Metalmecánica I - Medidas Y Magnitudes

Medidas y Magnitudes Para adentrarnos en el tema, es necesario aclarar o definir estos conceptos: Una magnitud es cualquier propiedad que se puede medir numéricamente. Medir es comparar una magnitud con otra que llamamos unidad. La medida es el número de veces que la unidad está contenida en la magnitud. Si queremos medir la longitud de una pieza, lo primero que debemos hacer es elegir la unidad de medida, por ejemplo el metro.

Origen y destino En el pasado cada país y en algunos casos cada región usaban unidades de medidas diferentes, esta diversidad dificultó las relaciones comerciales entre los pueblos. Para acabar con esas dificultades se propuso el Sistema Métrico Decimal que progresivamente fue adoptado por casi todos los países. El sistema métrico decimal se ha convertido hoy en día en un sistema más moderno, más universal y más completo, conocido como Sistema Internacional de Unidades.

El Sistema Internacional de Unidades El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en casi todos los países. Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y es por ello por lo que también se lo conoce como «sistema métrico», especialmente en las personas de más edad y en pocas naciones donde aún no se ha implantado para uso cotidiano. Una de las características trascendentales, que constituye la gran ventaja del Sistema Internacional, es que sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales. Excepción única es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, definida como «la masa del prototipo internacional del kilogramo», un cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. Las unidades del SI constituyen referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medición, a las cuales están referidas mediante una concatenación interrumpida de calibraciones o comparaciones. Se instauró en 1960, a partir de la Conferencia General de Pesos y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol. Esto permite lograr equivalencia de las medidas realizadas con instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares distantes y, por ende, asegurar -sin necesidad de Metalmecánica I

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duplicación de ensayos y mediciones- el cumplimiento de las características de los productos que son objeto de transacciones en el comercio internacional, su intercambiabilidad. Entre los años 2006 y 2009 el SI se unificó con la norma ISO 31 para instaurar el Sistema Internacional de Magnitudes (ISO/IEC 80000, con las siglas ISQ).

Unidades de medidas del sistema métrico El Sistema Internacional de Unidades es un sistema en el cual los múltiplos y submúltiplos de una unidad de medida están relacionadas entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10. Consta de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan las demás (derivadas): 

LONGITUD Unidad Básica: m (metro) Características: longitud que en el vacío recorre la luz durante un 1/299 792 458 de segundo.

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TIEMPO Unidad Básica: s (segundo) Características: duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación de transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

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MASA Unidad Básica: Kg (kilgramo) Características: masa de un cilindro de diámetro y altura 39 milímetros, aleación 90% platino y 10% iridio, ubicado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres, Francia. Aproximadamente la masa de un litro de agua pura a 14,5 °C o 286,75 K.

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INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA Unidad Básica: A (amperio ó amper) Características: un amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2 • 10-7 newtons por metro de longitud.

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TEMPERATURA Unidad Básica: K (Kelvin) Características: 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Es el cero absoluto en escala Kelvin (=-273,16 grados centígrados).

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INTENSIDAD LUMINOSA

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Unidad Básica: cd (candela) Características: intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 5,4 • 1014 hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián. 

CANTIDAD DE SUSTANCIA Unidad Básica: mol Características: cantidad de materia que hay en tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012kg del isótopo carbono 12. Si se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales: átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos específicos de tales partículas.

