Unidad de medida

Copia exacta, hecha en 1884, del kilogramo prototipo internacional registrada en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sevres, Francia, que define la unidad de masa en el SI, el sistema métrico moderno.

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley.​ Cualquier valor de una cantidad física puede expresarse como un múltiplo de la unidad de medida.

En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas.​

Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades.​

Todas las unidades denotan cantidades escalares. En el caso de las magnitudes vectoriales, se interpreta que cada uno de los componentes está expresado en la unidad indicada.​

Historia

Las unidades de medida estuvieron entre las primeras herramientas inventadas por los seres humanos. Las sociedades primitivas necesitaron medidas rudimentarias para muchas tareas: la construcción de moradas, la confección de ropa o la preparación de alimentos y materias primas.

Los sistemas de pesos y medidas más antiguos que se conocen parecen haber sido creados entre el cuarto milenio y el tercero antes de Cristo, entre los antiguos pueblos de Mesopotamia Egipto y el valle del Indo, y quizás también en Elam y Persia. Los pesos y las medidas se mencionan asimismo en la Biblia (Lev. 19, 35-26) como un mandato que exige honestidad y medidas justas.

Muchos sistemas de medición estuvieron basados en el uso de las partes del cuerpo humano los alrededores naturales como instrumentos de medición.​

Sistemas tradicionales de medidas

Los sistemas tradicionales basan sus unidades de medición de distancia en las dimensiones del cuerpo humano. La pulgada representa el ancho de un pulgar, de donde toma su nombre. El pie representaba originalmente la longitud de un pie humano, aunque esta unidad se transformó con el tiempo en el equivalente a 12 pulgadas en el sistema anglosajón. La yarda, por otro lado, representa la longitud desde la punta de la nariz hasta la punta del dedo medio. Una braza correspondía a la distancia de punta a punta de los dedos medios con los brazos extendidos. Otras unidades eran el palmo (la longitud de la palma de la mano) y el codo (aproximadamente la longitud del antebrazo).​

Sistema Internacional de Unidades (SI)

El Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del Sistema Métrico Decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesos y Medidas con sede en Francia. En él se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas:

1. Longitud
2. Masa
3. Tiempo
4. Intensidad eléctrica
5. Temperatura
6. Intensidad luminosa
7. Cantidad de sustancia

También establece muchas magnitudes derivadas, que no necesitan de un patrón, por estar compuestas de magnitudes fundamentales

Véanse también: Sistema Internacional de Unidades, Unidades básicas del SI y Unidades derivadas del SI.

Patrón de medida

Un patrón de medidas es el hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medir magnitudes.

Muchas unidades tienen patrones, pero en el sistema métrico sólo las unidades básicas tienen patrones de medidas.

Los patrones nunca varían su valor, aunque han ido evolucionando porque los anteriores establecidos eran variables y se establecieron otros diferentes considerados invariables.

Ejemplo de un patrón de medida sería: "Patrón del segundo: Un segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (¹³³Cs), a una temperatura de 0 K". Así se puede leer en el artículo sobre el segundo.

De todos los patrones del sistema métrico, sólo existe la muestra material de uno, el kilogramo, conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. De ese patrón se han hecho varias copias para distintos países.

Un ejemplo de patrones de medida son:

Segundo Metro Amperio Mol Kilogramo Kelvin Candela

(tiempo) (longitud) (intensidad de corriente eléctrica) (cantidad de sustancia) (masa) (temperatura) (intensidad luminosa)

Tablas de conversión

Las unidades del SI no han sido adoptadas en el mundo entero. Los países anglosajones utilizan muchas unidades del SI, pero todavía emplean unidades propias de su cultura como el pie, la libra, la milla, etc.

En la navegación todavía se usa la milla y legua náuticas. En las industrias del mundo todavía se utilizan unidades como: PSI, BTU, galones por minuto, granos por galón, barriles de petróleo, etc. Por eso todavía son necesarias las tablas de conversión, que convierten el valor de una unidad al valor de otra unidad de la misma magnitud. Ejemplo: Con una tabla de conversión se convierten 5 p a su valor correspondiente en metros, que sería de 1,524.

Errores de conversión

Al convertir unidades se cometen inexactitudes, porque el valor convertido no equivale exactamente a la unidad original, debido a que el valor del factor de conversión también es inexacto.

