miércoles, 14 de mayo de 2025

Sistema Internacional de Unidades [20 de mayo. Día mundial de la metrología]

 En 1968, cuando regresé de mis estudios de Física en  The University of Texas at Austin, estaba muy entusiasmado con el Sistema Internacional de Unides (SI). En ese momento para mi, la "candela" era algo totalmente nuevo y exótico, por eso la usé de portada en mi primer libro.





 

Mis primeras dos publicaciones en 1972 y 1973 fueron sobre el SI.
Conté con la colaboración de mi esposa Liliette Umaña Muñoz, quien las usó en sus cursos de Física de X año, en el Colegio Superior de Señoritas, Liceo de Curridabat, Colegio Napoleón Quesada y Liceo Rodrigo Facio, en Zapote. El texto de la izquierda fue publicado por la empresa litográfica (¡en su casa!) de un querido amigo y mentor, el
Dr. Gil Chaverry Rodríguez y el de la derecha por la Editorial Lil.

La creación del Sistema Internacional se dio en 1960. Inspirada por el Sistema Métrico Decimal, que facilitó enormemente el manejo de unidades y las conversiones entre múltiplos y submúltiplos. Pero sus primeros pasos hay que buscarlos en Francia, luego de la Revolución (1789), cuando las definiciones de las unidades dejaron de ser de caracter absolutista (decretos reales particulares y locales) y comenzaron a ser universales.
Costa Rica aceptó los derechos, responsabilidades y obligaciones el 9 de agosto de 1973.
Posteriormente se fundaron el Laboratorio Costarricense de Metrología y el Lanamme.
Si usted requiere información profesional sobre estos temas, como le he dicho siempre, consulte a los profesionales del ramo:



¿Cual es el correcto?

 

¡De la misma empresa!


Le acepto que por simplicidad omita la unidad; pero cuando la colocó ¿...?

Pero este rótulo es el colmo.
¡¿no que era DISTANCIA FÍSICA?!
Y aún se lo encuentra en algunas oficinas.

 






El más irrepetado es el de superficie (m2). Aunque yo puedo con mi procesador, quizás sea muy dificil con otros.

Como divulgador científico, solo le voy a comentar algunas cosas cotidianas, simples, e importantes, que deberíamos conocer y aplicar:

  • Los nombres de las unidades “se escriben en singular”. Aún los que se establecido en honor a científicos; por ejemplo kelvin, ampere, candela y, desde luego, newton, joule, tesla, coulomb, pascal, etc. Simplemente porque se trata de la unidad, no de la persona.
  • Pero el “símbolo” de la unidad es con mayúscula; K, A, (cd), N, J, T, C, Pa, respectivamente.
  • Los símbolos de las unidades “no se pluralizan”, porque son ¡símbolos!, no son abreviaturas.
  • Así que no use “mts”, “seg”, “segs”, “Kmts”, “Kgr”, “gr”, para metros (m), segundos (s), kilómetros (km, kilogramos (kg), gramos (g), etc.

  1.  El metro, fue establecido por la Asamblea Nacional Francesa en 1791, se basaba en la circunferencia de la Tierra. Se definió como una diezmillonésima parte de la distancia desde el Polo Norte hasta el ecuador a lo largo del meridiano que pasa por París
  2. La definición original del kilogramo, establecida en 1795, era la masa de un litro de agua en su densidad máxima (aproximadamente 4 °C).
  3. La definición original del segundo, utilizada hasta 1967, se basaba en la astronomía y se definía como 1/86.400 de un día solar promedio.
  4. El kelvin se añadió formalmente al Sistema Internacional de Unidades en 1954, definiendo 273,16 K como el punto triple de agua (cohexistencia de sólido líquido y vapor)
  5. Un amper es una unidad de medida de la tasa de flujo o corriente de electrones en un conductor eléctrico. Un amper de corriente representa un culombio de carga eléctrica (6,24 x 1018 portadores de carga) que pasa por un punto específico en un segundo.
  6. Anteriormente, un mol era la cantidad de sustancia que contenía tantas entidades elementales como átomos había en 0,012 kilogramos de la forma más común de carbono, conocida como carbono-12
  7. Una bombilla fluorescente compacta de 25 W emite alrededor de 1700 lúmenes; Si esa luz se irradia por igual en todas las direcciones (es decir, a 4π estereoradianos), tendrá una intensidad de 135 candelas.

