3 partes en 1,000,000,000, o un orden de 10 partes.
El kilogramo está definido por la masa de un artefacto hecho por el hombre de platino-iridio que se encuentra en un laboratorio en Francia. Las réplicas hechas en 1879 en el momento de la fabricación del artefacto y distribuidas a los signatarios de la Convención del Metro sirven como estándares de masa de facto en esos países. Se han fabricado réplicas adicionales desde que se unieron países adicionales a la convención. Las réplicas están sujetas a validación periódica en comparación con el original, llamado IPK. Se ha puesto de manifiesto que el IPK o las réplicas o ambos se están deteriorando y ya no son comparables: han divergido en 50 μg desde la fabricación, así que figurativamente, la precisión del kilogramo no es mejor que 5 partes en cien millones o dentro de un orden de 10 partes
Propiedades como un sistema
Aunque el sistema métrico ha cambiado y desarrollado desde su inicio, sus conceptos básicos apenas han cambiado. Diseñado para uso transnacional, consistía en un conjunto básico de unidades de medida, ahora conocidas como unidades base. Las unidades derivadas se construyeron a partir de las unidades base utilizando relaciones lógicas más que empíricas, mientras que los múltiplos y submúltiplos de las unidades base y derivadas se basaron en los decimales y se identificaron mediante un conjunto estándar de prefijos.
Unidades basadas en el mundo natural
Como la mayoría de las unidades de medida, las unidades del sistema métrico se basaban en cantidades perceptivas del mundo natural. Pero también tenían definiciones en términos de relaciones estables en ese mundo: un metro no se definía por el lapso de los brazos de un hombre como un toise , sino en una medida cuantitativa de la tierra. Un kilogramo estaba definido por un volumen de agua, cuyas dimensiones lineales eran fracciones de la unidad de longitud. La tierra no era fácil de medir, ni tenía una forma uniforme, pero se estableció el principio de que las unidades de medida se basarían en relaciones cuantitativas entre las facetas invariantes del mundo físico. Las unidades del sistema métrico de hoy todavía se adhieren a ese principio, pero las relaciones utilizadas se basan en la física de la naturaleza, en lugar de sus dimensiones sensoriales.
Estructura de la unidad base y derivada
Las unidades base del sistema métrico se adoptaron originalmente porque representaban dimensiones ortogonales fundamentales de medición correspondientes a cómo percibimos la naturaleza: una dimensión espacial, una dimensión temporal, una para el efecto de la gravitación y, más tarde, una más sutil para la dimensión de una "sustancia invisible" conocida como electricidad o, más en general, electromagnetismo. Se definió una y solo una unidad en cada una de estas dimensiones, a diferencia de los sistemas más antiguos donde prevalecían múltiples cantidades perceptivas con la misma dimensión, como pulgadas, pies y yardas u onzas, libras y toneladas. Las unidades para otras cantidades como área y volumen, que también son cantidades dimensionales espaciales, se derivaron de las fundamentales por relaciones lógicas, de modo que una unidad de área cuadrada, por ejemplo, era la unidad de longitud cuadrada.
Muchas unidades derivadas ya estaban en uso antes y durante el tiempo que el sistema métrico evolucionó, porque representaban abstracciones convenientes de cualquier unidad base que se definiera para el sistema, especialmente en las ciencias. Por lo tanto, las unidades análogas se escalaron en términos de unidades métricas y sus nombres se adoptaron en el sistema. Muchos de estos se asociaron con electromagnetismo. Otras unidades de percepción, como el volumen, que no se definieron en términos de unidades de base, se incorporaron al sistema con definiciones en las unidades de base métricas, por lo que el sistema se mantuvo simple. Creció en número de unidades, pero el sistema conservó una estructura uniforme.
Proporciones decimales
Algunos sistemas tradicionales de pesos y medidas tenían relaciones duodecimales, lo que significaba que las cantidades eran convenientemente divisibles por 2, 3, 4 y 6. Pero era difícil hacer aritmética con cosas como / 4 libras o / 3 pies. No había un sistema de notación para fracciones sucesivas: por ejemplo, / 3 de / 3 de un pie no era ni una pulgada ni ninguna otra unidad. Pero el sistema de contar en proporciones decimales sí tenía notación, y el sistema tenía la propiedad algebraica de cierre multiplicativo: una fracción de una fracción, o un múltiplo de una fracción era una cantidad en el sistema, como / 10 de / 10 que es / 100. De modo que una base decimal se convirtió en la relación entre los tamaños de unidad del sistema métrico.
