SISTEMA MKS: HISTÒRIA, UNITATS BÀSIQUES, UNITATS DERIVADES - CIÈNCIA - 2025

El sistema MKS és un mètode de mesura en què s'utilitzen el metre, el quilogram i el segon com les unitats que serveixen per expressar les magnituds que tenen a veure amb la longitud, la massa i el temps. És l'origen de l'actual sistema internacional d'unitats i el seu nom, MKS, és un acrònim que neix de la unió de les tres unitats bàsiques que el conformen.

Els patrons per definir el valor d'un metre i un quilogram, es poden trobar a l'oficina internacional de pesos i mesures, pel fet que totes dues magnituds es basen en objectes físics. Mentre que un segon es va establir com la 1 / 86.400 part d'un dia solar mitjana.

Prototip d'un quilogram estàndard de massa. Font:, via Wikimedia Commons.

És rellevant l'ús de l'MKS perquè va ser un dels primers sistemes de magnituds que van seguir una lògica decimal i que es van adoptar a nivell internacional de forma estandarditzada. Això va millorar l'exactitud aconseguida en tot tipus de disciplines, i va posar la base per als mètodes moderns de mesures.

història

Els sistemes d'amidaments es remunten als segles III o IV abans de Crist. Des de molt d'hora en la història de les civilitzacions eren necessàries les mesures per a l'agricultura, la construcció i l'economia. No obstant això, les unitats utilitzades per les primeres cultures depenien de cada regió o fins i tot de cada comunitat.

En l'Imperi babilònic o al egipci hi ha registres que per mesurar la longitud d'un objecte es podien utilitzar l'avantbraç, la mà o els dits com a sistemes de referència.

El temps era calculat pels períodes de duració de el moviment de el Sol o de la Lluna. Mentre que per calcular la capacitat d'algun recipient aquest s'omplia amb llavors que després eren comptades.

Primera aparició de l'MKS

El sistema mètric va ser creat per primera vegada en 1668 i a el principi només es va adoptar a França, arran de la Revolució d'aquest país. El sistema es va basar enterament al metro i per això va rebre el nom de sistema mètric (MKS).

En ell la unitat que fa a la massa és el quilogram i la unitat de temps és el segon. La propagació a altres països no va trigar molt i la seva expansió es va produir de forma ràpida.

D'altra banda, el científic escocès James Clerk va afirmar, durant els últims anys de segle XIX, que el mètode CGS usat fins al moment no era prou precís a l'hora de definir els valors de magnitud dels esdeveniments elèctrics i magnètics. Un dels errors que va notar va ser que les mesures usades eren molt petites i per tant no eren útils per a l'anàlisi.

Per això, en 1901 el professor, enginyer i electricista italià Giovanni Giorgi va desenvolupar un altre sistema a partir d'el MKS, on les unitats de longitud, de massa i de temps són el metre, el quilogram i el segon respectivament, però s'afegia un quart valor a el sistema, que era l'ampere.

L'italià va exposar la seva idea davant l'Associació Electrotècnica Italiana (AEI), on ha assegurat que afegir una nova unitat per a les magnituds a nivell elèctric i magnètic era vital per aconseguir expressar els seus valors correctes.

A aquesta variant també se li va conèixer amb el nom de sistema de mesurament Giorgi.

actualitat

Per 1948 molts llibres encara estaven escrits usant el sistema CGS d'unitats. Va ser l'any 1950 quan el sistema MKS que incloïa la quarta unitat bàsica va ser reconegut com l'estàndard a nivell a internacional i la Comissió Electrotècnica Internacional va recomanar l'ús dels amperes com una mesura fonamental.

Una característica important d'aquest sistema són les expressions decimals exactes, que li van fer sumar més adeptes i ser adoptat per molts països, incloent l'Índia, on el sistema va ser introduït en 1957.

Després, amb l'objectiu d'aconseguir certa uniformitat a tot el món, la Confederació general de pesos i mesures recomanar un sistema unificat en 1960. Aquest és el Sistema Internacional d'unitats (SI), i és el que s'usa en la majoria de països en l'actualitat.

Es basa en la utilització de set unitats bàsiques: el metre, el quilogram i el segon, presents en el sistema MKS, més l'agregat de l'kelvin, el ampere, la candela i el mol.

altres sistemes

Com es pot veure, al llarg de la història han existit diversos tipus de sistemes d'unitats: principalment el FPS, l'MKS i el SI.

El sistema FPS es va crear a Anglaterra i es basa en el peu, la lliura i el segon com a unitats per a mesurar la distància, la massa i el temps respectivament. Actualment a aquest se li coneix amb el nom de Sistema d'Unitats Tradicionals, i s'usa en països com els Estats Units.

El Sistema Internacional d'unitats (SI), és el que va substituir a l'MKS i es va basar en essència en el mètric. Té set unitats bàsiques. Finalment, el sistema cegesimal (CGS) té com a base el centímetre, el gram i el segon. Es va tractar d'un sistema proposat per Johann Carl Friedrich Gauss en 1832.

unitats bàsiques

Les magnituds bàsiques varien segons cada sistema. També es coneixen amb el nom d'unitats fonamentals. Al MKS són tres: metre (per a la longitud), quilogram (per a expressar les quantitats de massa) i segon (per calcular el temps).

En el SI, el Kelvin és la unitat bàsica per calcular la quantitat de temperatura. El sistema mètric accepta aquesta unitat com l'oficial.

unitats derivades

Després apareixen les unitats derivades, com ara la velocitat, l'acceleració, etc. Totes elles poden ser reduïdes a una combinació entre les bàsiques de la longitud, massa i temps. És a dir, s'originen a partir de les unitats bàsiques de l'MKS, que coincideixen amb les de el Sistema Internacional d'unitats.

Per exemple, en els dos mètodes la velocitat s'expressa en metres per segon. La potència es representa amb els watts, que equivalen a un joule per segon. Finalment, l'acceleració es mesura en metres per segon a l'quadrat.

conversions

Les unitats de cada sistema mètric es poden convertir a unitats de qualsevol altre. Per això es realitzen càlculs mitjançant els processos establerts en les taules de conversió, que són les que permeten conèixer les equivalències entre magnituds.

El procés és tan senzill com fer una multiplicació per una fracció, i així s'obté la mesura equivalent a un altre sistema d'unitats.

referències

1. Bakshi, U., Bakshi, K., & Bakshi, A. (2007). Electrical measurements and measuring instruments. Pune, Índia: Technical Publications Pune.
2. Bhatt, B., & Vora, S. (2007). Stoichiometry. New Delhi: Tata McGraw-Hill.
3. Edwards, D. (2014). Electronic Measurement Techniques. Burlington: Elsevier Science.
4. Kidwell, W. (1969). Electrical instruments and measurements. New York: McGraw-Hill.
5. The Ficar-kilogram-Second (MKS) System of Units - Maple Programming Help. Recuperat de maplesoft.com