 Le recomiendo visitar este sitio: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm, para tener una actualización de estas unidades (definiciones modernas).

Escritura de los símbolos

Los símbolos de las Unidades SI, con raras excepciones como el caso del ohm (Ω), se expresan en caracteres romanos, en general, con minúsculas; sin embargo, si dichos símbolos corresponden a unidades derivadas de nombres propios, su letra inicial es mayúscula. Ejemplo, A de ampere, J de joule.

Los símbolos no van seguidos de punto, ni toman la s para el plural. Por ejemplo, se escribe 5 kg, no 5 kgs. Lo mismo 0,053 kg

Cuando el símbolo de un múltiplo o de un submúltiplo de una unidad lleva exponente, ésta afecta no solamente a la parte del símbolo que designa la unidad, sino al conjunto del símbolo. Por ejemplo, km2 significa (km)2, área de un cuadrado que tiene un km de lado, o sea 106 metros cuadrados y nunca k(m2), lo que correspondería a 1000 metros cuadrados.

El símbolo de la unidad sigue al símbolo del prefijo, sin espacio. Por ejemplo, cm, mm, etc.

El producto de los símbolos de de dos o más unidades se indica con preferencia por medio de un punto, como símbolo de multiplicación. Por ejemplo, newton-metro se puede escribir N·m, Nm, nunca mN, que significaría milinewton.

Cuando una unidad derivada es el cociente de otras dos, se puede utilizar la barra oblicua (/), la barra horizontal o bien potencias negativas, para evitar el denominador. 

No se debe introducir en una misma línea más de una barra oblicua, a menos que se añadan paréntesis, a fin de evitar toda ambigüedad. En los casos complejos pueden utilizarse paréntesis o potencias negativas.

m/s2 o bien m·s-2 pero no m/s/s(Pa·s)/(kg/m3)  pero no Pa·s/kg/m3

Los nombres de las unidades debidos a nombres propios de científicos eminentes deben de escribirse con idéntica ortografía que el nombre de éstos, pero con minúscula inicial. No obstante, serán igualmente aceptables sus denominaciones castellanizadas de uso habitual, siempre que estén reconocidas por la Real Academia de la Lengua. Por ejemplo, amperio, voltio, faradio, culombio, julio, ohmio, voltio, watio, weberio  (¡no me agrada despreciar el nobre del científico y llevarlo al idioma local, si visita Wikipedia verá que en casi todos los idiomas se conserva el nombre en el idioma vernáculo).

Los nombres de las unidades toman una s en el plural (ejemplo 10 newtons) excepto las que terminan en s, x ó z.

En los números, la coma se utiliza solamente para separar la parte entera de la decimal. Para facilitar la lectura, los números pueden estar divididos en grupos de tres cifras (a partir de la coma, si hay alguna) estos grupos no se separan por puntos ni comas. La separación en grupos no se utiliza para los números de cuatro cifras que designan un año.


Un ánguloplano mide 1 radián , si la cuerda del ángulo central es igual al radio de la circunferencia.

Un ángulo sólido mide             1 estereoradián, si la superficie del casquete es igual a la segunda potencia del radio de la esfera.

viernes, 2 de mayo de 2025

Mi modelo de 4Vesta

  • 1 bola mediana de poliestireno expandido (EPS) “estereofón”  ≈ ₡500
  • Plasticina de colores ≈ ₡ 1000
  • Un cuenco (boul) para sostener la bola (de la cocina)
  • Sus dedos.

