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miércoles, 13 de enero de 2010

UNIDADES DERIVADAS

Con esta denominación se hace referencia a las unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como básicas.
El concepto no debe confundirse con los múltiplos y submúltiplos, los que son utilizados tanto en las unidades básicas como en las unidades derivadas, sino que debe relacionarse siempre a las magnitudes que se expresan. Si estas son longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia o intensidad luminosa, se trata de una magnitud básica, y todas las demás son derivadas.

Ejemplos de unidades derivadas

• Unidad de volumen o metro cúbico, resultado de combinar tres veces la longitud, una de las magnitudes básicas.
• Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar la masa (magnitud básica) con el volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cúbico y no tiene nombre especial.
• Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza=masa × aceleración). La masa es una de las magnitudes básicas pero la aceleración es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg • m • s-2) es derivada. Esta unidad derivada tiene nombre especial, newton.1
• Unidad de energía, que por definición es la fuerza necesaria para mover un objeto en una distancia de un metro, es decir fuerza por distancia. Su nombre es el julio (unidad) (joule en inglés) y su símbolo es J. Por tanto, J=N • m.
En cualquier caso, siempre es posible establecer una relación entre las unidades derivadas y las básicas mediante las correspondientes ecuaciones dimensionales.

Unidades con nombre especial

• Hertz o hercio (Hz). Unidad de frecuencia.
Definición: un hercio es un ciclo por cada segundo.

• Newton (N). Unidad de fuerza.
Definición: un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto cuya masa es de 1 kg.

• Pascal (Pa). Unidad de presión.
Definición: un pascal es la presión que ejerce una fuerza de 1 newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado normal a la misma.

• Joule o julio (J). Unidad de energía, trabajo y calor.
Definición: un julio es el trabajo producido por una fuerza de 1 newton, cuyo punto de aplicación se desplaza 1 metro en la dirección de la fuerza. En términos eléctricos, un julio es el trabajo realizado por una diferencia de potencial de 1 voltio y con una intensidad de 1 amperio durante un tiempo de 1 segundo.

• Watt o vatio (W). Unidad de potencia.
Definición: un vatio es la potencia que da lugar a una producción de energía igual a 1 julio por segundo. En términos eléctricos, un vatio es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio.

• Coulomb o culombio (C). Unidad de carga eléctrica.
Definición: un culombio es la cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad.

• Volt o voltio (V). Unidad de potencial eléctrico y fuerza electromotriz.
Definición: la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente con una intensidad de un amperio utiliza un vatio de potencia.

• Ohm u ohmio (Ω). Unidad de resistencia eléctrica.
Definición: un ohmio es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad 1 amperio, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor.

• Siemens (S). Unidad de conductancia eléctrica.
Definición: un siemens es la conductancia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor que tiene un ohmio de resistencia.

• Farad o faradio (F). Unidad de capacidad eléctrica.
Definición: un faradio es la capacidad de un conductor con una diferencia de potencial de un voltio tiene como resultado una carga estática de un culombio.

• Tesla (T). Unidad de densidad de flujo magnético e intensidad de campo magnético.
Definición: un tesla es una inducción magnética uniforme que, repartida normalmente sobre una superficie de un metro cuadrado, produce a través de esta superficie un flujo magnético total de un weber.

• Weber o weberio (Wb). Unidad de flujo magnético.
Definición: un weber es el flujo magnético que al atravesar un circuito de una sola espira produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 voltio si se anula dicho flujo en 1 segundo por decrecimiento uniforme.

• Henry o henrio (H). Unidad de inductancia.
Definición: un henrio es la inductancia de un circuito en el que una corriente que varía a razón de un amperio por segundo da como resultado una fuerza electromotriz autoinducida de un voltio.

• Radián (rad). Unidad de ángulo plano.
Definición: un radián es el ángulo que limita un arco de circunferencia cuya longitud es igual al radio de la circunferencia.

• Estereorradián (sr). Unidad de ángulo sólido.
Definición: un estereorradián es el ángulo sólido que, teniendo su vértice en el centro de una esfera, intercepta sobre la superficie de dicha esfera un área igual a la de un cuadrado que tenga por lado el radio de la esfera

• Lumen (lm). Unidad de flujo luminoso
Definición: un lumen es el flujo luminoso producido por una candela de intensidad luminosa, repartida uniformemente en un estereorradián.

