martes, 3 de marzo de 2009

TAREA 2 UNIDADES BASICAS

Metro
El metro es la unidad de longitud del Sistema Internacional de Unidades. Se define como la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo (unidad de tiempo) (aproximadamente 3,34 ni).
Inicialmente fue creada por la Academia de Ciencias Francesa en 1791 y definida como la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la línea del ecuador terrestre. Si este valor se expresara de manera análoga a como se define la milla náutica, se correspondería con la longitud de meridiano terrestre que forma un arco de 1/10 de segundo de grado centesimal.
Se realizaron mediciones cuidadosas al respecto (ver Historia) que en 1889 se corporizaron en un metro patrón de platino e iridio depositado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (París
La línea de tiempo muestra cómo fue cambiando la definición del metro en distintas épocas:
21 de octubre de 1983: se define al metro como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante 1/299 792 458 segundo.
20 de octubre de 1960: se define al metro como 1.650.763,73 oscilaciones en el vacío de onda de la radiación emitida por el salto cuántico entre 2p10 y 5d5 de un átomo de 86kriptón.
6 de octubre de 1927: se define al metro como la distancia entre las dos marcas del patrón de platino con 10% de iridio a 0 °C y 1 atmósfera.
28 de septiembre de 1889: se define al metro como la distancia entre las dos marcas del patrón de platino-iridio a 0 °C.
10 de diciembre de 1799: se define al metro con un patrón de plata (el primer patrón, construido el 23 de junio de ese año).
1795: se crea un patrón provisional de latón.
30 de marzo de 1791: se define al metro como la diez millonésima parte del cuadrante de un meridiano terrestre (un cuarto de la circunferencia polar de la tierra).
8 de mayo de 1790: se define al metro con la distancia recorrida por un péndulo determinado que tiene un semiperíodo de un segundo
El segundo
El segundo es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades, el Sistema Cegesimal de Unidades y el Sistema Técnico de Unidades. Un minuto equivale a 60 segundos y una hora equivale a 3600 segundos. Hasta 1967 se definía como la 86.400 aba parte de la duración que tuvo el día solar medio entre los años 1750 y 1890 y, a partir de esa fecha, su medición se hace tomando como base el tiempo atómico.
Según la definición del Sistema Internacional de Unidades, un segundo es la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hipéricos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a nivel del mar. Esto tiene por consecuencia que se produzcan desfases entre el segundo como unidad de tiempo astronómico y el segundo medido a partir del tiempo atómico, más estable que la rotación de la Tierra, lo que obliga a ajustes destinados a mantener concordancia entre el tiempo atómico y el tiempo solar medio. Tierra, lo que obliga a ajustes destinados a mantener concordancia entre el tiempo atómico y el tiempo solar medio.
El tiempo es la magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación, esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste aparentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida). Es la magnitud que permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y da lugar al principio de causalidad, uno de los axiomas del método científico.
Amperio
El amperio o ampere es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Forma parte de las unidades básicas en el Sistema Internacional de Unidades y fue nombrado en honor de André-Marie Ampere
El amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2•10-7 newton por metro de longitud. Su símbolo es A.
El amperio es una unidad básica, junto con el metro, el segundo, y el kilogramo: es definido sin referencia a la cantidad de carga eléctrica. La unidad de carga, el culombio, es definido, como una unidad derivada, es la cantidad de carga desplazada por una corriente de amperio en el tiempo de un segundo.
Como resultado, las corrientes eléctricas también son el tiempo promedio de cambio o desplazamiento de cargas eléctricas. Un amperio representa el promedio de un culombio de carga por segundo.
Aunque conceptualmente parecería más lógico tomar la carga como unidad básica, se optó por l ,24150948 × 1018 cargas elementales, como electrones, moviéndose a través de un límite en un segundo.
Al igual que otras unidades básicas del SI, ha habido propuestas para redefinir el kilogramo en tal manera como definir algunas constantes físicas recientemente medidas a valores arreglados. Una definición propuesta del kilogramo es:
El kilogramo es la masa que debería ser acelerada a, precisamente, 2 × 10−7 m/s2, si sujetado al la fuerza por metro entre dos conductores paralelos de largo infinito, circulares y colocados a 1 metro de distancia en un vacío, a través del cual fluyera una corriente constante de exactamente 6.241.509.479.607.717.888 cargas elementales por segundo.