Ejemplo: 5 lb son aproximadamente 2,268 kg, porque el factor de conversión indica que 1 lb vale aproximadamente 0,4536 kg.

Pero 5 lb equivalen a 2,26796185 kg porque el factor de conversión indica que 1 lb equivale a 0,45359237 Kilogramos.

Sin embargo, la conversión de unidades es usada frecuentemente pues en general basta tener valores aproximados.

Tipos de unidades de medidas

1. Unidades de capacidad
2. Unidades de densidad
3. Unidades de energía
4. Unidades de fuerza
5. Unidades de longitud
6. Unidades de masa
7. Unidades de peso específico
8. Unidades de potencia
9. Unidades de superficie
10. Unidades de temperatura
11. Unidades de tiempo
12. Unidades de velocidad
13. Unidades de viscosidad
14. Unidades de volumen
15. Unidades eléctricas

Símbolos

Muchas unidades tienen un símbolo asociado, normalmente formado por una o varias letras del alfabeto latino o griego (por ejemplo "m" simboliza "metro"). Este símbolo se ubica a la derecha de un factor que expresa cuántas veces dicha cantidad se encuentra representada (por ejemplo "5 m" quiere decir "cinco metros").

Es común referirse a un múltiplo o submúltiplo de una unidad, los cuales se indican ubicando un prefijo delante del símbolo que la identifica (por ejemplo "km", símbolo de "kilómetro", equivale a "1.000 metros").

Siguiendo otro ejemplo una medida concreta de la magnitud "tiempo" podría ser expresada por la unidad "segundo", junto a su submúltiplo "mili" y su número de unidades (12). De forma abreviada: t = 12 ms (los símbolos de magnitudes se suelen expresar en cursiva, mientras que los de unidades se suelen expresar en letra redonda).

Véase también: Normas ortográficas para los símbolos

Factores de conversión de unidades​

• Tiempo
  • 1 h = 60 min = 3600 s
  • 1 min = 60 s
  • 1 día = 24 h = 1.44 x 10³ min

• Longitud
  • 1 m = 100 cm = 39.4 in = 3.28 ft
  • 1 ft = 12 in = 0.305 m
  • 1 km = 1000 m = 0.621 mi
  • 1 mi = 5280 ft = 1609 m
  • 1 yarda = 0.915 m

• Masa
  • 1 kg = 1000 g = 0.0685 slug
  • 1 slug = 14.6 kg = 32.2 Lbmasa
  • 1 oz = 0.0283 kg
  • 1 tonelada inglesa = 907 kg
  • 1 tonelada métrica = 1000 kg

• Área
  • 1 m² = 10000 cm² = 10.76 ft²
  • 1 cm² = 0.155 in²
  • 1 ft² = 1.44 in² = 9.29*10-2 m²

• Volumen
  • 1 m³ = 1000 l = 1000000 cm³ = 35.3 ft³
  • 1 ft³ = 2.83*10-2 m³ = 28.3 lt
  • 1 galón = 3.785 l

• Fuerza
  • 1 newton = 0.225 Lbfuerza = 105 dinas
  • 1Lbfuerza = 4.42 N = 32.2 Poundal

• Presión
  • 1 pascal = 1 N/m² = 2.09*10-2 lb/ft² = 1.45*10-4 lb/in²
  • 1 atm = 1.013*105 Pa = 14.7 lb/in² (PSI) = 760 mm Hg

Metrología

• Sistema Internacional de Unidades
• Sistema Anglosajón de Unidades
• Sistema Cegesimal de Unidades
• Sistema Técnico de Unidades
• Antiguas medidas españolas
• Módulo vitruviano
• Sistema por unidad
• Conversión de unidades

Enlaces externos

• Calcular conversión entre unidades de cantidad (en español)
• Conversión Virtual
• Convertworld.com - Convertir unidades de medida
• Real Decreto 2032/2009, de 30 de diciembre, por el que se establecen las unidades legales de medida. BOE Núm. 18, jueves 21 de enero de 2010. Sec. I pgs. 5607-5618
• "Convenciones aritméticas para la conversión entre medidas romanas (es decir, otomanas) y egipcias" es un manuscrito de 1642, en árabe, que se trata de unidades de medida.