Unidades del SI (Sistema Internacional) de Medidas

Leyes de Newton. Gravitación. Métrico inglés: USCS (United States Customary System). Dinámica. Mecánica. Principio transmisibilidad

  • Enviado por: Helbert
  • Idioma: castellano
  • País: Costa Rica Costa Rica
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  • ¿Cuáles son las unidades cinéticas y a que conceptos fundamentales están asociadas?

Las unidades cinéticas son las de longitud, tiempo, masa y fuerza, y están asociadas a cuatro conceptos fundamentales:

  • La ley del paralelogramo para la suma de fuerzas esta establece que dos fuerzas que actúan sobre una partícula pueden ser reemplazadas por una sola fuerza llamada resultante, que se obtiene dibujando la diagonal del paralelogramo cuyos lados son iguales a las fuerzas dadas.

  • El principio de transmisibilidad la condición de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido, permanecerá inalterada si una fuerza que actúa en un punto dado del mismo se reemplaza por una fuerza de la misma magnitud y dirección, pero que actúa en un punto distinto, siempre y cuando ambas fuerzas tengan la misma línea de acción.

  • Las tres leyes fundamentales de Newton:

  • PRIMERA LEY: Si la resultante que actúa sobre una partícula es cero, la partícula permanecerá en reposo (si originalmente estaba en reposo) o se moverá con velocidad constante en línea recta (sí originalmente estaba en movimiento.

  • SEGUNDA LEY: si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, la partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en la misma dirección que la ultima.

  • TERCERA LEY: las fuerzas de acción y reacción entre cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, la misma línea de acción y sentidos opuestos.

  • La ley de la gravitación de Newton dos partículas de masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y opuestas.

  • Refiérase en detalle a los dos sistemas de unidades

Sistema Ingles

El desarrollo del Sistema Inglés a partir de antiguos estándares de medición comenzó en el siglo XIII y estaba ya bien establecido en el siglo XVIII. Este se difundió por todo el mundo debido a la actividad comercial y a la colonización del imperio británico. En Estados Unidos se le llama U.S. Customary System (USCS).

El concepto de sistema métrico se origino en Francia hace aproximadamente 300 años y fue formalizado alrededor de 1790, durante la revolución francesa. En Francia, el uso del sistema métrico es oficial desde 1840 y desde entonces muchos otros piases lo han adoptado. En 1866, el Congreso de Estados Unidos legalizó el sistema métrico sin hacerlo obligatorio.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Fue creado cuando el sistema métrico sufrió una mayor revisión alrededor de 1950. Adoptado oficialmente en 1960.

La longitud, el tiempo, la masa y la fuerza son los conceptos básicos de la mecánica, y reciben respectivamente los nombres de metro (m), kilogramo (kg) y segundo (s) para los cuales se necesitan unidades de medición. Sin embargo solo esas tres cantidades son independientes, ya que las cuatro están relacionadas con la segunda Ley del movimiento de Newton:

F= ma

El Sistema Internacional de Unidades tiene varias unidades básicas a partir de las cuales se derivan las demás. Las unidades básicas de importancia en mecánica son el metro (m) para la longitud, el segundo (s) para el tiempo y el kilogramo (kg) para la masa. Otras unidades tienen que ver con la temperatura, la corriente eléctrica, la cantidad de sustancia y la intensidad luminosa.

  • ¿Cómo se define un segundo, un metro, el kilogramo?

Segundo: se definió originalmente como 1/86400 de un día solar medio (24 horas son igual a 86400 segundos). Sin embargo, desde 1967 un reloj atómico sumamente exacto ha fijado el estándar y un segundo se define ahora como la duración de 9,192,631,770 periodos de radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133, esta nueva definición es necesaria ya que la rotación de la Tierra disminuye gradualmente.

Metro: se definió originalmente como la millonésima parte de la distancia del polo al norte del ecuador. Después, esta distancia se convirtió a un estándar físico y por muchos años el estándar para el para el metro fue la distancia entre dos marcas sobre una barra de platino-iridio guardada en el International Bureau of Weights and Measures en Sèrves, suburbio occidental de París, Francia. Debido a las inexactitudes inherentes en el uso de una barra física como estándar, la definición de metro cambió en 1983 a la longitud de la trayectoria viajada por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299792458 de segundo, puesto que de este numero se obtiene la velocidad de la luz en el vacío que es 299,792,458 metros por segundo, también se define como 1,650,763.73 longitudes de onda de luz anaranjada - roja correspondiente a una cierta transición en un átomo de criptón 86.

