Prefijo métrico

Un prefijo métrico es un prefijo de unidad que precede a una unidad de medida básica para indicar un múltiplo o submúltiplo de la unidad. Todos los prefijos métricos usados hoy en día son decádicos. Cada prefijo tiene un símbolo único que se antepone a cualquier símbolo de unidad. El prefijo kilo-, por ejemplo, puede agregarse a gramo para indicar multiplicación por mil: un kilogramo es igual a mil gramos. El prefijo mili-, asimismo, podrá añadirse al metro para indicar división por mil; un milímetro es igual a una milésima de un metro.

Los prefijos decimales multiplicativos han sido una característica de todas las formas del sistema métrico, y seis de ellos se remontan a la introducción del sistema en la década de 1790. Los prefijos métricos también se han utilizado con algunas unidades no métricas. Los prefijos SI son prefijos métricos que fueron estandarizados para su uso en el Sistema Internacional de Unidades (SI) por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) en resoluciones que datan de 1960 a 2022. Desde 2009, han formado parte de la norma ISO/IEC 80000. También se utilizan en el Código Unificado de Unidades de Medida (UCUM).

Lista de prefijos SI

El BIPM especifica veinticuatro prefijos para el Sistema Internacional de Unidades (SI).

Los primeros usos de prefijos en SI se remontan a la definición de kilogramo después de la Revolución Francesa a fines del siglo XVIII. Varios prefijos más entraron en uso en la 14ª Conferencia Internacional de Química de la IUPAC de 1947 antes de ser adoptados oficialmente por primera vez en 1960.

Los prefijos adoptados más recientemente fueron ronna-, quetta-, ronto- y quecto- en 2022, tras una propuesta del metrólogo británico Richard J. C. Brown. Los grandes prefijos ronna- y quetta- se adoptaron anticipándose a las necesidades de la ciencia de datos y porque ya estaban circulando prefijos no oficiales que no cumplían con los requisitos del SI. Los prefijos pequeños también se agregaron incluso sin dicho controlador para mantener la simetría. Después de estas adopciones, todas las letras latinas ahora se han utilizado para prefijos o unidades.

Reglas

• Cada nombre prefijo tiene un símbolo que se utiliza en combinación con los símbolos para unidades de medida. Por ejemplo, el símbolo para kilo... k, y se utiliza para producir km, kg y kW, que son los símbolos SI para kilometros, kilogramos y kilovatios, respectivamente. Excepto por los prefijos tempranos kilo..., Hecto-, y deca-, los símbolos para los prefijos para los múltiples son letras mayúsculas, y los para los prefijos para los submultiples son letras minúsculas.
• Todos los símbolos métricos de prefijo están hechos de letras latinas de minúsculas y minúsculas excepto para el símbolo micro, que es única una letra griega "μ".
• Como los números que combinan, unidades SI y símbolos de unidad nunca se muestran en italics. Los prefijos y sus símbolos siempre están prefijados al símbolo sin ningún espacio interveniente o puntuación. Esto distingue un símbolo de unidad prefijado del producto de símbolos de unidad, para el cual se requiere un espacio o punto medio de altura como separador. Así que, por ejemplo, mientras 'ms' significa milisegundo, 'm s' o 'm·s' significa metro segundo.
• Los prefijos correspondientes a un poder entero de mil son generalmente preferidos, y los prefijos de decenas (deci-, deca-) y cientos (cent-, hecto-) son desfavorados. Por lo tanto 100 m se prefiere más de 1 hm (hectometre) o 10 dm (decametres). Los prefijos deci - y centi -, y menos frecuentemente Hecto- y deca-, se utilizan comúnmente para propósitos cotidianos; el centimetro (cm) es especialmente común. Algunos códigos de construcción modernos requieren que el milímetro se utilice en preferencia al centímetro, porque "el uso de centímetros conduce a un uso amplio de puntos decimales y confusión". Los prefijos deprecatados también se utilizan para crear unidades métricas correspondientes a unidades convencionales antiguas, por ejemplo hectáreas y hectopascales.
• Los prefijos pueden no utilizarse en combinación en un solo símbolo. Esto incluye el caso del kilogramo de unidad base, que ya contiene un prefijo. Por ejemplo, el miligragrama (mg) se utiliza en lugar de microkilograma (μkg).
• En la aritmética de las mediciones que tienen unidades, las unidades se tratan como factores multiplicativos a los valores. En el producto de múltiples unidades, cada prefijo de unidad individual debe ser evaluado como un multiplicador numérico separado y luego combinado con los demás.
• Se incluye un símbolo de prefijo adherido a un símbolo de unidad cuando la unidad se eleva a una potencia. Por ejemplo, km² es km × km, no km × m.

