SI se basa en siete estándares fundamentales llamados unidades base. Todas las demás unidades SI se derivan multiplicando, dividiendo o alimentando las unidades base en varias combinaciones, Por ejemplo:
- el trabajo mecánico se aplica fuerza multiplicada por distancia movida y tiene la unidad newton metro escrita como Nm
- la velocidad es distancia dividida por tiempo y tiene la unidad metro por segundo escrita como ms-1
- el área es longitud multiplicada por anchura y tiene la unidad m2.
Nombres y símbolos de unidades derivadas del SI
Un número significativo de unidades derivadas del SI han sido nombradas en honor a personas que hicieron un trabajo innovador en la ciencia.
James Watt (1736-1819) fue un inventor e ingeniero mecánico escocés que desarrolló una máquina de vapor más eficiente. La unidad de potencia, el watt, ha sido nombrada en su honor.
El watt es una unidad de uso común. En el artículo energía renovable, la sección sobre energía solar dice:: La cantidad de radiación solar que llega a la Tierra es de 340 vatios por metro cuadrado de superficie (340 W m-2).
James Prescott Joule (1818-1889) fue un físico inglés que estudió la naturaleza de calor y su relación con el trabajo mecánico. La unidad de energía, el joule, ha sido nombrada en su honor.
El artículo sobre los requerimientos de energía del cuerpo dice:…la tasa metabólica total del niño es de aproximadamente 11,000 kilojulios por día y la niña de 9200 kilojulios por día.
Si una unidad ha sido nombrada en honor a un científico famoso, el nombre de la unidad se escribe con una primera letra minúscula y el símbolo suele ser la primera letra en mayúscula. Por ejemplo, la unidad de energía es el joule, nombrado en honor de James Prescott Joule, y tiene el símbolo J. Sin embargo, con el ohm, su símbolo es la forma en mayúscula de la letra griega omega (Ω), no O. Esto se debe a que el símbolo ‘O’ se puede confundir con el número cero.
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Physical quantity |
Unit |
Symbol |
Scientist named after |
|---|---|---|---|
|
Electric charge |
coulomb |
C |
Charles-Augustin de Coulomb |
|
Electric potential difference |
volt |
V |
Alessandro Volta |
|
Electric resistance |
ohm |
Georg Simon Ohm |
|
|
Energy |
joule |
J |
James Prescott Joule |
|
Force |
newton |
N |
Isaac Newton |
|
Frequency |
hertz |
Hz |
Heinrich Hertz |
|
Power |
watt |
W |
James Watt |
|
Pressure |
pascal |
Pa |
Blaise Pascal |
|
Acceleration |
metre per second squared |
m s-2 |
|
|
Area |
square metre |
m2 |
|
|
Density |
kilogram per cubic metre |
kg m-3 |
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|
Heat capacity |
joule per kelvin |
J K-1 |
|
|
Speed |
metre per second |
m s-1 |
Relationships between units
Física relaciones
Un número de útiles física de las relaciones pueden ser derivadas. Por ejemplo:
- presión = fuerza/área
- trabajo = fuerza x distancia
- resistencia > = voltaje/corriente.
Aquí hay tres ejemplos trabajados usando estas relaciones.
El área del talón de un zapato de moda para mujer es de 30 mm2. La fuerza de peso corporal efectiva cuando se está de pie completamente en un talón para una mujer de tamaño promedio es de 600 N. Calcule la presión del talón.
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Pressure |
= force/area |
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= 600/30 |
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= 20 N/mm2 → 20 x 106 N/m2 (there are 1 million mm2 in 1 m2) |
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= 20 million Pa |
Calculate the work done when a 65 kg teenage boy climbs a flight of stairs that lifts him 20 m above ground level.
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Work |
= force x distance |
|
= (65 x 10) x 20 |
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= 13,000 joules or 13 kilojoules |
A domestic light bulb operates at a voltage of 240 volts and takes a current of 0.1 amp. Calculate the resistance of the light bulb.
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Resistance |
= voltage/current |
|
= 240/0.1 |
|
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= 2,400 ohms |