Page 8 - Fisica General Burbano
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MAGNITUDES FÍSICAS. UNIDADES 15
del meridiano terrestre. El 16 de octubre de 1960 la Conferencia General cambió la definición
clásica del metro, tomando como nuevo patrón (nuevo metro) a 1 650 76373 longitudes de
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onda, en el vacío, de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p 10 y5d del
átomo de cripton 86. Debido a las constantes exigencias de superior precisión, en octubre del 86
la Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en esta fecha en París, define nuevamen-
te el metro como la longitud recorrida en el vacío por las ondas electromagnéticas durante un
tiempo de 1/299 792 458 de segundo (lo que nos indica que la velocidad de estas ondas es
299 792 458 m/s)*.
La unidad de MASA es el KILOGRAMO (kg), es la masa del prototipo de platino iridiado sanciona-
do por la Conferencia General de Pesas y medidas en 1901 y depositado en el pabellón de Brete-
nil de Sevres. Este prototipo tiene forma cilíndrica, contiene aproximadamente el 90% de platino
y el 10% de iridio, y su masa es muy aproximada a la de un litro de agua destilada a cuatro gra-
dos centígrados. Actualmente se define en función de la masa de los átomos como se verá más
adelante.
La unidad de TIEMPO es el SEGUNDO (s): 1/86 400 del día solar medio. (86 400 es el número de
segundos del día solar medio, que se obtiene multiplicando 24 horas del día, por 60 minutos de la
hora y por 60 segundos del minuto). DÍA SOLAR MEDIO es la duración media de los días solares del
año, determinadas por el tiempo que tarda el Sol, en su movimiento aparente en realizar un giro
en torno a la Tierra. La XI conferencia General de Pesas y medidas de 1960 definió el SEGUNDO
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como la fracción igual a 1/31 556 925,974 7 del año trópico para enero de 1900, cero a doce ho-
ras del tiempo efemérides.
Si bien, el patrón segundo astronómico es más exacto que el segundo solar medio, se necesita-
ba de un patrón material comparable a los prototipos metro patrón y kilogramo patrón; por lo que
la XIII Conferencia General de 1967-68, adoptó para EL SEGUNDO el patrón atómico de frecuencia
definido como la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transi-
ción entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.
La unidad de INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA es el AMPERIO (A) definido como la intensidad
de una corriente eléctrica constante que, mantenida entre dos conductores paralelos rectilíneos, de
longitud infinita, de sección circular despreciable y colocados en el vacío a una distancia de un me-
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tro uno de otro, produce entre estos dos conductores una fuerza igual a 2 ´10 newtons por me-
tro de longitud.
La unidad de TEMPERATURA es el KELVIN (K) definido como grado de la escala termodinámica de
las temperaturas absolutas, en la cual la temperatura del punto triple del agua es 273,16 K, por
tanto «es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua».
La unidad óptica de INTENSIDAD LUMINOSA es la CANDELA (cd) definida como «la intensidad lumi-
nosa en una dirección determinada de una abertura perpendicular a esta dirección, que tenga una
superficie de 1/600 000 metro cuadrado y radie como una radiador integral o cuerpo negro a la
temperatura de fusión del platino (2 043 K= 1 770 ºC), bajo la presión de 101 325 pascales».
I 12. Sistemas de unidades
Llamamos SISTEMA DE UNIDADES al conjunto de éstas que resulta de escoger determinadas uni-
dades simples.
La elección del sistema de unidades no se hace, en general, atendiendo a las magnitudes fun-
damentales; puesto que se eligen unidades simples que tienen con las fundamentales una depen-
dencia funcional. Así, por ejemplo, elegimos en el sistema técnico como unidad por su dependen-
cia con la masa, la magnitud fuerza. Esta unidad es el KILOPONDIO o KILOGRAMO-FUERZA; fuerza con
que el kilogramo patrón es solicitado hacia la Tierra, al nivel del mar y 45º de latitud. En este siste-
ma la unidad de masa es una unidad derivada y se llama UNIDAD TÉCNICA DE MASA.
Ya hemos indicado la conveniencia de tomar universalmente un único sistema de unidades;
hoy por hoy es una cuestión de adaptación y tránsito por lo que el lenguaje científico no está suje-
to a las normas dadas por las CGPM, teniendo el lector que adquirir cierta flexibilidad en el empleo
de sistemas de unidades y resultar, por decirlo así, «políglota», lo cual le facilitará la comunicación
entre gentes cuyos intereses particulares están situadas en diversos campos; por lo que entramos a
definir los distintos sistemas que hoy suelen utilizarse, pero siempre, dándole la máxima importan-
cia al que llamaremos sistema internacional.
En mecánica emplearemos los siguientes sistemas: SISTEMA CEGESIMAL (CGS); sus unidades
simples son el centímetro de longitud, el gramo de masa y el segundo de tiempo. SISTEMA GIORGI
(G), o MKS; sus unidades simples son el metro de longitud, el kilogramo de masa y el segundo de
tiempo. SISTEMA TÉCNICO; sus unidades simples son: el metro, el kilopondio o kilogramo fuerza y
el segundo.
En electricidad emplearemos: SISTEMA DE UNIDADES ELECTROSTÁTICAS; sus unidades simples son
el centímetro de longitud, el gramo de masa, el segundo de tiempo y el coeficiente dieléctrico para
* Obsérvese que la tendencia en la búsqueda de un patrón internacional es que su definición sea de naturaleza universal,
y no basada en ningún artilugio artificial susceptible de variaciones temporales.