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Unidades acústicas y definiciones
Presión: La unidad de presión de sonido es la dina/cm², generalmente llamada presión raíz cuadrática media (Rcm) para una onda sinusoidal pura.
Presión: La unidad de frecuencia es el ciclo por segundo (c/s).
El umbral de audibilidad es, para un observardor normal (promedio), el nivel de sonido o intensidad que es apenas audible. Para una nota sinusoidal pura de frecuencia 1000 c/s es aproximado a la presión cuadrática media de 0,0002 dinas/cm² .
La repercusión o eco es un encerramiento en el sonido persistente debido a reflexiones múltiples de las paredes, etc. del cercado.
Coeficiente de absorción de una superficie es la relación entre la energía de sonido absorto y el total de la energía de sonido incidente sobre la superficie. El absorbente ideal es uno que no refleja ni dispersa sonido alguno. Para la unidad de área de diversas substancias, el coeficiente se expresa en términos de área equivalente de ventana abierta (efectos de detracción excluidos). Unidad, pie2 de ventana abierta, o sabinio (unidad de absorción acústica). El coeficiente varía con la frecuencia.
Unidades térmicas y definiciones
Temperatura (t o T): El grado de calor es usualmente medido por medio de una escala arbitraria con un cero arbitrario. Las escalas de temperatura comunes son la escala Celsio (o centígrado), la escala Fahrenheit y la escala Reaumur. El cero de las escalas Celsio y Reaumur es el punto de congelación del agua, mientras que el de la escala Fahrenheit es la temperatura de una mezcla de sal común y hielo.
Punto de congelación del agua:
| Celsio (centígrado) | 0°C |
| Fahrenheit | 32° F |
| Reaumur | 0° R |
Punto de ebullición del agua:
| Celsio (centígrado) | 100°C |
| Fahrenheit | 212°F |
| Reaumur | 80° R |
La escala de temperatura Kelvin o escala Absoluta tiene como su cero la temperatura más baja alcanzable, mientras que el tamaño del grado es el mismo que el de la escala Celsio (centígrado). La escala Absoluta es aquélla dada por la máquina térmica teórica de Carnot y es idéntica a la escala de gas perfecta. Cero absoluto, 0°K es -273,15 C.
Calor: Es una forma de energía. La unidad de calor es la caloría (cal), i.e., la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1 gramo de agua 1°C. Sin embargo, esta cantidad no es constante. Depende de la temperatura inicial del agua y definimos la caloría de 15° como el calor que se requiere para elevar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5°C a 15,5°C. La caloría promedio se define como un centésimo del calor requerido para elevar la temperatura de 1 gramo de agua de 0° a 100°C. Para eliminar el incoveniente de estas definiciones se ha propuesto abandonar el uso de la caloría y adoptar el joule (julio) como substituto para la unidad de energía térmica. Esta recomendación todavía no ha sido adoptada en forma general.
Nota: 1 caloría = 3600/860 joules = 4,186 joules
Unidad Térmica Británica (Btu) = El calor requerido para elevar una libra de agua 1°F = 252,0 cal.
Unidad de calor centígrado (U.C.C.): Es el calor requerido para elevar 1 libra de agua 1°C = 453,6 cal.
Una termia (caloría pequeña)= 100.000 Btu.
1 kilocaloría o caloría grande: = 1000 calorías y se le define como el calor requerido para elevar la temperatura de 1 kg. de agua 1°C.
Calor específico: La relación del calor necesario para elevar la temperatura de 1 gramo de una substancia 1°C y el que se necesita para elevar la temperatura de 1 gramo de agua 1°C. Alternativamente, es el número de calorías requerido para elevar la temperatura de 1 gramo de una substancia 1°C.
Capacidad térmica: Es la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de un cuerpo 1°C.
Equivalente de agua es el número de gramos de agua que tiene la misma capacidad térmica que el cuerpo dado.
