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Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades , conocido internacionalmente por la abreviatura SI (del francés Système international d'unités ), es la forma moderna del sistema métrico y el sistema de medida más utilizado en el mundo . Coordinado por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, abreviado del francés : Bureau international des poids et mesures ) es el único sistema de medidas con estatus oficial en casi todos los países del mundo, empleado en ciencia, tecnología, industria y comercio cotidiano.

Unidades básicas del SI (anillo exterior) y constantes (anillo interior)

El SI comprende un sistema coherente de unidades de medida que comienza con siete unidades básicas , que son el segundo (símbolo s, la unidad de tiempo ), el metro (m, longitud ), el kilogramo (kg, masa ), el amperio (A, corriente eléctrica) . ), kelvin (K, temperatura termodinámica ), mol (mol, cantidad de sustancia ) y candela (cd, intensidad luminosa ). El sistema puede acomodar unidades coherentes para un número ilimitado de cantidades adicionales. Éstas se denominan unidades derivadas coherentes , que siempre pueden representarse como productos de potencias de las unidades base. Se han proporcionado nombres y símbolos especiales a veintidós unidades derivadas coherentes.

Las siete unidades básicas y las 22 unidades derivadas coherentes con nombres y símbolos especiales pueden usarse en combinación para expresar otras unidades derivadas coherentes. Dado que los tamaños de las unidades coherentes serán convenientes sólo para algunas aplicaciones y no para otras, el SI proporciona veinticuatro prefijos que, cuando se añaden al nombre y símbolo de una unidad coherente, producen veinticuatro unidades SI adicionales (no coherentes). por la misma cantidad; estas unidades no coherentes son siempre múltiplos y submúltiplos decimales (es decir, potencias de diez) de la unidad coherente.

La forma actual de definir el SI es el resultado de un movimiento de décadas hacia una formulación cada vez más abstracta e idealizada en la que las realizaciones de las unidades se separan conceptualmente de las definiciones. Una consecuencia es que a medida que la ciencia y las tecnologías se desarrollan, se pueden introducir realizaciones nuevas y superiores sin necesidad de redefinir la unidad. Un problema con los artefactos es que pueden perderse, dañarse o cambiarse; otra es que introducen incertidumbres que no pueden reducirse mediante avances en ciencia y tecnología.

La motivación original para el desarrollo del SI fue la diversidad de unidades que habían surgido dentro de los sistemas centímetro-gramo-segundo (CGS) (específicamente la inconsistencia entre los sistemas de unidades electrostáticas y unidades electromagnéticas ) y la falta de coordinación entre los diversas disciplinas que los utilizaron. La Conferencia General de Pesos y Medidas (francés: Conférence générale des poids et mesures – CGPM), que fue establecida por la Convención del Metro de 1875, reunió a muchas organizaciones internacionales para establecer las definiciones y estándares de un nuevo sistema y estandarizar las reglas. para escribir y presentar medidas. El sistema se publicó en 1960 como resultado de una iniciativa que comenzó en 1948 y se basa en el sistema de unidades metro-kilogramo-segundo (MKS) combinado con ideas del desarrollo del sistema CGS.

Definición

El Sistema Internacional de Unidades consta de un conjunto de constantes definitorias con sus correspondientes unidades base, unidades derivadas y un conjunto de multiplicadores decimales que se utilizan como prefijos. [1] : 125 

SI define constantes

Las siete constantes definitorias son la característica más fundamental de la definición del sistema de unidades. [1] : 125  Las magnitudes de todas las unidades SI se definen declarando que siete constantes tienen ciertos valores numéricos exactos cuando se expresan en términos de sus unidades SI. Estas constantes definitorias son la velocidad de la luz en el vacío c , la frecuencia de transición hiperfina del cesio Δ ν Cs , la constante de Planck h , la carga elemental e , la constante de Boltzmann k , la constante de Avogadro N A y la eficacia luminosa K cd . La naturaleza de las constantes definitorias abarca desde constantes fundamentales de la naturaleza como c hasta la constante puramente técnica K cd . Los valores asignados a estas constantes se fijaron para asegurar la continuidad con definiciones anteriores de las unidades base. [1] : 128 