La Tierra está en promedio (recuerden lo de perihelio y afelio) a  150 millones de kilómetros del Sol, lo que llamamos una unidad astronómica.

  • Mercurio y Venus están más cerca; a 0,4 y 0,7 unidades astronómicas, respectivamente.
  • Marte y Júpiter están más alejados; a 1,5 y 5,2 unidades astronómicas, respectivamente.
  • El cinturón de asteroides está a 2,8 unidades astronómicas del Sol.

Un asteroide es un objeto más grande que un meteorito, que no es ni un planeta ni un cometa.
Son sobrantes de la formación temprana del Sistema Solar hace unos 4600 millones de años.
La masa total de los asteroides es menor que la masa de la Luna.

Los asteroides son cuerpos rocosos, metálicos, de hielos, o aglomerados; sin atmósfera.

Se clasifican en tres tipos C (carbonoso), M (metálico) o S (silíceo).

Solo el planeta enano Ceres es más masivo en esa región de escombros rocosos entre Marte y Júpiter.

4Vesta es el asteroide más grande del Sistema Solar (530 km de diámetro) y el más brillante (llegará a m= 5,7). Su masa es el 9% de todos los asteroides.

La nave espacial Dawn de la NASA sobrevoló Vesta desde el 16 de julio de 2011 hasta el 5 de septiembre de 2012.

Vesta está constituido por corteza, manto y núcleo al igual que la Tierra. Posiblemente su propia gravedad y los materiales radiactivos que contenía lo fundieron un poco (al principio de la formación del Sistema Solar), pudo diferenciarse y tomar una forma “redonda”

Vesta tiene uno de los rangos de brillo más grandes observados en cualquier cuerpo rocoso de nuestro sistema solar.
Los materiales brillantes parecen ser rocas nativas, mientras que se cree que el material oscuro fue depositado por otros asteroides (y meteoros) que se estrellaron contra Vesta.
Esto habría sido suficiente para envolver este asteroide en una capa de material diferenciado, de uno a dos metros de grosor.

Un extenso sistema de vaguadas rodea la región ecuatorial de Vesta. La más grande, llamado Divalia Fossaes mayor que el Gran Cañón del Colorado.

En mi modelo el estereofón blanco representa las rocas nativas y la plasticina de colores los agregados de las colisiones. Si le parece amace colores a su gusto (deje vetas) y los esparce sobre la bola con sus dedos. Puede hacerles estructura con implementos de cocina.
Como observé que la plasticina no pegaba fácilmente sobre la bola, saqué el modelo un rato al Sol de mediodía.

Vesta, descubierto en 1807, estará en oposición (con respecto a la Tierra) el 2 de mayo, lo que significa que estará sobre el horizonte orientala partir de la puesta del Sol. Esto ocurre cada 504 días.
El punto más cercano a la Tierra ocurrirá el 5 de mayo, a una distancia de 1,18 unidades astronómicas.

Eso sí, solo podrá verse con telescopios y quizás binoculares de alta potencia.
Pero requiere conocimiento de su posición y hábil manejo de los instrumentos.
Es posible que algunos de los buenos astrofotógrafos de Costa Rica (y de otras partes del mundo) no muestren una buena foto de ese “puntito” entre las estrellas de la constelación Libra y luego en las de Virgo.

Vesta está demasiado lejos y es muy pequeño, no más de 0,7 arcosegundos de diámetro.
Un buen telescopio y sus ojos, desde luego, resuelve objetos mayores a 1 segundo de arco.
¡Por eso no podemos distinguir los objetos dejados en la Luna por el programa Apollo!

Con nuestros modestos telescopios no podemos determinar su forma y, entonces  permanecerá como un objeto puntual entre las estrellas. 

Si quiere ver imágenes cercanas de Vesta, tomadas por la sonda Dawn, visite los sitios de NASA, Wikipedia y Apod (https://apod.nasa.gov/apod/ap190630.html).

jav