Conductividad térmica (k) es el calor que fluye por segundo entre dos caras paralelas de área de unidad de un bloque de material cuando las caras se encuentran a una distancia de unidad y se les mantiene con una diferencia de temperatura de 1 grado, con todo el calor penetrando una cara y saliendo por la cara opuesta.
| Calor latente de | fusión | es la cantidad de calor que se requiere para convertir |
| vaporización |
| 1 gramo de la substancia, en su | punto de fusión |
| (punto de ebullición |
| en | líquido | a la misma temperatura. |
| vapor |
| Coeficiente de expansión | lineal | de una substancia es el |
| cúbica |
| aumento de | longitud | por unidad de | longitud |
| volumen | volumen |
por grado que la temperatura aumenta.
La temperatura crítica de un gas o vapor es la temperatura más allá de la cual no es posible licuar el gas con sólo aplicación de presión. Para licuar un gas es necesario enfriarlo por debajo de su temperatura crítica antes de comprimirlo.
Presión crítica es la presión exacta que licua un gas a su temperatura crítica.
Volumen crítico es el volumen de una unidad de masa de un gas a su temperatura y presión críticas, i.e., es el recíproco de la densidad crítica. Con frecuencia se le toma como el volumen de una molécula-gramo de un gas a su temperatura y presión críticas.
M = masa del cuerpo
| Cuerpo | Eje de Oscilación | Momento de Inercia |
| Varilla delgada uniforme (longitud = 1) | En el extremo, perpendicular a la longitud. |  |
| Varilla delgada uniforme (longitud = 1) | En el medio, perpendicular a a la longitud. |  |
| Lámina rectangular (lados a y b) | A través del centro de gravedad paralelo al lado |  |
| Lámina rectangular (lados a y b) | A través del centro de gravedad perpendicular al plano |  |
| Sólido rectangular (lados a, b y c) | A través del centro de gravedad perpendicular a la cara ab |  |
| Lámina circular (radio = r). | Cualquier diámetro |  |
| Lámina circular (radio = r) | A través del centro perpendicular al plano |  |
| Cilindro circular recto (radio = r) | Eje de la figura |  |
| Cilindro hueco (radio exterior=R, radio interior=r). | Eje de la figura |  |
| Cilindro circular recto (longitud=1, radio=r) | A través del centro perpendicular al eje de la figura |  |
| Esfera (radio=r) | Cualquier diámetro |  |
| Esfera hueca (radio exterior=R, radio interior=r) | Cualquier diámetro |  |
Unidades fotometricas y ópticas y unidades
Intensidad luminosa: La unidad de luz que todavía se usa extensamente es la bujía. Esta fue definida en 1860 en términos de la energía luminosa emitida por segundo en todas las direcciones por una vela de cera de esperma de ballena quemándose uniformemente y consumiendo cera a una velocidad conocida. Sin embargo, a partir de 1909 se le definió en términos de la luz emitida por segundo en todas las direcciones por lámparas eléctricas específicas. A partir de 1921 la unidad se conoce como Bujía Internacional. Una nueva unidad, la candela (cd), ha sido adoptada internacionalmente (1945-48). Se le define como 1/60vo. de la luz emitida por cm2 por segundo por un antirradiante en el punto de congelación del platino. 1 candela = 0,982 bujías internacionales.
Flujo luminoso: La unidad de flujo luminoso, el lumen (1m), se define como la energía luminosa emitida por segundo en ángulo sólido de unidad por una fuente de punto uniforme de unidad de intensidad luminosa.
De esta manera, 4p x (flujo luminoso) = intensidad luminosa.
Unidad de ángulo sólido, 1 steradian, es el ángulo sólido subtendido en el centro de una esfera de unidad de radio por unidad de área en la superficie de la esfera.
La iluminación de una superficie se define como el flujo luminoso alcanzándola perpendicularmente por unidad de área. La unidad británica es el lumen/pie2, llamado anteriormente el piebujía (p.b). La unidad métrica es el lumen/m² o lux (metrobujía).
Ley de coseno de Lambert para una superficie recibiendo luz de manera oblicua, la iluminación es proporcional al coseno del ángulo que la luz forma con la perpendicular a la superficie.
El brillo de una superficie es aquella propiedad por la cual la superficie parece emitir más o menos luz en la dirección de la vista. Esta es una cantidad subjetiva. La medida física correspondiente para la luz realmente emitida se llama luminancia.
