Sr. Acceso directo de "Gimme Shelter" de Discovery Channel, "explica por qué es un gran admirador del sistema métrico. Discovery Antes de que existieran cadenas de suministro globales y acuerdos comerciales, la conveniencia fue la máxima prioridad en lo que respecta a la medición. En la mayoría de los casos, la gente no tenía acceso a dispositivos de medición sofisticados, así que se basaron en partes del cuerpo, que eran fáciles de transportar y ofrecían resultados algo consistentes. Por ejemplo, el ancho del pulgar de un hombre es de aproximadamente una pulgada ("pulgar" y "pulgada" son intercambiables en muchos idiomas).
Este crudo el sistema informal funcionó bien durante muchos años, pero comenzó a desmoronarse a medida que los clanes se convertían en tribus y las tribus se convertían en naciones. A medida que las civilizaciones se expandieron, sus sistemas de medición en conflicto crearon confusión e interfirieron con el comercio. En Francia, la situación se había vuelto particularmente caótica cuando comenzó la Revolución Francesa en 1789. Medidas de longitud, el volumen y la masa diferían de una ciudad a otra. Mucha gente creía que el sistema utilizado en París, basado en unidades que se remontan a Carlomagno, debe imponerse a todo el país, pero los gremios y los nobles lucharon contra el esfuerzo. Con el gobierno francés al borde del colapso financiero, El rey Luis XVI convocó a los Estados Generales, una asamblea compuesta por representantes de las diversas clases del país, para recaudar nuevos impuestos. Por último, la sesión legislativa resultó más fructífera, conduciendo a la formación de la Asamblea Nacional, una nueva constitución y una nueva forma de medir las cosas.
Los franceses llamaron al nuevo sistema de medición métrique , un término derivado de la palabra metro , o metro - una medida fundamental de longitud definida como una diez millonésima parte de un cuarto del meridiano de la Tierra que pasa por París. Los desarrolladores de este nuevo sistema de medición creían que su trabajo sería una "empresa cuyo resultado debería pertenecer algún día al mundo entero" [fuente:Nelson]. Tenían razón por supuesto, porque el sistema métrico actual ha sido adoptado por casi todos los países del planeta. El único obstáculo parcial significativo es Estados Unidos, cuyos ciudadanos saludan a los metros, litros y kilogramos con leve sospecha y, en algunos casos, desconcierto. Lo que mucha gente no se da cuenta es que Estados Unidos ha sido un firme defensor del sistema métrico desde la Guerra Civil y que las unidades del sistema pulgada-libra se definen exclusivamente en términos de medidas métricas.
Antes de sumergirnos en las minucias de la métrica, elaboremos un poco más sobre la historia del sistema de medición del mundo y cómo llegó a tomar su forma moderna, los Système International d'Unités -- los Sistema Internacional de Unidades , o SI .
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Oye, en caso de que no sepa cuánto mide el medidor estándar, lo publicaremos en la pared aquí para usted, Sr. francés del siglo XVIII. ¡Úselo ahora, o de lo contrario! Archivo de historia universal / Getty Images El sistema métrico moderno puede rastrear sus raíces hasta Gabriel Mouton, el vicario de la iglesia de San Pablo en Lyon, Francia, y un astrónomo y matemático notable. En 1670, Mouton concibió un sistema de medición basado en la longitud de un minuto de longitud (recuerde que hay 60 minutos en cada grado de longitud y latitud). Esta unidad de longitud, además propuso, debe basarse en aritmética decimal, o en potencias de diez. También recomendó el uso de prefijos para hacer que las convenciones de nomenclatura sean menos arbitrarias.
Los científicos franceses continuaron modificando y refinando las ideas de Mouton, pero nunca se codificaron formalmente hasta la Revolución Francesa. Tras su creación en 1790, la Asamblea Nacional pidió a la Academia de Ciencias de Francia que "dedujera un estándar invariable para todas las medidas y todos los pesos". La academia, a su vez, nombró una comisión para desarrollar el sistema, con la estipulación de que la solución final debe ser a la vez simple, aún científico. Tomando prestado de Mouton, la comisión estableció tres principios básicos:
La comisión nombró a la unidad de longitud "metro" ("metro" en los EE. UU.), después de la palabra griega metrón , que significa "medir". Luego vino la tarea de determinar realmente la longitud exacta de un metro. Esto recayó en dos hombres, Pierre Mechain y Jean Delambre, que pasó seis minuciosos años midiendo la distancia en el meridiano de Barcelona, España, a Dunkerque en el norte de Francia. Su estudio dio como resultado un valor para el metro igual a "una décima millonésima parte de un cuadrante meridional de la tierra". Otras unidades provienen del metro definido con precisión. Por ejemplo, el gramo se hizo igual a la masa de un centímetro cúbico de agua pura a la temperatura de su máxima densidad; el litro se hizo igual al volumen de un cubo de 10 centímetros (4 pulgadas) de lado.