unidades básicas del SI

El SI selecciona siete unidades para que sirvan como unidades básicas , correspondientes a siete cantidades físicas básicas. Son el segundo , con el símbolo s , que es la unidad SI de la cantidad física de tiempo ; el metro , símbolo m , la unidad SI de longitud ; kilogramo ( kg , la unidad de masa ); amperio ( A , corriente eléctrica ); kelvin ( K , temperatura termodinámica ); mol ( mol , cantidad de sustancia ); y candela ( cd , intensidad luminosa ). [1] Las unidades base se definen en términos de las constantes definitorias. Por ejemplo, el kilogramo se define así: [1] : 131 

1 kilogramo =(299 792 458 ) 2/(6.626 070 15 × 10 −34 )(9 192 631 770 )h Δ ν Cs/c 2.

Todas las unidades del SI se pueden expresar en términos de unidades base, y las unidades base sirven como un conjunto preferido para expresar o analizar las relaciones entre unidades. La elección de cuáles e incluso cuántas cantidades utilizar como cantidades base no es fundamental ni siquiera única: es una cuestión de convención. [1] :  126

Unidades derivadas

El sistema permite un número ilimitado de unidades adicionales, llamadas unidades derivadas , que siempre pueden representarse como productos de potencias de las unidades base, posiblemente con un multiplicador numérico no trivial. Cuando ese multiplicador es uno, la unidad se llama unidad derivada coherente . Por ejemplo, la unidad de velocidad derivada coherente del SI es el metro por segundo , con el símbolo m/s . [1] : 139  Las unidades base y derivadas coherentes del SI forman juntas un sistema coherente de unidades ( el conjunto de unidades coherentes del SI ). Una propiedad útil de un sistema coherente es que cuando los valores numéricos de cantidades físicas se expresan en términos de las unidades del sistema, entonces las ecuaciones entre los valores numéricos tienen exactamente la misma forma, incluidos los factores numéricos, que las ecuaciones correspondientes entre los Cantidades fisicas. [3] : 6 

Se han proporcionado veintidós unidades derivadas coherentes con nombres y símbolos especiales, como se muestra en la siguiente tabla. El radian y el estereorradián no tienen unidades base, pero se tratan como unidades derivadas por razones históricas. [1] : 137 

Las unidades derivadas en el SI están formadas por potencias, productos o cocientes de las unidades base y su número es potencialmente ilimitado. [5] : 103  [4] : 14, 16 

Disposición de las principales medidas en física basadas en la manipulación matemática de longitud, tiempo y masa.

Las unidades derivadas se aplican a algunas cantidades derivadas , que por definición pueden expresarse en términos de cantidades base y, por lo tanto, no son independientes; por ejemplo, la conductancia eléctrica es la inversa de la resistencia eléctrica , con la consecuencia de que el siemens es la inversa del ohmio, y de manera similar, el ohmio y el siemens se pueden reemplazar con una relación de un amperio y un voltio, porque esas cantidades llevan una relación definida entre sí. [a] Otras cantidades derivadas útiles se pueden especificar en términos de la base SI y unidades derivadas que no tienen unidades nombradas en el SI, como la aceleración, que tiene la unidad SI m/s 2 . [1] : 139 

Se puede utilizar una combinación de unidades base y derivadas para expresar una unidad derivada. Por ejemplo, la unidad SI de fuerza es el newton (N), la unidad SI de presión es el pascal (Pa), y el pascal se puede definir como un newton por metro cuadrado (N/m 2 ). [6]

Prefijos

Como todos los sistemas métricos, el SI utiliza prefijos métricos para construir sistemáticamente, para la misma cantidad física, un conjunto de unidades que son múltiplos decimales entre sí en un amplio rango. Por ejemplo, las distancias de conducción normalmente se indican en kilómetros (símbolo km ) en lugar de en metros. Aquí el prefijo métrico ' kilo- ' (símbolo 'k') representa un factor de 1000; de este modo,1 kilómetro =1000 metros .

