Sistema Tecnico

Embed Size (px)

DESCRIPTION

xD

Citation preview

2.5.- SISTEMAS DE UNIDADES TECNICOS O GRAVITACIONALESSISTEMAS DE UNIDADES TECNICOS O GRAVITACIONALESUnsistema tcnico de unidadeses cualquier sistema de unidades en el que se toma como magnitudes fundamentales la longitud, la fuerza, el tiempo y la temperatura.No hay un sistema tcnico normalizado de modotadeo formal, pero normalmente se aplica este nombre especficamente al basado en el sistema mtrico decimal y que toma el metro o el centmetro como unidad de longitud, el kilopondio como unidad de fuerza, el segundo como unidad de tiempo y la kilocalora o la calora como unidad de cantidad de calor.[]Al estar basado en el peso en la Tierra, tambin recibe los nombres desistema gravitatorio(ogravitacional)de unidadesysistema terrestre de unidades.

Unidades fundamentalesAl no estar definido formalmente por un organismo regulador, el sistema tcnico en s no define las unidades, sino que toma las hechas por organismos internacionales, en concreto laConferencia General de Pesas y Medidas(CGPM). Adems, puede haber variaciones segn la poca, el lugar o las necesidades de alguna rea en particular. S hay bastante coincidencia en considerar como fundamentales elmetroo elcentmetro, elkilopondioy elsegundo.LongitudComo unidad de longitud se toma normalmente elmetro, aunque cuando resulta poco prctico por resultar una unidad muy grande se toma elcentmetro. La definicin de esta unidad es la dada por laCGPM.

FuerzaLa unidad de fuerza es elkilogramo-fuerzaokilopondio, de smboloskgfykp, respectivamente, definido como elpesoque tiene un cuerpo de 1kilogramodemasa(SI) en condiciones terrestres de gravedadnormal(g= 9,80665 m/s2); por tanto esta unidad es invariable y no depende de la gravedad local.La normaISO 80000en su anexo C, que informa sobre equivalencias con unidades desaconsejadas, lo define como 1 kgf = 9,806 65 N, al tiempo que aclara: Se han usado los smbolos kgf (kilogramo-fuerza) y kp (kilopondio). Esta unidad debe distinguirse del peso local de un cuerpo que tiene la masa de un 1 kg.

TiempoLa unidad de tiempo es elsegundo, de smbolos. La misma definicin delSI

Otras unidadesCantidad de calorEn los sistemas tcnicos de unidades se adopta la costumbre, anterior alSI, de considerar la cantidad de calor como una magnitud independiente de la energa mecnica, por lo que tiene una unidad especfica.Como unidad de cantidad de calor se toma lakilocalora, aunque cuando resulta poco prctica por resultar una unidad muy grande o muy pequea se toma lacalora. La definicin de ambas unidades es la dada por laCGPM. ElCGPMconsidera que hoy no es necesario mantener esta separacin y por tanto, al igual que el kilopondio, en elSistema Internacional de Unidadesse desaconseja su uso.

Unidades derivadasLas dems unidades del sistema tcnico (velocidad,masa,trabajo, etc.) se derivan de las anteriores mediante leyes fsicas. Por ello se llamanunidades derivadas.

MasaLa unidad demasase deriva usando lasegunda ley de Newton: F = m a, es decirm = F/ay queda definida como aquella masa que adquiere una aceleracin de 1 m/s2cuando se le aplica una fuerza de 1 kilopondio (o kilogramo-fuerza). No teniendo un nombre especfico, se la llamaunidad tcnica de masa, que se abreviau.t.m.(no tiene smbolo de unidad):1u.t.m.= 1kp/ (1m/s2) (definicin)

TrabajoEltrabajoy laenergamecnicos se expresan en kilopondmetros (kpm) o kilogrmetros (kgm) =kilopondios(o kilogramos-fuerza) metroDefinicin: Unkilogrmetrookilopondmetroes eltrabajoque realiza unafuerzade 1kilopondiookilogramo-fuerza, cuando desplaza su punto de aplicacin una distancia de 1metroen su misma direccin:1 kilogrmetro o kilopondmetro = 1kilogramo-fuerzaokilopondio 1metro1 kgm o kpm = 1kgfokp 1m(definicin)