Esta redefinición del kilogramo tiene el efecto de cambiar la carga elemental a e = 1,60217653 × 10−19 C y resultaría en una funcionalidad equivalente a la definición para el culombio siendo la suma de, exactamente, 6.241.509.479.607.717.888 cargas elementales y el amperio siendo la corriente eléctrica de exactamente 6.241.509.479.607.717.888 cargas elementales por segundo. Esto es consistente con la corriente 2002 CODATA, valor para la carga elemental, que es 1,60217653 × 10−19 ± 0,00000014 × 10−19
Kelvin
El kelvin es la unidad de temperatura de la escala creada por William Thompson en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión. William Thompson, quien más tarde sería Lord Kelvin, a sus 24 años introdujo la escala de temperatura termodinámica, y la unidad fue nombrada en su honor.
Se toma como la unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades y se corresponde a una fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua. Se representa con la letra "K", y nunca "°K". Además, su nombre no es el de "grado kelvin", sino simplemente "kelvin"; no se dice "19 grados Kelvin" sino "19 kelvin" o "19 K".
Coincidiendo el incremento en un grado Celsius con el de un kelvin, su importancia radica en el 0 de la escala: a la temperatura de 0 K se la denomina cero absoluto y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en Kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.
También en iluminación de vídeo y cine se utilizan los kelvin como referencia de la temperatura de color. Cuando un cuerpo negro es calentado emitirá un tipo de luz según la temperatura a la que se encuentra. Por ejemplo, 1600 K es la temperatura correspondiente a la salida o puesta del sol. La temperatura del color de una lámpara de filamento de tungsteno corriente es de 2800 K. La temperatura de la luz utilizada en fotografía y artes gráficas es 5000 K y la del sol al mediodía con cielo despejado es de 5200 K. La luz de los días nublados es más azul, y es de más de 6000 K.
Mol
El mol es una unidad de cantidad de materia. Un mol representa la cantidad de masa contenida en moléculas de sustancia. El número es conocido como e. El mol es una unidad algo peculiar, porque "no pesa lo mismo" en cada caso. Al estar basada en un conteo de átomos o moléculas, la cantidad de masa total dependerá de cuánta masa tenga cada molécula. Así, un mol de hidrógeno molecular (H2) tiene 2 gramos de masa, mientras que un mol de agua (H2O) contiene 18 gramos de masa. Un mol "pesa" diferente dependiendo de la sustancia de que estemos hablando. La utilidad de este concepto de mol radica en que cuando consideramos reacciones químicas, las relaciones de masa de las sustancias re accionantes quedan reducidas a números enteros que corresponden a la fórmula mínima. Por ejemplo, podemos decir que 4 gramos de hidrógeno gaseoso reaccionan con 32 gramos de oxígeno gaseoso para formar 36 gramos de agua, esto es, reaccionan en una relación de 4:32 ó 1:8, lo cual no concuerda muy bien con la fórmula molecular del agua (H2O). Si utilizamos moles, podemos decir que 2 moles de hidrógeno reaccionan con 1 mol de oxígeno para formar un mol de agua. Esto concuerda mejor con la fórmula molecular del agua.
