En su justa medida: Sistema Internacional de Unidades (capítulo completo) - Canal Encuentro
Summary
TLDREste video explora la importancia de las unidades de medida en nuestras vidas cotidianas, desde el kilogramo de pan hasta la cuenta de energía eléctrica. Se explica cómo las convenciones de medición, establecidas en el siglo pasado, han evolucionado para alcanzar una mayor precisión. Se destaca la labor de los metrólogos en definir y perfeccionar las siete unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades, como el metro, el segundo y el amperio, para reducir la incertidumbre en las mediciones y mejorar la comunicación y el comercio global.
Takeaways
- 😀 Las medidas cotidianas como el kilogramo de pan o la hora para llegar al trabajo son convenciones establecidas que parecen naturales pero son fundamentales en nuestra vida.
- 🕰️ A mediados del siglo pasado, los metrólogos establecieron siete unidades de base en el Sistema Internacional de Unidades (SI): segundo, kilogramo, metro, mol, amperio, kelvin y candela.
- 🔗 La corriente eléctrica y el tiempo, a pesar de parecer muy distintas, son parte de las siete magnitudes fundamentales del SI.
- 🌐 El Comité Internacional de Pesas y Medidas se encarga de garantizar la uniformidad de las medidas en todo el mundo, lo que es crucial para la precisión en las mediciones y影响到 precios, cobros, pagos y fiscales.
- 🍊 Un error mínimo en la medición de peso, como 10 gramos, puede resultar en diferencias significativas en el precio y en la economía a gran escala.
- ✅ Los metrólogos también se ocupan de la nomenclatura de las unidades de medición, creando un manual de estilo para escribir correctamente los símbolos de las unidades.
- 🔍 El patrón del kilogramo, que es la unidad de masa, se define como la masa del prototipo internacional del kilogramo (IPK), un cilindro de platino-iridio guardado en Francia.
- 🔬 Los científicos buscan reemplazar el prototipo del kilogramo con un patrón basado en constantes fundamentales de la física para evitar cambios en la masa del IPK.
- 📏 El metro, que una vez se definió en relación con la Tierra, ahora se mide como la longitud que recorre la luz en el vacío en un intervalo de tiempo específico.
- ⏱️ El segundo, la unidad de tiempo, se define ahora en términos de la radiación electromagnética de un átomo de cesio, mejorando la precisión de los relojes atómicos.
- 💡 La candela, la unidad de intensidad de la luz, está siendo redefinida en términos de constantes de la naturaleza, en lugar de la luminancia de un cuerpo negro.
Q & A
¿Cuáles son las siete unidades de base del Sistema Internacional de Unidades?
-Las siete unidades de base del Sistema Internacional de Unidades son: el segundo (tiempo), el kilogramo (masa), el metro (longitud), el ampere (corriente eléctrica), el kelvin (temperatura), la candela (intensidad de la luz) y el mol (cantidad de materia).
¿Qué es el IPK y qué representa?
-El IPK, o Prototipo Internacional del Kilogramo, es un cilindro de platino-iridio que define la masa exacta de un kilogramo. Se utiliza como la referencia para la masa en todo el mundo y está guardado en el Buró Internacional de Pesas y Medidas cerca de París.
¿Por qué es importante la precisión en las mediciones de las unidades de medida?
-La precisión en las mediciones es crucial para garantizar la confiabilidad en comercios, la comparabilidad de datos científicos, la eficiencia en la producción industrial y la justicia en las transacciones económicas. Un error mínimo en las medidas puede tener consecuencias económicas significativas a gran escala.
¿Cómo se define actualmente el metro en el Sistema Internacional de Unidades?
-El metro se define como la longitud que recorre la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299,792,458 de segundo.
¿Cuál es la diferencia entre el segundo basado en el movimiento de la Tierra y el segundo atómico?
-El segundo basado en el movimiento de la Tierra es inconstante debido a la órbita elíptica irregular del planeta, mientras que el segundo atómico se mide a través de las vibraciones de un átomo de cesio-133, lo que proporciona una medida de tiempo más precisa y constante.
¿Qué es el mol y cómo se relaciona con la cantidad de materia?
