Unidades fundamentales de medicion

integrantes:   Calderon Blancas Jenifer Paola 

             Lopez Chavez Alexis

             Rebollo Bazan Jaqueline 

             Raymundo Aragón Danna Arele

             Vieyra Sosa Dayan Guadalupe 

EQUIPO:       1   

GRUPO:  330 A

PROFESOR: Fortino del Carmen Cervantes

Introducción 

En Física existen innumerables magnitudes diferentes, fuerza, potencia, energía, presión, temperatura, velocidad, potencial eléctrico, resistencia, carga eléctrica, tiempo, intensidad luminosa. Cada una de ellas tiene su unidad o unidades correspondientes, pero si hubiera que fijar una unidad diferente para cada magnitud la lista de unidades sería muy grande, sin embargo, como las magnitudes están relacionadas unas con otras, no ha sido necesario fijar más que siete unidades fundamentales. Todas las demás se pueden definir en función de estas siete magnitudes (el término magnitud lo usamos para referirnos a la medida de una cantidad física y se determina mediante un número y una unidad física); longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, cantidad de materia, intensidad luminosa. 

Al medir en realidad comparamos la magnitud (tamaño) de la cantidad física con un patrón universal aceptado como unidad de medida. Este patrón puede aparecer en cintas métricas, relojes, balanzas o termómetros. Dicha comparación consiste en contar cuántas unidades de medida caben en la magnitud de la cantidad física que se mide.

La longitud es una magnitud física que expresa la distancia entre dos puntos, y cuya unidad en el sistema internacional es el metro (m), a través de la longitud se obtiene la longitud vertical, es lo que se conoce como altura y, de tomarse en cuenta una longitud horizontal es sinónimo de ancho. El Sistema Métrico Decimal, está compuesto de la siguiente manera: longitudes menores al metro son: decímetro, centímetro, milímetro y, las longitudes mayores al metro son: decámetro, hectómetro, kilómetro y miriámetro.

La intensidad de la corriente es la cantidad de carga que pasa por un conductor por unidad de tiempo. La intensidad de la corriente se mide en Amperios (A)

Se denomina masa a la magnitud física con que se mide la cantidad de materia que forma un cuerpo. Se puede medir con un instrumento denominado balanza. Su unidad, según el Sistema Internacional de Unidades, es el kilogramo (kg). 

El tiempo es una magnitud física que mide la separación que existe entre un suceso o acontecimiento y permite ordenarlos al dejar ver claro lo que es pasado presente y futuro. Su unidad básica en el Sistema Internacional es el segundo, cuyo símbolo es s .

La temperatura es una magnitud intensiva y describe el estado de energía de la materia. Todos los materiales tienen átomos y moléculas que están en constante movimiento, vibrando o rotando, la temperatura de un objeto se puede definir como la energía cinética media de sus átomos. Unidades de temperatura son: Kelvin (K), Celsius (°C), Fahrenheit (°F), Rankine (°R, °Ra), Réaumur (°Ré, °Re)

La cantidad de sustancia a veces se denomina como cantidad química. Es la unidad fundamental que es proporcional al número de entidades elementales (Átomos, moléculas, iones o partículas) presentes. El mol se defiende como la cantidad de sustancias que tiene un número de entidades elementales como átomos hay en 12g de carbono.

INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

 

La corriente eléctrica es un fenómeno físico causado por el desplazamiento de una carga (ión o electrón). En el caso de un conductor metálico, son principalmente los electrones los que toman parte en la corriente.

La ley establece que V = IR, donde V es la diferencia de voltaje, I es la corriente en amperes y R es la resistencia expresada en ohmios. Para un voltaje dado, una resistencia mayor implica un flujo de corriente menor.

 

La intensidad de la corriente es la cantidad de carga que pasa por un conductor por unidad de tiempo. La intensidad de la corriente se mide en Amperios (A).

 Donde:

I: Intensidad expresada en Amperios(A)

Q: Carga eléctrica expresada en Culombios(C)

                           t: Tiempo expresado en segundos(seg.)

La resistencia de un material depende de su longitud y su grosor. La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con que las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo eléctrico.