Luminancia de una superficie es la luz realmente emitida (i.e. la intensidad luminosa) por unidad de área proyectada de superficie, estando el plano de proyección perpendicular a la dirección de la vista. Unidad, bujía/pie o bujía/m² . En ingeniería la luminancia de una superficie de difusión ideal emitiendo o reflejando un lumen/pie se llama un pie-lambert (ft-L). Un difusor ideal de luminancia emite = p lumens/pie².
La velocidad de la luz = 2,998 x 1010 cm/segundo = 186.300 millas/segundo en vacío.
Una unidad angstrom es la unidad en la cual las longitudes de las ondas de luz se miden 1 = 10-8 cm.
Indice de refracción de un material (µ) es la relación de la velocidad de la luz en espacio libre y aquélla en el material.
Ley de Snell: Para la luz incidente en el límite entre dos medios, la relación del seno del ángulo de incidencia (el ángulo entre el rayo de luz en el primer medio y la perpendicular a la superficie del límite) y el seno del ángulo de refracción (el ángulo entre el rayo refractado en el segundo medio y la perpendicular) es una constante, siendo igual a la relación inversa de los índices de refracción de los dos medios.
Una dioptría es la unidad de medida de la fuerza de un lente y se expresa numéricamente con el recíproco de la distancia focal expresada en metros.
Relaciones entre sistemas de unidades
| Unidad | Igual a | Número recíproco |
| Longitud | ||
| 1 pulgada | 2,540 cm | 0,3937 |
| 1 yarda | 0,91439141 m. | 1,093615 |
| 1 milla | 8Km. = 5 millas (aprox.) | |
| Area | ||
| 1 pulgada² | 6,452 cm² | 0,1550 |
| 1 pie2 | 0,09290 m² | 10,764 |
| 1 yarda² | 0,8361 m² | 1,196 |
| 1 milla | 2,590 Km² | 0,3861 |
| Volumen | ||
| 1 pulgada³ | 16,39 cm³ | 0,06102 |
| 1 pie3 | 28,32 litros 0,02832 m³ |
0,03531 35,314 |
| 1 yarda3 | 0,764553 m³ | 1, 30795 |
| 1 galón | 4,546 litros | 0,2200 |
| 1 galón (E.E.U.U.) | 0,004546 m³ 277,42 pulg.³ (en el R.U) 231 pulgadas³ 3,785332 litro |
220,0 0,003606 0,004329 |
| Masa | ||
| 1 onza (avoirdupois) | 28,35 gramos | 0,03527 |
| 1 libra (1b.) ( " ) | 0,4535923 Kg. 7000 granos (Troy) |
2,204623 0,0001429 |
| 1 tonelada | 1016 Kg. | 0,0009842 |
| Densidad | ||
| 1 libra/pie | 0,01602 gramo/cm³ 16,02 Kg./m³ |
62,43 0,06243 |
| Fuerza | ||
| 1 poundal | 13825 dinas 0,13825 newtons |
7,233 x 10-5 7,233 |
| *1 libra (le. el poso de una masa de 1 libra) | 4,448 x 105 dinas 4,448 newtons |
2,248 x 10-6 0,2248 |
| 1 newton | 105 dinas | 10-5 |
| Presión | ||
| 1 libra/pulgada | 68948 dinas/cm² | 1,450 x 10-5 |
| 70,31 gm/cm² | 0,01422 | |
| 703,1 kg/m² | 0,001422 | |
| 6894,8 newton/m² | 1,45 x 10-4 | |
| Energía | ||
| 1 pie poundal | 0,04214 joules | 23,73 |
| 1 pie libra | 1, 356 joules | 0,7375 |
| 1 kilovatio-hora | 1 unidad de energía eléctrica del Consejo de Comercio | |
| 3,6 x 10-5 joules | 0, 2778 x 10-6 | |
| Fuerza | ||
| 1 caballo de fuerza | 0,746 kilovatios | 1,34 |
| 550 pies libras/segundo | 0,001818 | |
| Electricidad | ||
| 1 amperio | 0,1 unidad electro-magnética de fuerza de corriente | |
| 3 x 109 unidades electrostáticas de corriente (velocidad del paso de la carga) | ||
| 1 voltio | 108 u.e.m. de diferencia de potencial1/300 u.e.s. de diferencia de potencial | |
| 1 ohm | 109 u.e.m. de resistencia | |
