[Ciencias de Joseleg]
[Física] [Mecánica]
[Unidades y medidas]
[Ejercicios resueltos]
[1-Introducción]
[2-Medición y el método
científico][3-Que son las unidades de
medición][4-Historia de la medición][5-Sistema métrico decimal][6-Viejo sistema
internacional de unidades] [7-Unidades fundamentales]
[8-Nuevo Sistema
internacional de unidades][ 9-Unidades derivadas][10-Prefijos decimales y
notación exponencial][11-Lenguaje del sistema internacional][12-El sistema imperial][13-Cifras significativas][14-Notación científica][15-Conversiones de unidades][16-Medición e incertidumbre][17-Regla de tres analítica][18-Análisis dimensional][Referencias]
El sistema
imperial de unidades, sistema imperial, unidades imperiales, unidades Británicas,
sistema Imperial Británico, unidades inglesas o Estándares de Hacienda de 1826 (Hosch, 2010), es el sistema de unidades
definido por primera vez en la Ley de Pesas y Medidas Británicas de 1824 y
continuó desarrollándose a través de una serie de Leyes y enmiendas de Pesos y
Medidas.
El sistema
imperial se desarrolló a partir de unidades inglesas anteriores, al igual que
el sistema relacionado pero diferente de unidades tradicionales de los Estados
Unidos. Las unidades imperiales reemplazaron a los Estándares de Winchester,
que estuvieron vigentes desde 1588 hasta 1825 (Chaney, 1897). El sistema entró en uso oficial
en todo el Imperio Británico en 1826.
A finales
del siglo XX, la mayoría de las naciones del antiguo imperio habían adoptado
oficialmente el sistema métrico como su principal sistema de medición, pero las
unidades imperiales todavía se utilizan junto con las unidades métricas en el
Reino Unido y en algunas otras partes del antiguo imperio, especialmente Canadá,
Estados y Unidos de América.
El sistema
imperial se fundamenta en las mediciones históricas y la necesidad de tener
pesos y medidas que permiteran la venta de bienes y servicios para operar de
manera eficiente al interior de las fronteras dem Imperio Británico. Por
ejemplo, el pie, una medida de unos 30 cm de longitud (o la longitud de una
regla estándar), fue definido por primera vez en la ley por Eduardo I “el
zanquilargo” en 1305, y se cree que se deriva de la longitud del pie de un
hombre con zapatos.
Para aquellos que no han sido educados usando el sistema imperial para medir, puede parecer una forma muy difícil de medir las cosas. No opera en un sistema de unidades base y prefijos estándar, como el SI, por lo que esto significa que hay muchas relaciones diferentes para recordar para cada conjunto de medidas. Estos tampoco se basan en el número diez (como el SI), por lo que los cálculos y conversiones entre unidades no son tan sencillos.
Orígenes
El sistema
imperial británico evolucionó a partir de las miles de unidades locales
romanas, celtas, anglosajonas y tradicionales empleadas en la Edad Media. Los
nombres tradicionales como libra, pie y galón se usaban ampliamente, pero los
valores así designados variaban con el tiempo, el lugar, el comercio, las
especificaciones del producto y docenas de otros requisitos (Augustyn, 2021).
Los
primeros estándares reales establecidos para imponer la uniformidad tomaron el
nombre de Winchester, en honor a la antigua capital de Gran Bretaña, donde el
rey sajón del siglo X, Edgar “el Pacifico”, mantuvo una medida de
celemín real y muy posiblemente otras. Los estatutos del siglo XIV registraron
una yarda (tal vez basado originalmente en una vara o palo) de 3 pies, cada pie
contenía 12 pulgadas, cada pulgada equivale a la longitud de tres granos de
cebada (empleados simplemente como un dispositivo de aprendizaje ya que el
estándar real era el espacio entre dos marcas en una barra de jardín). También
se especificaron unidades de capacidad y peso (Augustyn, 2021)
A finales
del siglo XV, el rey Enrique VII reafirmó los estándares habituales de
Winchester en cuanto a capacidad y longitud y distribuyó los estándares reales
(encarnaciones físicas de las unidades aprobadas) por todo el reino. Este
proceso se repitió aproximadamente un siglo después, durante el reinado de la
reina Isabel I (Augustyn, 2021)
En el siglo XVI, la vara (5.5 yardas o 16.5 pies) se definió (una vez más como un dispositivo de aprendizaje y no como un estándar) como la longitud del los pies izquierdos de 16 hombres alineados con los talones con los pies al salir de la iglesia. Para el siglo XVII, el uso y el estatuto habían establecido el acre, la vara y el estadio en sus valores actuales (4.840 yardas cuadradas, 16.5 pies y 660 pies, respectivamente), junto con otras unidades históricas. Las diversas libras comerciales de uso común se redujeron a solo dos: la libra troy, principalmente para metales preciosos, y la libra avoirdupois, para otros bienes vendidos por peso (Augustyn, 2021).
Establecimiento
La Ley de
Pesos y Medidas de 1824 y la Ley de 1878 establecieron el Sistema Imperial
Británico sobre la base de definiciones precisas de unidades existentes
seleccionadas. La ley de 1824 sancionó un solo galón imperial para reemplazar
los galones de vino, cerveza y maíz (trigo) entonces de uso general. El nuevo
galón se definió como equivalente en volumen a 10 libras avoirdupois de
agua destilada pesadas a 62 °F con el barómetro a 30 pulgadas, o 277.274
pulgadas cúbicas (luego corregido a 277.421 pulgadas cúbicas) (Augustyn, 2021).