Los conductores eléctricos deben soportar diferente cantidad de carga, mientras más es la carga que se conduce, más resistente debe ser el material del que está compuesto. La plata, el cobre, el aluminio y el níquel son elementos que son capaces de conducir constantes y grandes cantidades de energía eléctrica. Corriente eléctrica e intensidad

Un ampere ( 1 A ) se define como la corriente que produce una tensión de un volt ( 1 V ), cuando se aplica a una resistencia de un ohm ( 1 )

LONGITUD

Instrumentos para medir longitud: 

Cinta métrica

Es un instrumento de medida que consiste en una cinta graduada en dos sistemas internacionales (sistema métrico decimal y sistema imperial de unidades), básicamente es una cinta de acero templado enrollado dentro de la carcasa con seguro que permite la retención de la cinta o su regreso y nos permite medir longitudes, comúnmente encontraremos con longitud de 3 metros y otra con longitud de 5 metros pero existen comercialmente de mayor longitud.

 

Tipos de cinta métrica

• Cinta de tela: Fabricada de lino con una espiga o labio en la parte correspondiente al valor cero, es muy ligera pero no es muy recomendable para trabajos ya que no es muy precisa en la medición.

• Cinta metálica: Está reforzada con alambres de cobre para prevenir un estiramiento de las fibras o enredamiento.

• Cintas de acero: Elaborada de un lazo de acero con una variación en grosor desde 6 milímetros hasta 16 milímetros, no es recomendable para uso rudo.

• Cinta Invar: Fabricada con una aleación de metales, su costo es elevado y algo delicado.

• Flexómetro digital: Este tipo de flexómetro incorpora una pantalla digital que nos permite verificar la medición exacta del objeto a medir, se encuentra en configuraciones para medir tanto en pulgadas como en centímetros.

Regla graduada

La regla graduada o nombrada únicamente como regla, es una herramienta de medición con forma delgada rectangular que tiene marcada una escala de longitud, la podemos encontrar en centímetros, pulgadas o mixta. Por su aspecto físico puede emplearse para marcar líneas rectas de una longitud específica.

Es común encontrar una regla con escala de 30 centímetros.

¿Cómo funciona una regla?

La herramienta se coloca sobre el objeto a medir de tal manera que la dirección de la visual sea perpendicular al objeto, entonces se observa en donde termina la longitud del objeto con respecto a la escala de la regla para tomar esa medida. Para las mediciones sencillas se deben considerar varios puntos, en la visualización del objeto a medir y sobre la división de trazos.

• Apreciación: Es la menor medida que puede leerse en un instrumento de medición, si tenemos una regla graduada en milímetros, la apreciación será de 1 milímetro.

• Estimación: Si la medida del objeto no coincide con la apreciación de nuestra regla, entonces deberemos aproximar la medida resultante.

• Paralaje: Al medir debemos hacerlo de manera perpendicular a la regla, de lo contrario al hacerlo de manera incorrecta se podría introducir un error de paralaje. El error de paralaje se puede disminuir empleando reglas con borde graduado biselado.

Micrómetro

 

Conocido también como tornillo de Palmer, calibre palmer o palmer. Es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y permite medir longitudes exteriores o interiores de objetos con alta precisión, lo podemos encontrar con precisión de centésimas de milímetros (0.01mm) y milésimas de milímetros (0.001mm).

 

Funciona a base de un tornillo micrómetro o tambor, el tornillo permite valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, de un rango de centésimas o milésimas de milímetro (Depende de los diferentes micrómetros.

 

• Micrómetro de exteriores: Empleados para realizar la medición de componentes o elementos exteriores del objeto. Se utilizan comúnmente en la industria para la medición de alambres, esferas, ejes y bloques.

• Micrómetro de interiores: Permite obtener las medidas internas o inferiores de una pieza, así como el diámetro de los agujeros presentes en la misma. Su cabeza micrométrica permite añadir uno o más ejes combinados de prolongamiento.

• Micrómetro de profundidad: Se utiliza para medir la profundidad de agujeros, perforaciones, ranuras o acanaladuras presentes en un objeto.

• Micrómetro analógico: Los componentes y el funcionamiento de este tipo de instrumento de medición son de naturaleza mecánica.

 

• Micrómetro digital: Se emplean componentes electrónicos, así como una pantalla display que nos muestra la medición, lo que arroja como resultado un instrumento completamente electrónico.

Reloj Comparador

Es un instrumento de medición de dimensiones que nos permite comparar cotas mediante la medición indirecta del desplazamiento de una punta de contacto esférica, por dicho aspecto al reloj comparador también se le conoce como comparador de esfera. Estos aparatos suelen tener un campo de medida de 10 milímetros aunque existen desde 10 micras hasta una resolución de 0.01 milímetros (Existen también algunos especializados de 0.001 y 0.0001 milímetros).

Internamente se puede encontrar un mecanismo que transforma el movimiento lineal de la barra deslizante de contacto en movimiento circular que describe la aguja del reloj.