| 1,11 x 10-11 u.e.s. de resistencia | ||
| 1 coulomb | 0,1 u.e.m. de carga (cantidad) 3 x 109 u.e.s. de cantidad | |
| 1 faradio | 10-9 u.e.m. de capacitancia 3 x 10-11 u.e.s. de capacitancia | |
| 1 henrio | 10-9 de inductancia | |
| 1,11 x 10-11 u.e.s. de inductancia | ||
| Magnetismo | ||
| 1 weber/m² | 104 gauss | |
| 1 amperio/metro | 4p x 10-3 oersted sistema cgs | |
| 1 weber | 10 maxwells | |
| 1 polo M.K.S. | 108/4p polos sistema cgs | |
| Misceláneas | ||
| 1 grado | 0,01745 radianes | 57,296 |
| 1 kilocaloría | 3,968 libras-grados F | 0,2520 |
| 1 libra de agua a 620° F | 0,4546 litros | 2,200 |
| 101000 galones | 10,00 | |
| 1 libra de agua a 4°C | 0,01602 pie³ | 62,43 |
| 1 atmósfera patrón | 14,60 libras/pulg². | 0,06805 |
| 1013250 dinas/cm² | 0,9869 x 10-6 | |
| 760 mm. de mercurio | 0,1314 x 10-2 | |
| 1 milla/hora | 1,467 pies/segundo | 0,6818 |
| 44,70 cm/segundo | 0,02237 | |
| Aceleración patrón de la gravedad | 980,695 cm/segundo | |
| 32,1741 pies/segundo | ||
| 1 molécula-gramo(mal) de cualquier gas | 22,42 litros a T.P.N | |
| 1 litro de aire a T.P.N. | 1,293 gramos | |
| 1 nudo | 1 milla náutica por hora = 6082,66 pies/hora | |
| 1 nudo del almirantazgo | 6080 pies/hora | |
Longitud
1 milipulgada = 0,001 pulgada = 25,4001 micras = 0,254001
milímetros
1 palmo menor = 4 pulgadas = 100,600 centímetros
1 palmo = 9 pulgadas = 22,86005 centímetros
1 braza = 6 pies = 1,828804 metros
1 eslabón de agrimensor = 0,66 pie = 7,93 pulgadas = 20,11684
centímetros
1 vara = 25 eslabones = 5,029210 metros
1 cadena de Gunter = 4 varas = 100 eslabones = 66 pies = 50,11684
metros
1 cadena de Ransden = 100 eslabones de un pie cada uno = 100 pies
= 30,480 metros
Milla náutica internacional = 1,151 millas terrestres = 1.852
metros = 6.076,10333 pies del arco de la superficie terrestre en
la línea ecuatorial.
1 yarda británica = 3 pies = 36 pulgadas = 0,914399 metro
1 pulgada británica = 2,539998 centímetros
1 milla británica = 1.760 yardas = 1,60934 kilómetros
1 estadio = 40 varas = 220 yardas = 660 pies = 201,168 metros
1 polo (británico) = 5,5 yardas = 5,0292 metros =
aproximadamente 1 vara
1 braza británica = 6,00 pies
1 toise = 6 pies de París = 1, 94904 metros
1 pie de París (piad) = 12 pulgadas de París = 0,324839 metro
1 pulgada de París (pouce) = 12 líneas de París = 2,70700
centímetros
1 línea de París (ligne) = 0, 225583 centímetro
1 año luz = 5,9 x 1012 millas = 9, 5 x 1012
kilómetros
1 punto (tamaños de tipo) = 1/72 ó 0,01389 pulgada
1 línea = 1/12 ó 0,083333 pulgada
1 codo = 18 pulgadas
1 milla estadounidense = 320 varas = 1.760 yardas = 5.280 pies =
63.360 pulgadas
10 metros = 1,98838 varas
1 Angstrom (A) = 3,93700 x 10-9 pulgada
1 micra (M) = 3,93700 x 10-5 pulgada
Sistema farmacéutico de medidas para líquidos
1 onza líquida = 1, 80469 pulgadas cúbicas
1 galón = 128 onzas líquidas = 8 pintas
1 galón británico imperial = 8 pintas = 160 onzas líquidas =
4,5459631 litros
1 onza líquida británica = 8 dracmas = 28,4130 centímetros
cúbicos
1 dracma líquida británica = 60 mínimas = 3,5515 centímetros
cúbicos
1 mínim británico = 0,059194 centímetro cúbico
Masa
Nota:
Tres sistemas se encuentran en uso: avoindupois, troy y el sistema farmacéutico de medidas para líquidos.