Uso

Ejemplos

• La masa de un electrón es de aproximadamente 1 rg (rontograma).
• La masa de 1 litro de agua es de aproximadamente 1 kg (kilograma).
• La masa de la Tierra es alrededor de 6 Rg (ronnagramas).
• La masa de Júpiter es de aproximadamente 2 Qg (quettagramas).

Ejemplos de potencias de unidades con prefijos métricos

• 1 km² significa un kilómetro cuadrado, o el área de un cuadrado 1000 m por 1000 m. En otras palabras, un área de 1000000 metros cuadrados y no 1000 metros cuadrados.
• 2³ significa dos megametros cúbicos, o el volumen de dos cubos 1000000m por 1000000m por 1000000m o 2×10¹⁸m³, y no 2000000 metros cúbicos2×10⁶m³).

Ejemplos con prefijos y poderes

• 5 mV × 5 mA = 5×10⁻³V × 5×10⁻³A = 25×10⁻⁶V⋅A = 25 μW.
• 5.00 mV + 10 μV = 5.00 mV + 0,01 mV = 5.01 mV.
• 5 cm =5×10⁻²m =5 × 0,01 m = 0,05 m.
• 9 km² =9 × (10³ m)² =9 × (10³)² ײ =9×10⁶m² =9 × 1000000m² =9000000m².
• 3 MW =3×10⁶W = 3 ×1000000W = 3000000W.

Microsímbolo

Cuando se adoptaron mega y micro en 1873, había tres prefacios que comenzaban con "m", por lo que fue necesario usar algún otro símbolo además de mayúsculas y minúsculas 'm'. Finalmente, la letra griega "µ" fue adoptado.

Sin embargo, varias otras abreviaturas siguieron siendo comunes, incluidas "mic", "mm" y "u", en parte motivadas por la falta de un "µ" clave en la mayoría de las máquinas de escribir.

Desde aproximadamente 1960 en adelante, "u" prevaleció en los documentos escritos a máquina. Debido a que ASCII, EBCDIC y otras codificaciones comunes carecían de puntos de código para "µ", esta tradición se mantuvo incluso cuando las computadoras reemplazaron a las máquinas de escribir.

Cuando se creó ISO 8859-1, incluía el "µ" símbolo para micro en el punto de código U+00b5 .

Toda la norma ISO 8859-1 se incorporó a la versión inicial de Unicode, pero posteriormente la versión 6 de Unicode dejó de usar el microsímbolo en el punto de código U+00b5 a favor de la letra griega "μ" en el punto de código U+03bc.

Sin embargo, sigue estando ampliamente implementado debido a su predominio en documentos más antiguos, especialmente en sistemas POSIX donde UTF-8 históricamente ha sido bien tolerado por las utilidades que anteriormente manejaban ASCII.

Entrada de teclado

La mayoría de los teclados no tienen un "µ" clave, por lo que es necesario utilizar un acorde clave; esto varía según el sistema operativo, la disposición del teclado físico y el idioma del usuario.