Esta fue la primera encarnación del sistema métrico, que Francia adoptó oficialmente en 1795. Cuatro años más tarde, los científicos diseñaron estándares para el metro y el kilogramo con platino. Estas, también, fueron reconocidos oficialmente por el gobierno francés y se almacenaron en un lugar seguro para que se pudieran hacer copias cuando fuera necesario.
Próximo, el sistema métrico toma al mundo entero por asalto.
Bien, viejo napoleón, el general famoso por difundir la guerra y el sistema métrico dondequiera que marcharan sus pequeños pies. Archivo Hulton / Getty Images Gracias a la conquista de Europa por Napoleón a principios del siglo XIX, otros países adoptaron, algunos más a regañadientes que otros, el sistema métrico como su sistema nacional de medición.
En 1875, una asamblea especial en París reunió a representantes de 17 naciones, incluyendo a los EE.UU.Estas naciones estuvieron ocupadas durante la asamblea, la firma del Tratado del Metro y la creación de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, un Comité Internacional de Pesas y Medidas para dirigir la oficina y la Conferencia General de Pesas y Medidas para considerar y adoptar cambios. El tratado también ordenaba que se mantuviera un laboratorio en Sèvres, por Paris, para albergar estándares métricos internacionales y permitió que estos estándares se distribuyeran a cada nación ratificante. Estados Unidos recibió sus copias del International Prototype Meter y del International Prototype Kilogram en 1890.
En 1954, la 10ª Conferencia General sobre Pesos y Medidas inició un rediseño del sistema métrico para adaptarse mejor a las necesidades de las comunidades científicas y técnicas. La revisión estableció siete unidades básicas y simplificó las definiciones de unidades métricas, símbolos y terminología. El trabajo se extendió a la XI Conferencia, y en 1960, los miembros de la conferencia ratificaron y aprobaron el nuevo sistema, llamándolo Sistema Internacional de Unidades, o SI para abreviar.
El Sistema Internacional de Unidades es la forma moderna del sistema métrico, y aunque los dos nombres se usan indistintamente, SI es técnicamente más preciso. Hasta la próxima, veremos los componentes básicos del SI:las siete unidades base.
Las unidades base del SI © HowStuffWorks.com Antes de sumergirnos en las unidades SI fundamentales, repasemos la medición como un concepto. Cuando mides algo, utiliza un instrumento o dispositivo para determinar cierta cantidad física de un objeto. Por ejemplo, usas una regla para medir la longitud, una balanza para medir la masa y un termómetro para medir la temperatura. Cada uno de esos instrumentos viene marcado en unidades estándar para asegurarse de que la medida de un observador coincida con la de otro observador. En teoria, cada unidad estándar rastrearía su linaje hasta un solo prototipo:el ejemplo arquetípico de esa unidad en particular.
En versiones anteriores del sistema métrico, los prototipos eran objetos físicos, como una barra de metro estándar o una barra de kilogramos estándar. Cuando la Conferencia General de Pesas y Medidas renovó el sistema métrico en 1960, reemplazó unidades basadas en objetos físicos con descripciones físicas de las unidades basadas en propiedades estables del universo. De hecho, la única unidad aún definida por un objeto es el kilogramo. (El kilogramo de prototipo internacional es un cilindro brillante hecho de platino e iridio, almacenado en un frasco hermético en Sèvres.)
Con eso en mente, introduzcamos las siete unidades básicas del SI. La tabla enumera cada unidad, la cantidad física que mide la unidad y el estándar en el que se basa la unidad, tal como lo define la Oficina Internacional de Pesas y Medidas.
Si no comprende completamente la definición de cada estándar, no te preocupes. En lugar de intentar imaginar dos conductores paralelos rectos de longitud infinita o un átomo de cesio-133 vacilando entre dos niveles hiperfinos de su estado fundamental, solo recuerda esto:las unidades SI fundamentales (excepto el kilogramo) se basan en propiedades inmutables del universo, y son mutuamente independientes. Todas las demás unidades del sistema métrico moderno se obtienen multiplicando o dividiendo estas unidades base. Entraremos más en eso en la siguiente sección.
Las unidades SI fundamentales cubren todas las necesidades básicas de medición. Hay veces, sin embargo, cuando es necesario relacionar las medidas matemáticamente. Por ejemplo, digamos que mide la longitud de un campo de fútbol y encuentra que mide 120 metros (394 pies) de largo. Luego, determina que su ancho es de 90 metros (295 pies). Si quisiera encontrar el área del campo, necesitaría multiplicar su largo por su ancho. Pero no solo multiplica los números delante de las unidades; multiplicas las unidades, también. Entonces, las matemáticas se verían así:
área =largo × ancho =120 m × 90 m =10, 800 metros 2
Observe que la unidad final es un metro por metro, que resulta en que metrólogos , o expertos en medición, llamar a un metro cuadrado .
