# Introducción a la ingeniería industrial/Unidades

En esta página se dispondrá una serie de magnitudes físicas en el Sistema Internacional (SI) mas luego su equivalencia en otros sistemas tal y como el sistema angolsajón.

## Unidades elementales

| Magnitud | Unidad | Símbolo | Observaciones |
| Longitud | metro | m | N/A |
| Masa | kilogramo | kg | Nótese que la unidad estándar es el kilogramo, no el gramo. |
| Temperatura termodinámica | kelvin | K | A diferencia de los grados Celsius o Farenheit, los Kelvin no llevan "º". |
| Tiempo | segundo | s | N/A |
| Cantidad de sustancia | mol | mol | 1 mol es 6.023 · 10$^{23}$ moléculas. |
| Intensidad de corriente | amperio | A | Es común pensar que la unidad elemental es el culombio, pero en realidad los amperios son los que tienen la definición física que los hacen elementales. |
| Luminosidad | candela | cd | La candela tiene que ver con el flujo de luz incidente. |
| Ángulo plano | radián | rad | Una vuelta entera a una circunferencia son 2·π rad. En realidad los radianes no son ninguna magnitud física, están allí para diferenciar entre las formas de medir ángulos y para diferenciar algunas unidades. |
| Ángulo sólido | estereorradián | sr | Un estereorradián equivale a un ángulo tridimensional esto es, 4π estereoradianes equivalen a el ángulo sólido de una esfera, 2π al ángulo sólido de media esfera y así sucesivamente. Quizás convenga ver más a fondo el estereoradián en el artículo de la wikipedia. Se define como la superficie esférica barrida, partido del radio al cuadrado: ${\tfrac {S_{esf}}{r^{2}}}$ |

## Unidades derivadas

| Magnitud | Unidad | Símbolo | Observaciones |
| Superificie | metro cuadrado | m$^2$ | N/A |
| Volumen | metro cúbico | m$^3$ | En entornos en los que aparecen otras magnitudes representadas con la letra V (velocidad, voltaje) se puede usar otra letra para representarlo; por ejemplo $\Omega$. |
| Densidad volumínica de masa | kilogramos por metro cúbico | $\rho ={\tfrac {kg}{m^{3}}}$ | Para cualquier otro tipo de densidad volumínica se sustitye la unidad del numerador por la deseada. |
| Densidad superficial de masa | kilogramos por metro cuadrado | $\sigma ={\tfrac {kg}{m^{2}}}$ | Para cualquier otro tipo de densidad superficial se sustitye la unidad del numerador por la deseada. |
| Densidad lineal de masa | kilogramos por metro | $\lambda ={\tfrac {kg}{m}}$ | Para cualquier otro tipo de densidad lineal se sustitye la unidad del numerador por la deseada. |
| Velocidad | metros por segundo | ${\tfrac {m}{s}}$ | La letra v puede simbolizar además el volumen específico (volumen por unidad de masa, lo que es la inversa de la densidad) u otras propiedades. En ocasiones puede ser simbolizado con la letra c (no teniendo porqué referirse a la velocidad de la luz). |
| Aceleración | metros por segundo cuadrado | ${\tfrac {m}{s^{2}}}$ | N/A |
| Fuerza | newton | $N={\tfrac {kg\cdot m}{s^{2}}}$ | N/A |
| Energía y trabajo | julio | $J={\tfrac {kg\cdot m^{2}}{s^{2}}}=N\cdot m$ | N/A |
| Potencia | watt | $W={\tfrac {kg\cdot m^{2}}{s^{3}}}={\tfrac {J}{s}}$ | N/A |
| Velocidad angular | radianes por segundo | $\omega ={\tfrac {rad}{s}}$ | N/A |
| Aceleración angular | radianes por segundo cuadrado | $\alpha ={\tfrac {rad}{s^{2}}}$ | N/A |
| Frecuencia | Hertzios | $H={\tfrac {1}{s}}$ | En realidad la velocidad angular y la frecuencia tienen las mismas unidades. De hecho, la conversión frecuencia-velocidad angular es: $\omega \;=\;f\cdot 2\pi$. A veces la frecuencia se representa con el símbolo $\nu$ (nu, en griego). |
| Presión | pascal | $Pa={\tfrac {N}{m^{2}}}={\tfrac {kg}{m\cdot s^{2}}}$ | N/A |
| Cantidad de electricidad | culombio | C = A·s | N/A |
| Voltaje | voltios | $V={\tfrac {J}{C}}={\tfrac {W}{A}}$ | Nótese el voltaje y el volumen se representan con V. Esto puede ocasionar problemas si no se presta atención en electrostática, donde es muy fácil encontrar el voltaje y el volumen en la misma fórmula. |
| Intensidad de campo eléctrico | voltios por metro | ${\tfrac {V}{m}}$ | Corresponde con las unidades del campo eléctrico ${\overrightarrow {E}}$. |
| Desplazamiento eléctrico | culombios por metro cuadrado | ${\tfrac {C}{m^{2}}}$ | Corresponde con las unidades del campo de desplazamiento eléctrico ${\overrightarrow {D}}$. |
| Capacidad o capatancia | faradios | $F={\tfrac {C}{V}}$ | El faradio es una unidad sumamente grande, hasta tal punto que no se suelen usar más que los μF (microfaradios), u otras unidades menores. |
| Resistencia eléctrica | ohmnios | $\Omega ={\tfrac {V}{A}}$ | N/A |
| Inductancia | henrios | $H={\tfrac {V\cdot s}{A}}$ | N/A |
| Flujo magnético | webber | $Wb=V\cdot s={\tfrac {J}{A}}$ | N/A |
| Densidad de flujo magnético | tesla | $T={\tfrac {Wb}{m^{2}}}$ | El tesla es una unidad bastante grande (el campo magnético de la tierra mide solo 31 µT) y será muy raro encontrar unidades mayores al kT (kiloTesla). |
| Conductividad térmica | watios por kelvin metro | ${\frac {W}{K\cdot m}}\;=\;{\frac {J}{s\cdot K\cdot m}}$ | N/A |

