Conversiones de unidades de física

La conversión de unidades es un cambio de escala, no un cambio de cantidad: las unidades de origen y de destino describen la misma dimensión física. El flujo de trabajo confiable consiste en escribir el valor original, multiplicarlo por un factor de conversión claramente etiquetado y confirmar con un análisis dimensional que las unidades se cancelan para abandonar la unidad de destino. Convertir antes sustituir en una ecuación para que nunca mezcle escalas dentro de una fórmula para fuerza, energía, presión o campos.

Cómo comprobar una conversión de física

Comience por identificar la dimensión involucrada: longitud, masa, tiempo, energía, presión, carga, intensidad de campo o temperatura. Luego use un factor de conversión igual a uno, como 1000 m / 1 km o 1 eV / 1,602176634 x 10^-19 J. Escriba el factor de modo que la unidad original se cancele. Si la unidad no deseada no se cancela algebraicamente, el factor está al revés.

Por ejemplo, para convertir 72 km/h a m/s se utilizan dos factores: 72 km/h x 1000 m / 1 km x 1 h / 3600 s = 20 m/s. El número cambia porque cambia la escala, pero la velocidad física es la misma. Este mismo método de cancelación de unidades funciona para cantidades de presión, trabajo, impulso, potencia, potencial eléctrico y ondas.

Conversiones comunes en problemas de física

• Velocidad: km/h a m/s dividiendo por 3,6; m/s a km/h multiplicando por 3,6.
• Energía: electronvoltios a julios usando 1 eV = 1,602176634 x 10^-19 J.
• Presión: atmósferas, bar, pascales, torr y psi deben convertirse a pascales antes de utilizar fórmulas SI.
• Masa: los gramos y las toneladas métricas generalmente deben convertirse a kilogramos antes de realizar cálculos de fuerza, impulso o energía.
• Longitud: centímetros, milímetros, unidades astronómicas y años luz deben convertirse antes que las ecuaciones gravitacionales o de ondas.
• Temperatura: las diferencias Celsius y Kelvin tienen el mismo tamaño, pero las fórmulas termodinámicas absolutas requieren kelvin.

Errores de conversión que se deben evitar

No redondee demasiado pronto en un cálculo de varios pasos; Mantenga cifras extra significativas hasta la respuesta final. Tenga cuidado con las unidades al cuadrado o al cubo: convertir cm^2 a m^2 requiere elevar al cuadrado el factor de longitud, y convertir cm^3 a m^3 requiere elevarlo al cubo. También distingue masa del peso. Los kilogramos miden la masa, mientras que los newtons miden la fuerza, por lo que cambiar kilogramos a newtons requiere un valor de campo gravitacional como g = 9,81 m/s^2 cerca de la superficie de la Tierra.

Cuando un problema combina varias cantidades, convierta cada entrada a un sistema de unidades consistente antes de realizar el cálculo. Una constante de resorte en N/cm, una distancia en milímetros y una respuesta de energía en julios pueden ser correctas individualmente, pero mezclarlas directamente en E = 1/2 kx^2 da un resultado incorrecto. El hábito más seguro es enumerar los valores conocidos, reescribir cada uno en unidades SI, resolver la ecuación y luego convertir la respuesta final a la unidad solicitada por la pregunta.

Convertidor interactivo

Convierta longitud, masa, energía, fuerza, presión, temperatura, velocidad, potencia, ángulo y frecuencia. Escriba un valor y la herramienta mostrará tanto el resultado convertido como el factor de conversión que utilizó, para que pueda verificar el razonamiento dimensional.

Herramientas y referencias relacionadas

• Calculadoras de física - solucionadores numéricos trabajados con derivaciones completas.
• Biblioteca de fórmulas — ecuaciones con definiciones y unidades de variables.
• Glosario de física — definiciones concisas de cantidades y unidades clave.
• Todos los temas - el directorio completo curado del sitio.