Hola, hoy conversaremos sobre ejercicios de conversiones de unidades en Física. No se puede ejecutar ejercicios de conversiones de unidades, si no poseemos ni la mínima idea de donde vienen las unidades, cuales son, o inclusive qué tipos de unidades viven, así que primero las iremos exponiendo poco a poco y después intentaremos a realizar varios ejemplos resueltos.
Sistema Métrico Decimal
Este sistema fue creado en una convención mundial de ciencia celebrada en París, Francia; en el siglo XVII para ser puntuales, allá por el año 1795. Este sistema fue muy significativo porque fue el primer patrón que vivió para las unidades de medidas, entre ellas se hallas las unidades como el metro, el kilogramo-peso y el litro. ¿Qué utilizaron para precisar estas unidades?, pues aquí viene lo significativo, para definir dichas unidades, trajeron la dimensión de la tierra y la densidad del agua.
Se dice que para medir las longitudes en ese tiempo, se dividió un meridiano de nuestro mundo en 40 millones de partes iguales, y a cada una de estas partes de longitud se le llamó metro.
Después de ejecutar dicho acuerdo con la longitud, ésta igual sirvió de ejemplo para lograr las demás unidades. Es por eso que la mensaje metro significa “medida”.
Una peculiaridad significativa de éste sistema, fue sin duda la división decimal que tenía; por ejemplo el uso de los prefijos como: deci, centi o mili.
- Decímetro = décima de metro
- Centímetro = centésima de metro
- Milímetro = la milésima de metro
Por otra parte poseemos asimismo a los prefijos como: deca, hecto, kilo.
- Decámetro = diez veces el valor del metro
- Hectómetro = cien veces el valor del metro
- Kilómetro = mil veces el valor del metro
Sistema Cegesimal o CGS
Después del sistema métrico decimal, y con el avance de la Física en el siglo XVIII, se realizó el Congreso Internacional de los Electricistas, donde reiteradamente se llevó a cabo en París, Francia. Después de grandes pactos en el congreso internacional y liderado por el físico alemán Karl Gauss, se planteó el Sistema Cegesimal o asimismo acreditado por sus siglas CGS , en dicho sistema se instituye la longitud para el centímetro, la masa para el gramo y el segundo para el tiempo.
Cabe indicar que en ese tiempo donde la física principiaba a tener grandes avances históricos, ya se poseía claro que el peso y la masa eran dos magnitudes muy desiguales, pues ya había estudio sobre las leyes de Newton y sobre la gravitación universal
Sistema MKS
Saltaron cerca de 50 años, para que el Congreso Internacional de los Electricistas se trasladara a cabo en Bruselas, Bélgica, en donde un ingeniero Italiano de nombre Giovanni Giorgi plantea su sistema MKS cuyas iniciales son (Metro – Kilogramo – Segundo).
Sistema Internacional de Unidades (SI)
El avance de la ciencia era cierto para el siglo XIX, y no hace muchos años en la ciudad de Ginebra, Suiza. Pero era forzoso actualizar las unidades de medida, es por ello que surge el Sistema Internacional de Unidades (SI), este sistema posee su propio y base en el sistema MKS, solo que a anomalía del MKS este sistema instituye siete magnitudes primordiales.
- Longitud el Metro
- Masa el Kilogramo
- Tiempo el Segundo
- Temperatura el Kelvin
- Intensidad de Corriente Eléctrica el Ampere
- Intensidad Luminosa → Candela
- Cantidad de Sustancia el Mol
Prefijos Manejados para el Sistema Internacional
Magnitudes Derivadas
Las magnitudes derivadas son las magnitudes que se pueden lograr a partir de otras magnitudes físicas, es muy común lograr magnitudes derivadas al multiplicar o dividir las magnitudes fundamentales. Veamos:
Longitud/Tiempo = m/s → (metro / segundo)
Logramos la velocidad a través la longitud y el tiempo, es decir a dividir de las magnitudes fundamentales.
Y así logramos hallar con varias magnitudes derivadas, tales como la aceleración, fuerza, trabajo, energía, presión, potencia, densidad, etc. En la sucesiva imagen, se puede estar a la mira mucho mejor.
Ejercicios de conversiones de unidades resueltos
Es significativa en Física aprender a convertir las unidades, el poder transformar unidades de un sistema a otro. Así que antes de emprender a resolver ejercicios, advirtamos una tabla comparativa de equivalencias:
Ejemplos de ejercicios de conversiones de unidades
Ejemplo 1. Convierta 3 km a metros
Solución: Lo inicial que crearemos será examinar cuántos metros caben en 1 kilómetro, y si observamos la tabla, vemos que cabe puntualmente 1000 metros, entonces aplicamos nuestro factor de conversión de tal modo que quede expresado de la consiguiente manera:
Observe algo significativo, siempre que se usa un factor de conversión, se intenta qué las unidades permanezcan arriba o abajo, de tal modo que se pueda eliminar.
Ejemplo 2. Convierta 14 pies a metros
Solución: Para convertir 14 pies a metros, requerimos verificar nuestra tabla, y observar el factor de conversión que manejaremos. En este caso sería; 1 metro = 3.28 pies (ft)
Ejemplo 3. Convierta 26 km/h a metros/segundo
Solución: En este caso poseemos velocidad en unidades de longitud y tiempo, para ello veamos los recursos que poseemos para identificar los factores de conversión posibles.
Sabemos que:
Un km = 1000 m
Una hr = 60 min
Un min = 60 s
Con estos datos logramos obtener la conversión sin dificultades, ejemplo:
Aquí advirtamos la solución más claro, en caso que tengas dudas:
Ejemplo de ejercicios de conversiones de unidades 4. Convierta 14 galones a centímetros3
Solución: En este caso, precisamos observar si hay alguna relación directa con el factor de conversión con galones y centímetros cúbicos, pero vemos qué no existe, entonces asumimos algo que pueda ayudarnos a corresponder dichas medidas, por ejemplo. Sabemos que:
1 Galón = 3.785 litros
1 Litro = 1000 cm³
Con estos datos, logramos obtener la respuesta. Entonces ponemos.
Ejemplo de ejercicios de conversiones de unidades 5. Convierta 16 millas/h a m/s
Al igual que el ejemplo 3, poseemos que corresponder los factores de conversión utilizables para realizar nuestro cálculo de manera correcta, para ello intentamos usar:
Una milla = 1.609 km
Un km = 1000 m
Una hr = 60 min
Un min = 60 s
Ahora si logramos realizar la conversión
Ejercicios Resueltos de Unidades de Medidas
Ejemplo 1. Convierta 0.94 gal/s a cm³/hr
Ejemplo 2. Convertir a pulgadas 1.2 km
Ejemplo 3. Convierta 96500 cm³/min a gal/s
Ejemplo 4. Convierta 5 millas/h a m/s
Ejemplo 5. Convierta 7 km a pies