• Lux (lx). Unidad de iluminancia
Definición: un lux es la iluminancia producida por un lumen de flujo luminoso, en una superficie equivalente a la de un cuadrado de un metro de lado.

• Becquerel o becquerelio (Bq). Unidad de actividad radiactiva
Definición: un becquerel (o becquerelio) es una desintegración nuclear por segundo.

• Gray (Gy). Unidad de dosis de radiación absorbida.
Definición: un gray es la absorción de un julio de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado.

• Sievert (Sv). Unidad de dosis de radiación absorbida equivalente
Definición: un sievert es la absorción de un julio de energía ionizante por un kilogramo de tejido vivo irradiado.

• Katal (kat). Unidad de actividad catalítica
Definición: un katal es la actividad catalítica responsable de la transformación de un mol de compuesto por segundo

• Grado Celsius (°C). Unidad de temperatura termodinámica.
La magnitud de un grado Celsius (1 °C) es igual a la de un kelvin.
Definición: , donde t es la temperatura en grados Celsius y T en kélvines.
Unidades sin nombre especial [editar]
En principio, las unidades de base se pueden combinar libremente para formas otras unidades. A continuación se dan las más importantes
• Unidad de área.
Definición: es el área equivalente a la de un cuadrado de 1 metro de lado.

• Unidad de volumen.
Definición: es el volumen equivalente al de un cubo de 1 metro de lado.

• Unidad de velocidad o rapidez.
Definición: un metro por segundo es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento uniforme, recorre una longitud de un metro en 1 segundo.

• Unidad de ímpetu lineal o cantidad de movimiento.
Definición: es la cantidad de movimiento de un cuerpo con una masa de 1 kilogramo que se mueve con una velocidad instantánea de 1 metro por segundo.

• Unidad de aceleración.
Definición: es el aumento de velocidad regular que sufre un objeto, equivalente a un metro por segundo cada segundo.

• Unidad de número de onda.
Definición: es el número de onda de una radiación monocromática cuya longitud de onda es igual a 1 metro.

• Unidad de velocidad angular.
Definición: es la velocidad de un cuerpo que, con una rotación uniforme alrededor de un eje fijo, gira en 1 segundo, 1 radián.

• Unidad de aceleración angular.
Definición: es la aceleración angular de un cuerpo animado de una rotación uniformemente variada alrededor de un eje fijo, cuya velocidad angular varía 1 radián por segundo, en 1 segundo.

• Unidad de momento de fuerza y torque.
Definición: es el momento o torque producido cuando una fuerza de un newton actúa a un metro de distancia del eje fijo de un objeto, impulsando la rotación del mismo.

• Unidad de viscosidad dinámica
Definición: es la viscosidad dinámica de un fluido homogéneo, en el cual, el movimiento rectilíneo y uniforme de una superficie plana de 1 metro cuadrado, da lugar a una fuerza retardatriz de 1 newton, cuando hay una diferencia de velocidad de 1 metro por segundo entre dos planos paralelos separados por 1 metro de distancia.

• Unidad de entropía
Definición: es el aumento de entropía de un sistema que recibe una cantidad de calor de 1 julio, a la temperatura termodinámica constante de 1 kelvin, siempre que en el sistema no tenga lugar ninguna transformación irreversible.

• Unidad de calor específico o capacidad calorífica
Definición: es la cantidad de calor, medida en julios, que, en un cuerpo homogéneo de una masa de 1 kilogramo, produce una elevación de temperatura termodinámica de 1 kelvin.

• Unidad de conductividad térmica
Definición: es la conductividad térmica de un cuerpo homogéneo isótropo, en la que una diferencia de temperatura de 1 kelvin entre dos planos paralelos, de área 1 metro cuadrado y distantes 1 metro, produce entre estos planos un flujo térmico de 1 vatio.

• Unidad de intensidad del campo eléctrico.
Definición: es la intensidad de un campo eléctrico, que ejerce una fuerza de 1 newton sobre un cuerpo cargado con una cantidad de electricidad de 1 culombio.

• Unidad de rendimiento luminoso.
Definición: es el rendimiento luminoso obtenido de un artefacto que gasta un vatio de potencia y genera un lumen de flujo luminoso.