En primer lugar, es conveniente distinguir entre los conceptos de masa y peso. La masa se refiere a la cantidad de materia contenida en un cuerpo, mientras que el peso es el resultado de la atracción gravitacional sobre la masa de un cuerpo. Tomemos como referencia el kilogramo. Un kilogramo de plomo y un kilogramo de algodón tienen la misma masa y, por lo tanto, marcan el mismo peso (¡aunque presenten distinto volumen!) en una balanza de dos platillos o una báscula (colocada en el vacío). En el planeta Tierra, tanto el fiel de la balanza como el indicador de la báscula marcarían 1 kilogramo
Candela
La candela es la unidad básica del SI de intensidad luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 hercios y de la cual la intensidad radiada en esa dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
Esta cantidad es equivalente a la que en 1948, en la conferencia general de pesos y medidas, se definió como una sexagésima parte de la luz emitida por un centímetro cuadrado de platino puro en estado sólido a la temperatura de su punto de fusión (2046 K
Longitud
Un metro se define como la distancia que viaja la luz en el vacío en 1/299.792.458 segundos. Esta norma fue adoptada en 1983 cuando la velocidad de la luz en el vacío fue definida exactamente como 299.792.458 m/s. Dimensión única de una línea, o la mayor de un cuerpo o de una figura plana, en oposición a la latitud
Tiempo
Un segundo (s) es el tiempo requerido por 9.192.631.770 ciclos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hipéricos del estado fundamental del átomo de cesio 133. Esta definición fue adoptada en 1967. El segundo, unidad de tiempo, fue definido en origen como la fracción 1/86 400 del día solar medio. La definición exacta del "día solar medio" competía a los astrónomos. Sin embargo, sus trabajos han demostrado que el día solar medio no presenta las garantías requeridas de exactitud, debido a irregularidades de la rotación de la tierra. Para proporcionar más precisión a la unidad de tiempo, la 11ª CGPM (1960; CR, 86) establece una definición, otorgada por la Unión Astronómica Internacional que estaba fundada sobre el año tropical. De todas formas, las investigaciones experimentales ya habían demostrado que un patrón atómico de intervalo de tiempo, basado en la transición entre dos niveles de energía de un átomo o de una molécula, podía ser realizado y reproducido con una exactitud mucho mas elevada. Considerando que una definición de alta precisión de la unidad de tiempo del Sistema Internacional era indispensable, la 13ª CGPM (1967-1968, Resolución 1; CR, 103 y Metrología, 1968, 4, 43) sustituyó la definición del segundo por la siguiente
Masa
La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza Él prototipo internacional del kilogramo de platino iridio está conservado en el Bureau Internacional en las condiciones fijadas por la 1ª CGPM 1889 (CR, 34-38) cuando sancionó este prototipo y declaró:Este prototipo será considerado desde ahora como unidad de masa.La 3ª CGPM (1901; CR, 70), en una declaración tendente a eliminar la ambigüedad que existía en el uso normal del significado del término "peso", confirma que:El kilogramo es la unidad de masa; igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.
El concepto de masa surge de la confluencia de dos leyes: la ley Gravitación Universal de Newton y la 2ª Ley de Newton (o 2º "Principio"). Según la ley de la Gravitación de Newton, la atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de dos constantes, denominadas "masa gravitatoria" —una de cada uno de ellos—, siendo así la masa gravitatoria una propiedad de la materia en virtud de la cual dos cuerpos se atraen; por la 2ª ley (o principio) de Newton, la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimenta, denominándose a la constante de proporcionalidad: "masa inercial" del cuerpo
Temperatura
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido trasnacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía sensible de un sistema se observa que esta más "caliente" es decir, que su temperatura es mayor.
La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a las unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin. Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común el uso de la escala Celsius (antes llamada centígrada) y en los países anglosajones, la escala Fahrenheit. También existe la escala Rankin (°R) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin.
La temperatura es una propiedad física que se refiere a las nociones comunes de frío o calor, sin embargo su significado formal en termodinámica es más complejo, a menudo el calor o el frío percibido por las personas tiene más que ver con la sensación térmica (ver más abajo), que con la temperatura real. Fundamentalmente, la temperatura es una propiedad que poseen los sistemas físicos a nivel macroscópico, la cual tiene una causa a nivel microscópico, que es la energía promedio por partícula.
Al contrario de otras cantidades termodinámicas como el calor o la entropía, cuyas definiciones microscópicas son válidas muy lejos del equilibrio térmico, la temperatura sólo puede ser medida en el equilibrio, precisamente porque se define como un promedio.
La temperatura está íntimamente relacionada con la energía interna y con la entalpía de un sistema: a mayor temperatura mayores serán la energía interna y la entalpía del sistema.
La temperatura es una propiedad intensiva, es decir que no depende del tamaño del sistema, sino que es una propiedad que le es inherente y no depende ni de la cantidad de sustancia ni del material del que este compuesto

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