-El mol es la unidad de cantidad de materia en el Sistema Internacional de Unidades, que se define como la cantidad de sustancia que contiene un número de entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) igual al número de átomos en 12 gramos de carbono-12.
¿Cómo se define la candela, la unidad de intensidad de la luz?
-La candela se define como la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite radiación en esa dirección con una intensidad energética de 1/683 watt por estero.
¿Qué es el punto triple del agua y cómo se relaciona con la temperatura?
-El punto triple del agua es la temperatura y presión a la cual el agua puede existir en estado sólido, líquido y gaseoso a la vez, y es utilizado como referencia para la definición del kelvin en el Sistema Internacional de Unidades.
¿Cuál es la importancia de la constante de Avogadro en el contexto del mol?
-La constante de Avogadro es utilizada para definir el número de entidades elementales en un mol, y es fundamental para la química y la física al permitir la conversión entre la masa y la cantidad de materia.
¿Qué es un reloj atómico y cómo es que mide el tiempo con mayor precisión que los relojes de péndulo o de cuarzo?
-Un reloj atómico es un dispositivo que mide el tiempo basándose en las vibraciones de un átomo, como el cesio-133. Es más preciso porque estas vibraciones son muy regulares y no se ven afectadas por cambios ambientales, lo que permite una medición del tiempo con una incertidumbre mínima.
Outlines
📏 Unidad de Medida y Convención
Este párrafo introduce el concepto de las unidades de medida en la vida cotidiana, como el kilogramo de pan o la hora para llegar al trabajo. Se menciona que, a pesar de parecer triviales, estas medidas son convenciones establecidas. A mediados del siglo pasado, se establecieron siete unidades base en el Sistema Internacional de Unidades (SI), incluyendo el segundo, kilogramo, metro, mol, amperio, kelvin y candela. Estas unidades son fundamentales y otras magnitudes, como la frecuencia o la superficie, se derivan de ellas. La precisión en las mediciones es crucial para la economía y la vida cotidiana, ya que errores en la pesada pueden afectar el precio de los productos y los ingresos fiscales.
🔠 Normas de Escritura de Unidades
En este segmento, se discute la nomenclatura y escritura correcta de las unidades de medida. Se explica que las unidades se escriben en minúsculas, como 'metro' para la longitud, y sus símbolos también en minúsculas, como 'm'. Sin embargo, las unidades que provienen de nombres propios, como el kelvin o el newton, se escriben con mayúscula. Existe una excepción para el litro, que puede escribirse en mayúscula para evitar confusiones. Además, se enfatiza la importancia de seguir estas normas para evitar malentendidos y errores en la comunicación científica y cotidiana.
🏺 El Kilogramo y su Definición
Este párrafo se centra en la definición y la historia del kilogramo, la unidad de masa. Actualmente, la masa se define en relación con el Prototipo Internacional del Kilogramo (IPK), un cilindro de platino-iridio guardado en el Bureau International des Poids et Mesures. Aunque se cree que el IPK ha variado muy poco desde su fabricación, los metrologistas buscan redefinir el kilogramo basado en constantes físicas para evitar cualquier cambio en su masa. Se menciona la posibilidad de definir el kilogramo atómico utilizando una cantidad fija de átomos o un kilogramo eléctrico mediante la balanza de watt.
⏱ La Evolución del Segundo y del Metro
El tiempo y la longitud son medidas fundamentales, y este párrafo explora su definición y evolución. El segundo, la unidad de tiempo, se ha definido históricamente por el movimiento de la Tierra, pero ahora se mide por la radiación electromagnética de un átomo de cesio-133. Los relojes atómicos han mejorado la precisión del tiempo, y se están investigando relojes ópticos para una mayor exactitud. Por otro lado, el metro, que una vez se definió por una barra de platino-iridio, ahora se mide por el recorrido de la luz en el vacío durante una fracción específica de segundo. Estas definiciones buscan una precisión inalámbrica y universal.
🔋 La Corriente Eléctrica y la Cantidad de Materia
Este segmento aborda la corriente eléctrica y la cantidad de materia, representadas por el ampere y el mol respectivamente. La corriente eléctrica se mide en amperes y se busca redefinir la unidad para evitar experimentos imposibles. Por otro lado, el mol, que mide la cantidad de partículas en un compuesto químico, se define en relación con el carbono-12. Los científicos consideran redefinir el mol basado en la constante de Avogadro para separar la masa de la cantidad de materia. Estas unidades son esenciales para la electricidad y la química, y su definición precisa es crucial para la tecnología y la investigación.