Prefijos para múltiplos y submúltiplos
En el sistema métrico, múltiplos y submúltiplos de unidades siguen un patrón decimal.
| Prefijos métricos en el uso diario | |||
|---|---|---|---|
| Texto | Símbolo | Factor | Poder |
| yotta | Y | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | 10 |
| Zetta | Z | 1 000 000 000 000 000 000 000 | 10 |
| exa | mi | 1 000 000 000 000 000 000 | 10 |
| Peta | PAG | 1 000 000 000 000 000 | 10 |
| Tera | T | 1 000 000 000 000 | 10 |
| giga | GRAMO | 1 000 000 000 | 10 |
| mega | METRO | 1 000 000 | 10 |
| kilo | k | 1 000 | 10 |
| hecto | h | 100 | 10 |
| deca | da | 10 | 10 |
| (ninguna) | (ninguna) | 1 | 10 |
| Deci | re | 0.1 | 10 |
| centi | do | 0.01 | 10 |
| mili | metro | 0.001 | 10 |
| micro | μ | 0.000 001 | 10 |
| nano | norte | 0.000 000 001 | 10 |
| pico | pag | 0.000 000 000 001 | 10 |
| femto | F | 0.000 000 000 000 001 | 10 |
| en A | un | 0,000 000 000 000 000 001 | 10 |
| zepto | z | 0,000 000 000 000 000 000 001 | 10 |
| yocto | y | 0,000 000 000 000 000 000 000 001 | 10 |
Un conjunto común de prefijos basados en decimales que tienen el efecto de multiplicar o dividir por una potencia entera de diez puede aplicarse a unidades que a su vez son demasiado grandes o demasiado pequeñas para su uso práctico. El concepto de utilizar nombres clásicos consistentes (latinos o griegos) para los prefijos se propuso por primera vez en un informe de la Comisión Revolucionaria Francesa sobre Pesos y Medidas en mayo de 1793. El prefijo kilo , por ejemplo, se usa para multiplicar la unidad por 1000, y el prefijo milli es indicar una milésima parte de la unidad. Por lo tanto, el kilogramo y el kilómetro son mil gramos y metros respectivamente, y un miligramo y milímetro son una milésima de un gramo y metro respectivamente. Estas relaciones se pueden escribir simbólicamente como:
En los primeros tiempos, los multiplicadores que eran potencias positivas de diez recibían prefijos derivados de griego, como kilo y mega , y los que eran potencias negativas de diez recibían prefijos derivados de latín, como centímetro y mili- . Sin embargo, las extensiones de 1935 al sistema de prefijo no siguieron esta convención: los prefijos nano y micro , por ejemplo, tienen raíces griegas. Durante el siglo XIX, el prefijo myria- , derivado de la palabra griega μύριοι ( mýrioi ), se usó como un multiplicador para 10 000 .
Al aplicar prefijos a unidades derivadas de área y volumen que se expresan en términos de unidades de longitud cuadrada o en cubos, los operadores de cuadrado y cubo se aplican a la unidad de longitud, incluido el prefijo, como se ilustra a continuación.
| 1 mm (milímetro cuadrado) | = (1 mm) | = (0.001 m) | = 0.000 001 m |
| 1 km (kilómetro cuadrado) | = (1 km) | = (1000 m) | = 1 000 000 m |
| 1 mm (milímetro cúbico) | = (1 mm) | = (0.001 m) | = 0.000 000 001 m |
| 1 km (kilómetro cúbico) | = (1 km) | = (1000 m) | = 1 000 000 000 m |
Los prefijos generalmente no se utilizan para indicar múltiplos de un segundo mayor que 1; las unidades que no son SI de minuto, hora y día se usan en su lugar. Por otro lado, los prefijos se usan para múltiplos de la unidad de volumen no SI, el litro (l, L) como mililitros (ml).
Coherencia
Cada variante del sistema métrico tiene un grado de coherencia: las unidades derivadas están directamente relacionadas con las unidades base sin la necesidad de factores de conversión intermedios. Por ejemplo, en un sistema coherente, las unidades de fuerza, energía y potencia se eligen para que las ecuaciones
| fuerza | = | masa | × | aceleración |
| energía | = | fuerza | × | distancia |
| energía | = | poder | × | hora |
mantener sin la introducción de los factores de conversión de la unidad. Una vez que se ha definido un conjunto de unidades coherentes, otras relaciones en física que usan esas unidades serán automáticamente verdaderas. Por lo tanto, la ecuación de masa-energía de Einstein, E = mc , no requiere constantes extrañas cuando se expresan en unidades coherentes.
