La diferencia entre unidades imperiales y métricas se vuelve particularmente relevante cuando se habla acerca de las unidades base. El Sistema Internacional de Unidades (SI), el sistema oficial de medición utilizado en todo el mundo, especialmente en aplicaciones científicas, se basa en las unidades del sistema métrico. Todas las unidades SI se pueden formar mediante una combinación de siete unidades base.
¿Cuáles son las siete unidades básicas de medición?

Probablemente esté familiarizado con el uso de una regla para medir la longitud, un cronómetro para medir el tiempo o una escala para medir la masa, pero ¿alguna vez te has preguntado qué tan precisos son estos dispositivos y cómo puedes estar seguro de que todas las reglas, cronómetros y escalas miden igualmente bien? ¿Y cómo se definieron las unidades asociadas en primer lugar?

Si piensa en una regla de madera, por ejemplo, está sujeta a pequeñas variaciones de longitud debido a la expansión y contracción resultantes de la humedad y la temperatura. De hecho, todos los materiales varían ligeramente de tamaño debido a las condiciones ambientales y están sujetos a arañazos, impurezas y cambios a lo largo del tiempo. En última instancia, para permitir mediciones científicas extremadamente precisas, necesitamos formas precisas de definir unidades de medida.

Todas las unidades SI pueden derivarse de siete unidades básicas de medida, cada una de las cuales se define en términos de bases científicas fundamentales. constantes como se describe en las siguientes secciones. Tenga en cuenta que no existe un conjunto equivalente de definiciones fundamentales para ninguna unidad imperial. Más bien, las unidades imperiales se derivan como conversiones de unidades de unidades SI.
Tiempo

Originalmente, el tiempo se midió en el transcurso de los días. Finalmente, estos días se dividieron en 24 horas, las horas se dividieron en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos.

Los relojes mecánicos construidos en la Europa medieval fueron algunos de los primeros dispositivos que hicieron mediciones de tiempo consistentes y uniformes. Pero ahora somos capaces de mucha más precisión. La unidad de tiempo del SI es el segundo, y 1 segundo se define como el tiempo que le toma a un átomo de cesio 133 oscilar 9,192,631,770 veces.
Longitud

La longitud es una medida de distancia lineal. La unidad SI para la longitud es el metro, pero la definición formal de 1 metro ha cambiado con los años. Originalmente, 1 metro se definía como la unidad de longitud equivalente a 10 ^{-7 del cuadrante de la Tierra que pasaba por París.}

Más tarde, se hizo una varilla prototipo de platino iridio y se distribuyeron copias que se compararon regularmente lo. Pero ahora el medidor se define en términos de la velocidad constante de la luz en el vacío, c \u003d 299,792,458 m /s.
Masa

La masa es una medida de la inercia de un objeto o resistencia a los cambios en el movimiento. . La unidad de masa del SI es el kg. 1 kg también se ha definido oficialmente de manera diferente a lo largo de los años. Originalmente, 1 kg era igual a 1 decímetro cúbico de agua a la temperatura de máxima densidad.

Más tarde, al igual que con el medidor, 1 kg se definió como la masa del kilogramo prototipo internacional, un cilindro hecho de platino Aleación de iridio. Ahora se define en términos de la constante fundamental de Planck, h \u003d 6.62607015 × 10 ^{-34 kgm 2 /s.
Cantidad de sustancia}

Este concepto es exactamente lo que parece . Es la cantidad de algo que tienes: la cantidad de manzanas en un árbol o la cantidad de átomos en una manzana. Si bien es de esperar que la unidad SI sea simplemente el recuento numérico de algo, en realidad es otra unidad llamada mole.

1 mol de una sustancia contiene exactamente 6.02214076 × 10 ^{23 elementos elementales. Este número, también conocido como el número de Avogadro, es exactamente igual al número de átomos en 12 gramos de carbono-12, y a menudo está muy cerca del número de nucleones (protones más neutrones) en un gramo de cualquier tipo de materia ordinaria. .
Corriente}

Puede parecer contradictorio que la corriente, una medida de la velocidad de carga que pasa por un punto, se considere una unidad fundamental en lugar de la carga misma. Pero la razón de esto es que anteriormente la corriente había sido más fácil de medir que la carga, y la precisión de todas las unidades depende de nuestra capacidad para medir con precisión las unidades base.

La unidad SI para la corriente es el amperio. Originalmente, un amperio se definía como la corriente constante requerida para dos conductores paralelos de longitud infinita y una sección transversal despreciable colocada a 1 metro de distancia en el vacío para ejercer una fuerza de 2 × 10 ^{-7 N entre sí por unidad de longitud. Ahora se define en términos de la carga elemental e \u003d 1.602176634 × 10 –19 C.
Temperatura}

La temperatura es una medida de la energía promedio por molécula en una sustancia. Las unidades de Fahrenheit y Celsius se han utilizado durante cientos de años para medir la temperatura. En la escala Fahrenheit, el agua se congela a 32 grados y hierve a 212 grados, y esto define los incrementos de grado. En la escala Celsius, el agua se congela a 0 grados y hierve a 100 grados.

Sin embargo, el defecto fatal en estas unidades es que no comienzan en 0. El hecho de que es posible tener un efecto negativo. Los valores de temperatura en estas escalas rápidamente confunden las cosas cuando se considera lo que podría significar que algo sea dos veces más caliente que otra cosa. ¿Qué es el doble de caliente que 0 grados?

La unidad SI de temperatura es el Kelvin, donde 0 Kelvin se define como 0 absoluto, o la temperatura más fría posible que puede ser. El tamaño de un incremento en la escala Kelvin es el mismo que un incremento en la escala Celsius, y 0 Kelvin \u003d -273,15 grados Celsius. El Kelvin se define formalmente en términos de la constante fundamental de Boltzmann k \u003d 1.380649 × 10 ^{- 23 J /K.
Luz}

La unidad fundamental para la intensidad luminosa es la candela (cd). Una vela común emite aproximadamente 1 cd. La definición oficial y precisa se define en términos de la eficacia luminosa de la radiación de frecuencia 540 × 10 ^{12 Hz.}