Las dos
nuevas unidades estándar básicas eran la yarda estándar imperial y la libra troy,
que más tarde se restringió a pesar drogas, metales preciosos y joyas. Una ley
de 1963 abolió medidas tan arcaicas como la vara y el caldero (una medida de
carbón equivalente a 36 bushels) y redefinió la yarda y la libra
estándar como 0.9144 metros y 0.45359237 kg respectivamente. El galón ahora
equivale al espacio ocupado por 10 libras de agua destilada de densidad 0.998859
gramos por mililitro pesado en aire de densidad 0.001217 gramos por mililitro
contra pesos de densidad 8.136 gramos por mililitro (Augustyn, 2021).
Mientras
los británicos reformaban sus pesos y medidas en el siglo XIX, los
estadounidenses simplemente estaban adoptando unidades basadas en las
descartadas por la ley de 1824. El galón estadounidense estándar se basa en el
galón de vino Queen Anne de 231 pulgadas cúbicas y es de aproximadamente
17 por ciento más pequeño que el galón imperial británico. El bushel
estadounidense de 2150.42 pulgadas cúbicas, derivado del bushel de Winchester
abandonado en Gran Bretaña, es aproximadamente un 3 por ciento más pequeño que
el bushel imperial británico (Augustyn, 2021).
En el
sistema británico, las unidades de capacidad líquida y seca son las mismas,
mientras que en los Estados Unidos difieren; la pinta líquida y seca en Gran
Bretaña equivalen a 0.568 decímetros cúbicos, mientras que la pinta líquida de
EE. UU. es de 0.473 decímetros cúbicos y la pinta seca de EE. UU. es de 0.551
decímetros cúbicos (Augustyn, 2021).
Las
unidades británicas y estadounidenses de medida lineal y peso son esencialmente
las mismas. Las excepciones notables son la piedra británica de 14 libras, que
no se usa en los Estados Unidos, y una divergencia en la definición del quintal
(100 libras en los Estados Unidos, 112 en Gran Bretaña) que rinde dos toneladas
diferentes, la tonelada estadounidense corta de 2000 libras y la tonelada
británica larga de 2240 libras. En 1959, las principales naciones de habla
inglesa adoptaron definiciones métricas comunes de la pulgada (2.54 cm), la
yarda (0.9144 metros) y la libra imperial (0.4536 kg) (Augustyn, 2021).
En la
siguiente tabla describiremos algunas de las unidades imperiales mas comunes.
Tabla 12‑1. Unidades de masa. A parte de
las unidades imperiales colocaremos algunos equivalentes métricos importantes.
También marcamos algunas unidades de uso común debido a la confusión con sus
sinónimos.
Tabla 12‑2. Unidades de volumen.
Tabla 12‑3. Unidades de distancia.
Tabla 12‑4. Unidades de área.
Encarnaciones de las
unidades imperiales
La Ley del
Parlamento de 1824 definió la yarda y la libra por referencia a estándares
prototipo, y también definió los valores de ciertas constantes físicas, para
prever la recreación de los estándares en caso de que fueran dañados. Para la
yarda, la longitud de un péndulo que late segundos en la latitud de Greenwich
al nivel medio del mar en vacío se definió como 39.01393 pulgadas. Para la
libra, la masa de una pulgada cúbica de agua destilada a una presión
atmosférica de 30 pulgadas de mercurio y una temperatura de 62 ° Fahrenheit se
definió como 252458 granos, con 7000 granos por libra (Rickards, 1817)
Tras la destrucción de los prototipos originales en el incendio de las Casas del Parlamento en 1834, resultó imposible recrear los estándares a partir de estas definiciones, y en 1855 se aprobó una nueva Ley de Pesos y Medidas (Victoria 18 y 19. Cap. 72) que permitió la recreación de los prototipos a partir de estándares secundarios reconocidos.
Relaciones con otros
sistemas ingleses
El sistema
imperial es uno de los muchos sistemas de unidades inglesas. La mayoría de las
unidades se definen en más de un sistema, y algunas unidades subsidiarias se
utilizaron en mucha mayor medida, o para diferentes propósitos, en un área y no
en otra. Las distinciones entre los sistemas a menudo no se trazan con
precisión.
Una de
esas distinciones es la que existe entre el sistema imperial y las unidades /
sistemas británicos / ingleses más antiguos o las adiciones más recientes con
las definiciones de los Estados Unidos de América. El término imperial no debe
aplicarse a las unidades inglesas que fueron prohibidas por la Ley de Pesas y
Medidas de 1824 o antes, o que habían caído en desuso en ese momento, ni a las
invenciones posimperiales, como la babosa o el poundal.
El sistema
habitual de los Estados Unidos se deriva de las unidades inglesas que estaban
en uso en el momento del asentamiento original de América del Norte desde
Inglaterra en el siglo XVII. Y debido a que Estados Unidos se había
independizado de Gran Bretaña antes del siglo XIX, las unidades tradicionales
estadounidenses no se vieron afectadas por la introducción del sistema imperial
por parte de Gran Bretaña en 1824.
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