🌡 La Temperatura y la Intensidad de la Luz
El párrafo final trata sobre la temperatura y la intensidad de la luz, con sus unidades el kelvin y la candela. El kelvin se define en relación con el punto triple del agua, y se busca redefinir basado en la energía cinética de las partículas. La candela, por otro lado, mide la intensidad luminosa y se define por la radiación de un cuerpo negro a una temperatura específica. Los metrologistas trabajan en la precisión de estas unidades para mejorar la comunicación y la medición en el comercio y la ciencia.
Mindmap
Keywords
💡Sistema Internacional de Unidades
💡Unidades de base
💡Metro
💡Segundo
💡Kilogramo
💡Mol
💡Kelvin
💡Candela
💡Ampera
💡Precisión
Highlights
Las medidas cotidianas como el kilogramo de pan o la hora para llegar al trabajo son convenciones establecidas por metrólogos.
En el siglo pasado, se establecieron las siete unidades de base del Sistema Internacional de Unidades (SI).
Las unidades de base del SI incluyen segundo, kilogramo, metro, mol, amperio, kelvin y candela.
El Comité Internacional de Pesas y Medidas garantiza la uniformidad de las medidas a nivel mundial.
Las unidades del SI son fundamentales para la precisión en mediciones, precios, cobros, pagos e ingresos fiscales.
Un error de 10 gramos en la balanza puede generar diferencias significativas en el precio de los productos.
Los metrólogos trabajan en la nomenclatura y escritura correcta de las unidades de medición.
El kilogramo se define actualmente como la masa del prototipo internacional del kilogramo (IPK).
Los científicos buscan reemplazar el IPK por un patrón basado en constantes fundamentales de la física.
El metro se define como la longitud que recorre la luz en el vacío en un intervalo de tiempo específico.
Los relojes atómicos han permitido una medición del tiempo con una precisión increíblemente alta.
El ampera se define a través de la intensidad de una corriente eléctrica en condiciones específicas.
El mol se utiliza para especificar el número de átomos o moléculas en un compuesto químico.
El kelvin se define en relación con la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
La candela se está redefiniendo para estar basada en constantes de la naturaleza en lugar de en luminancia de un cuerpo negro.
El sistema internacional de unidades es esencial para los intercambios comerciales y la comunicación a nivel mundial.
Los metrólogos continúan buscando la perfección en las unidades de medida para reducir la incertidumbre y mejorar la precisión.
Transcripts
[Aplausos]
todos los días nos enfrentamos a
situaciones en donde se utilizan medidas
el kilogramo de pan para la cena
la hora para llegar a tiempo al trabajo
[Música]
los metros de tela para hacer las
cortinas y la factura de energía
eléctrica cuánto fue el consumo
eléctrico de este mes
de tan cotidianas las medidas parecen
naturales sin embargo son convenciones
[Música]
a mediados del siglo pasado los
metrólogos se establecieron el segundo
el kilogramo el metro el mol el amperio
el kelvin y la candela como las siete
unidades de base del sistema
internacional de unidades
[Música]
[Música]
[Música]
ah
qué tienen en común los segundos que
marca un reloj y la corriente eléctrica
[Música]
parecen cosas muy distintas y sin
embargo la corriente eléctrica y el
tiempo forman parte de un grupo de siete
magnitudes fundamentales
[Música]
en 1960 el comité internacional de pesas
y medidas que tiene como función
principal garantizar la uniformidad de
las medidas en todo el mundo
consolidó las siete unidades de base del
sistema internacional de unidades
longitud más a tiempo corriente
eléctrica cantidad de materia intensidad
de la luz y temperatura de estas siete
magnitudes fundamentales se derivan
después las otras magnitudes del sistema
internacional como la frecuencia o la
superficie
ah
i
de la precisión en las mediciones
dependen precios cobros y pagos también
ingresos fiscales impuestos y
retenciones
un kilo de naranja por favor
me gusta
[Música]
530 que nunca
un error de 10 gramos en el peso de la
balanza parece insignificante pero
supondría una diferencia en el precio
unos pocos centavos cuando es 55
