Comprendiendo las unidades de fuerza en los sistemas MKS, CGS y Imperial
Explora las diferencias en las unidades de fuerza entre los sistemas MKS, CGS e Imperial y aprende cómo convertir entre newtons, dynes y libras-fuerza.
Video Summary
En el ámbito de la física, la discusión a menudo gira en torno a las diversas unidades de fuerza utilizadas en diferentes sistemas de medición. El sistema MKS, que significa metro-kilogramo-segundo, expresa la fuerza en newtons. Por otro lado, el sistema CGS, que representa centímetro-gramo-segundo, utiliza los dinares como su unidad de fuerza. Por último, el sistema Imperial, comúnmente utilizado en los Estados Unidos, mide la fuerza en libras-fuerza.
Al adentrarse en los detalles, se hace evidente que en el sistema MKS, una fuerza de un newton es equivalente a 100,000 dinares en el sistema CGS. De manera similar, en el sistema Imperial, un newton corresponde aproximadamente a 0.225 libras-fuerza. Esta intercambiabilidad entre unidades permite una conversión sin problemas entre los sistemas, lo que permite a físicos e ingenieros trabajar en diferentes estándares de medición con facilidad.
Comprender estas distinciones en las unidades de fuerza es crucial para cálculos precisos y mediciones precisas en varios campos científicos e ingenieriles. Ya sea tratando con masa, aceleración o fuerza, tener un firme entendimiento de cómo se expresan estas cantidades en diferentes sistemas es esencial para resolver problemas y análisis exitosos.
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Keypoints
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Unidades de Fuerza en Diferentes Sistemas
En el sistema MKS, la fuerza se expresa en newtons, con la masa en kilogramos, y la aceleración en metros por segundo al cuadrado. La unidad de fuerza en el sistema MKS es el newton, definido como la fuerza necesaria para acelerar una masa de 1 kg en 1 m/s^2. Esto corresponde a kg*m/s^2.
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Unidades de fuerza en el Sistema CGS
En el sistema CGS, la fuerza se expresa en dina, con la masa en gramos y la aceleración en centímetros por segundo al cuadrado. La unidad de fuerza en el sistema CGS es el dina, definido como la fuerza necesaria para acelerar una masa de 1 g por 1 cm/s^2. Esto corresponde a g*cm/s^2.
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Unidades de Fuerza en el Sistema Inglés
En el sistema inglés, la fuerza se expresa en libras-fuerza, con la masa en slug, y la aceleración en pies por segundo al cuadrado. La unidad de fuerza en el sistema inglés es la libra-fuerza, definida como la fuerza necesaria para acelerar una masa de 1 slug por 1 ft/s^2. Esto corresponde a slug*ft/s^2.
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Equivalencias de Unidades de Fuerza
La conversión entre newtons, dines y libras-fuerza implica factores específicos para cada sistema. Por ejemplo, 1 newton es equivalente a cierta cantidad de dines, y 1 libra-fuerza es equivalente a cierta cantidad de newtons. Estas equivalencias ayudan a comprender las relaciones entre diferentes unidades de fuerza.
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Conversión de unidades a Newtons
Para convertir unidades a newtons, primero convierta los kilogramos a gramos utilizando la notación científica. Por ejemplo, 1 kilogramo es igual a 1000 gramos, representado como 10^3. Luego, convierta metros a centímetros, donde 1 metro es igual a 100 centímetros, representado como 10^2. Aplicando las propiedades de los exponentes y la multiplicación, el factor de conversión para newtons es gramos por centímetros al cuadrado, lo que corresponde a dinas.
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Cálculo de equivalencia de Newton
Calculando la equivalencia de newtons, multiplicamos 10^3 por 10^2, sumando los exponentes para obtener 5. Esto resulta en gramos por centímetros cuadrados, correspondiente a dinas. Por lo tanto, 1 newton es equivalente a 100,000 dinas.
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Conversión al Sistema de Ingeniería Británico
Al convertir newtons al sistema de ingeniería británico, donde 1 newton es igual a 1 kilogramo por metro cuadrado, use el factor de conversión de 14.59 kilogramos a 1 slug. Al convertir metros a pies, 1 pie es equivalente a 0.3048 metros. Por lo tanto, 1 newton es equivalente a 0.225 libras-fuerza en el sistema de ingeniería británico.