La versión actual del SI proporciona veinticuatro prefijos métricos que significan potencias decimales que van desde 10 −30 hasta 10 30 , y el más reciente se adoptó en 2022. [1] : 143–144  [7] [8] [9] La mayoría los prefijos corresponden a potencias enteras de 1000; los únicos que no son los de 10, 1/10, 100 y 1/100. La conversión entre diferentes unidades del SI para una misma cantidad física se realiza siempre mediante una potencia de diez. Es por eso que el SI (y los sistemas métricos en general) se denominan sistemas decimales de unidades de medida . [10]

La agrupación formada por un símbolo de prefijo unido a un símbolo de unidad (por ejemplo, ' km ', ' cm ') constituye un nuevo símbolo de unidad inseparable. Este nuevo símbolo se puede elevar a una potencia positiva o negativa. También se puede combinar con otros símbolos de unidades para formar símbolos de unidades compuestas . [1] : 143  Por ejemplo, g/cm 3 es una unidad de densidad del SI , donde cm 3 debe interpretarse como ( cm ) 3 .

Se agregan prefijos a los nombres de las unidades para producir múltiplos y submúltiplos de la unidad original. Todos estos son potencias enteras de diez, y por encima de cien o por debajo de una centésima son potencias enteras de mil. Por ejemplo, kilo- denota un múltiplo de mil y mili- denota un múltiplo de una milésima, por lo que hay mil milímetros por metro y mil metros por kilómetro. Los prefijos nunca se combinan, así por ejemplo una millonésima de metro es un micrómetro , no un milimillímetro . Los múltiplos del kilogramo se nombran como si el gramo fuera la unidad base, por lo que una millonésima de kilogramo es un miligramo , no un microkilogramo . [5] : 122  [11] : 14 

El BIPM especifica 24 prefijos para el Sistema Internacional de Unidades (SI):

Unidades SI coherentes y no coherentes

Las unidades base y las unidades derivadas formadas como producto de potencias de las unidades base con un factor numérico de uno forman un sistema coherente de unidades . Cada cantidad física tiene exactamente una unidad SI coherente. Por ejemplo, 1 m/s = 1 m / (1 s) es la unidad derivada coherente para la velocidad. [1] : 139  Con la excepción del kilogramo (para el cual se requiere el prefijo kilo- para una unidad coherente), cuando se utilizan prefijos con las unidades SI coherentes, las unidades resultantes ya no son coherentes, porque el prefijo introduce un número factor distinto de uno. [1] : 137  Por ejemplo, el metro, el kilómetro, el centímetro, el nanómetro, etc. son todas unidades SI de longitud, aunque sólo el metro es una unidad SI coherente . El conjunto completo de unidades SI consta tanto del conjunto coherente como de los múltiplos y submúltiplos de unidades coherentes formados mediante el uso de prefijos SI. [1] : 138 

El kilogramo es la única unidad coherente del SI cuyo nombre y símbolo incluyen un prefijo. Por razones históricas, los nombres y símbolos de los múltiplos y submúltiplos de la unidad de masa se forman como si el gramo fuera la unidad base. Los nombres y símbolos de prefijo se adjuntan al nombre de la unidad gram y al símbolo de la unidad g respectivamente. Por ejemplo,10 −6  kg se escribe miligramo y mg , no microkilogramo y μkg . [1] : 144 

Varias cantidades diferentes pueden compartir la misma unidad SI coherente. Por ejemplo, el julio por kelvin (símbolo J/K ) es la unidad coherente del SI para dos cantidades distintas: capacidad calorífica y entropía ; Otro ejemplo es el amperio, que es la unidad coherente del SI tanto para la corriente eléctrica como para la fuerza magnetomotriz . Esto ilustra por qué es importante no utilizar únicamente la unidad para especificar la cantidad. Como afirma el folleto SI , [1] : 140  "esto se aplica no sólo a los textos técnicos, sino también, por ejemplo, a los instrumentos de medición (es decir, la lectura del instrumento debe indicar tanto la unidad como la cantidad medida)".

