Sistema Técnico de Unidades para niños
Un sistema de unidades es como un conjunto de reglas y medidas que usamos para entender el mundo. Aunque no hay un sistema oficial llamado "Sistema Técnico de Unidades", este nombre se usa para un grupo de medidas que se basa en el Sistema métrico decimal.
Este sistema usa el metro o el centímetro para medir la longitud. Para la fuerza, usa el kilopondio (también llamado kilogramo-fuerza). El segundo se usa para el tiempo y la caloría para la cantidad de calor. Como se basa en la fuerza de la gravedad de la Tierra, a veces se le llama "sistema gravitatorio" o "sistema terrestre de unidades".
Contenido
¿Cuáles son las unidades principales?
Como este sistema no está definido por una organización oficial, toma las definiciones de unidades de otros grupos internacionales. Por ejemplo, usa las definiciones de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). Las unidades principales que se suelen considerar son el metro, el kilopondio y el segundo.
¿Cómo se mide la distancia?
La unidad para medir la distancia es el metro, que se escribe con el símbolo m. Su definición es la misma que la del Sistema Internacional de Unidades (SI).
¿Cómo se mide la fuerza?
La unidad de fuerza es el kilopondio, que también se conoce como kilogramo-fuerza. Sus símbolos son kp y kgf. Un kilopondio es igual al peso que tiene un objeto de 1 kilogramo de masa (según el SI) en condiciones normales de gravedad en la Tierra. Esto significa que su valor no cambia, sin importar la gravedad local.
La norma ISO 80000, que es una guía internacional, dice que 1 kilopondio (kgf) es igual a 9,80665 Newtons.
¿Cómo se mide el tiempo?
La unidad para medir el tiempo es el segundo, que se representa con el símbolo s. Su definición es la misma que la del SI.
¿Cómo se mide la temperatura?
En los sistemas técnicos, también se incluye la temperatura. Se usa el grado Celsius, con la misma definición que en el SI.
¿Qué son las unidades derivadas?
Las unidades derivadas son aquellas que se obtienen combinando las unidades principales. Por ejemplo, la velocidad, la masa o el trabajo se calculan a partir del metro, el kilopondio y el segundo.
¿Cómo se mide la masa?
La unidad de masa en este sistema se calcula usando la segunda ley de Newton, que dice que la fuerza es igual a la masa por la aceleración (F = m · a). Entonces, la masa se calcula como fuerza dividida por aceleración (m = F/a).
La unidad de masa se define como la cantidad de masa que gana una aceleración de 1 metro por segundo al cuadrado (1 m/s²) cuando se le aplica una fuerza de 1 kilopondio. Esta unidad no tiene un nombre especial, por lo que se le llama unidad técnica de masa, o u.t.m. para abreviar.
¿Cómo se mide la energía y el trabajo?
Energía mecánica
El trabajo y la energía mecánica se miden en kilopondímetros (kpm) o kilográmetros (kgm). Esto es el resultado de multiplicar kilopondios (o kilogramos-fuerza) por metros.
Un kilográmetro o kilopondímetro es el trabajo que hace una fuerza de 1 kilopondio cuando mueve su punto de aplicación 1 metro en la misma dirección.
- 1 kgm o kpm = 1 kgf × 1 m
Cantidad de calor
En los sistemas técnicos, la cantidad de calor se considera una medida diferente de la energía mecánica y tiene su propia unidad.
La unidad de calor es la caloría. Si se necesita una unidad más grande, se usa la kilocaloría. La CGPM ya no usa estas unidades en el Sistema Internacional de Unidades, al igual que el kilopondio.
¿Cómo se mide la potencia?
La potencia se mide de diferentes maneras, dependiendo de si es potencia mecánica, calorífica o eléctrica.
Potencia mecánica
Se usa el caballo de vapor (CV).
- 1 CV = 735,49875 W
Potencia calorífica
Se usaba la kilocaloría por hora (kcal/h).
- 1 kcal/h = 1,1630556 W
Potencia eléctrica
Se usa el vatio (W), definido por la CGPM.