Ahora digamos que tienes un cubo que mide 1 metro de cada lado. Si quisiera encontrar el volumen del cubo, necesitarías multiplicar tres dimensiones:longitud, anchura y altura. Aquí están las matemáticas:
volumen =largo × ancho × alto =1 m × 1 m × 1 m =1 m 3 =m 3
Observe nuevamente que la unidad base se multiplica junto con el factor numérico. En este caso, es un metro por metro por metro, resultando en un metro cúbico . También observe que cuando el factor numérico es 1, puede soltar el número y simplemente mostrar la unidad. Los metrólogos llaman a esto un unidad coherente .
La tabla enumera algunas de las unidades derivadas más comunes. © HowStuffWorks.com El área y el volumen son unidades derivadas porque se definen en términos de una unidad base SI y una ecuación cuantitativa específica. La tabla enumera algunas de las unidades derivadas más comunes.
Algunas de las unidades derivadas del SI más importantes © HowStuffWorks.com Algunas unidades derivadas son lo suficientemente significativas como para haber ganado nombres y símbolos especiales del SI. Force sirve como un gran ejemplo. Isaac Newton definió fuerza como la masa de un objeto multiplicada por su aceleración. Cuando multiplica estas dos cantidades juntas, obtienes una unidad derivada de kilogramo metro por segundo al cuadrado (kg-m / s 2 ). Porque kg-m / s 2 es un poco engorroso y debido a que la fuerza es una cantidad tan importante en física, Los peces gordos del SI decidieron llamar a la unidad derivada Newton , en honor a Sir Isaac. En todo, hay 22 unidades SI derivadas con nombres y símbolos especiales. Algunos de los más importantes aparecen en la tabla adjunta.
Finalmente, Es importante saber que algunas unidades no forman parte oficialmente del sistema métrico, pero aparecen con frecuencia. Como tal, el SI acepta estas unidades para su uso con su familia de medidas. Algunas de las cantidades de tiempo habituales:el minuto, hora y día:entran en esta categoría, al igual que la tonelada métrica y la unidad astronómica. Todas estas unidades, sin embargo, se puede definir de acuerdo con las unidades base del SI. Por ejemplo, un día es 86, 400 segundos. Y un unidad astronómica ( AU ) - una unidad de longitud igual a la distancia media entre la Tierra y el sol - es 1,495978 × 10 11 metros.
Por supuesto, una unidad base puede ser demasiado grande o demasiado pequeña para describir un objeto de manera adecuada. En la SI, hacer que las unidades sean más grandes y más pequeñas no requiere más que agregar un prefijo. Los cubriremos en la página siguiente.
Como ya hemos vuelto a casa a martillazos, cada cantidad física - longitud, masa, volumen, etc., está representado por una unidad SI específica. Algunas veces, aunque, las unidades base tienen limitaciones cuando se utilizan para medir objetos muy pequeños o muy grandes. Por ejemplo, digamos que desea medir la longitud de una hormiga. Expresado en la unidad base SI, la longitud de una hormiga es 0,003 metros. Ahora imagine expresar el ancho de un cabello humano o un átomo en metros:sus números se volverían cada vez más pequeños, y cada vez más engorrosos. Lo mismo ocurre con las grandes medidas. La distancia entre Nueva York y Los Ángeles es 4, 493, 288 metros, otro número difícil de manejar.
Prefijos SI © HowStuffWorks.com Para solucionar este problema, la Conferencia General de Pesas y Medidas adoptó una serie de prefijos y símbolos para designar los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI. En 1960, existían suficientes prefijos para cubrir múltiplos que van desde 10 12 a 10 -12 . Pero a lo largo de los años nuevos prefijos ingresaron al sistema para acomodar valores cada vez más grandes y más pequeños. La tabla adjunta enumera algunos de los nombres y símbolos de prefijo aprobados.
Ahora podemos volver a nuestros ejemplos para ver la ventaja de usar un sistema de prefijos basado en potencias de 10. La longitud de una hormiga puede ser 0.003 metros, pero es mucho más práctico describir algo tan pequeño en milímetros. Para convertir metros a milímetros, simplemente multiplica la longitud por 1, 000, o mueva el punto decimal tres espacios a la derecha. Eso nos dice que una hormiga mide 3 milímetros (3 mm) desde su cabeza hasta su abdomen. ¿Y nuestro viaje entre la ciudad de Nueva York y Los Ángeles? Estaría mucho mejor midiendo una gran distancia en kilómetros. Para convertir metros a kilómetros, simplemente divide la distancia por 1, 000, o mueva el decimal tres espacios a la izquierda. Eso hace que tu distancia final sea 4, 493 kilómetros (4, 493 km).
