manual del s.i. académico

8/18/2019 Manual Del s.i. Académico

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Manual de datos útiles

para quien hace uso

del SistemaInternacional

de Unidades(Actualizado a la norma mexicana: NOM008SCFI2002)

Ing. Ricardo Rubén Padilla Velázquez

Facultad de Ingeniería, UNAM


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Nombre y símbolo de lasunidades de base del SI

RRPV

Magnitud Nombre dela unidad

Símbolo

longitud metro m

masa kilogramo kg

tiempo segundo s

corrienteeléctrica

ampere A

temperaturatermodinámica

kelvin K

cantidad de

sustancia

mol mol

intensidadluminosa

candela cd


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DIFERENCIA ENTRE LAS UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL DEUNIDADES Y LAS UNIDADES DEL SISTEMA (no oficial) “mks técnico” USADO

EN LA PRÁCTICA DE LA INGENIERÍA CIVIL Y DE CIENCIAS DE LA TIERRA

RRPV

UNIDADES SI UNIDADES mks técnico

UNIDADES DE BASE

Nombre Símbolo Nombre Símbolo

metro m metro m

segundo s segundo s

kilogramo kg ------ ---

------ --- kilogramofuerza

kgf

RRPV

UNIDADES DERIVADAS


newton N ------ ---

------ --- unidadtécnicade masa

utm

Longitud

Tiempo

Masa

Fuerza

Fuerza

Masa


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DIFERENCIA ENTRE LAS UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE

INIDADES Y LAS UNIDADESDEL SI (primer supranivel) ADECUADAS PARA LAINGENIERÍA CIVIL Y LAS CIENCIAS DE LA TIERRARRPV

Unidades SI Unidades SI prácticasen Ingeniería Civil(primer supranivel)


kilogramo kg megagramo Mg

newton N kilonewton kN

pascal Pa kilopascal kPa

joule J kilojoule kJ

kilogramocada

metro cúbico

kg/m3 megagramocada

metro cúbico

Mg/m3

newtoncadametro cúbico

N/m

3

kilonewtoncadametro cúbico

kN/m

3

Masa ( m )

Fuerza ( F ) o Peso ( W )

Esfuerzo ( o ) o Presión ( p )

Energía ( E ) o Trabajo ( W )

Densidad ( )

Peso específico ( )


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Unidades adecuadas para Ingeniería Civil,dentro del SI (primer supranivel)

Unidades derivadas de las de baseRRPV

Magnitud Nombre de launidad

Símbolo

masa megagramo Mg

cantidad

desustancia kilomol kmol

Unidades derivadas de las que no tienen nombre especial


Símbolo

densidad,masa volúmica

megagramo

cadametro cúbico Mg/m

3

peso específicokilonewton

cadametro cúbico

kN/m3

Unidades derivadas de las que tienen nombre y símbolo especial


Símbolo

fuerza, peso

kilonewton kN

esfuerzo, presión

kilopascal kPa


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Símbolo

trabajo,energía,

cantidad de calor

kilojoule kJ

potencia,flujo energético

kilowatt kW

Ejemplos de unidades derivadas para Ingeniería Civil, expresadas por medio de nombres especiales

RRPVMagnitud Nombre de la

unidad

Símbolo

viscosidad dinámicakilopascal

porsegundo

kPas

momentode

una fuerza

kilonewton por

metrokNm

tensión superficial

kilonewton

cadametro kN/m

energía específicakilojoule

cadamegagramo

kJ/Mg

densidad energéticakilojoule

cadametro cúbico

kJ/m3

masa molarmegagramo

cadakilomol

Mg/kmol

energía molarkilojoule

cadakilomol

kJ/kmol


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Prefijos recomendados por el SI

RRPVNombre delprefijo

Símbolo Factor Equivalencia

yotta Y 1024 cuatrilloneszetta Z 1021 mil trillonesexa E 1018 trillones

peta P 10

15

mil billonestera T 1012 billonesgiga G 109 mil millonesmega M 106 milloneskilo k 103 miles

hecto h 102 cientosdeca da 101 decenas

deci d 101 décimoscenti c 102 centésimosmili m 103 milésimos

micro 106 millonésimosnano n 109 mil millonésimos pico p 1012 billonésimos

femto f 1015 mil billonésimosatto a 1018 trillonésimos

zepto z 1021 mil trillonésimosyocto y 1024 cuatrillonésimos


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Reglas generales para la escriturade números y unidades del SI

Actualizadas a Norma Mexicana: NOM008SCFI2002 RRPV

Regla 1. Los símbolos se deben expresar en caracteres romanos, engeneral minúsculas, con excepción de los símbolos que se derivande nombres propios.