pero si una persona compra las naranjas
todos los días en el mismo puesto
entonces esos centavos se convertirían
en pesos
muchas gracias cuánto perdería el
bolsillo del cliente o del comerciante
en un área
[Música]
a
y si el error aunque fuera mínimo se
produce en las básculas que pesan las
toneladas de cereales que se exportan a
otros países puede significar
diferencias de cientos de millones de
pesos para el estado y la sociedad
[Música]
por esta razón los metrólogos se ocupan
también de determinar la nomenclatura de
cada una de las unidades de medición con
los años crearon un verdadero manual de
estilo para escribir las son símbolos
que usamos todos los días pero a veces
de manera equivocada
las unidades se escribe en minúscula la
unidad de longitud por ejemplo es el
metro su símbolo es la m en el caso del
kilogramo las dos letras son minúsculas
va sin puntos porque no se trata de una
abreviatura en cambio el símbolo de las
unidades que se originan de un nombre
propio se escriben con mayúscula como el
del kelvin
o el newtons n
hay una excepción que como siempre
confirma la regla el símbolo del litro
se puede escribir en mayúscula no en
minúscula pero esto también tiene su
explicación es para evitar que se
confunda con el número 1 o con la letra
aquí
[Música]
e
hola cómo estás veto o las armas gordas
muy bien quieres saberlo
cada una de las siete unidades del
sistema internacional tiene
características especiales que se fueron
modificando en busca de una mayor
exactitud qué te parece una pintura muy
arcaica
[Música]
hoy los patrones de cada una de las
magnitudes ya no se corporizan en un
artefacto sino que se representan a
través de procesos físicos
todos menos uno el patrón del kilogramo
que es la unidad de la masa hermana está
súper
[Música]
muchas gracias
está levantando 70 kilogramos lo dicen
las pesas pero quién me asegura que un
kilogramo sea exactamente un kilogramo
la unidad se define como la masa del
prototipo internacional del kilogramo el
ipk se trata de un cilindro de 39
milímetros de alto y 39 milímetros de
diámetro compuesto por una aleación de
90% de platino y 10% de iridio que se
fabricó hace más de 100 años
cuando decimos kilogramos nos referimos
exactamente a la masa del ipk que está
guardado en el buró internacional de
pesas y medidas en las cercanías de
parís
mantendrá el ipec a la misma masa que en
1889 cuando se fabricó nadie puede
asegurarlo si sufrió modificaciones se
estima que no superarían los 50
microgramos una cifra que parece
insignificante
[Música]
los metrólogos aspiran conseguir un
patrón que no cambie ni siquiera unos
pocos microgramos
y por eso trabajan para reemplazar el
prototipo internacional por un kilogramo
que tome como parámetro ciertas
constantes fundamentales propias de los
fenómenos físicos
[Música]
hoy los científicos intentan definir un
kilogramo atómico basado en una cantidad
fija de átomos o un kilogramo eléctrico
a través de la llamada balanza del war
así se evitarían las modificaciones
lógicas de cualquier material incluso la
de una aleación tan estable como la del
iridio y el platino
[Música]
y medir para correr
cuál es la longitud de la pista depende
de la vara con la que se mida las
antiguas civilizaciones calculaban sus
medidas utilizando como patrón el cuerpo
humano
ub la palma de la mano una pulgada el
codo
en la época medieval se usaron
diferentes unidades de medidas
tantas como determinaba el capricho de
los señores feudales en cada comarca se
manipulaban patrones distintos lo cual
dificultaba la comunicación entre los
pueblos en épocas de la revolución
francesa los científicos se dieron
cuenta de que hacía falta un patrón de
medida consensuado una misma medida para
todos y no la que se le ocurrirá al rey
de turno
fue así como en 1791 se definió por
primera vez el metro de qué manera
tomando como referencia un parámetro
universal relacionado con nuestro
planeta la diezmillonésima parte del
cuarto de meridiano terrestre que pasa
por parís en 1889 el metro se convirtió
en la base del sistema métrico decimal
ese año
los meteorólogos fabricaron una barra de
platino con un 10% de iridio que se
guardó junto al ipk en el buró
