lunes, 6 de abril de 2020

METROLOGÍA - Parte 7 - Sistemas de unidades de medida

Sistemas de unidades de medida

INTRODUCCIÓN

Un sistema de unidades de medida es un conjunto de unidades confiables,uniformes y adecuadamente definidas que sirven para satisfacer las necesidades de medición.
En Francia, a fines del siglo XVIII, se estableció el primer sistema de unidades de medida: el Sistema Métrico. Este sistema presentaba un conjunto de unidades coherentes para las medidas de longitud, volumen, capacidad y masa, y estaba basado en dos unidades fundamentales: el metro y el kilogramo. Su variación es decimal.

Países que han adoptado el sistema métrico
Posteriormente aparecieron varios sistemas de unidades aplicables a algunas de las actividades más desarrolladas, como la de los físicos, los mecánicos, etcétera, pero el empleo en la práctica de algunos de estos sistemas conducían a dificultades considerables por la compleja conversión de un sistema a otro y por la utilización de un gran número de factores de conversión. Ante esta situación el Comité Consultivo de Unidades, integrado por el Comité Internacional de la Conferencia General de Pesas y Medidas, se dedicó a la tarea de crear un Sistema Único Internacional. Para ello analizó los tipos de sistemas de unidades existentes y adoptó unos cuyas unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo. Este sistema ahora se conoce como Sistema MKS.

El Sistema MK5 se aceptó, con ligeras modificaciones, en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1960 como el Sistema Internacional de Unidades, abreviado como SI.
El SI es resultado de un largo trabajo que comenzó en Francia hace más de un siglo y que continuó internacionalmente para poner a disposición de todos los hombres un conjunto de unidades confiables y uniformes.
El Sistema Internacional está basado en siete unidades fundamentales, y cinco suplementarias; además, define 19 unidades derivadas, aunque son muchas las que se establecen simplemente como consecuencia y por la simple aplicación de las leyes de la física y de los principios del antiguo sistema métrico.
Existen algunas unidades que no pertenecen al SI aunque son de uso común. Por diversas razones la CGPM las ha clasificado en tres categorías: unidades que se mantienen, unidades que se mantienen temporalmente y otras unidades.

A continuación se definen algunas unidades del SI comúnmente utilizadas en metrologia  dimensional. Información sobre otras unidades y sistemas de unidades, así como sobre factores de conversión, se dan al principio de la segunda parte del presente texto.

Múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI
El metro, unidad fundamental del sistema, corresponde a la escala de lo que mide el hombre en la vida diaria; por ejemplo, casas, edificios y distancias cortas. Sin embargo, aunque con menos frecuencia, tienen que medirse otras longitudes para las que el metro resulta demasiado pequeño o demasiado grande. Por ejemplo, el metro es muy pequeño para expresar la distancia entre la Ciudad de México y París, ya que se requeriría una cifra demasiado grande; en cambio, resulta muy grande para expresar el diámetro de una canica. Ocurre lo mismo con todas las unidades del SI.
Considerando lo anterior, se decidió establecer múltiplos y submúltiplos comunes a todas las unidades y expresarlos con prefijos convencionales de aceptación universal.
Para evitar confusiones, del griego tomaron los prefijos para formar los múltiplos (kilo, mega, gíga, etc.), y del latín los prefijos para formar los submúltiplos (mili, micro, nano, etc.).
Estos prefijos se agregan a la unidad y forman palabras fáciles de identificar para designar a los múltiplos y a los submúltiplos. Por tanto, se tiene como múltiplos del metro, el kilómetro, equivalente a 1000 metros; el megametro, equivalente a 1 000 000 metros; el gigametro, equivalente a 1 000 000 000 metros, y los demás que se mencionarán más adelante. Los submúltiplos del metro son el milímetro, equivalente a la milésima parte de un metro; el micrómetro, equivalente a la millonésima parte de un metro; el nanómetro, equivalente a la milmillonésima parte de un metro, y los demás que más adelante se verán.
Lo interesante de los prefijos es que, como se dijo, son comunes o aplicables a todas las unidades del SI, por lo que puede hablarse de miligramos, mililitros, miliamperes, milipascales, etcétera.
Los múltiplos comunes con el prefijo kilo y submúltiplo común con el prefijo mili, bastan para la medición de las magnitudes más grandes y la más pequeña que la mayoría de la gente necesita. Los científicos y los técnicos requieren prefijos adicionales porque en ocasiones se ocupan de magnitudes extremadamente grandes, como las dimensiones interplanetarias y las masas de las estrellas,o de magnitudes en extremo pequeñas, como el tamaño de un átomo o de un protón.
Por esa razón se han establecido también prefijos para formar unidades derivadas extremadamente grandes o pequeñas. En la tabla 4.2 se presentan los prefijos y su equivalencia y símbolos.
En metrología dimensional sólo son útiles algunos de los submúltiplos, dado que en los dibujos de ingeniería la unidad más comúnmente utilizada es el milímetro. La tabla 4.3 muestra estos submúltiplos y su campo de aplicación.


