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En el estudio de las ciencias naturales, es imprescindible el abordaje experimental para la comprensión de los fenómenos a estudiar. Pero, cuando estamos llevando a cabo el proceso experimental se deben realizar ciertas medidas que nos permitan que el trabajo en el laboratorio se pueda llevar de manera exitosa.
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No obstante, es pertinente que antes de comenzar a hablar sobre el Sistema Internacional de Unidades, primero comprendamos ¿En que consiste el proceso de medición? Este proceso hace referencia al acto de comparar una determinada cantidad de algo con una unidad de medida, en donde se establece cuántas veces esta unidad ocupa un lugar dentro de dicha cantidad. También, se puede interpretar como la determinación de una longitud, volumen, extensión o capacidad de una cosa, que se puede comparar con una unidad de medida establecida, la cual es establecida como referencia.
Por otra parte, dentro del proceso de medir se encuentra inmerso un término sumamente importante “Unidad de medida”. El cual se define como “el patrón a seguir para realizar la medición” y que debe cumplir con ciertas condiciones, las unidades deben ser:
- Universal
- De fácil reproducción
- Inalterable.
Ahora bien, conociendo un poco mas sobre el Sistema Internacional de Unidades y para comprender un poco mejor el tema es bueno conocer sobre su origen. Dicho sistema fue creado en el año de 1960, durante 11va Conferencia General de Pesas y Medidas, el cual fue fundado en 1875 con la finalidad de tomar diversas decisiones con respecto al que en ese momento era el Sistema Métrico Frances. Entonces, el Sistema Internacional de Unidades se abrevia como (SI) y se divide en tres clases de unidades, las cuales son:
- Unidades base
- Unidades derivadas
- Unidades Suplementarias
Es importante acotar que, para el momento de la creación del SI, solo se contemplaron seis unidades bases o fundamentales, posteriormente se añadió una más, las cuales son:
- Metro (m): Es la unidad de longitud
- Kilogramo (kg): la unidad de la masa
- Segundo (s): Es la unidad del tiempo
- Ampere (A): Es la unidad de la corriente eléctrica.
- Kelvin (K): Es la unidad de la temperatura
- Mol (mol): La unidad de la cantidad de materia. Es decir, cantidades elementales como átomos.
- Candela (cd): Es la unidad de la intensidad luminosa.
Como ya mencionamos anteriormente, estas son las unidades bases, de las cuales emergen unidades derivadas. En el cuadro resumen que se presenta a continuación podemos ver de manera resumida las unidades, con sus magnitudes y los símbolos que se utilizan para representarlos.
Seguidamente también están las unidades derivadas, las cuales se forman a partir de las unidades bases, como productos de potencias de estás. En el siguiente cuadro, podemos observar las unidades derivadas de las bases.
De igual forma, existen unidades derivadas con nombres y símbolos especiales. Algunas de ellas son:
Por último, están las unidades suplementarias, estas son las fijadas por SI con el objetivo de recoger estadísticas sobre una característica complementaria. Por los momentos existen solamente dos unidades de esta clase, las cuales son el radian (rad) y el estereorradián (sr).
Continuando con el tema, es propicio hablar sobre los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI, con el uso de ellos podemos evitar utilizar valores numéricos muy largos o muy pequeños. Esto consiste en pegar el prefijo directamente al nombre de la unidad.
Por ejemplo: Kilometro… La unidad es el metro y el prefijo es kilo. Otro ejemplo es centigramo, la unidad es el gramo y el prefijo es centí.
Ahora veamos un cuadro resumen con los prefijos SI que se usan para múltiplos y submúltiplos de las unidades.
Si analizamos un poco el cuadro de múltiplos y submúltiplos conjuntamente con sus factores, podemos evidenciar unas potencias de base 10, que se utilizan en la transformación de una unidad por otra. También para una mejor comprensión de los mismos, vemos que desde Yota hasta Kilo el exponente baja de tres en tres, luego desde Hecto hasta mii baja en una sola unidad y finalmente comienza a descender nuevamente de tres en tres.