Todos los prefijos operan de manera similar. La única bola curva de la que debe preocuparse es el kilogramo, la única unidad base del SI cuyo nombre y símbolo incluyen un prefijo. Puede tener la tentación de agregar un prefijo a kilogramo (microkilogramo, por ejemplo), pero eso sería incorrecto. En lugar de, debe adjuntar nombres de prefijo al nombre de la unidad "gramo" para representar valores más grandes y más pequeños de la masa de un objeto. Entonces, por ejemplo, 10 -6 kilogramos sería igual a 1 miligramo (1 mg).
Armados con las unidades y prefijos del SI, tienes todo lo que necesitas para empezar a medir métricas. De hecho, la mayor parte del mundo lo ha estado haciendo durante décadas. Hasta la próxima, Descubriremos por qué las naciones han adoptado con entusiasmo el sistema métrico moderno y qué puede suceder cuando un país (sí, te estamos mirando América) no logra hacer el cambio.
Si hacer un recorrido por las unidades y los prefijos del SI no le ha convencido de las ventajas del sistema métrico, luego aborde este ejercicio:convierta 5 millas en pulgadas. Rápido. En tu cabeza. Incluso si recuerda cuántos pies hay en una milla (5, 280) y cuántas pulgadas hay en un pie (12), todavía tiene algo de aritmética compleja que hacer. Así es como se verían las matemáticas:
(5 millas) (5, 280 pies / 1 milla) (12 pulgadas / 1 pie) =316, 800 pulgadas
El sistema métrico hace la vida mucho más fácil. Una conversión similar sería encontrar cuántos centímetros existen en 5 kilómetros. Un kilómetro es 10 3 metros un centímetro es 10 -2 metros. Para hacer la conversión, simplemente mueva el punto decimal hacia la derecha cinco veces:
5 kilómetros =5, 000 metros =500, 000 centímetros
¿Ves por qué las unidades SI son más fáciles?
Por su elegancia y sencillez, el Sistema Internacional de Unidades se puede encontrar en todo el mundo. Estados Unidos es la única nación industrializada que todavía se aferra a sus medidas heredadas y, como resultado, lucha con una confusa variedad de unidades no relacionadas. Por supuesto, factores de costo sobre por qué Estados Unidos ha tardado en adoptar el sistema métrico. Como ejemplo, considere el programa de transbordadores espaciales de la NASA, que todavía se adhiere al sistema de medición pulgada-libra. Los ingenieros de la NASA informaron recientemente que al convertir los dibujos relevantes, software y documentación a unidades SI costaría un total de $ 370 millones - una gran parte del cambio, incluso para una agencia gubernamental que fácilmente gasta $ 760 millones para hacer volar un transbordador [fuente:Marks].
Por supuesto, no convertir conlleva sus propios riesgos financieros. Tomemos a la NASA de nuevo. En 1999, la agencia espacial perdió su sonda Mars Climate Orbiter de $ 125 millones cuando un desajuste de unidades causó un mal funcionamiento [fuente:Marks]. El desajuste ocurrió porque su sistema de control de actitud usaba unidades imperiales, pero su software de navegación usaba unidades SI. Como resultado, la sonda se acercó demasiado al planeta, sobrecalentado y luego dejó de funcionar correctamente. Ahora es un pedazo de basura espacial de un millón de dólares, gracias al compromiso rezagado de Estados Unidos con la SI.
Muchas empresas estadounidenses han prestado atención a estas advertencias. John Deere, Proctor &Gamble, Kodak, Ingersoll-Rand y muchas otras empresas han convertido todas o algunas de sus operaciones para utilizar unidades SI. Eso significa que sus fábricas y cadenas de suministro en el extranjero utilizan el mismo sistema de medición, y las mismas piezas, que sus contrapartes estadounidenses. Eso puede parecer menor pero los ahorros pueden ser significativos. Las reducciones de costos provienen de dos fuentes principales:aumentos en la productividad como resultado del uso de un sistema de medición basado en decimales y la capacidad de competir de manera más efectiva en los mercados globales.
Finalmente, Estados Unidos hará que el sistema métrico sea obligatorio para sus ciudadanos. Cuando llegue ese momento cambiará el aspecto de las señales de tráfico, bombas de gas y etiquetas de alimentos, pero no afectará a algunas expresiones sagradas. ¿Por qué? Porque un kilómetro de campo y un hot dog de 30 centímetros de largo simplemente no se hacen eco de la experiencia estadounidense.