Existe también el denominado sistema inglés, que en la actualidad es empleado en forma casi exclusiva en Estados Unidos, aunque por su influencia se usa en otros países. Sin embargo, en Estados Unidos se están haciendo esfuerzos para adoptar el SI, pero dado que el cambio no es obligatorio transcurrirán varios años antes de que se deje de usar el sistema inglés.
Aun en los países que han adoptado oficialmente el SI éste no se usa en su totalidad, sino que se utilizan algunas utilidades precursoras del actual SI.
En el sistema inglés las unidades base son la yarda (longitud), la libra (masa) y el segundo (tiempo).
Como submúltiplos de la yarda se tiene:
1 yarda = 3 pies
1 pie = 12 pulgadas
En el pasado se utilizaba la pulgada fraccional, pero ha ido cayendo en desuso; en su lugar ahora se utiliza la pulgada decimal, que es la unidad más comúnmente utilizada en los dibujos de ingeniería hechos siguiendo el sistema inglés.
La tabla 4.4 muestra la pulgada decimal y sus submúltiplos decimales con su campo de aplicación; por definición se tiene que una pulgada es exactamente igual a 25.4 mm. por lo que multiplicando las pulgadas por 25.4 se obtienen milímetros y dividiendo los milímetros entre 25.4 se obtienen pulgadas.

Otros factores de conversión útiles son:
1 yarda = 3 pies
1 pie = 12 pulgadas
1 libra = 16 onzas
1libra = 0.4536 kg

Sistemas de Unidades en la Argentina
En el año 1972 se adoptó el SIMELA (Sistema Métrico Legal Argentino) en la Argentina. La Ley 19.511 establece el uso obligatorio del SIMELA (particularmente en la enseñanza), decreto 878/89.(****)

A partir del 01-01-2000 será obligatoria la utilización de los siguientes criterios, en la escritura de las unidades utilizadas para expresar las distintas “medidas”,

En el caso de utilizar unidades no incluidas en el presente listado, se deberá colocar también su equivalente.
Se toma como patrón el Sistema Internacional de Unidades (SI), adoptado en la 11ª Conferencia General de Pesas y Medidas (1960), en el cual se basan el SIMELA (Sistema Métrico Legal Argentino) y el UNIT (Instituto Uruguayo de Normas Técnicas). Se han tenido en cuenta también las correcciones y agregados realizados en Suiza en 1974 y en Sévres, Francia en 1981.

Este tema se anliza en profundidad en  METROLOGÍA - Parte 8 - SIMELA (Sistema Métrico Legal Argentino)

https://elmaquinante.blogspot.com/p/blog-page_52.html

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ENTRADAS RELACIONADAS
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https://drive.google.com/open?id=1sMvy_vjnDdR5frw6CAWTNyRtZUT_fIRT

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FUENTES:

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN - LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES - Felipe Díaz del Castillo Rodríguez "METROLOGÍA DIMENSIONAL"

WWW.AUTOAPRENDIZAJE.INFO "METROLOGÍA"

https://cmapspublic3.ihmc.us/rid=1MMCV2MR0-HX76NM-182Z/UNIDAD

https://miescueladeldeporte.blogspot.com/2017/05/unidades-de-longitud-capacidad-y-masa.html?m=0