Correcto: m; cd; K; A.Incorrecto: M (metro); Cd (candela); k (kelvin).

Regla 2. No se debe usar mayúscula en los nombres de las unidades.

Correcto: newton; pascal; joule.Incorrecto: Newton; Pascal; Joule.

Regla 3. No se debe colocar punto después de los símbolos de lasunidades, a menos que por ortografía se justifique.

Correcto: m; kg; s.Incorrecto: m.; kg.; s..

Regla 4. Los nombres de las unidades se pueden pluralizaragregando una s.

Correcto: pascals; mols; watts (pixels; bits; bytes).Incorrecto: pascales; moles; wattes (pixeles; bites; byts).


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Regla 5. Los símbolos de las unidades no se deben pluralizar.

Correcto: kg; m; Pa.

Incorrecto: kgs; ms; Pas.

Regla 6. El signo de multiplicación para indicar el producto de dos omás unidades, debe ser un punto, que se puede suprimir cuando nose preste a confusión.

Correcto: Nm; Nm; m N (metro por newton).

Incorrecto: mN (metro por newton); N x m.

Regla 7. Cuando una unidad derivada se forma por el cociente dedos unidades, se puede utilizar una línea inclinada, una líneahorizontal o potencias negativas.

Correcto: m/s; ms1;m

s .

Incorrecto: ms.

Regla 8. No se debe utilizar más de una línea inclinada, a menos quese agreguen paréntesis. En los casos complicados se deben emplear potencias negativas o paréntesis.

Correcto: (m/s)/s; m/s2; ms2; mkg/(s3A); mkgs3A1.

Incorrecto: m/s/s; mkg/s3/A.

Regla 9. Los múltiplos y submúltiplos de las unidades se debenformar, anteponiendo al símbolo de las unidades los prefijos


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correspondientes. La única excepción es para la unidad de masa, enla cual se deben anteponer al símbolo “g”.

Correcto: ks; dag; Mg.

Incorrecto: Mkg; dakg.

Regla 10. Los nombres de los prefijos se deben anteponer al nombrede la unidad. Se tiene como excepción al nombre de la unidad demasa, donde se deben anteponer a la palabra “gramo”.

Correcto: micrómetro, nanosegundo; megagramo.

Incorrecto: kilokilogramo.

Regla 11. Los símbolos de los prefijos se deben imprimir encaracteres romanos (rectos). No se debe dejar espacio entre elsímbolo del prefijo y el símbolo de la unidad.

Correcto: mN; MPa; ns; m.

Incorrecto: m N; M Pa; n s; m.

Regla 12. Si un símbolo que contiene a un prefijo está afectado porun exponente, índica que el múltiplo de la unidad está elevado a la potencia expresada por el exponente.

Correcto: 1 cm3 = (10 – 2 m)3 = 106 m3.Incorrecto: 1 cm3 = 102 (m)3 = 102 m3.

Regla 13. No se deben emplear prefijos compuestos.

Correcto: mm; Ps; GPa.Incorrecto: mm; kTs; MkPa.


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Regla 14. Siempre se debe dejar un espacio entre el número y elsímbolo de la unidad que le precede.

Correcto: 25 N/m; 30 kPa; 30 ns.

Incorrecto: 25N/m; 30kPa; 30ns.

Regla 15. El separador (signo) decimal debe ser una coma sobre lalínea de escritura (,). Si la magnitud de un número es menor que launidad, el separador (signo) decimal debe ser precedido por un cero.

Correcto: 37,71 m/s2; 15,5 kN; 0,976 kPa.

Incorrecto: 37.71 m/s2

; 2,463,178.9 N; ,976 kPa.

Regla 16. Los números se deben imprimir generalmente en tiporomano. Para facilitar la lectura de números con varios dígitos, sedeben separar en grupos apropiados preferentemente de tres,contando del separador (signo) decimal a la derecha y a la izquierda.Los grupos se deben separar por un pequeño espacio, nunca con unacoma, un punto, o por otro medio. Se permite agrupar números decuatro dígitos sin separación.

Correcto: 5 497 356,35 ; 2,395 456 7 ; 3457 ; 3 457.Incorrecto: 5.497.356,35 ; 2.395,456,7 ; 23569.