Para todos los diseños de teclado

• En sistemas Microsoft Windows,
  • arbitrarios Unicode codepoints se pueden introducir en hexadecimal como: Alt+0181; note que se requiere un "0" líder, o
  • en la tradición de MS-DOS, IBM code page 437 code-points se puede introducir en decimal: Alt+230
    (esto se registra como el punto de código correspondiente Unicode);
• En sistemas Linux,
  • arbitrarios Unicode codepoints se pueden introducir en hexadecimal como: Ctrl+⇧ Shift+ub5espacio, o

Para diseños de teclado QWERTY

• En sistemas Linux,
  • punto de código U+00b5 se puede introducir como derecho-alt+m (siempre que la tecla alt correcta se configura para actuar como AltGr).
• En sistemas MacOS, el punto de código U+00b5 se puede introducir como , Opt+m o , Opt+Y.

Composición tipográfica en Latex

El sistema de composición tipográfica LaTeX presenta un paquete SIunitx en el que se detallan las unidades de medida, por ejemplo,
SI{3}{terahertz} se formatea como "3 THz".

Aplicación a unidades de medida

El uso de prefijos se remonta a la introducción del sistema métrico en la década de 1790, mucho antes de la introducción del SI en 1960. Los prefijos, incluidos los introducidos después de 1960, se utilizan con cualquier unidad métrica, esté incluida oficialmente en el SI o no (por ejemplo, milidina y miligauss). Los prefijos métricos también se pueden usar con algunas unidades no métricas, pero no, por ejemplo, con las unidades de tiempo que no pertenecen al SI.

Unidades métricas

Masa

Las unidades kilogramo, gramo, miligramo, microgramo y más pequeñas se usan comúnmente para medir la masa. Sin embargo, rara vez se utilizan megagramos, gigagramos y más grandes; En su lugar, se utilizan toneladas (y kilotoneladas, megatoneladas, etc.) o notación científica. El megagramo no comparte el riesgo de confusión que tiene la tonelada con otras unidades con el nombre "tonelada".

El kilogramo es la única unidad coherente del Sistema Internacional de Unidades que incluye un prefijo métrico.

Volumen

El litro (igual a un decímetro cúbico), el mililitro (igual a un centímetro cúbico), el microlitro y los más pequeños son comunes. En Europa, el centilitro se usa a menudo para líquidos y el decilitro se usa con menos frecuencia. Los productos agrícolas a granel, como cereales, cerveza y vino, suelen utilizar el hectolitro (100 litros).

Los volúmenes más grandes generalmente se expresan en kilolitros, megalitros o gigalitros, o bien en metros cúbicos (1 metro cúbico = 1 kilolitro) o kilómetros cúbicos (1 kilómetro cúbico = 1 teralitro). Para fines científicos, se suele utilizar el metro cúbico.

Longitud

Las unidades de kilómetro, metro, centímetro, milímetro y más pequeñas son comunes. El decímetro rara vez se usa. El micrómetro a menudo se conoce con el antiguo nombre que no pertenece al SI micron. En algunos campos, como la química, se ha utilizado comúnmente el ångström (0,1 nm) en lugar del nanómetro. El femtómetro, utilizado principalmente en física de partículas, a veces se denomina fermi. Para escalas grandes, rara vez se utilizan megámetro, gigámetro y más grandes. En su lugar, se utilizan unidades no métricas ad hoc, como el radio solar, las unidades astronómicas, los años luz y los parsecs; la unidad astronómica se menciona en los estándares SI como una unidad no SI aceptada.

Tiempo

Los prefijos para la unidad estándar SI segundo se encuentran más comúnmente para cantidades menores a un segundo. Para cantidades mayores, el sistema de minutos (60 segundos), horas (60 minutos) y días (24 horas) se acepta para uso con el SI y se usa más comúnmente. Cuando se habla de lapsos de tiempo, la duración del día generalmente se estandariza a 86400 segundos para no crear problemas con el segundo bisiesto irregular.