El sistema CGS tenía dos unidades de energía, el erg que estaba relacionado con la mecánica y la caloría que estaba relacionada con la energía térmica; entonces solo uno de ellos (el erg) podría tener una relación coherente con las unidades base. La coherencia fue un objetivo de diseño de SI, que dio como resultado que solo se definiera una unidad de energía: el joule.
Racionalización
Las ecuaciones de electromagnetismo de Maxwell contenían un factor relacionado con los estereorradianes, representativo del hecho de que se puede considerar que las cargas eléctricas y los campos magnéticos emanan de un punto y se propagan por igual en todas las direcciones, es decir, de forma esférica. Este factor apareció torpemente en muchas ecuaciones de la física que tratan con la dimensionalidad del electromagnetismo y, a veces otras cosas.
Sistema Internacional de Unidades
El Sistema Internacional de Unidades es el sistema métrico moderno. Se basa en el sistema de unidades Meter-Kilogram-Second-Ampere (MKSA) de principios del siglo XX. También incluye numerosas unidades derivadas coherentes para cantidades comunes como potencia (watt) e irradiancia (lumen). Las unidades eléctricas se tomaron del sistema internacional entonces en uso. Otras unidades, como las de energía (joule), fueron modeladas con las del sistema CGS anterior, pero a escala para ser coherentes con las unidades MKSA. Se introdujeron dos unidades de base adicionales, grados Kelvin equivalentes a grados centígrados de temperatura termodinámica, y candelas , aproximadamente equivalentes a la unidad internacional de velas de iluminación. Más tarde, otra unidad base, la mole, una unidad de masa equivalente al número de moléculas especificadas de Avogadro, se agregó junto con otras unidades derivadas.
El sistema fue promulgado por la Conferencia General de Pesos y Medidas (en francés: Conférence générale des poids et mesures - CGPM) en 1960. En ese momento, el medidor se redefinió en términos de la longitud de onda de una línea espectral del átomo de kripton-86. , y el artefacto medidor estándar de 1889 fue retirado.
En la actualidad, el sistema internacional de unidades consta de 7 unidades básicas e innumerables unidades derivadas coherentes, incluidas 22 con nombres especiales. La última unidad derivada nueva, el katal para la actividad catalítica, se agregó en 1999. Algunas de las unidades base ahora se realizan en términos de constantes invariantes de la física. Como consecuencia, la velocidad de la luz se ha convertido en una constante exactamente definida, y define el medidor como / 299,792,458 de la distancia que recorre la luz en un segundo. El kilogramo permanece definido por un artefacto hecho por el hombre de platino-iridio, y se está deteriorando. El rango de prefijos decimales se ha ampliado a los de 10, yotta y 10, yocto, que no son familiares porque nada en nuestra vida cotidiana es tan grande o tan pequeño.
El Sistema Internacional de Unidades ha sido adoptado como el sistema oficial de ponderaciones y medidas por todas las naciones del mundo, excepto en Myanmar, Liberia y los Estados Unidos, mientras que los Estados Unidos son el único país industrializado donde el sistema métrico no es el predominante sistema de unidades.
Variantes históricas
Se desarrollaron varias variantes del sistema métrico, todas usando el Mètre des Archives y el Kilogram des Archives (o sus descendientes) como unidades base, pero difieren en las definiciones de las diversas unidades derivadas.
| Variantes del sistema métrico | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Gaussian segundo y el primer sistema mecánico de unidades
En 1832, Gauss usó el segundo astronómico como una unidad base para definir la gravitación de la Tierra, y junto con el gramo y el milímetro, se convirtió en el primer sistema de unidades mecánicas.
Los sistemas de unidades eléctricas EMU, ESU y Gaussian
Varios sistemas de unidades eléctricas se definieron después del descubrimiento de la ley de Ohm en 1824.
Sistemas de centímetro-gramo-segundo
El sistema de unidades centímetro-gramo-segundo (CGS) fue el primer sistema métrico coherente, desarrollado en la década de 1860 y promovido por Maxwell y Thomson. En 1874, este sistema fue promovido formalmente por la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia (BAAS). Las características del sistema son que la densidad se expresa en g / cm , la fuerza expresada en dinas y la energía mecánica en ergs. La energía térmica se definió en calorías, siendo una de ellas la energía requerida para elevar la temperatura de un gramo de agua de 15.5 ° C a 16.5 ° C. La reunión también reconoció dos conjuntos de unidades para propiedades eléctricas y magnéticas: el conjunto electrostático de unidades y el conjunto de unidades electromagnéticas.