PresinLapresinse expresa en kgf/m2(kilogramo-fuerza por metro cuadrado). No tiene nombre especfico.Como elkgf/mes una unidad muy pequea, suele utilizarse el (kilogramo-fuerza por centmetro cuadrado),kgf/cm, que recibe el nombre deatmsfera tcnica(smbolo: at) cuyo valor, al igual que el delBar, se corresponde aproximadamente con la presin atmosfrica normal. En el habla comn, tambin es costumbre referirse a esta unidad comokilos de presin.1 kgf/cm = 98066,5Pa = 1 atPor ejemplo, los neumticos de un automvil suelen inflarse para tener una presin de unos 2 kgf/cm.En fontanera y riegos se utiliza, en ocasiones, la unidad de presin denominadametro de columna de agua(m.c.a. o mH2O) que es la presin ejercida sobre su base por una columna de agua de un metro de altura.1 m.c.a. = 0,1 kgf/cm = 0,1 at1 at = 10 m.c.a.Equivalencias entre el Sistema Tcnico y elS.I.1kp= 9,80665N 1daN1u.t.m.= 9,80665kg1 kpm (o kgm) = 9,80665J1 kp/m = 9,80665Pa1 kp/cm = 98,0665 kPa (kilopascales)1 kp/cm = 14,22334258 libras/pulgada cuadrada

UsosLos sistemas tcnicos de unidades se emplearon sobre todo eningeniera. Aunque se sigue empleando en ocasiones, actualmente el sistema tcnico est en desuso en casi todas las aplicaciones cientficas o tcnicas, tras la adpcin delSistema Internacional de Unidadescomo nico sistema legal de unidades en casi todas las naciones.Hasta la aprobacin delSI, los sistemas tcnicos se fueron desarrollando ante la necesidad de unidades que fueran adecuadas a los fenmenos ordinarios (unidades prcticas) frente al sistemacegesimalimperante en fsica terica (unidades absolutas).

Diferencias entre el kilopondio y el kilogramoAunque a veces se afirma que el kilopondio sigue usndose en la vida diaria, debido sobre todo al empleo del verbopesaren la lengua corriente (como en peso 72 kilos), desde el punto de vistametrolgicolo que realmente se usa es el kilogramo, medido con la ayuda de una de las propiedades de la masa, que es atraccin gravitatoria (y que sera elprincipio de medidaen la terminologa delJCGM[]). Los sistemas de pesas y medidas normalmente se calibran para que el resultado sea la masa de los cuerpos que se someten a la medicin, no la fuerza de atraccin que, localmente, pueda experimentar esa masa.Cuando se definieron las unidades fundamentales en elSistema Internacional de Unidadesse intent aclarar la confusin entre los conceptos demasaypeso, lo que permiti clarificar el sistema tcnico de unidades: El sistema tcnico estableci elkilogramo-fuerzaokilopondiocomo unidad fundamental, quedando lamasacomo unidad derivada, lau.t.m.. ElSistema Internacionalinstaur elkilogramo(hasta entonces llamado a menudo kilogramo-masa, para diferenciarlo del kilogramo-fuerza) como unidad fundamental de masa, mientras que lafuerzaes una unidad derivada: elnewton: 1N= 1kg1m/ 1s2.La confusin an persiste. Notemos que unamasade 1 kg (S.I.), en la Tierraen condiciones normales de gravedad, pesa exactamente 1 kp (S.T.U.) = 9,80665N(S.I.). En cambio, si esa misma masa de 1 kg (S.I.) se pesa en la Luna, con unabsculade muelle elstico, dar un peso de 0,1666 kp (S.T.U.), ya que la intensidad de la atraccin gravitatoria en la Luna es la sexta parte de la atraccin terrestre), aunque conserve su masa de 1 kg (S.I.) = 1/9,80665u.t.m.(S.T.U.).