Para comprender mejor lo que hemos desarrollado, analicemos el siguiente ejemplo práctico. Transformar 30 cm a km.
Para abordar la resolución de ejemplos prácticos, es necesario saber que existen dos métodos matemáticos para la transformación de una unidad a otra; puede ser factor de conversión o regla de tres. En este caso usaremos las dos para comprender ambas formas.
- Transformación de unidades por regla de tres:
Una regla de tres es una operación que nos ayuda a resolver rápidamente dos magnitudes proporcionales entre sí y una tercera magnitud, a partir de allí averiguamos el cuarto término de proporcionalidad, entonces la planteamos de la siguiente manera:
Entonces procedemos a organizar nuestros términos para ello multiplicamos 1 km x 30 cm y dividimos entre 10 exponente a la 5 centímetros.
Resolvemos la multiplicación de 1 km por 30 cm. También debemos realizar la multiplicación de las unidades.
Antes de realizar la división, es importante recordar que cuando tenemos un término multiplicando y uno exactamente igual dividiendo, esa operación es igual a uno por lo que en este caso se pueden simplificar un centímetro del numerador con un centímetro del denominador.
Ahora si podemos realizar la división
En conclusión 30 cm es igual a 0,0003 km. Si lo expresamos en notación científica sabiendo que corremos la coma tres espacios de izquierda a derecha, por lo que nos queda:
- Transformación de unidades por factor de conversión:
A un criterio muy personal, es el método mas utilizado en Ciencias Naturales, además de ser el más sencillo y rápido. Se construye en forma de fracción para calcular equivalencias entre los múltiplos y submúltiplos de una determinada unidad de medida.
Se plantea de la siguiente manera:
Colocamos la cantidad a transformar con su respectiva unidad, la cual se multiplica por una fracción donde se coloca en la parte de arriba la unidad a la que se desea transformar y en el denominador a cuanto equivale dicha unidad.
Sabemos que dividimos entre 100000 cm porque entre centímetro y kilometro hay cinco espacios, por ende, colocaremos el 1 seguido de cinco ceros.
Simplificamos las unidades. Es decir, el centímetro que multiplica con el centímetro que divide.
Como biología es una ciencia natural, en la cual juega un papel primordial la experimentación, es de suma importancia el proceso de medición para expresar los experimentos de manera correcta. En los experimentos que se realizan en Biología Molecular se utilizan volúmenes muy pequeños de ADN y cantidades pequeñas de los reactivos; por ende, las unidades más frecuentes son en líquidos como mililitros y microlitros, mientras que en unidades de masa son el gramo, miligramo y microgramo.
Analicemos otro ejemplo: Los glóbulos rojos o eritrocitos son células encargadas de transportar el oxígeno y el bióxido de carbono a los tejidos del cuerpo, respectivamente, su diámetro aproximado es de 7 µm que equivalen a:
a) 70 mm
b) 700 mm
c) 0,007 mm
d) 7000 mm
Lo primero que vemos en este planteamiento es que se trata de una selección simple, donde hay cuatro alternativas, por lo que para poder saber el resultado se debe plantear el factor de conversión. Para comenzar a resolver, podemos decir que en 1 µm hay 0,001 mm. Entonces:
Realizamos las operaciones correspondientes y simplificamos unidades
En conclusión, la respuesta correcta es la opción C. Los glóbulos rojos o eritrocitos tienen un diámetro estimado de 7 µm o 0,007 mm.
Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y deseo ver en los comentarios sus opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico.
Referencias
Prieto, E. (2018). El Sistema Internacional de Unidades (SI) y su próxima revisión. Revista E-medida. Disponible en:
Martin, T & Serrano, A. (S.F). Magnitudes y Unidades. Universidad Politécnica de Madrid. Disponible en:
