Explorando el Sistema Internacional de Unidades, Presión y Medición

Sistema Internacional de Unidades y Conceptos Clave

El Sistema Internacional de Unidades (SI) es fundamental para la medición precisa en ciencia e ingeniería. A continuación, se presentan las unidades base y derivadas más importantes:

• Longitud: metro (m)
• Masa: kilogramo (kg)
• Tiempo: segundo (s)
• Intensidad de corriente eléctrica: amperio (A)
• Temperatura: kelvin (K)
• Cantidad de sustancia: mol (mol)
• Intensidad luminosa: candela (cd)

Unidades Derivadas Comunes

• Superficie: m²
• Volumen: m³
• Velocidad: m/s
• Caudal: m³/s
• Aceleración: m/s²
• Densidad: kg/m³
• Fuerza: newton (N)
• Presión: pascal (Pa)
• Energía: julio (J)
• Potencia: vatio (W)

Definiciones Importantes

• Longitud: Distancia entre dos puntos, diferenciando altura y anchura.
• Volumen específico: Volumen que ocupa un kilogramo de masa de un material a una temperatura dada.

Presión: Conceptos y Tipos

La presión se define como la fuerza aplicada sobre una superficie. La presión (P) ejercida por una fuerza (F) distribuida sobre un área (A) se relaciona mediante la fórmula: P = F/A.

Presión Atmosférica

La presión atmosférica es la presión ejercida por el aire sobre la atmósfera. Numéricamente, coincide con el peso de una columna estática de aire. Debido a que la densidad del aire disminuye con la altura, el cálculo exacto es complejo. La presión atmosférica varía con los cambios meteorológicos y disminuye aproximadamente 1 mmHg por cada 10 metros de altitud.

Experimento de Torricelli

El experimento de Torricelli consistió en llenar un tubo de vidrio de un metro con mercurio, cerrarlo y luego invertirlo en un recipiente con mercurio. El nivel del mercurio en el tubo descendió hasta 760 mm, lo que llevó a la conclusión de que ambas columnas de líquido soportaban el mismo contrapeso.

Tipos de Presión

• Presión Relativa: Presión ejercida por un gas encerrado en un recipiente, sin considerar la presión atmosférica.
• Presión Absoluta: Suma de la presión relativa y la presión atmosférica.
• Presión de Vacío: Cualquier presión inferior a la presión atmosférica.

Principio de Pascal

El Principio de Pascal establece que la presión ejercida por un fluido incomprensible en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos. Una aplicación importante es la prensa hidráulica.

Ecuación Fundamental de la Hidrostática

La ecuación fundamental de la hidrostática indica que la presión ejercida por un fluido en cualquier punto del recipiente depende del peso de la columna de líquido y su densidad.

Medidores de Presión

• Barómetro: Mide la presión atmosférica.
• Manómetro: Mide la presión relativa.
• Vacuómetro: Mide la presión de vacío.
• Hidrómetro: Mide la presión en instalaciones de agua.

Elementos Primarios de Medición

Los elementos primarios de medición incluyen dispositivos mecánicos, electromecánicos y electrónicos.