Además, la misma unidad SI coherente puede ser una unidad base en un contexto, pero una unidad derivada coherente en otro. Por ejemplo, el amperio es una unidad base cuando es una unidad de corriente eléctrica, pero una unidad derivada coherente cuando es una unidad de fuerza magnetomotriz. [1] : 140 

Convenciones lexicográficas

Ejemplo de convenciones léxicas. En la expresión de la aceleración de la gravedad un espacio separa el valor y las unidades, tanto la 'm' como la 's' están en minúsculas porque ni el metro ni el segundo llevan nombres de personas, y la exponenciación se representa con un superíndice ' 2'.

Nombres de unidades

Según el folleto SI, [1] : 148  nombres de unidades deben tratarse como sustantivos comunes del lenguaje contextual. Esto significa que deben escribirse con el mismo conjunto de caracteres que otros sustantivos comunes (por ejemplo, alfabeto latino en inglés, escritura cirílica en ruso, etc.), siguiendo las reglas gramaticales y ortográficas habituales del idioma contextual. Por ejemplo, en inglés y francés, incluso cuando la unidad lleva el nombre de una persona y su símbolo comienza con una letra mayúscula, el nombre de la unidad en el texto corriente debe comenzar con una letra minúscula (por ejemplo, newton, hertz, pascal) y está en mayúscula. sólo al comienzo de una oración y en encabezados y títulos de publicaciones . Como una aplicación no trivial de esta regla, el Folleto SI señala [1] : 148  que el nombre de la unidad con el símbolo °C se escribe correctamente como 'grado Celsius ': la primera letra del nombre de la unidad, 'd' , está en minúscula, mientras que el modificador 'Celsius' está en mayúscula porque es un nombre propio. [1] : 148 

La ortografía inglesa e incluso los nombres de ciertas unidades SI y prefijos métricos dependen de la variedad de inglés utilizada. El inglés estadounidense utiliza la ortografía deka- , meter y liter , y el inglés internacional utiliza deca- , meter y liter . El nombre de la unidad cuyo símbolo es t y que se define según1t =10 3  kg es 'tonelada métrica' en inglés estadounidense y 'tonelada' en inglés internacional. [4] :iii 

Símbolos unitarios y valores de cantidades.

Los símbolos de las unidades SI pretenden ser únicos y universales, independientemente del idioma del contexto. [5] : 130–35  El folleto SI tiene reglas específicas para escribirlos. [5] : 130-35 

Además, el folleto SI proporciona convenciones de estilo para, entre otros aspectos, la visualización de unidades de cantidades: los símbolos de cantidades, el formato de los números y el marcador decimal, la expresión de la incertidumbre de medición, la multiplicación y división de símbolos de cantidades y el uso de números puros y varios ángulos. . [1] : 147 

En los Estados Unidos, la directriz producida por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) [11] : 37  aclara detalles específicos del idioma para el inglés americano que no quedaron claros en el Folleto SI, pero que por lo demás es idéntico al Folleto SI. [14] Por ejemplo, desde 1979, el litro puede excepcionalmente escribirse utilizando una "L" mayúscula o una "l" minúscula, decisión motivada por la similitud de la letra "l" minúscula con el número "1", especialmente con ciertos tipos de letra o letra de estilo inglés. El NIST estadounidense recomienda que dentro de los Estados Unidos se utilice "L" en lugar de "l". [11]

Realización de unidades

Esfera de silicio para el proyecto Avogadro utilizada para medir la constante de Avogadro con una incertidumbre estándar relativa de2 × 10 −8 o menos, en poder de Achim Leistner [15]

Los metrólogos distinguen cuidadosamente entre la definición de una unidad y su realización. Las unidades SI se definen declarando que siete constantes definitorias [1] : 125–129  tienen ciertos valores numéricos exactos cuando se expresan en términos de sus unidades SI. La realización de la definición de una unidad es el procedimiento mediante el cual la definición puede usarse para establecer el valor y la incertidumbre asociada de una cantidad del mismo tipo que la unidad. [1] : 135 