Sistema internacional de unidades eléctricas
Las unidades de electricidad CGS eran engorrosas para trabajar. Esto fue remediado en el Congreso Internacional de Electricidad celebrado en Chicago en 1893 al definir el amperio y el ohmio "internacional" usando definiciones basadas en el metro, el kilogramo y el segundo.
Sistemas MKS y MKSA
En 1901, Giovanni Giorgi demostró que al agregar una unidad eléctrica como una cuarta unidad base, se podían resolver las diversas anomalías en los sistemas electromagnéticos. Los sistemas de metro-kilogramo-segundo-culombio (MKSC) y de metro-kilogramo-segundo amperio (MKSA) son ejemplos de tales sistemas.
El Sistema Internacional de Unidades ( Système international d'unités o SI) es el sistema métrico estándar internacional actual y también es el sistema más ampliamente utilizado en todo el mundo. Es una extensión del sistema MKSA de Giorgi; sus unidades base son el metro, el kilogramo, el segundo, el amperio, el kelvin, la candela y el topo. El sistema MKS (Meter, Kilogram, Second) entró en existencia en 1889, cuando los artefactos para el metro y el kilogramo fueron fabricados de acuerdo con la convención del Metro. A principios del siglo XX, se agregó una unidad eléctrica no especificada, y el sistema se llamó MKSX. Cuando se hizo evidente que la unidad sería el amperio, se hizo referencia al sistema como el sistema MKSA, y fue el predecesor directo del SI.
Sistemas de metro-tonelada-segundo
El sistema de unidades de metro-tonelada-segundo (MTS) se basó en el metro, la tonelada y el segundo - la unidad de fuerza era el sthène y la unidad de presión era el pièze. Fue inventado en Francia para uso industrial y desde 1933 hasta 1955 fue utilizado tanto en Francia como en la Unión Soviética.
Sistemas gravitacionales
Los sistemas métricos gravitacionales usan la fuerza kilogramo (kilopond) como unidad base de fuerza, con la masa medida en una unidad conocida como hyl, Technische Mass Einheit (TME), taza o babosa métrica. Aunque la CGPM aprobó una resolución en 1901 definiendo el valor estándar de la aceleración debido a la gravedad es de 980.665 cm / s, las unidades gravitacionales no son parte del Sistema Internacional de Unidades (SI).
Incidentes de conversión y cálculo
El uso doble o la confusión entre unidades métricas y no métricas ha dado lugar a una serie de incidentes graves. Éstas incluyen:
- Volar un sobrecargado avión de American International Airways desde Miami, Florida a Maiquetia, Venezuela, el 26 de mayo de 1994. El grado de sobrecarga fue consistente con la tripulación de tierra leyendo las marcas de kilogramos en la carga en libras.
- En 1999, el Instituto de Prácticas de Medicamentos Seguros informó que la confusión entre granos y gramos llevó a que un paciente recibiera fenobarbital en 0.5 gramos en vez de 0.5 granos (0.03 gramos) después de que el médico leyera la receta incorrectamente.
- El accidente canadiense "Gimli Glider" en 1983, cuando un jet Boeing 767 se quedó sin combustible en pleno vuelo debido a dos errores cometidos al calcular el suministro de combustible del primer avión de Air Canada para usar medidas métricas: la mecánica calculó mal la cantidad de combustible requerido por el avión como resultado de su desconocimiento de las unidades métricas.
- La causa principal de la pérdida en 1999 del Mars Climate Orbiter de la NASA fue una discordancia de unidades: los ingenieros de la nave espacial calcularon las fuerzas de empuje requeridas para los cambios de velocidad utilizando las unidades usuales de EE. UU. (Lbf⋅s) mientras que el equipo que construyó los propulsores esperando un valor en unidades métricas (N⋅s) según la especificación acordada.