internacional de pesas y medidas
cuentan que una de las primeras condenas
que se dictaron en buenos aires fue en
contra de un sastre cuál fue el arma del
delito un metro
[Música]
el sastre media las telas con un metro
más chico que todos los medios y los
centímetros que se ahorraba se
correspondían con el dinero que les
cobraba además a sus clientes
es que las mediciones influyen en la
vida cotidiana de las personas y por esa
razón los metrólogos trabajan para que
los patrones de las unidades de medidas
sean cada vez más precisos como el metro
que a mediados del siglo pasado dejó de
representarse a través de la barra que
se guarda en el museo del muro
internacional de pesas y medidas en la
actualidad el metro es la longitud del
trayecto recorrido por la luz en el
vacío durante un intervalo de tiempo de
1 sobre 299 millones 792 mil 458
segundos
se lo define a través del recorrido de
unas de luz en una porción de segundo
pero que es un segundo
[Música]
el tiempo organiza la vida de los seres
humanos
a qué hora sale el tren cuántos días
faltan para mi cumpleaños
cuál es el mejor tiempo en las prácticas
de un nadador que se prepara para una
competencia
[Música]
el segundo es la unidad de tiempo y el
reloj el dispositivo que se utiliza para
medirlo
[Música]
desde la antigüedad hasta el presente
los relojes fueron cambiando y ganando
en exactitud
hoy la hora mundial está sincronizada a
través de aparatos atómicos
[Música]
suena sofisticado y claro no es la
modernidad exige cada vez mayor
precisión
[Música]
durante siglos la medición del tiempo
estuvo determinada por el movimiento de
la tierra alrededor del sol pero la
órbita elíptica del planeta es irregular
y sus aceleraciones y desaceleraciones
causan que los días presenten
diferencias por eso puede decirse que se
trata de un patrón inconstante
[Música]
actualmente la hora se mide a través de
las radiaciones electromagnéticas de un
elemento químico denominado obsesión
cuya longitud de onda y frecuencia es
estable el segundo se define entonces
como la duración de nueve mil 192
millones 631 mil setecientos setenta
períodos de la radiación correspondiente
la transición entre dos niveles y
perfiles del estado fundamental del
átomo de cesio 133 y se mide a través de
los relojes atómicos los relojes de
péndulo en el siglo 17 atrasaban diez
segundos por día los relojes de cuarzo
en 1930 tenían un error de un segundo en
30 años el primer reloj atómico de cesio
de 1955 en cambio tenía una
incertidumbre de sólo un segundo cada
300 años
ah
y hoy un reloj atómico presenta un error
de un segundo en 60 millones de años
[Música]
en la actualidad se están desarrollando
relojes ópticos que podrían lograr una
precisión casi 100 veces mayor que el
cesio atrás harían un segundo en cuatro
mil millones de años la edad aproximada
de la tierra
cambiará también la definición del
segundo
y la lamparita que funciona mal
es impensable determinar cuántos objetos
que usamos utiliza electricidad en una
casa o en una gran fábrica
[Música]
sin la electricidad hoy ni siquiera
sabríamos cómo vivir
la unidad de corriente eléctrica es el
ampera y le debe su nombre al gran
científico chamberí jumper
el ampera es la intensidad de una
corriente eléctrica constante que
mantenida entre los conductores
paralelos rectilíneos de longitud
infinita de sección circular
despreciable y separados entre sí por
una distancia de un metro en el vacío
produciría entre esos dos conductores
una fuerza de 2 por 10 a la menos 7
newton por metro de longitud
como se hace para conseguir dos
conductores de longitud infinita y
perfectamente paralelos imposible
por esta razón los meteorólogos intentan
acordar otra definición de amper en
donde se evite realizar este tipo de
experiencias
y como la corriente eléctrica es
esencialmente un fluir de cargas es
posible que el futuro patrón se basa en
el conteo de los electrones es un
trabajo para la nanotecnología
[Música]
el rayo el de una tormenta tiene una
intensidad de 30.000 amperes una pava
eléctrica sólo 10am pérez y la lamparita
tiene una corriente de 0,25 a pérez
[Música]
ah
ah
la masa la longitud el tiempo la
