Unidades de medida y Sistema Internacional en 2.º de secundaria

Para el docente: cómo explicarlo

Magnitud, unidad y número

Una magnitud es algo que se puede medir: la longitud, la masa, el tiempo, la temperatura. Medir es contar cuántas veces cabe una unidad en lo que se mide. Por eso toda medida tiene dos partes inseparables: el número y la unidad (1.65 m, 250 g, 45 s).

Las unidades tradicionales (la vara, la cuarta, el almud) dependían de cada lugar y cambiaban de un pueblo a otro. Para comerciar y hacer ciencia hacía falta un sistema común: así nació el sistema métrico decimal a finales del siglo XVIII y, en 1960, el Sistema Internacional, que hoy usa casi todo el mundo.

Las siete unidades básicas y las derivadas

El SI tiene siete unidades básicas; todas las demás se forman a partir de ellas. Desde 2019, las siete se definen a partir de constantes de la naturaleza (como la velocidad de la luz o la constante de Planck), así que ninguna depende ya de un objeto: hasta entonces, el kilogramo era la masa de un cilindro de metal guardado cerca de París.

Las derivadas combinan básicas: el área se mide en metros cuadrados (m²), el volumen en metros cúbicos (m³), la rapidez en metros por segundo (m/s). Algunas tienen nombre propio en honor de una persona: el newton (N) para la fuerza, el joule (J) para la energía, el watt (W) para la potencia y el pascal (Pa) para la presión. El grado Celsius (°C) también es una unidad derivada del SI, y el litro (L) se acepta para usarse junto con él.

• Longitud: metro (m). Masa: kilogramo (kg). Tiempo: segundo (s).
• Corriente eléctrica: ampere (A). Temperatura: kelvin (K).
• Cantidad de sustancia: mol (mol). Intensidad luminosa: candela (cd).

Cómo se escribe una medida

Los símbolos no son abreviaturas: no llevan punto ni plural y respetan mayúsculas y minúsculas. Se escribe 5 kg (no «5 kgs», «5 Kg» ni «5 kg.»), 20 m (no «20 mts») y 30 s (no «30 seg»). Van en mayúscula los símbolos de las unidades que llevan nombre de persona (N, J, W, Pa, A, K); el litro admite l o L, y se prefiere L para no confundirla con el número 1. Entre el número y el símbolo se deja un espacio.

La norma mexicana admite el punto o la coma como signo decimal; en México se usa el punto (3.5 m). Para leer mejor las cifras largas, los dígitos se pueden separar en grupos de tres con un espacio (300 000 km), nunca con comas ni puntos.

Múltiplos, submúltiplos y conversiones

Los prefijos multiplican la unidad por potencias de 10: kilo (k) por mil, hecto (h) por cien, deca (da) por diez; deci (d) es la décima parte, centi (c) la centésima y mili (m) la milésima. Para lo muy grande o muy pequeño están mega (M, un millón) y micro (la millonésima parte), que se escriben mejor en notación científica.

Para convertir conviene usar un factor de conversión, una fracción que vale 1 porque arriba y abajo hay la misma cantidad: 72 km/h × (1000 m / 1 km) × (1 h / 3600 s) = 20 m/s. Así se ve qué unidades se cancelan y se evita el error más común: multiplicar cuando había que dividir.

Instrumentos y precisión

Cada magnitud tiene sus instrumentos: regla, flexómetro y vernier para la longitud; balanza o báscula para la masa; probeta y vaso medidor para el volumen; cronómetro para el tiempo; termómetro para la temperatura; dinamómetro para la fuerza y multímetro para la electricidad. La división más pequeña de la escala (la apreciación) dice cuánto se puede confiar en la última cifra.

Una medida nunca es exacta: depende del instrumento, de quien mide y de las condiciones. Repetir y promediar mejora el resultado, y anotar la apreciación del instrumento es una forma honesta de decir cuánta incertidumbre tiene.

Cómo llevarlo al salón

Pide que traigan etiquetas, tickets y recibos de casa y armen una tabla con la magnitud, la unidad y si es del SI. Después mide con el grupo el salón con pasos, con cuartas y con flexómetro, y discutan por qué hizo falta una unidad común. Cierra con conversiones que salgan de esas mismas medidas.