Otras reglas útiles que no son del Sistema Internacional

17. El grado Celsius se escribe sin dejar espacio entre el número y el símbolo.

Correcto: 23,5C.Incorrecto: 23,5 C.

18. El símbolo de porcentaje se escribe sin dejar espacio después del número.

Correcto: 78,29%.Incorrecto: 78,29 %.


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CONVERSIONES DE UNIDADES ÚTILES PARA INGENIERÍA CIVIL

CONVERSIÓN DE UNIDADES DE INGENIERÍA CIVIL DENTRO DEL SISTEMAINTERNACIONAL DE UNIDADES, A UNIDADES TÉCNICO-MÉTRICAS mks.

RRPV

Unidad de Ingeniería Civil dentro del SI Unidad técnica métrica

PARA PASAR DE: A: MULTIPLIQUE POR:

megagramo ( Mg ) utm 1,019 716 x 102

kilonewton ( kN ) gf 1,019 716 x 105

kgf 1,019 716 x 102

tf 1,019 716 x 101

kilopascal ( kPa ) gf/cm2 1,019 716 x 101

kgf/cm2 1,019 716 x 102

tf/m2 1,019 716 x 101

kilojoule ( kJ ) gf cm 1,019 716 x 107

kgf m 1,019 716 x 102

tf m 1,019 716 x 101

kilonewton por cada metro cúbico

( kN/m

3

)

gf/cm3 1,019 716 x 101

kgf/dm3

1,019 716 x 101

tf/m3 1,019 716 x 101

Nota 1. Del factor de conversión elija cifras según desee exactitud. Nota 2. SI más exacto que el técnico porque considera gravedad local.

Masa

Fuerza o Peso

Esfuerzo o Presión

Energía o Trabajo

Peso específico

Energía o Trabajo


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CONVERSIONES DE UNIDADES ÚTILES PARA INGENIERÍA CIVIL

CONVERSIÓN DE UNIDADES TÉCNICO-MÉTRICAS mks, A UNIDADES DE INGENIERÍACIVIL DENTRO DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

RRPV

Unidad técnica métrica Unidad de Ingeniería Civil dentro del SI

PARA PASAR DE: A: MULTIPLIQUE POR:

unidad técnica de masa ( utm ) Mg 9,806 65 x 103

gramo fuerza ( gf )kilogramo fuerza ( kgf )

tonelada fuerza ( tf )

kN 9,806 65 x 106

kN 9,806 65 x 103

kN 9,806 65

gf/cm2

kgf/cm2tf/m2

kPa 9,806 65 x 102

kPa 9,806 65 x 101

kPa 9,806 65

gf cmkgf mtf m

kJ 9,806 65 x 108

kJ 9,806 65 x 103

kJ 9,806 65

gf/cm3

kgf/dm

3

tf/m3

kN/m3 9,806 65

kN/m

3

9,806 65kN/m3 9,806 65

Nota 1. Del factor de conversión elija cifras según desee exactitud. Nota 2. SI más exacto que el técnico porque considera gravedad local.

Masa

Fuerza o Peso

Esfuerzo o Presión

Energía o Trabajo

Peso específico


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EQUIVALENTES DE CONVERSIÓNENTRE EL SISTEMA

INTERNACIONAL DE UNIDADES Y ELSISTEMA INGLÉS TÉCNICO

NORTEAMERICANO, HASTA CONSEIS CIFRAS SIGNIFICATIVAS

(decida cuantas cifras debe usar,

según la exactitud que requiera)Ing. Ricardo Rubén Padilla Velázquez, profesor de la Facultad de Ing.,UNAM

Se recomienda no perder de vista que, el Sistema Inglés es un sistema técnicoque está asociado a ecuaciones (expresiones) técnicas (United StatesCustomary System, USCS), cuando el Sistema Internacional de Unidades esun sistema absoluto que está asociado a expresiones universales.

EQUIVALENTES DE CONVERSIÓN, PARA PASAR DELSISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES AL SISTEMAINGLÉS (USCS).