Para cada unidad base, el BIPM publica una mises en práctica ( en francés , "poner en práctica; implementación", [16] ) que describe las mejores realizaciones prácticas actuales de la unidad. [17] La ​​separación de las constantes definitorias de las definiciones de unidades significa que se pueden desarrollar medidas mejoradas que conduzcan a cambios en las mise en pratique a medida que se desarrollan la ciencia y la tecnología, sin tener que revisar las definiciones.

La puesta en práctica publicada no es la única forma en que se puede determinar una unidad base: el folleto del SI establece que "cualquier método consistente con las leyes de la física podría usarse para realizar cualquier unidad del SI". [5] : 111  Varios comités consultivos del CIPM decidieron en 2016 que se desarrollaría más de una puesta en práctica para determinar el valor de cada unidad. [18] Estos métodos incluyen los siguientes:

Estado organizacional

Países que utilizan los sistemas métrico (SI), imperial y consuetudinario de EE. UU. a partir de 2019

El Sistema Internacional de Unidades, o SI, [1] :  123 es un sistema de unidades decimal y métrico establecido en 1960 y actualizado periódicamente desde entonces. La IS tiene estatus oficial en la mayoría de los países, incluidos Estados Unidos , Canadá y el Reino Unido , aunque estos tres países se encuentran entre el puñado de naciones que, en diversos grados, también continúan utilizando sus sistemas habituales. Sin embargo, con este nivel de aceptación casi universal, el SI "ha sido utilizado en todo el mundo como el sistema de unidades preferido, el lenguaje básico para la ciencia, la tecnología, la industria y el comercio". [1] : 123, 126 

Los únicos otros tipos de sistemas de medición que todavía tienen un uso generalizado en todo el mundo son los sistemas de medición imperial y estadounidense . La yarda y la libra internacionales se definen en términos del SI. [22]

Sistema Internacional de Cantidades

Las cantidades y ecuaciones que proporcionan el contexto en el que se definen las unidades SI ahora se denominan Sistema Internacional de Cantidades (ISQ). El ISQ se basa en las cantidades subyacentes a cada una de las siete unidades básicas del SI . Otras cantidades, como el área , la presión y la resistencia eléctrica , se derivan de estas cantidades base mediante ecuaciones claras y no contradictorias. El ISQ define las cantidades que se miden con las unidades SI. [23] El ISQ está formalizado, en parte, en la norma internacional ISO/IEC 80000 , que se completó en 2009 con la publicación de ISO 80000-1 , [24] y se revisó en gran medida en 2019-2020. [25]

Autoridad de control

El SI está regulado y desarrollado continuamente por tres organizaciones internacionales que se establecieron en 1875 bajo los términos de la Convención del Metro . Se trata de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM [b] ), [26] el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM [c] ) y la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM [d] ). Todas las decisiones y recomendaciones relativas a las unidades se recogen en un folleto denominado El Sistema Internacional de Unidades (SI), [1] que el BIPM publica en francés e inglés y actualiza periódicamente. La redacción y mantenimiento del folleto la realiza uno de los comités del CIPM. Las definiciones de los términos "cantidad", "unidad", "dimensión", etc. que se utilizan en el Folleto SI son las que figuran en el vocabulario internacional de metrología . [27] El folleto deja cierto margen para variaciones locales, particularmente en lo que respecta a los nombres de unidades y términos en diferentes idiomas. Por ejemplo, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de los Estados Unidos ha producido una versión del documento CGPM (NIST SP 330) que aclara el uso de publicaciones en inglés que utilizan inglés americano . [4]

Historia

Piedra que marca la frontera austro-húngara /italiana en Pontebba que muestra miriámetros , una unidad de 10 km utilizada en Europa Central en el siglo XIX (pero desde entonces en desuso ) [28]

Sistemas CGS y MKS

Primer plano del medidor nacional prototipo, número de serie 27, asignado a los Estados Unidos