Tabla de conversión
Durante su evolución, el sistema métrico ha adoptado muchas unidades de medida. La introducción de SI racionalizó tanto la forma en que se definieron las unidades de medida como también la lista de unidades en uso. Estos ahora están catalogados en el folleto oficial SI. La siguiente tabla enumera las unidades de medida en este catálogo y muestra los factores de conversión que las conectan con las unidades equivalentes que estaban en uso en la víspera de la adopción de SI.
| Cantidad | Dimensión | Unidad SI y símbolo | Unidad y símbolo heredados | Factor deconversión |
|---|---|---|---|---|
| Hora | T | segundos) | segundos) | 1 |
| Longitud | L | metro (m) | centímetro (cm) ångström (Å) | 0.01 10 |
| Masa | METRO | kilogramo (kg) | gramo (g) | 0.001 |
| Corriente eléctrica | yo | amperio (A) | amperio internacional abampere o biot statampere | 1,000 022 10.0 3.335 641 × 10 |
| Temperatura | Θ | kelvin (K) grado Celsius (° C) | centígrado (° C) | [K] = [° C] + 273,15 1 |
| Intensidad luminosa | J | candela (cd) | vela internacional | 0.982 |
| Cantidad de sustancia | norte | mol (mol) | Sin unidad heredada | n / A |
| Zona | L | metro cuadrado (m) | zona) | 100 |
| Aceleración | LT | (m⋅s) | gal (gal) | 10 |
| Frecuencia | T | hertz (Hz) | ciclos por segundo | 1 |
| Energía | LMT | joule (J) | erg (erg) | 10 |
| Poder | LMT | watt (W) | (erg / s) caballos de fuerza (hp) Pferdestärke (PS) | 10 745,7 735,5 |
| Fuerza | LMT | newton (N) | dyne (dyn) sthene (sn) kilopond (kp) | 10 10 9.806 65 |
| Presión | LMT | Pascal (Pa) | barye (Ba) pieze (pz) atmósfera (at) | 0.1 10 1.013 25 × 10 |
| Carga eléctrica | ESO | culombio (C) | abcoulomb statcoulomb o franklin | 10 3.335 641 × 10 |
| Diferencia de potencial | LMTI | voltios (V) | internacional volt abvolt statvolt | 1.000 34 10 2.997 925 × 10 |
| Capacidad | LMTI | farad (F) | abfarad statfarad | 10 1.112 650 × 10 |
| Inductancia | LMTI | Henry (H) | abhenry stathenry | 10 8.987 552 × 10 |
| Resistencia electrica | LMTI | Ohm (Ω) | internacional ohmios abohm statohm | 1.000 49 10 8.987 552 × 10 |
| Conductancia eléctrica | LMTI | siemens (S) | internacional mho (℧) abmho statmho | 0,999 51 10 1,112 650 × 10 |
| Flujo magnético | LMTI | Weber (Wb) | maxwell (Mx) | 10 |
| Densidad de flujo magnético | MTI | tesla (T) | Gauss (G) | 10 |
| Intensidad del campo magnético | ILLINOIS | (A.m) | Oersted (Oe) | 10/ 4 π = 79.577 47 |
| Viscosidad dinámica | MLT | (Pa⋅s) | equilibrio (P) | 0.1 |
| Viscosidad cinemática | LT | (m⋅s) | stokes (St) | 10 |
| Flujo luminoso | J | lumen (lm) | stilb (sb) | 10 |
| Iluminancia | JL | lux (lx) | phot (ph) | 10 |
| Actividad [radioactiva] | T | becquerel (Bq) | Curie (Ci) | 3.70 × 10 |
| Dosis absorbida [radiación] | LT | gris (Gy) | roentgen (R) rad (rad) | ≈0.01 0.01 |
| Dosis de radiación equivalente | LT | sievert | roentgen hombre equivalente (rem) | 0.01 |
| Actividad catalítica | Nuevo Testamento | katal (kat) | unidad de enzima (U) | 1 / 60μkat |
El folleto SI también cataloga ciertas unidades no pertenecientes al SI que son ampliamente utilizadas con el SI en asuntos de la vida cotidiana o unidades que son valores exactamente definidos en términos de unidades SI y que se usan en circunstancias particulares para satisfacer las necesidades comerciales, legales o legales. intereses científicos especializados. Estas unidades incluyen:
| Cantidad | Dimensión | Unidad y símbolo | Equivalencia |
|---|---|---|---|
| Masa | METRO | tonelada (t) | 1000 kg |
| Zona | L | hectárea (ha) | 0.01 km 10 m |
| Volumen | L | litro (L o l) | 0.001 m |
| Hora | T | minuto (min) hora (h) día (d) | 60 s 3600 s 86 400 s |
| Presión | LMT | bar | 100 kPa |
| Ángulo plano | ninguna | grado (°) minuto (') segundo (") | ( / 180 ) rad ( / 10 800 ) rad ( / 648 000 ) rad |