Longitud, área y volumen

Longitud

1 m 1.093 61 yd (yard or yards)1 m 3.280 84 ft (foot or feet)1 m 39.370 1 in. (inch or inches) (al símbolo de pulgada se le agrega un punto)1 km 0.621 371 mi (mile or miles) (milla terrestre o legal = 5 280 ft)


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Área RRPV1 m2 1.195 99 yd2 1 m2 10.763 9 ft2 1m2 1 550.00 in.2

Volumen1 m3 1.307 95 yd3 1 m3 35.314 7 ft3 1 m3 61 023.7 in.3 1 m3 264.172 gal. (gallon or gallons) (galón para líquidos comunes)

1 L 0.264 172 gal. (se le pone punto para no confundirlo con los “gals”)

Masa1 Mg 68.521 8 slug (se pronuncia slog )1 kg 0.068 521 8 slug

Densidad1 Mg/m3 1.940 32 slug/ft3 1 kg/m3 0.001 940 32 slug/ft3

Fuerza o peso1 kN 224.809 lb (pound or pounds)1 kN 0.224 809 kip (1 kip = kilopound = 1 000 pounds = 1 000 lb)1 N 0.224 809 lb

Descarga longitudinal1 kN/m 0.068 521 8 kip/ft = 68.521 8 lb/ft1 N/m 0.068 521 8 lb/ft

Peso específico1 kN/m3 6.365 90 lb/ft3 1 N/m3 0.006 365 90 lb/ft3


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RRPV

Presión o esfuerzo

1 kPa 20.855 4 lb/ft2

(psf) (pounds per square foot)1 kPa 0.145 038 lb/in.2 (psi) (pounds per square inch)1 kPa 0.020 885 4 ksf (kilopounds per square foot)1 kPa 0.000 145 038 ksi (kilopounds per square inch)1 Pa 0.020 885 4 lb/ft2 (psf)1 Pa 0.000 145 038 lb/in.2 (psi)

Trabajo, energía y cantidad de calor

1 kJ 0.737 561 kipft = 737.561 lbft1 J 0.737 561 lbft1 MJ 947.813 Btu (British thermal unit)1 J 0.000 947 813 Btu

Potencia o flujo energético1 kW 737.561 (lbft)/s = 0.737 561 (kipft)/s1 kW 1.341 02 hp (horsepower)1 W 0.737 561 (lbft)/s

Temperatura

9

F K 459,675

T T

Aunque el grado Celsius no pertenece al Sistema Internacional, se incluye:

9

F C 325

T T


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EQUIVALENTES DE CONVERSIÓN, PARA PASAR DELSISTEMA INGLÉS (USCS) AL SISTEMA INTERNACIONAL DEUNIDADES.

Longitud, área y volumen (lenght, area and volume) RRPV

Longitud (length)1 yd = 0,914 4 m1 ft = 0,304 8 m = 30,48 cm1 in. = 0,025 4 m = 2,54 cm = 25,4 mm

1 mi = 1,609 344 km (1 mi = 5 280 ft)

Área (area)1 yd2 0,836 127 m2 1 ft2 0,092 903 04 m2 = 929,030 4 cm2 1 in.2 0,000 645 160 m2 = 6,451 60 cm2 = 645,160 mm2

Volumen (volume)1 yd3 0,764 555 m3 1 ft3 0,028 316 8 m3 = 28,316 8 dm3 (L)1 in.3 0,000 016 387 1 m3 = 16,387 1 cm3

1 gal. 0,003 785 41 m

3

1 gal. 3,785 41 L (dm3)

Masa (mass)1 slug 0,014 593 9 Mg1 slug 14,593 9 kg

Densidad (density)1 slug/ft3 0,515 379 Mg/m3 1 slug/ft3 515,379 kg/m3

Fuerza o peso (force or weight)1 lb 0,004 448 221 6 kN


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RRPV

1 kip 4,448 221 6 kN1 lb 4,448 221 6 N

Descarga longitudinal (intensity of force)1 kip/ft 14,593 9 kN/m = 14 593,9 N/m1 lb/ft 14,593 9 N/m = 0,014 593 9 kN/m

Peso específico (specific weight)1 lb/ft3 0,157 087 kN/m3 1 lb/ft3 157,087 N/m3

Presión o esfuerzo (presure or stress)1 psf (lb/ft2) 0,047 880 2 kPa1 psi (lb/in.2) 6,894 75 kPa1 ksf (1 000 lb/ft2) 47,880 2 kPa1 ksi (1 000 lb/in.2) 6 894,75 kPa1 psf (lb/ft2) 47,880 2 Pa1 psi (lb/in.2) 6 894,75 Pa