electricidad ahora es el turno de la
cantidad de materia y su unidad el mol
la magnitud cantidad de materia se
utiliza para especificar el número de
elementos en general átomos o moléculas
en un determinado compuesto químico
primera aclaración no es lo mismo que
masa
de qué manera podemos diferenciarlas
imaginemos que todos los operarios que
ingresan en la fábrica son átomos
supongamos que son 100 operarios y que
cada uno de ellos pesa 70 kilogramos 100
operarios por 70 kilogramos es igual a
7.000 kilogramos cada uno de ellos
representa un átomo u otro tipo de
partículas ahora si estamos hablando de
cantidad de materia 7000 son los
kilogramos la masa y 100 son los átomos
la cantidad de materia el mol representa
un conjunto de partículas muy pequeñas
que son difíciles de manipular y se
utiliza para describir reacciones
químicas pero que es un mol hay una
trampa la masa la cantidad de materia
son dos conceptos diferentes pero al
explicar que es un bol se toma como
referencia a los gramos del carbono 12
el mol su unidad se define como la
cantidad de materia de un sistema que
contiene tantos entes elementales en
general átomos y moléculas como átomos
hay en 12 gramos de carbono 12
actualmente los científicos quieren
redefinir el mol fijando su valor a la
constante de avogadro por la que un
molde cualquier elemento químico tiene
la misma cantidad de átomos así se
separaría definitivamente la masa de la
materia
qué es un molde agua entonces
si dos moles de hidrógeno reaccionan con
un bol de oxígeno se forman dos moles de
agua
[Música]
sí
[Música]
el agua y sus tres estados líquido
sólido y gaseoso
tiene mucho que ver con la temperatura o
con la medición de la temperatura
su unidad es el kelvin se lo define como
la fracción de 1 sobre 273 16 de la
temperatura termodinámica del punto
triple del agua sólido líquido y gaseoso
además del kelvin l se acepta como
unidad de medida de la temperatura el
celsius un grado centígrado equivale a
274 15 que el vino
para poder medir temperaturas mayores y
menores que las del punto triple del
agua se usan como referencia los 17
estados de equilibrio de 15 sustancias
puras se los denomina puntos fijos
ah
hay cambios en el escenario de la
temperatura los metrólogos intentan
redefinir la unidad del kelvin
estudiando el comportamiento de la
energía cinética el movimiento de las
moléculas o átomos en una sustancia a
cierta temperatura
[Música]
importante no debe usarse la expresión
grados kelvin o agregar el símbolo del
grado delante de la cama
[Música]
ah
ah
i
en este laboratorio se estudia la
intensidad de la luz su unidad es la
candela y es otra de las magnitudes de
base del sistema internacional de
unidades
[Música]
para definir la usaron desde lámparas
que funcionaban con aceite de ballena oa
gas a otras que utilizaban carbón luego
se utilizó la luminancia de un cuerpo
negro operado a la temperatura de
solidificación del platino en la
actualidad se busca definir la candela a
través de constantes de la naturaleza
[Música]
no
la candela es la intensidad luminosa de
una fuente en una determinada dirección
dicha fuente emite una radiación con una
intensidad energética en esa dirección
de uno sobre 683 watts la unidad de
potencia por estéreo radial
[Música]
los metrólogos están pensando pequeñas
modificaciones siempre en busca de la
exactitud
[Música]
el sistema internacional de unidades es
el código que se esconde detrás de todos
los intercambios comerciales
[Música]
la masa la longitud el tiempo la
electricidad la materia la intensidad
lumínica y la temperatura el patrón de
cada una de las unidades se utiliza para
calibrar y comparar los instrumentos de
mediciones en la mayoría de los países
del mundo
medir es una forma más de comunicación y
los metrólogos buscan perfeccionar los
dispositivos y patrones para llevar la
incertidumbre a cero porque a menor
incertidumbre mayor exactitud de las
mediciones con sus consecuentes ventajas
tecnológicas y económicas las mediciones
se modifican igual que las épocas porque
están hechas a medida a la medida de su
tiempo
[Música]
[Música]
ah
[Música]
ah
[Música]
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