Para la lectura debemos saber cuál es el valor mínimo entre cada división, después tenemos que ver el contador de vueltas y verificar la cantidad de vueltas que marca la aguja, cada vuelta equivale a 1 milímetro, por último se debe verificar qué marca la aguja principal para obtener el resultado final.

Odómetro

Un odómetro, también llamado topómetro u odógrafo, es un aparato que mide la distancia recorrida por un objeto móvil. Se utilizan en el cuentakilómetros de los vehículos y para medir distancias en agrimensura, ergometría, seguridad vial y otras aplicaciones industriales.

Diferentes tipos de Odometros

• Odómetro mecánico: Cada vez que una rueda da una vuelta completa se recorre una distancia igual a su perímetro. Por tanto, contando el número de vueltas se puede conocer con exactitud la distancia total recorrida.

Consiste básicamente en una serie de engranajes con números en sus bordes que se encastran a una rueda o se comunican con ella a través de una serie de cables.

Los engranajes están perfectamente calibrados para que se muevan a una velocidad determinada acorde con las vueltas de la rueda y muestran el número correspondiente a la distancia recorrida. expresada en la unidad en la que haya calibrado el odómetro (kilómetros, millas, etc).

 

 

 

 

 

 

 

• Odómetro digital: Los odómetros electrónicos o digitales registran la distancia recorrida utilizando un chip informático. La lectura del kilometraje se visualiza en un display digital y el valor del kilometraje total se va quedando almacenado en el módulo electrónico principal del vehículo.

Debido a este funcionamiento se pensó que los odómetros digitales terminarían con el fraude sobre el kilometraje, pero no ha sido el caso, pues se ha encontrado la forma de alterar estos valores directamente en el ordenador del vehículo.

TIEMPO 

Es una magnitud física que mide la separación que existe entre un suceso o acontecimiento y permite ordenarlos al dejar ver claro lo que es pasado presente y futuro.

Instrumentos para medir el tiempo: 

Reloj del sol:

 Instrumento inventado por los egipcios hace miles de años, y utilizado en la cultura griega, china y romana.

Este aparato también es llamado Gnomon, el cual es usado para medir el tiempo, mediante la sombra proyectada por el sol.

Reloj de arena: 

Usado en la navegación de océano, el cual basa su funcionamiento en la cantidad de arena que éste posee, siendo vertida de una cara a la otra por medio de un orificio central.

Cronómetro:

Era usado por los navegantes, ya que lograba dar una precisión del tiempo de viaje y siempre era llevado en la muñeca, lo que facilitaba su uso.

Su definición como tal dice que es un reloj de gran precisión que permite medir intervalos de tiempo muy pequeños hasta en fracciones de segundos.

Reloj atómico: 

El primer ejemplar de este tipo de relojes fue construido en el año 1949, además a estos se les conoce como los relojes más precisos siendo estos uno de los instrumentos de medición del tiempo más recientes.

Calendario: 

Mide el tiempo en días, semanas, meses y años, siendo usado hasta la fecha actual sin ningún tipo de inconvenientes.

Estos funcionan usando como referencia el sol en relación con la rotación de la Tierra a su alrededor contando un año de 365 días; Un día cuenta como un giro completo de la Tierra sobre su eje mirando al sol.

Masa:

Balanza: 

Es una palanca de primer género con brazos iguales que mediante el posicionamiento de un cuerpo en cada uno de sus lados permite la comparación de masas entre sí. Para la ejecución de las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud dependerá de la precisión del instrumento. El rango de medida y exactitud de la balanza puede variar kilogramos, miligramos o gramos dependiendo de la balanza que se emplee, ya sea comercial, industrial o de laboratorio.

Báscula: 

Herramienta utilizada para medir y calcular el peso y la masa de un cuerpo. Ésta mantiene generalmente una forma horizontal sobre la cual se coloca el objeto que se quiere pesar. Es bastante sencillo pesar cuerpos en esta plataforma, por lo cual se han hecho básculas de diversos tipos para abarcar una gran capacidad de peso, como las utilizadas para el peso de camiones con gran tonelaje. Hay básculas de baño, básculas farmacéuticas, básculas para pesar camiones y una variedad más para diversos tipos de necesidades.

Dinamómetro: 

Es uno de los instrumentos para medir masa y es utilizado para medir fuerzas, comúnmente es empleado para la medición de pesos. El dinamómetro original fue inventado por Isaac Newton y su funcionamiento se basa en la elongación de un resorte que sigue los principios de la ley de Hooke en el rango de medición. Al tener una gran similitud con una balanza de muelle elástico podemos decir que es una báscula de resorte. Existen dinamómetros diseñados para varios propósitos, una de ellas es la de pesar, es decir, medir el peso de un cuerpo y por consiguiente determinar la masa de este.