Los múltiplos más grandes del segundo, como kilosegundos y megasegundos, se encuentran ocasionalmente en contextos científicos, pero rara vez se usan en el lenguaje común. Para el trabajo científico a gran escala, particularmente en astronomía, el año juliano o annum es una variante estandarizada del año, igual exactamente a 31557600 segundos (365+1⁄4 días). La unidad se llama así porque era la duración promedio de un año en el calendario juliano. Luego, los períodos de tiempo largos se expresan mediante el uso de prefijos métricos con el año, como megaannum o gigaannum.

Ángulo

La unidad SI de ángulo es el radián, pero los grados, así como los minutos de arco y los segundos de arco, tienen algún uso científico.

Temperatura

La práctica común no suele utilizar la flexibilidad permitida por la política oficial en el caso del grado Celsius (°C). NIST establece: "Los símbolos de prefijo se pueden usar con el símbolo de unidad °C y los nombres de prefijo se pueden usar con el nombre de unidad grado Celsius. Por ejemplo, 12 m°C (12 miligrados Celsius) es aceptable." En la práctica, es más común que los prefijos se utilicen con el kelvin cuando se desea indicar temperaturas absolutas o diferencias de temperatura extremadamente grandes o pequeñas. Por lo tanto, las temperaturas del interior de las estrellas se pueden dar en unidades de MK (megakelvins) y el enfriamiento molecular se puede describir en mK (milikelvins).

Energía

En uso, el julio y el kilojulio son comunes, y los múltiplos más grandes se ven en contextos limitados. Además, el kilovatio-hora, una unidad compuesta formada por el kilovatio y la hora, se usa a menudo para la energía eléctrica; se pueden formar otros múltiplos modificando el prefijo de vatio (por ejemplo, teravatio-hora).

Existen varias definiciones para la unidad no perteneciente al SI, la caloría. Hay gramos de calorías y kilogramos de calorías. Una caloría kilogramo, que equivale a mil calorías gramo, a menudo aparece en mayúsculas y sin prefijo (es decir, Cal) cuando se hace referencia a "calorías dietéticas" En la comida. Es común aplicar prefijos métricos al gramo caloría, pero no al kilogramo caloría: así, 1 kcal = 1000 cal = 1 Cal.

Unidades no métricas

Los prefijos métricos se usan mucho fuera del sistema métrico SI. Los ejemplos comunes incluyen el megabyte y el decibelio. Los prefijos métricos rara vez aparecen con unidades imperiales o estadounidenses, excepto en algunos casos especiales (por ejemplo, micropulgada, kilopie, kilolibra). También se usan con otras unidades especializadas que se usan en campos particulares (por ejemplo, megaelectronvoltios, gigaparsec, milibarn, kilodalton). En astronomía, geología y paleontología, el año, con el símbolo a (del latín annus), se usa comúnmente con prefijos métricos: ka, Ma y Ga.

Las políticas oficiales sobre el uso de prefijos SI con unidades que no pertenecen al SI varían ligeramente entre la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) y el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares y Tecnología (NIST). Por ejemplo, el NIST advierte que 'para evitar confusiones, los símbolos de prefijo (y los nombres de prefijo) no se usan con los símbolos de unidad relacionados con el tiempo (nombres) min (minuto), h (hora), d (día); ni con los símbolos (nombres) relacionados con ángulos ° (grado), ′ (minuto) y ″ (segundo), mientras que el BIPM agrega información sobre el uso de prefijos con el símbolo as para segundo de arco cuando afirman: "Sin embargo, los astrónomos usan el milisegundo de arco, que denotan mas, y el microsegundo de arco, μas, que usan como unidades para medir ángulos muy pequeños."

Prefijos no estándar

Marcador de distancia en el Rin en Rüdesheim: 36 (XXXVI) myriametres de Basilea. La distancia declarada es de 360 km; la marca decimal en Alemania es una coma.

