El Sistema Internacional de Cantidades ( ISQ ) consiste en las cantidades utilizadas en física y en la ciencia moderna en general, comenzando con cantidades básicas como longitud y masa, y las relaciones entre esas cantidades. [a] Este sistema es la base del Sistema Internacional de Unidades (SI) [b], pero no determina por sí mismo las unidades de medida utilizadas para las cantidades. Es inherentemente incompleto.
El sistema se describe formalmente en una norma ISO de varias partes ISO / IEC 80000 , completada por primera vez en 2009 pero posteriormente revisada y ampliada.
Cantidades base
Las cantidades base de un sistema dado de cantidades físicas son un subconjunto de esas cantidades, donde ninguna cantidad base puede expresarse en términos de las demás, pero donde cada cantidad en el sistema puede expresarse en términos de las cantidades base. Dentro de esta restricción, el conjunto de cantidades base se elige por convención. El ISQ define siete cantidades base. Los símbolos para ellos, como para otras cantidades, están escritos en cursiva. [1]
La dimensión de una cantidad física no incluye magnitud ni unidades. La representación simbólica convencional de la dimensión de una cantidad base es una única letra mayúscula en letra romana (vertical) sans-serif [c] .
Cantidad base | Símbolo de cantidad [d] | Símbolo de dimensión | Unidad base SI [d] | Símbolo de unidad SI [d] |
---|---|---|---|---|
largo | metro | metro | ||
masa | kilogramo | kg | ||
hora | segundo | s | ||
corriente eléctrica | amperio | A | ||
temperatura termodinámica | Kelvin | K | ||
cantidad de sustancia | Topo | mol | ||
intensidad luminosa | candela | CD |
Cantidades derivadas
Una cantidad derivada es una cantidad en un sistema de cantidades que se define en términos únicamente de las cantidades base de ese sistema. El ISQ define muchas cantidades derivadas.
Expresión dimensional de cantidades derivadas
La representación simbólica convencional de la dimensión de una cantidad derivada es el producto de las potencias de las dimensiones de las cantidades base de acuerdo con la definición de la cantidad derivada. La dimensión de una cantidad se denota por, donde los exponentes dimensionales son positivos, negativos o cero. El símbolo puede omitirse si su exponente es cero. Por ejemplo, en el ISQ, la dimensión de cantidad de velocidad se denota. La siguiente tabla enumera algunas cantidades definidas por el ISQ.
Una cantidad de dimensión uno se conoce históricamente como una cantidad adimensional (un término que todavía se usa comúnmente); todos sus exponentes dimensionales son cero y su símbolo de dimensión es. Tal cantidad puede considerarse como una cantidad derivada en forma de la relación de dos cantidades de la misma dimensión.
Cantidad derivada | Expresión en dimensiones base SI |
---|---|
ángulo plano | |
ángulo sólido | |
frecuencia | |
fuerza | |
presión | |
velocidad | |
área | |
volumen | |
aceleración |
Cantidades logarítmicas
Nivel
El nivel de una cantidad se define como el logaritmo de la relación de la cantidad con un valor de referencia establecido de esa cantidad. Se define de forma diferente para una cantidad de potencia raíz (también conocida por el término obsoleto cantidad de campo ) y para una cantidad de potencia. No está definido para proporciones de cantidades de otros tipos. Dentro del ISQ, todos los niveles se tratan como cantidades derivadas de dimensión 1. El SI define varias unidades para los niveles y las clasifica como "unidades no SI aceptadas para su uso con las unidades SI". [2]
Un ejemplo de nivel es el nivel de presión sonora .
Entropía de la información
El ISQ reconoce otra cantidad logarítmica: la entropía de información , para la cual la unidad coherente es la unidad natural de información (símbolo nat). [ cita requerida ]
Documentación
El sistema se describe formalmente en una norma ISO de varias partes ISO / IEC 80000 , completada por primera vez en 2009 pero posteriormente revisada y ampliada, que reemplazó a las normas publicadas en 1992, ISO 31 e ISO 1000 . Trabajando en conjunto, ISO e IEC han formalizado partes del ISQ proporcionando información y definiciones sobre cantidades, sistemas de cantidades, unidades, cantidades y símbolos de unidades, y sistemas de unidades coherentes, con especial referencia al ISQ. ISO / IEC 80000 define las cantidades físicas que se miden con las unidades SI [3] y también incluye muchas otras cantidades en la ciencia y la tecnología modernas. [4] El nombre "Sistema Internacional de Cantidades" es utilizado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) para describir el sistema de cantidades que subyace al Sistema Internacional de Unidades .
Ver también
- Análisis dimensional
- ISO / IEC 80000
- Lista de cantidades físicas
- Cantidad
- Sistema Internacional de Unidades
- Unidad base SI
Notas
- ^ ISO 80000-1: 2009 ,
El sistema de cantidades, incluidas las relaciones entre ellas, las cantidades utilizadas como base de las unidades del SI, se denomina Sistema Internacional de Cantidades, denotado 'ISQ', en todos los idiomas. [...] Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que ISQ es simplemente una notación conveniente para asignar al sistema esencialmente infinito y en constante evolución y expansión de cantidades y ecuaciones en el que se basa toda la ciencia y la tecnología modernas. ISQ es una notación abreviada para el 'sistema de cantidades en el que se basa el SI', que fue la frase utilizada para este sistema en ISO 31.
- ^ Publicación especial NIST 330 - edición de 2008 , p. 10.
La norma armonizada revisada se conocerá como ISO / IEC 80000, Cantidades y Unidades , en la que se propone que las cantidades y ecuaciones utilizadas con el SI se conozcan como Sistema Internacional de Cantidades.
- ^ El estado del requisito de sans-serif no es tan claro, ya que ISO 80000-1: 2009 no lo menciona ("La representación simbólica convencional de la dimensión de una cantidad base es una sola letra mayúscula en roman (vertical ) tipo. ") mientras que la fuente secundaria BIPM JCGM 200: 2012 lo hace (" La representación simbólica convencional de la dimensión de una cantidad base es una sola letra mayúscula en tipo romano (vertical) sans-serif. ").
- ^ a b c El símbolo de cantidad asociado, el nombre de la unidad SI y el símbolo de la unidad SI se dan aquí solo como referencia; no forman parte del ISQ.
Referencias
- ^ ISO 80000-1: 2009
- ^ Oficina Internacional de Pesas y Medidas (2019-05-20), Folleto SI: El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (9a ed.), P. 145, ISBN 978-92-822-2272-0
- ^ "1,16" (PDF) . Vocabulario internacional de metrología - Conceptos básicos y generales y términos asociados (VIM) (3ª ed.). Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM): Comité Conjunto de Guías en Metrología. 2012 . Consultado el 28 de marzo de 2015 .
- ^ ISO 80000-1 Cantidades y unidades. Parte 1: General (1ª ed.). Suiza: ISO (la Organización Internacional de Normalización). 2009-11-15. pag. vi . Consultado el 23 de mayo de 2015 .
Otras lecturas
- BN Taylor, Ambler Thompson, Sistema Internacional de Unidades (SI) , Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , edición de 2008, ISBN 1-4379-1558-2 .