El Sistema de Unidades en Ingeniería
En Ingeniería en general, desde hace décadas se ha estado utilizando el Sistema Técnico de unidades, que tiene como referencia la Fuerza, Longitud y Tiempo.
Hace años se estableció como uso obligatorio y legal el Sistema Internacional de unidades, que tiene como referencia la Masa, Longitud y Tiempo.
Esto hace que a pesar de la implantación del Sistema Internacional como referente, se siga utilizando el Sistema Técnico por costumbre, o en los textos más antiguos.
Es por ello, que vamos a presentar las características principales que afectan a la Ingeniería Hidráulica.
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S.I.)
El sistema legal de unidades de medida vigente en Unión Europea y gran mayor parte de países del mundo.
En la Norma que lo rige, figuran Reglas de escritura de nombres, símbolos y para la formación de los múltiplos y submúltiplos.
Se pueden distinguir dos tipos de unidades:
UNIDADES BÁSICAS
- Masa → Kilogramo (kg)
- Longitud → Metro (m)
- Tiempo → Segundo (s)
Se le denomina generalmente como M-L-T.
UNIDADES DERIVADAS
- Se forman a partir de productos de potencias de unidades básicas.
- El número de magnitudes utilizadas en el campo científico no tiene límite; por tanto, no es posible establecer una lista completa de magnitudes y unidades derivadas.
Por conveniencia, ciertas unidades derivadas coherentes han recibido nombres y símbolos especiales.
El grado Celsius es el nombre especial del kelvin empleado para expresar las temperaturas Celsius. El grado Celsius y el kelvin tienen la misma magnitud. La temperatura Celsius t viene definida por la diferencia t = T – 273,15 K.
Respecto las Reglas de Escritura, los principales aspectos a destacar son;
- Los símbolos de las unidades se imprimen en caracteres rectos, independientemente del tipo de letra empleada en el texto adyacente (se permite el uso de la letra L en mayúscula o “l” en minúscula como símbolos del litro, a fin de evitar la confusión entre la cifra 1 (uno) y la letra l (ele).
- Un prefijo de múltiplo o submúltiplo, precede al símbolo de la unidad sin espacio entre el símbolo del prefijo y el símbolo de la unidad. Un prefijo nunca se usa solo.
- Los símbolos de las unidades son entidades matemáticas y no abreviaturas. Por tanto, no van seguidos de un punto.
- Para formar los productos (·) y cocientes (/).
- No se permite emplear abreviaturas para los símbolos y nombres de las unidades, como seg (por s o segundo).
- …
Reglas de Expresión
- Los símbolos de las magnitudes están formados generalmente por una sola letra en cursiva, pero puede especificarse información adicional mediante subíndices, superíndices o entre paréntesis.
- El valor numérico precede siempre a la unidad y siempre se deja un espacio entre el número y la unidad.
- El símbolo utilizado para separar la parte entera de su parte decimal se denomina «separador decimal». El símbolo del separador decimal es la coma.
Si el número está comprendido entre +1 y −1, el separador decimal va siempre precedido de un cero. - Los números con muchas cifras pueden repartirse en grupos de tres cifras separadas por un espacio, a fin de facilitar la lectura. Estos grupos no se separan nunca por puntos ni por comas.
Reglas para la formación de los múltiplos y submúltiplos
- Se forman por medio de prefijos que designan los factores numéricos decimales por los que se multiplica la unidad y que figuran en la columna «factor» de la tabla.
SISTEMA TÉCNICO DE UNIDADES (S.T.)
Este sistema de unidades no está establecido formalmente, pero es muy utilizado en ingeniería y se basa sistema métrico decimal.
Las Unidades Básicas son;
- Fuerza → Kilopondio (kp) o Kilogramo-fuerza (kgf)
- Longitud → Metro (m)
- Tiempo → Segundo (s)
- Temperatura → Grado Celsius (ªC)
- Cantidad de Calor → Caloría (cal)
Se le denomina generalmente como F-L-T
La Fuerza la define el peso que tiene un cuerpo de 1 kg de masa en condiciones terrestres de gravedad normal (g = 9,81 m/s²).
CONVERSIÓN ENTRE SISTEMA INTERNACIONAL (S.I.) Y SISTEMA TÉCNICO (S.T.)
- 1 kgf = 9,81 N
- 1 u.t.m. = 9,81 kg
- 1 CV = 735,5 W
- 1 kgf/cm² = 98100 Pa
MAGNITUDES EN AMBOS SISTEMAS DE UNIDADES
Referencias
- Real Decreto 2032/2009, de 30 de diciembre, por el que se establecen las unidades legales de medida. España. (enlace)
- Giles, R. 2000. Mecánica de los Fluidos e Hidráulica. McGrawHill (enlace)
- Bureau International des Poids et Mesures (enlace)
- Guide for the Use of the International System of Units (SI) (enlace)