El concepto de sistema de unidades surgió cien años antes que el SI. En la década de 1860, James Clerk Maxwell , William Thomson (más tarde Lord Kelvin) y otros que trabajaron bajo los auspicios de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia , basándose en trabajos anteriores de Carl Gauss , desarrollaron el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo. o sistema cgs en 1874. Los sistemas formalizaron el concepto de una colección de unidades relacionadas llamada sistema coherente de unidades. En un sistema coherente, las unidades base se combinan para definir unidades derivadas sin factores adicionales. [4] : 2  Por ejemplo, usar metros por segundo es coherente en un sistema que usa metros para longitud y segundos para tiempo, pero kilómetros por hora no es coherente. El principio de coherencia se utilizó con éxito para definir una serie de unidades de medida basadas en el CGS, incluido el ergio para la energía , la dina para la fuerza , la baria para la presión , el equilibrio para la viscosidad dinámica y los stokes para la viscosidad cinemática . [29]

Convención de Metros

Una iniciativa de inspiración francesa para la cooperación internacional en metrología llevó a la firma en 1875 de la Convención del Metro , también llamada Tratado del Metro, por 17 naciones. [e] [30] : 353–354  La Conferencia General de Pesos y Medidas (francés: Conférence générale des poids et mesures – CGPM), que fue establecida por la Convención del Metro, [29] reunió a muchas organizaciones internacionales para establecer las definiciones. y estándares de un nuevo sistema y estandarizar las reglas para escribir y presentar medidas. [31] : 37  [32] Inicialmente, la convención sólo cubría las normas para el metro y el kilogramo. Esto se convirtió en la base del sistema de unidades MKS. [4] : 2 

Giovanni Giorgi y el problema de las unidades eléctricas

A finales del siglo XIX existían tres sistemas diferentes de unidades de medida para mediciones eléctricas: un sistema basado en CGS para unidades electrostáticas , también conocido como sistema Gaussiano o ESU, un sistema basado en CGS para unidades electromecánicas (EMU), y un sistema internacional basado en unidades definidas por la Convención del Metro [33] para sistemas de distribución eléctrica. Los intentos de resolver las unidades eléctricas en términos de longitud, masa y tiempo mediante análisis dimensional estuvieron plagados de dificultades: las dimensiones dependían de si se usaban los sistemas ESU o EMU. [34] Esta anomalía se resolvió en 1901 cuando Giovanni Giorgi publicó un artículo en el que abogaba por el uso de una cuarta unidad base junto con las tres unidades base existentes. La cuarta unidad podría elegirse como corriente eléctrica , voltaje o resistencia eléctrica . [35]

Se eligió como unidad base la corriente eléctrica con la unidad denominada "amperio", y las demás cantidades eléctricas se derivaron de ella de acuerdo con las leyes de la física. Cuando se combinó con el MKS, el nuevo sistema, conocido como MKSA, fue aprobado en 1946. [4]

IX CGPM, precursora del SI

En 1948, la novena CGPM encargó un estudio para evaluar las necesidades de medición de las comunidades científica, técnica y educativa y "hacer recomendaciones para un único sistema práctico de unidades de medida, adecuado para su adopción por todos los países adheridos a la Convención del Metro". . [36] Este documento de trabajo fue Sistema práctico de unidades de medida . A partir de este estudio, la décima CGPM de 1954 definió un sistema internacional derivado de seis unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, amperio, grado Kelvin y candela.

