UNIDADES Y DIMENSIONES

Hoy hablaremos de Unidades y dimensiones

Para la mayoría de la gente, el término dimensión denota una medida de longitud. Ciertamente, la longitud es un tipo de dimensión, pero este vocablo tiene un significado más amplio. Una dimensión es una variable física utilizada para describir o especificar la naturaleza de una cantidad mensurable. Por ejemplo, la masa de un engrane en una máquina es una dimensión del engrane. Obviamente, el diámetro también es una dimensión del engrane. La fuerza de compresión en una columna de concreto que sostiene un puente es una dimensión estructural de la columna. La presión y temperatura de un líquido en un cilindro hidráulico son dimensiones termodinámicas del líquido. La velocidad de una sonda espacial que orbita un planeta distante también es una dimensión. Podrían darse muchos otros ejemplos. Cualquier variable que los ingenieros utilicen para especificar una cantidad física es, en sentido general, una dimensión de la cantidad física. De ahí que existan tantas dimensiones como cantidades físicas. Los ingenieros siempre las utilizan en su trabajo analítico y experimental. Para especificar completamente una dimensión, deben darse dos características. Primero, se requiere el valor numérico de la dimensión. Segundo, debe asignarse la unidad apropiada. Una dimensión que carezca de cualquiera de estos dos elementos está incompleta y por tanto los ingenieros no pueden utilizarla. Si el diámetro de un engrane se da como 3.85, preguntaríamos: “¿3.85 qué? ¿Pulgadas? o ¿Metros?” De forma similar, si la fuerza de compresión en una columna de concreto está dada como 150, preguntaríamos: “¿150qué? ¿Niutons? o ¿Libras? Las dimensiones se clasifican en básicas o derivadas.

Hoy nos centraremos en las dimensiones básica.

Una dimensión básica, que a veces se denomina dimensión fundamental, es aquella aceptada internacionalmente como la dimensión más básica de una cantidad física. Existen ocho dimensiones básicas formalmente definidas para su uso en la ciencia y la ingeniería

Primero

La Longitud y se representa con la letra L mayúscula.

El Metro. se define como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 sobre 299,792,458 segundos. Esta definición se basa en un estándar físico: la velocidad de la luz en el vacío, que es de 299,792,458 metros sobre segundo. Por tanto, la luz recorre un metro en un intervalo de tiempo que es el recíproco de este número. Desde luego, la unidad de tiempo, el segundo, es por sí mismo una unidad básica.

Segundo

La Masa y se representa con la letra M mayúscula.

La Masa a diferencia de las otras unidades, no se basa en un estándar físico reproducible. El estándar del kilogramo es un cilindro de aleación de platino-iridio que se conserva en el International Bureau of Weights and Measures en París, Francia. Estados Unidos guarda un duplicado de este cilindro en el National Institute of Standards and Technology (NIST). La masa es la única dimensión básica definida por un artefacto. Un artefacto es un objeto fabricado por el hombre que no se reproduce tan fácilmente como los otros estándares en el laboratorio.

Tercero

El Tiempo y se representa con la letra t minúscula.

Tiempo La unidad de tiempo en el sistema internacional es el segundo (s). Se define como la duración de nueve mil millones seiscientos treinta y un mil setecientos setenta ciclos de radiación del átomo de cesio. El NIST resguarda un reloj atómico que incorpora este estándar.

Cuarto

La Temperatura y se representa con la letra T mayúscula.

Temperatura La unidad de temperatura en el sistema internacional es el kelvin (K), el cual se define como la fracción 1 sobre 273.16 de la temperatura del punto triple del agua. El punto triple es la combinación de presión y temperatura a la cual el agua existe como sólido, líquido y gas al mismo tiempo. Esta temperatura es de 273.16 Kelvin, 0.01 Celsius, o 32.0020 Fahrenheit. El cero absoluto es la temperatura a la que toda actividad molecular cesa, y tiene un valor de 0 Kelvin.

Quinto

La Corriente eléctrica y se representa con la letra I mayúscula.

La Corriente eléctrica La unidad de corriente eléctrica en el sistema internacional es el ampere (A). el ampere se define como la corriente estable que, si se mantiene entre dos alambres rectos paralelos de longitud infinita y sección transversal circular despreciable, colocados con un metro de separación en el vacío, produce una fuerza de newtons por metro de longitud del alambre. Utilizando la ley de Ohm, un ampere también se puede describir como la corriente que fluye cuando se aplica un volt a través de una resistencia de 1 ohm.

Sexto

La Cantidad de una sustancia y se representa con la letra n minúscula.

La cantidad de sustancia es el mole (mol). Un mole contiene el mismo número de elementos que los átomos existentes en 0.012 kilogramos de carbono 12. A este número se le llama número de Avogadro, y tiene un valor aproximado de 6.0220 por 10 a la23.

Séptimo

La Intensidad lumínica y se representa con la letra i minúscula.

La unidad de intensidad lumínica es la candela (cd). una candela es la intensidad lumínica de una fuente que emite radiación de luz a una frecuencia de 540 por 10 a la 12 hertz, la cual proporciona una potencia de 1 sobre 683 watts (W) por estereorradián. Un estereorradián es un ángulo sólido que, teniendo su vértice en el centro de una esfera, subtiende (corta) un área de ésta igual a la de un cuadrado, cuyos lados son de igual longitud al radio de la esfera.

Octavo

El digito binario y se representa con la letra b minúscula.

El bit es la representación numérica el sistema de numeración binario, el cual trata de representar todos los valores existentes mediante los valores 1 y 0. Y están directamente relacionados con los valores de tensión eléctrica en un sistema.

De esta forma podemos tener una señal de voltaje positivo, por ejemplo 1 Voltio (V) que se representará como un 1 (1 bit) y una señal de voltaje nulo, que se representará como un 0 (0 bit)

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