Equivalencia entre las unidades del sistema métrico internacional Puesto que el Sistema Internacional tiene solo siete magnitudes fundamentales todas las demás son magnitudes derivadas. Son varias decenas: superficie, volumen, densidad, carga eléctrica, trabajo, energía, velocidad, aceleración, etc... Todas ellas se miden a partir de las magnitudes fundamentales y su unidad de medida derivará de las que miden las magnitudes fundamentales. Así la velocidad es el cociente entre longitud y tiempo, de forma que se mide en metro por segundo (m/s) porque la longitud se mide en metros y el tiempo en segundos. La densidad se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m3), ya que la masa se mide en kilogramos y el volumen en metros cúbicos. Algunas unidades más habituales han recibido nombre, como Newton, que mide la fuerza, Culombio, que mide la carga eléctrica, o voltio, que mide el potencial eléctrico. Aunque el Sistema Internacional tiene unidades para medir cualquier magnitud, y es preciso emplearlas en las comunicaciones científicas e internacionales, también existen otras unidades de empleo corriente en varios países. Así, el volumen, no suele medirse en España mediante metros cúbicos (m3), sino en litros, y la velocidad, en lugar de medirse en metros por segundo (m/s) se suele medir en kilómetros por hora (km/h). Todos los múltiplos y submúltiplos se obtienen de la misma forma, agregando un prefijo a la unidad, y el prefijo indica el valor del múltiplo o submúltiplo. La masa es una excepción. Como la unidad de masa, el kilogramo, ya tiene un prefijo, estos se añaden al gramo, que es un submúltiplo del kilogramo. Para emplear números más manejables, las unidades de medida tienen múltiplos (si se trata de medidas que obtienen números muy grandes) o submúltiplos (si al medir se obtienen números muy pequeños). Los prefijos del Sistema Internacional, que van de 1000 en 1000: múltiplos (ejemplo kilo indica mil; 1km = 1000m), submúltiplos (ejemplo mili indica milésima; 1mA = 0,001A). Los prefijos, de origen griego, más importantes aparecen en la siguiente tabla. También puedes ver las unidades que contiene el múltiplo o submúltiplo, en la tercera columna, y, en la última columna, el valor correspondiente de una unidad en el múltiplo o submúltiplo. Metalmecánica I

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Nota: En el antiguo Sistema Métrico Decimal los múltiplos y submúltiplos de una unidad de medida están relacionadas entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10. Los múltiplos de la unidad se forman anteponiendo a la palabra metro, los prefijos griegos Deca, Hecto y Kilo, que significan diez, cien y mil, respectivamente. Los submúltiplos de la unidad se forman anteponiendo los prefijos griegos deci, centi y mili, que significan décima, centésima y milésima parte, respectivamente.

¿Qué es el Sistema de Medidas Inglés o Sistema Imperial Británico? El sistema inglés de unidades o sistema imperial, es aún usado ampliamente en los Estados Unidos de América y, cada vez en menor medida, en algunos países con tradición británica. Metalmecánica I

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El Sistema Inglés de unidades son las unidades no-métricas que se utilizan actualmente en los Estados Unidos y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Sin embargo, con el correr de los años, este sistema fue reemplazado de manera paulatina porque abarca mucho más: el sistema internacional de unidades. A pesar de esto, dos factores esenciales fueron los que produjeron una fuerte resistencia al cambio de método: la inercia del sistema primigenio y el costo sumamente elevado de la migración.” Ejemplos de ello son los productos de madera, tornillería, cables conductores y perfiles metálicos. Algunos instrumentos como los medidores de presión para neumáticos automotrices y otros tipos de manómetros frecuentemente emplean escalas en el sistema inglés.

Unidades de medidas del sistema inglés 

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LONGITUD 1 milla = 1,609 m 1 yarda = 0.915 m 1 pie = 0.305 m 1 pulgada = 0.0254 m MASA 1 libra = 0.454 Kg. 1 onza = 0.0283 Kg. 1 ton. Inglesa = 907 Kg. SUPERFICIE 1 pie 2 = 0.0929m^2 1 pulg 2 . = 0.000645m^2 1 yarda 2 = 0.836m^2 VOLUMEN Y CAPACIDAD 1 pie 3 = 0.0283 m^3 1 pulg 3 . = 0.0000164 m^3 1 galón = 3.785 l.

Definiciones Precisión es la exactitud con que se puede realizar una medida con un instrumento determinado. Sensibilidad: esta cualidad debe atribuirse al instrumento utilizado para medir, cuando éste es capaz de detectar pequeñas desviaciones, provocadas por imperfecciones en la superficie a medir.

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La tolerancia es el máximo error permitido, entre la medida real y la medida nominal de un objeto, para que ésta sea considerada útil. Apreciación: es la magnitud más pequeña que se puede medir con un instrumento determinado. Medición: es el conjunto de operaciones necesarias para determinar la medida de una magnitud, y ésta puede ser:  

Directa: cuando el instrumento nos da directamente la lectura, por ejemplo, el calibre, regla milimetrada, cinta métrica, etc. Indirecta: cuando el instrumento NO posee graduación y la medida debe trasladarse a otro instrumento que si la posea, por ejemplo compás.

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