¿Cómo se mide la presión?
La presión se mide en kilogramos-fuerza por metro cuadrado (kgf/m²). Como esta unidad es muy pequeña, se usa más el kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm²). Esta unidad se llama atmósfera técnica (símbolo: at) y su valor es parecido a la presión normal del aire.
Por ejemplo, los neumáticos de un coche suelen inflarse a unos 2 kgf/cm².
También se usaba el metro de columna de agua (m.c.a. o mH2O), que es la presión que ejerce una columna de agua de un metro de altura.
- 1 m.c.a. = 0,1 kgf/cm² = 0,1 at = 9806,65 Pa = 0,098067 bar
¿Cómo se relaciona con el Sistema Internacional?
Aquí te mostramos algunas equivalencias entre el Sistema Técnico y el Sistema Internacional de Unidades (SI):
- 1 kp = 9,80665 N
- 1 u.t.m. = 9,80665 kg
- 1 kpm (o kgm) = 9,80665 J
- 1 kp/m² = 9,80665 Pa
- 1 kp/cm² = 98,0665 kPa
¿Para qué se usaba?
Los sistemas técnicos de unidades se desarrollaron para tener medidas prácticas que fueran útiles en la vida diaria y en la ingeniería. Antes de que el Sistema Internacional de Unidades fuera el sistema legal en casi todos los países, el sistema técnico era muy usado. Hoy en día, aunque todavía se usa a veces, está cayendo en desuso.
¿Cuál es la diferencia entre kilopondio y kilogramo?
A veces, la gente confunde el peso y la masa. Por ejemplo, decimos "peso 60 kilos", pero en realidad nos referimos a nuestra masa. La masa de un objeto es siempre la misma, no importa dónde esté. Sin embargo, su peso puede cambiar según la gravedad. Por ejemplo, en la Luna, pesarías menos, pero tu masa seguiría siendo la misma.
Cuando se creó el sistema métrico decimal, el kilogramo se definió como una unidad de peso para facilitar el comercio. Las balanzas antiguas comparaban masas, por lo que el resultado era el mismo sin importar la gravedad.
Más tarde, con la aparición de las básculas de muelle, que miden la fuerza de la gravedad, se hizo evidente la diferencia. En 1901, se decidió que el kilogramo sería la unidad fundamental de masa.
Por eso:
- El Sistema Técnico de Unidades tomó la idea original del kilogramo como unidad de peso, pero para evitar confusiones, lo llamó kilogramo-fuerza o kilopondio. En este sistema, la masa se convirtió en una unidad derivada, la UTM.
- El kilogramo se mantuvo como la unidad fundamental de masa en el Sistema Internacional de Unidades. La fuerza se definió como una unidad derivada, el newton: 1 N = 1 kg · 1 m / 1 s². Esto se hizo para que el kilogramo fuera una unidad de masa constante en cualquier lugar del universo.
Aunque ha pasado mucho tiempo, la confusión entre masa y peso todavía existe en el lenguaje común. Lo correcto sería decir "mi masa es de 70 kilogramos" en lugar de "peso 70 kilogramos".
Cuando usas una báscula de muelle, lo que se mide es la fuerza de la gravedad sobre el objeto. Pero si usas una balanza de dos platillos, comparas el peso del objeto con el de unas pesas. Como la gravedad afecta a ambos por igual, el resultado es el mismo sin importar dónde estés (en la cima de una montaña o en la Luna).
En la Tierra, en condiciones normales de gravedad, un objeto de 1 kg de masa pesa exactamente 1 kilopondio (en el Sistema Técnico) o 9,80665 Newtons (en el SI). Si ese mismo objeto de 1 kg se pesa en la Luna con una báscula de muelle, pesará menos, porque la gravedad en la Luna es menor.
Galería de imágenes
-
Kilopondio.svg
Un kilopondio es la fuerza que ejerce la gravedad sobre una masa de un kilogramo.
Ver también
Véase también
En inglés: Gravitational metric system Facts for Kids