El grano es el mismo en todos.
Avoirdupois - comercial - sistema estadounidense
La libra avoirdupois patrón estadounidense se define como
453,5924277 gramos
1 libra avoirdupois es la masa de 27,692 pulgadas cúbicas de
agua pesadas en el aire a 40°C, 760 mm. de presión
1 quintal corto = 100 libras = 45,359243 kilogramos
1 tonelada corta = 20 quintales cortos = 2.430,56 libras troy =
907,18486 kilogramos
1 stone (británico) = 14 libras = 6,350 kilogramos
1 arroba (británica) = 28 libras = 12,70 kilogramos
1 quintal largo (británico) = 4 arrobas = 112 libras = 50,802352
kilogramos
1 tonelada larga (británica) = 20 quintales largos = 1.016,04704
kilogramos
1 tonelada larga = 1,12000 toneladas cortas = 2.722,22 libras
troy = 1,01605 toneladas métricas
1 tonelada corta = 0,892857 tonelada larga = 29.166.66 troyas y
onzas de farmacéutico = 0,907185 tonelada métrica
1 libra avoirdupois = 5,21528 troyas o libras de farmacéutico =
14,5833 onzas troy
1 onza avoirdupois = 0,911458 troy u onza de farmacéutico
Volumen
1 pie cuadrado de tabla = 144 pulgadas cúbicas = 2.359,8
centímetros
1 cuerda = 128 pies cúbicos = 3,625 metros cúbicos
1 pie cúbico británico = 1.728 pulgadas cúbicas = 0,083168
metros cúbicos
1 yarda cúbica británica = 27 pies cúbicos = 0,764553 metro
cúbico
1 pie cúbico = 6,229 galones británicos = 7,481 galones
estadounidenses
1 yarda cúbica = 168,17 galones británicos
Masa - sistema métrico
1 kilogramo = 15.432,35639 granos = 0,00110231 tonelada corta
= 0,00098421 tonelada larga
1 quilate métrico = 200 miligramos = 3,0864712 granos
1 miriagramo = 10,000 gramos = 10 kilogramos = 22,04622 libras
avoindupois
1 quintal (métrico) = 100 kilogramos = 220,4622 libras
avoirdupois
1 tonelada métrica = 1.000 kilogramos = 2.204,622 libras
avoindupois = 2.679,229 libras troy = 0,98423640 tonelada larga =
1,1023112 toneladas cortas
Capacidad
Un litro es el volumen del agua pura a 40°C y 760mm. de
presión que pesa un kilogramo.
1 litro = 1,000027 decímetros cúbicos = 1000,027 cm³ = 270,518
dracmas líquidas = 33,8147 onzas líquidas
1 mililitro = 16,2311 mínimas = 0,0610250 pulgadas cúbicas
1 litro = 1,05671 cuartos líquidos = 0,264178 galón = 1,81620
pintas secas = 0,908102 cuartos secos = 0,113513 celemín =
0,0283782 bushel
Sistema estadounidense - Medida líquida
1 gill (octavo de litro) = 4 onzas líquidas = 1,18292
decilitros
1 galón (estadounidense) de agua a 15° posa alrededor de 8,337
libras avoindupois ó 3,7880 kilogramos = 0,83268 galón
británico
1 tonel grande = 63 galones
1 cañete = 9 galones = 34,06799 litros
1 tonel = 252 galones
1 gill británico = 1,4206 decilitros
1 pinta británica = 4 gilís = 0,56825 litro
1 cuarto británico = 2 pintas = 1,13650 litros
1 galón británico = 4 cuartos = 277,420 pulgadas cúbicas =
0,16054 pie cúbico = 4,5459631 litros
1 galón de agua británico a 15 C pesa 10 libras = 1,20094
galones estadounidenses