## Equivalencias fuera del Sistema Internacional
### Temperatura termodinámica

Las tres unidades de temperatura más usadas son el Kelvin, el grado Celsius o centígrado y el grado Farenheit (en países anglosajones). En la siguiente tabla expondremos las ecuaciones de conversión entre unidades, así como la temperatura del punto de congelación (Cong.) y de ebullición (Eb.) del agua a 1 atmósfera de presión y la diferencia entre ambos (ΔT).
| Unidad | Conversión a K | Conversión a ºC | Conversión a ºF | Conversión a ºR | Cong. | Eb. | ΔT |
| Kelvin (K) | | $aK=a-273.15^{o}C\,$ | $aK={\tfrac {a-273.15}{1.8}}+32^{o}F$ | $aK=a\cdot {\tfrac {9}{5}}\,^{o}R$ | 273.15 K | 373.15 K | 100 K |
| Grado Celsius (ºC) | $a\,^{o}C=a+273.15K$ | | $a^{o}C={\tfrac {a}{1.8}}+32^{o}F$ | $a\,^{o}C=(a+273.15)\cdot {\tfrac {9}{5}}\,^{o}R$ | 0ºC | 100ºC | 100ºC |
| Grado Farenheit (ºF) | ${a}^{o}F={\tfrac {a-32}{1.8}}+295.15K$ | $a\,^{o}F={\tfrac {a-32}{1.8}}\,^{o}C$ | | $a\,^{o}F=a+459,67\,^{o}R$ | 32ºF | 212ºF | 180ºF |
| Grado Rankine (ºR) | $a\,^{o}R=a\cdot {\tfrac {5}{9}}K$ | $a\,^{o}R=a\cdot {\tfrac {5}{9}}-273.15$ | $a\,^{o}R=a-459,67\,^{o}F$ | | 491.67ºR | 671.67ºC | 180ºC |
A pesar de que en el Sistema Internacional la unidad para la temperatura termodinámica sea el Kelvin, se suele usar los grados Celsius en muchas ocasiones por que su escala es la misma (es decir 1 K = 1 ºC), lo cual sirve en algunas ecuaciones en las cuales se usa la diferencia de temperatura. Por otra parte, la escala Rankie sirve el mismo propósito que la escala Farenheit (es la misma escala con distinto origen).

### Ángulo

Existen 3 formas básicas de medir ángulos: los radianes, los grados sexagesimales y los grados centesimales o gradianes. Cada uno tiene su propia escala:
| Unidad | Ángulo recto | Media vuelta | Vuelta completa | Inc. de la diag. del cuadrado | Áng. del triáng. equilátero |
| Radián | ${\tfrac {\pi }{2}}$ | π | 2π | ${\tfrac {\pi }{4}}$ | ${\tfrac {\pi }{3}}$ |
| G. Sexagesimal | 90º | 180º | 360º | 45º | 60º |
| Gradián | 100$^g$ | 200$^g$ | 400$^g$ | 50$^g$ | ${\tfrac {200}{3}}^{g}$ |
Si bien en la mayoría de cálculos físicos se usa el radian (ya que establece una relacción directa entre muchas propiedades) es posible usar el resto en cosenos y senos.

### Energía y trabajo

A parte de los julios existen dos unidades más comúnmente utilizadas:
| Unidad | Símbolo | Equivalencia | Observaciones |
| Electronvoltio | eV | 1 eV = 1,602176462 × 10$^{-19}$ J | Es la energía que adquiere un electrón al ser acelerado por una diferencia de potencial de 1 Voltio en el vacío. Esta unidad es bastante pequeña, por lo que es muy común usar múltiplos de la misma. Téngase en cuenta que 1,602176462 × 10$^{-19}$ es el valor de la carga del electrón. |
| Caloría | cal | 1 cal = 4,1868 J | Es muy usada en alimentación, y está basada en el calor específico del agua: a 14.5ºC, el calor específico del agua es 1 cal. |

### Presión

Existen múltiples unidades para la presión. Dependiendo de la presión que estemos midiendo conviene usar una u otra:
| Unidades | Conversión a Pa | Conversión a bar | Conversión a atm | Conversión a mmHg | Uso |
| Pascal (Pa) | | 1Pa = 10$^{-5}$bar | 1Pa = 0,987×10$^{-5}$atm | 1Pa = 0,0075mmHg | Es la unidad del SI |
| Bar (bar) | 1bar = 10$^5$Pa | | 1bar = 0,987 atm | 1bar = 750mmHg | Meteorología |
| Atmósferas (atm) | 1atm = 101325Pa | 1atm = 1,013bar | | 1atm = 760mmHg | Presión atmosférica |
| Milímetro de mercurio (mmHg) o torrineli (Torr) | 1mmHg = 133Pa | 1mmHg = 0,00133bar | 1mmHg = 0,00132atm | | Escala elemental (no transformada) de los barómetros de mercurio. |

### Densidad de flujo magnético

A parte del tesla existe otras dos unidades:
| Unidad | Equivalencia en Teslas | Uso | Observaciones |
| Gauss (G) | 1T = 10$^4$G | Usado en el sistema cegesimal | N/A |
| Gammas (γ) | 1T = 10$^9$γ | Usado en geofísica | N/A |

## Ver también

* Introducción a la ingeniería industrial