Catarómetro: 

Esta constituye una herramienta que permite, en términos básicos la medición de la composición de una cantidad de gases, en pocas palabras suele ser un instrumento que determina la conductividad térmica de un elemento, así que de forma indirecta se puede utilizar para medir masa.

La espectrometría de masas: 

Técnica de análisis que permite determinar la distribución de las moléculas de una sustancia en función de su masa. Dispositivo que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación entre masa y carga (m/q). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. 

Intensidad luminosa

La intensidad luminosa se define como la medida de potencia ponderada por la longitud de onda emitida por una fuente de luz en una dirección en específico por unidad de ángulo sólido, también se puede definir como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido

Se puede medir mediante:

Luxometro:

Dependiendo de sus características y calidad, puede evaluar y calcular la intensidad de la luz, existen diferentes fuentes eléctricas que emiten intensidades diferentes de luz, de las cuales la unidad de medida es el hercio.

Fotómetro:

Un fotómetro es cualquier instrumento usado para medir la cantidad de fotones en un haz de luz. Los que se utilizan para la fotometría son instrumentos para detectar:

    -Intensidad de luz dispersa.             -Absorbancia.                -Fluorescencia.

Illuminometer:

Se utilizan para medir el brillo en lux, fc o cd / m². Algunos luminómetros están equipados con una memoria interna o un registrador de datos para registrar y guardar las mediciones.

Espectroradiómetro o Radio Espectrómetro:

Un espectrorradiómetro es un instrumento que mide la radiación de luz entrante, así como la reflectancia y la transmitancia en un rango espectral, es decir, permite medir la intensidad cuantitativa o absoluta en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético.

Luminancímetro: 

El luminancímetro es un medidor de precisión que permite mediciones con un ángulo de sólo 1 º a partir de una distancia de 1 m hasta el infinito. A través de adaptadores se puede reducir la distancia mínima hasta pocos cm. En la medición de densidad luminosa se tiene en cuenta la luz ambiental.

Temperatura

Instrumentos de medición de la temperatura:

Termómetros por infrarrojos: 

Es un medidor de temperatura de una porción de superficie de un objeto a partir de la emisión de luz del tipo cuerpo negro que produce.

Tiras de temperatura: 

Miden la temperatura superficial del objeto de medición en ciertos rangos de temperatura, reaccionarán rápidamente cambiando de color de forma irreversible.

Cámaras termográficas: 

También llamada cámara térmica es un dispositivo que mide la temperatura y ofrece una imagen térmica de los objetos, sin necesidad de contacto, a partir de las emisiones de radiación infrarroja de estos.

Termocupla o Termopar: 

Es el sensor de temperatura más empleado a nivel industrial. Se elabora a partir de dos alambres de diferentes materiales, unidos en un extremo mediante soldadura.

Pirómetro:

Es un dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. Son instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados Celsius.

Cantidad de sustancias 

Instrumentos de medición de la cantidad de sustancias:

Balanza: Medir masas de sustancias sólidas con precisión. 

Balanza digital: Medir masas de sustancias sólidas.

Bureta: Medir volúmenes con precisión

Matraz aforado: Medir volúmenes exactos de disoluciones.

Probeta graduada: Mide líquidos cuando no es necesaria una gran precisión.

Pipetas: Se utiliza para medir volúmenes con precisión.

Conclusión

Las unidades de medida tienen una gran importancia hoy en día,  existen distintos tipos de sistemas de unidades de medida los cuales nos permiten realizar conversión de unidades de un sistema a otro y sus aplicaciones con diversas ya que a diario realizamos esta serie de operaciones, principalmente en nuestras compras cotidianas, además utilizamos diversos equipos para realizar mediciones como son directos e indirectos de ahí que existan las unidades derivadas.

Cada una de estas siete se las ha definido científicamente concretándolas de tal manera que no dependan de un patrón que se pueda deteriorar. Solamente para definir el l kilogramo se sigue tomando como patrón el cilindro de platino iridio que se conserva en la Oficina de Pesas y Medidas de París.

Los símbolos de las unidades se escriben en letra minúscula, excepto las que provienen de un nombre propio.

Al medir en realidad comparamos la magnitud (tamaño) de la cantidad física con un patrón universal aceptado como unidad de medida. Este patrón puede aparecer en cintas métricas, relojes, balanzas o termómetros. Dicha comparación consiste en contar cuántas unidades de medida caben en la magnitud de la cantidad física que se mide.