Prefijos métricos obsoletos

Algunos de los prefijos que se usaban anteriormente en el sistema métrico han caído en desuso y no se adoptaron en el SI. El prefijo decimal de diez mil, myria- (a veces escrito myrio-), y los primeros prefijos binarios doble- (2×) y demi- (1/2×) eran partes del sistema métrico original adoptado por Francia en 1795, pero no se mantuvieron cuando los prefijos SI fueron adoptados internacionalmente por la 11ª conferencia CGPM en 1960.

Otros prefijos métricos utilizados históricamente incluyen hebdo- (107) y micri- (10−14).

Prefijos dobles

En el pasado se han utilizado prefijos dobles, como micromilímetros o milimicrones (ahora nanómetros), micromicrofaradios (μμF; ahora picofaradios, pF), kilomegatoneladas (ahora gigatoneladas), hectokilómetros (ahora 100 kilómetros) y el adjetivo derivado hectokilométrico (normalmente utilizado para calificar las medidas de consumo de combustible). Estos no son compatibles con el SI.

Otros prefijos dobles obsoletos incluyen "decimilli-" (10−4), que fue contratado por "dimi-" y estandarizado en Francia hasta 1961.

No hay más letras del alfabeto latino disponibles para nuevos prefijos (todas las letras que no se usan ya se usan para unidades). Como tal, Richard J. C. Brown (quien propuso los prefijos adoptados para 10±27 y 10±30) ha propuesto una reintroducción de prefijos compuestos (por ejemplo, kiloquetta- para 1033) si alguna vez se materializa un controlador para prefijos a tales escalas, con la restricción de que el último prefijo siempre debe ser quetta- o quecto- . Este uso no está aprobado actualmente por el BIPM.

Símbolos y abreviaturas similares

En inglés escrito, el símbolo K a menudo se usa informalmente para indicar un múltiplo de mil en muchos contextos. Por ejemplo, se puede hablar de un salario de 40K (40000), o llame al problema del año 2000 el problema Y2K. En estos casos, una K mayúscula se usa a menudo con una unidad implícita (aunque podría confundirse con el símbolo de la unidad de temperatura kelvin si el contexto no está claro). Este sufijo informal se lee o habla como "mil" o "grand", o simplemente "k".

Los medios de comunicación financieros y generales utilizan principalmente m o M, b o B, y t o T como abreviaturas de millón, billón (109) y billón (1012), respectivamente, para grandes cantidades, típicamente moneda y población.

Los campos médico y automotriz en los Estados Unidos usan las abreviaturas cc o ccm para los centímetros cúbicos. Un centímetro cúbico es igual a un mililitro.

Durante casi un siglo, los ingenieros utilizaron la abreviatura MCM para designar un "mil mils circulares" para especificar el área de la sección transversal de cables eléctricos grandes. Desde mediados de la década de 1990, kcmil se ha adoptado como la designación oficial de mil milésimas de pulgada circulares, pero la designación MCM sigue siendo de uso generalizado. Un sistema similar se utiliza en las ventas de gas natural en los Estados Unidos: m (o M) por miles y mm (o MM ) para millones de unidades térmicas británicas o termias, y en la industria del petróleo, donde MMbbl es el símbolo de "millones de barriles". Este uso de la letra mayúscula M para "mil" proviene de números romanos, en los que M significa 1000.

Prefijos binarios

El sistema métrico original adoptado por Francia en 1795 incluía los dos prefijos binarios doble- (2×) y demi- (1/2 ×). Sin embargo, no se mantuvieron cuando los prefijos SI fueron adoptados internacionalmente por la 11ª conferencia CGPM en 1960.

En algunos campos de la tecnología de la información, ha sido común designar múltiplos no decimales basados en potencias de 1024, en lugar de 1000, para algunos prefijos SI (kilo-, mega- , giga-), contrario a las definiciones en el Sistema Internacional de Unidades (SI). El SI no permite que los prefijos métricos se utilicen en este sentido conflictivo. Esta práctica alguna vez fue sancionada por algunas asociaciones de la industria, incluida la JEDEC. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) estandarizó el sistema de prefijos binarios (kibi-, mebi-, gibi-, etc.) para este fin.