SISTEMAS DE UNIDADES
Es el conjunto de tres unidades fundamentales que se eligen para determmadas magnitudes. De ellas se deducen las correspondientes para las otras magnitudes, según las relaciones que las vinculan.
Ejemplo. De la unidad fundamental metro (m) se deduce la unidad derivada de superficie metro cuadrado (m2).
Sistema cgs y MKS
El sistema CGS (centímetro-gramo-segundo) y el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo) son dos sistemas de unidades utilizados en la ciencia y la ingeniería para medir magnitudes físicas.
El sistema CGS es un sistema de unidades que utiliza el centímetro como unidad de longitud, el gramo como unidad de masa y el segundo como unidad de tiempo. En este sistema, las unidades fundamentales son el centímetro (cm), el gramo (g) y el segundo (s). Algunas de las unidades derivadas comunes en el sistema CGS incluyen el ergio para la energía, el dinio para la fuerza y el estad para la carga eléctrica.
Por otro lado, el sistema MKS es un sistema de unidades que utiliza el metro como unidad de longitud, el kilogramo como unidad de masa y el segundo como unidad de tiempo. En este sistema, las unidades fundamentales son el metro (m), el kilogramo (kg) y el segundo (s). Las unidades derivadas comunes en el sistema MKS incluyen el julio para la energía, el newton para la fuerza y el coulombio para la carga eléctrica.
El sistema MKS es ampliamente utilizado en el campo de la física y la ingeniería, mientras que el sistema CGS se utiliza en algunas áreas más específicas, como la física teórica y algunas ramas de la química. Ambos sistemas tienen sus ventajas y desventajas, y la elección del sistema de unidades depende del contexto y la aplicación específica.
Es importante destacar que existe un sistema de unidades más moderno y ampliamente utilizado llamado Sistema Internacional de Unidades (SI), que se basa en el sistema MKS y es la forma actualmente aceptada de medir magnitudes físicas en la mayoría de los campos científicos y técnicos. |
En estos dos sistemas se consideran magnitudes fundamentales: longitud, masa y tiempo.
La dina y el newton
expresión que nos define la unidad de fuerza en el sistema cgs y que llamamos dina.
Figura 7a y 7b.
Dina es la unidad de fuerza en
el sistema cgs; o sea, es la fuerza capaz de imprimir al gramo masa una aceleración de un centímetro sobre segundo al cuadrado (figura
7a):
1 dyn (dina) = 1 g cm/seg2.
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Si la fuerza aplicada lo es al kilogramo masa y la aceleración que le imprime es de 1 m/seg2, la fuerza aplicada se denomina newton
O sea, si
m = 1 kg
y
a = 1 m/seg2,
como
f = m.a,
es
F = 1 kg X 1 m/seg2,
expresión que permite definir la unidad MKS de fuerza, llamada newton.
Newton es la unidad de fuerza en el sistema MKS; o sea, es la fuerza capaz de imprimir al kilogramo masa una aceleración de un metro sobre segundo al cuadrado (fig. 7 b):
1 N (newton)= 1 kg m/seg2 |
En comparación, 1 newton es equivalente a 105 dyn, lo que significa que 1 N es igual a 100,000 dyn.
El newton es la unidad de fuerza más comúnmente utilizada en la mayoría de los campos científicos y técnicos, mientras que la dina es menos utilizada en la práctica, aunque aún puede encontrarse en ciertos contextos específicos, especialmente en áreas que siguen utilizando el sistema CGS.
Relaciones entre las unidades de fuerza
Sistema práctico (actualmente en desuso)
Es aquel que considera como unidades fundamentales las correspondientes a las magnitudes: longitud, fuerza y tiempo.
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El sistema práctico, también conocido como sistema técnico o sistema ingenieril, es un sistema de unidades que utiliza unidades fundamentales relacionadas con magnitudes específicas: longitud, fuerza y tiempo. Este sistema se utiliza en algunos campos de la ingeniería y la práctica técnica. |
En el sistema práctico, las unidades fundamentales son las siguientes:
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Longitud: En el sistema práctico, la unidad de longitud es el pie (ft) en el sistema de unidades imperiales o el metro (m) en el sistema métrico.
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Fuerza: La unidad de fuerza en el sistema práctico es la libra fuerza (lbf) en el sistema de unidades imperiales o el kilopondio (kp) en el sistema métrico. Sin embargo, es importante destacar que en muchos contextos técnicos, como en la mecánica y la dinámica de estructuras, se utiliza el newton (N) como unidad de fuerza en lugar de la libra fuerza o el kilopondio.
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Tiempo: La unidad de tiempo en el sistema práctico es el segundo (s), que es comúnmente utilizado en todos los sistemas de unidades.
En el sistema práctico, las demás unidades se derivan de estas tres unidades fundamentales, utilizando ecuaciones y relaciones que describen las magnitudes específicas involucradas.
Es importante mencionar que el sistema práctico no es ampliamente utilizado en el ámbito científico y técnico moderno. En su lugar, se utilizan principalmente el Sistema Internacional de Unidades (SI) y, en algunos casos, el sistema de unidades imperiales en ciertos países angloparlantes. Estos sistemas proporcionan una mayor coherencia y consistencia en las mediciones y facilitan la comunicación y la interoperabilidad a nivel global.
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