La 9ª CGPM también aprobó la primera recomendación formal para la escritura de símbolos en el sistema métrico cuando se sentaron las bases de las reglas tal como se conocen actualmente. [37] Estas reglas se ampliaron posteriormente y ahora cubren símbolos y nombres de unidades, símbolos y nombres de prefijos, cómo deben escribirse y usarse los símbolos de cantidades y cómo deben expresarse los valores de las cantidades. [5] : 104, 130 

Nacimiento del SI

La 10.ª CGPM resolvió en 1954 crear un sistema internacional de unidades [31] : 41  y en 1960, la 11.ª CGPM publicó un informe largo y detallado, incluida la decisión de denominar el sistema Sistema Internacional de Unidades , abreviado SI del nombre francés. Le Système International d'Unités . [5] : 110 

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) ha descrito el SI como "la forma moderna de sistema métrico". [5] : 95  En 1971 el mol se convirtió en la séptima unidad base del SI. [4] : 2 

redefinición 2019

Dependencias inversas de las unidades básicas del SI en siete constantes físicas , a las que se les asignan valores numéricos exactos en la redefinición de 2019 . A diferencia de las definiciones anteriores, todas las unidades base se derivan exclusivamente de constantes de la naturaleza. Aquí, significa que se utiliza para definir .

Después de que se redefiniera el metro en 1960, el Prototipo Internacional del Kilogramo (IPK) fue el único artefacto físico del que dependían las unidades básicas (directamente el kilogramo e indirectamente el amperio, el mol y la candela), por lo que estas unidades estaban sujetas a controles periódicos. comparaciones de los kilogramos estándar nacionales con el IPK. [38] Durante la segunda y tercera verificación periódica de los prototipos nacionales del kilogramo, se había producido una divergencia significativa entre la masa del IPK y todas sus copias oficiales almacenadas en todo el mundo: todas las copias habían aumentado notablemente en masa con respecto a el IPK. Durante las verificaciones extraordinarias llevadas a cabo en 2014 como preparación para la redefinición de los estándares métricos, no se confirmó que continuaran las divergencias. No obstante, la inestabilidad residual e irreducible de un IPK físico socavó la confiabilidad de todo el sistema métrico para realizar mediciones de precisión desde escalas pequeñas (atómicas) hasta grandes (astrofísicas). [39] Al evitar el uso de un artefacto para definir unidades, se evitan todos los problemas relacionados con la pérdida, daño y cambio del artefacto. [1] : 125 

Se hizo una propuesta que: [40]

Las nuevas definiciones fueron adoptadas en la 26.ª CGPM el 16 de noviembre de 2018 y entraron en vigor el 20 de mayo de 2019. [41] El cambio fue adoptado por la Unión Europea a través de la Directiva (UE) 2019/1258. [42]

Antes de su redefinición en 2019, el SI se definía a través de las siete unidades base a partir de las cuales se construían las unidades derivadas como productos de potencias de las unidades base. Después de la redefinición, el SI se define fijando los valores numéricos de siete constantes definitorias. Esto tiene el efecto de que la distinción entre unidades base y unidades derivadas, en principio, no es necesaria, ya que todas las unidades, tanto básicas como derivadas, pueden construirse directamente a partir de las constantes definitorias. Sin embargo, la distinción se mantiene porque "es útil e históricamente está bien establecida", y también porque la serie de normas ISO/IEC 80000 , que definen el Sistema Internacional de Cantidades (ISQ), especifica cantidades base y derivadas que necesariamente tienen las correspondientes Unidades SI. [1] : 129 

Unidades relacionadas

Unidades ajenas al SI aceptadas para su uso con el SI

Si bien no es una unidad SI, el litro se puede utilizar con unidades SI. Es equivalente a (10 cm ) 3 = (1 dm ) 3 =10 −3  metro 3 .

Muchas unidades ajenas al SI siguen utilizándose en la literatura científica, técnica y comercial. Algunas unidades están profundamente arraigadas en la historia y la cultura, y su uso no ha sido completamente reemplazado por sus alternativas SI. El CIPM reconoció tales tradiciones al compilar una lista de unidades no pertenecientes al SI aceptadas para su uso con el SI , [5] incluidas la hora, los minutos, el grado de ángulo, el litro y el decibelio.

Unidades métricas no reconocidas por el SI

Aunque el término sistema métrico se utiliza a menudo como un nombre alternativo informal para el Sistema Internacional de Unidades, [43] existen otros sistemas métricos, algunos de los cuales fueron de uso generalizado en el pasado o incluso todavía se utilizan en áreas particulares. También hay unidades métricas individuales como el sverdrup y el darcy que existen fuera de cualquier sistema de unidades. La mayoría de las unidades de los demás sistemas métricos no son reconocidas por el SI.