Kilogramo: El kilogramo, que es aproximadamente igual a la masa de 0,001 m³ de agua, se define como la masa de un patrón estándar de platino iridio, llamado kilogramo Prototipo Internacional, que se mantiene guardado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (International Bureau of Weights and Measures) ubicada en Sèrves, cerca de París, Francia.

  • ¿Tienen la misma definición en Júpiter? Por qué?

Sí, porque estas unidades forman un sistema absoluto de unidades, por que son independientes de la ubicación en que se lleven a cabo las mediciones, som independientes de los efectos de la gravedad

  • ¿Cuál es la unidad de la otra cantidad básica y como se define?

Newton, se define como la fuerza que le proporciona una aceleración de 1 m/s² a una masa de 1 kg.

  • Indique el factor de multiplicación, nombre y símbolo de los prefijos de uso común en el SI?

Los múltiplos y submultiplos de las unidades básicas y de las derivadas son creadas añadiendo prefijos a las unidades, todos los prefijos recomendados cambian el tamaño de la cantidad por un múltiplo o submultiplo de tres.

Los múltiplos correspondientes a la unidad de tiempo son el minuto (min) y la hora (h). En virtud de que 1 min = 60 s y 1 h = 60 min = 3600 s.

Prefijo

Símbolo

Factor de Multiplicación

tera

T

Unidades del {SI} de Medidas
1 000 000 000 000

giga

G

Unidades del {SI} de Medidas
= 1 000 000 000

mega

M

Unidades del {SI} de Medidas
= 1 000 000

kilo

k

Unidades del {SI} de Medidas
= 1 000

hecto

h

Unidades del {SI} de Medidas
= 100

deca

da

Unidades del {SI} de Medidas
= 10

deci

d

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.1

centi

c

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.01

mili

m

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.001

micro



Unidades del {SI} de Medidas
= 0.000 001

nano

n

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.000 000 001

pico

p

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.000 000 000 001

femto

f

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.000 000 000 000 001

ato

a

Unidades del {SI} de Medidas
= 0.000 000 000 000 000 001

  • ¿Cuáles son las unidades principales del SI utilizadas en la mecánica de sólidos?

Cantidad

Símbolo

Area

Energía

J

Fuerza

N

Longitud

M

Masa

Kg

Momento de una fuerza par

N m

Momento de inercia

m

Presión

Pa

Esfuerzo

Pa

Tiempo

t

  • ¿La aceleración de la gravedad varia en distintas partes de la tierra? Por qué?

Si, porque la aceleracion de la gravedad depende la la ubicación en donde se este tomando la medida, depende de la latitud y de la altura sobre el nivel del mar.

  • ¿Cómo se define la masa en el sistema inglés?

La unidad de masa en el sistema ingles es el slug que es una unidad derivada definida como la masa que sera acelerada un pie por segundo cuadrado al actuar sobre ella una fuerza de una libra. (1 slug = 1 lb * s²/ft)

  • ¿Cuáles son las unidades de uso común en el sistema inglés y cuáles son sus equivalentes en el SI?

Unidad Inglesa

Equivalente en el SI

Aceleracion (lineal)

Pie por segundo cuadrado (ft/s²)

Pulgada por segundo cuadrado (in/s²)

Metro por segundo cuadrado (m/s²)

Metro por segundo cuadrado (m/s²)

Area:

Pie cuadrado ft²

Pulgada cuadrada in²

Metro cuadrado m²

Milimetro cuadrado mm²

Densidad (masa)

Slug por pie cubico slug/ft³

Kilogramo por metro cubico kg/m³

Densidad (peso):

Libra por pie cubico lb/ ft³

Libra por pulgada cubica lb/in³

Newton por metro cubico N/ m³

Kilonewton por metro cubico kN/ m³

Energia; trabajo:

Pie_ libra ft-lb

Kilowatt-hora kW-h

Unidad termica britanica Btu

Joule J

Megajoule MJ

Joule J

Fuerza:

Libra lb

Kips (1000 lb) k

Newton N

Kilonewton kN

Fuerza por longitud unitaria (intensidad de fuerza):

Libra por pie lb/ft

Libra por pulgada lb/in

Kip por pie k/ft

Kip por pulgada k/in

Newton por metro N/m

Newton por metro N/m

Kilonewton por metro kN/m

Kilonewton por metro kN/m

Longitud:

Pie ft

Pulgada in

Milla mi

Metro m

Milimetro mm

Kilometro km

Masa:

Slug

Kilogramo kg

Momento de una fuerza; par

Libra-pie lb-ft

Libra-pulgada lb-in

Kip-pie k-ft

Kip-in k-in

Newton metro Nm

Newton metro Nm

Kilonewton metro kNm

Kilonewton metro kNm

Mecánica del Sólido II

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