Trabajo, energía y cantidad de calor (work, energy and heatquantity)1 kipft 1,355 82 kJ = 1 355,82 J1 Btu [778,171 (lbft)/s] 1 055,06 J = 1,055 06 kJ = 0,001 055 06 MJ1 lbft 1,355 82 J

Potencia o flujo energético (power or energetic flow)

1 (lbft)/s 0,001 355 82 kW1 (kipft)/s 1,355 82 kW1 hp 0,745 701 kW = 745,701 W1 (lbft)/s 1,355 82 W


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Temperatura (temperature) RRPV

5

K F 32 273,159

T T

Aunque el grado Celsius no pertenece al Sistema Internacional, se incluye:

5

C F 329

T T

ALGUNAS RELACIONES ENTRE UNIDADES DEL SISTEMAINGLÉS (USCS) Y DE ESTE SISTEMA CON OTROS.

1 mi = 1 760 yd = 5 280 ft = 63 360 in.

1 yd = 3 ft = 36 in.

1 ft = 12 in.

1 mi2 = 640 acres

1 ounce (oz) = 1/16 pound (lb)

1 Btu = 778.171 lbft

1 hp = 550 (lbft)/s

1 hp = 1.013 9 CV (caballo métrico)

1 gal. (gallon) = 231 in.3

1 qt (quart) = ¼ gal. (gallon)

1 kWh 2 655 220 lbft

CUIDADO: Algunas unidades (p. ej.: el galón) pueden ser diferentes entre elsistema inglés técnico de EE. UU. (USCS) y el sistema británico técnico(British Engineering System). Estos sistemas oficiales no son absolutos.


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Variación de la densidad del agua estandarizada ( ws) en Mg/m3

(g/cm3 ó kg/dm3), en función de la temperatura, en grados Celsius0 C

R. R. P. V. 0,999 91 C 2 C 3 C 4 C 5 C

0,999 9 1,000 0 1,000 0 1,000 0 1,000 06 C 7 C 8 C 9 C 10 C

1,000 0 0,999 9 0,999 9 0,999 8 0,999 711 C 12 C 13 C 14 C 15 C

0,999 6 0,999 5 0,999 4 0,999 3 0,999 116 C 17 C 18 C 19 C 20 C

0,999 0 0,998 8 0,998 6 0,998 4 0,998 221 C 22 C 23 C 24 C 25 C

0,998 0 0,997 8 0,997 6 0,997 3 0,997 126 C 27 C 28 C 29 C 30 C

0,996 8 0,996 5 0,996 3 0,996 0 0,995 731 C 32 C 33 C 34 C 35 C

0,995 4 0,995 1 0,994 7 0,994 4 0,994 136 C 37 C 38 C 39 C 40 C

0,993 7 0,993 4 0,993 0 0,992 6 0,992 241 C 42 C 43 C 44 C 45 C

0,991 9 0,991 5 0,991 1 0,990 7 0,990 246 C 47 C 48 C 49 C 50 C

0,989 8 0,989 4 0,989 0 0,988 5 0,988 151 C 52 C 53 C 54 C 55 C

0,987 6 0,987 2 0,986 7 0,986 2 0,985 7

56

C 57

C 58

C 59

C 60

C0,985 2 0,984 8 0,984 2 0,983 8 0,983 261 C 62 C 63 C 64 C 65 C

0,982 7 0,982 2 0,981 7 0,981 1 0,980 666 C 67 C 68 C 69 C 70 C

0,980 0 0,979 5 0,978 9 0,978 4 0,977 871 C 72 C 73 C 74 C 75 C

0,977 2 0,976 7 0,976 1 0,975 5 0,974 976 C 77 C 78 C 79 C 80 C

0,974 3 0,973 7 0,973 1 0,972 4 0,971 881 C 82 C 83 C 84 C 85 C

0,971 2 0,970 6 0,969 9 0,969 3 0,968 686 C 87 C 88 C 89 C 90 C0,968 0 0,967 3 0,966 7 0,966 0 0,965 3

91 C 92 C 93 C 94 C 95 C0,964 7 0,964 0 0,963 3 0,962 6 0,961 9

96 C 97 C 98 C 99 C 100 C0,961 2 0,960 5 0,959 8 0,959 1 0,958 4

El agua estandarizada ( ws) es un agua destilada, desaireada y sujeta externamente a una atmósfera estándar de presión (101,325 kPa).El agua estándar ( w0) es agua estandarizada a la temperatura de su máxima densidad (4C) (más exactamente a 3,98C ó 277,13 K).

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