Usos inaceptables

En ocasiones, se introducen variaciones en el nombre de la unidad SI, mezclando información sobre la cantidad física correspondiente o las condiciones de su medición; sin embargo, esta práctica es inaceptable para la SI. "Inaceptabilidad de mezclar información con unidades: Cuando se da el valor de una cantidad, cualquier información relativa a la cantidad o a sus condiciones de medición debe presentarse de forma que no quede asociada a la unidad." [5] Los ejemplos incluyen: " vatio-pico " y " vatio RMS "; " medidor geopotencial " y " medidor vertical "; " metro cúbico estándar "; " segundo atómico ", " segundo de efemérides " y " segundo sideral ".

Ver también


Organizaciones

Estándares y convenciones

Notas

  1. ^ Ley de Ohm: 1 Ω = 1 V/A de la relación E = I × R , donde E es fuerza electromotriz o voltaje (unidad: voltio), I es corriente (unidad: amperio) y R es resistencia (unidad: ohmio) ).
  2. ^ Del francés : Conférence générale des poids et mesures.
  3. ^ del francés : Comité internacional des poids et mesures
  4. ^ del francés : Bureau international des poids et mesures
  5. ^ Argentina, Austria-Hungría, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Francia, Imperio Alemán, Italia, Perú, Portugal, Rusia, España, Suecia y Noruega, Suiza, Imperio Otomano, Estados Unidos y Venezuela.
Atribución

[1] Este artículo incorpora texto de esta fuente, que está disponible bajo la licencia CC BY 3.0.

Referencias

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad Oficina Internacional de Pesas y Medidas (diciembre de 2022), El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) , vol. 2 (9ª ed.), ISBN 978-92-822-2272-0, archivado desde el original el 18 de octubre de 2021.
  2. ^ Materese, Robin (16 de noviembre de 2018). "El voto histórico vincula el kilogramo y otras unidades a constantes naturales". NIST . Consultado el 16 de noviembre de 2018 .
  3. ^ ISO 80000-1:2009 Cantidades y unidades - Parte 1: General.
  4. ^ abcdefghij David B. Newell; Eite Tiesinga, eds. (2019). El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (Publicación especial NIST 330, edición de 2019). Gaithersburg, MD: NIST . Consultado el 30 de noviembre de 2019 .
  5. ^ abcdefghij Oficina Internacional de Pesas y Medidas (2006), El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (8ª ed.), ISBN 92-822-2213-6, archivado (PDF) desde el original el 4 de junio de 2021 , recuperado 16 de diciembre de 2021
  6. ^ "Unidades y símbolos para ingenieros eléctricos y electrónicos". Institución de Ingeniería y Tecnología. 1996, págs. 8-11. Archivado desde el original el 28 de junio de 2013 . Consultado el 19 de agosto de 2013 .
  7. ^ "La Tierra ahora pesa seis ronnagramos: se votaron nuevos prefijos métricos". phys.org. 18 de noviembre de 2022.
  8. ^ "Lista de Resoluciones para la 27ª reunión de la Conferencia General de Pesos y Medidas" (PDF) . BIPM. 18 de noviembre de 2022. Archivado desde el original (PDF) el 18 de noviembre de 2022 . Consultado el 18 de noviembre de 2022 .
  9. ^ "Nuevos prefijos para la SI adoptados por la Conferencia General de Pesos y Medidas". BIPM . Consultado el 11 de enero de 2023 .
  10. ^ "Naturaleza decimal del sistema métrico". Asociación Métrica de EE. UU . 2015. Archivado desde el original el 15 de abril de 2020 . Consultado el 15 de abril de 2020 .
  11. ^ abc Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (marzo de 2008). Guía para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) (Reporte). Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . §10.5.3 . Consultado el 21 de enero de 2022 .
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