Este documento trata sobre las unidades de medida apropiadas para usar en laboratorios de suelos. Explica que las unidades de masa como gramos y kilogramos son válidas para medir masa, mientras que el peso unitario se define como una fuerza por unidad de volumen en kilonewtons por metro cúbico. También define la densidad como masa por unidad de volumen en kilogramos por metro cúbico o gramos por centímetro cúbico. Reconoce que los términos de masa y peso, así como densidad y peso unitario

1. UNIDADES SI En la mayoría de los equipos de laboratorio de suelos, las unidades de masa de gramos y kilogramos se utilizan para obtener lo erróneamente designando como "peso". Gramos y kilogramos son unidades SI válidas de masa, de tal manera que ningún problema surgirá al hacer mediciones de masa. El problema surgirá con el término de peso unitario debido a la práctica común de utilizar indistintamente los tér- minos de peso y masa. El término peso unitario se utilizará para definir una fuerza unitaria en un cuerpo (fuerza por unidad de volumen) en kilonewtons por m3. Se usará exclusivamente el kilonewton debido a que la unidad newton es muy pequeña. La abreviación de kilonewton por m3 será, kN/m3. La densidad se tomará como masa por unidad de volumen, kilogramos por m3 o gramos por centímetro3; ésta es la definición actualmente empleada por la comunidad científica. Desafortunadamente no solo los términos masa y peso han sido usados indistintamente sino, también los de densidad y peso unitario. Si se tiene cuidado en utilizar la densidad como masa por volumen y el peso unitario como fuerza por volumen y se reconoce que los pesos en el laboratorio están en unidades de masa, no se tendrá mayor problema. El uso del peso unitario como fuerza unitaria es necesario con el fin de poder calcular presiones verticales y laterales en una masa de suelo debidas a fuerzas gravitacionales. La presión es definida como una fuerza por unidad de área (kilonewtons por m2 = a kilo-pascals = kPa en este texto). La mayoría de las muestras de suelo tendrán del orden de 50 a 75 mm de diámetro X 100 a 200 mm de longitud. Un área que utiliza 50 a 75 mm de diámetro no es práctica para las .unidades estándar SI de mm (resultaría en un número demasiado grande) con mts (también muy pequeño); por lo tanto, el centímetro2 es la única unidad práctica y es utilizada por el autor en este texto. Las mediciones de pesos resultarán más convenientes en gramos o kilogramos y para la densidad la mejor unidad de medida en el laboratorio es el gramo por centímetro3. Nótese que los gramos no son estrictamente SI, pero la mayoría de las balanzas de laboratorio miden bien en gramos o en kilogramos y no parece que vaya a haber un cambio en el futuro cercano. Los aparatos volumétricos no calibrados en centímetros3 pueden convertirse (fácil conversión) y marcarse de una vez por todas. El uso de los gramos por centímetro3 es particularmente una ventaja debido a que:
UNIDAD
FACTOR DE CONVERSION
UNIDAD
Peso Unitario
1 g/cm3
9.807
kilonewtons/m3(kN/m3)
Peso Unitario
1 g/cm3
62.4
Ib/pie3 (Ib/pie3)
Longitud
1 m
3.2808
Pies
Longitud
1 pul
25.4
Cm
Fuerza (g = 980.7 cm/s2)
1 g
980.7
Dinas
Fuerza (g = 980.7 cm/s2)
1 newton(N)
1 x 105
Dinas PROBLEMAS 1-1 Un material tiene una densidad de 1.76 g/cm3. ¿Cuál es el peso unitario p/lb y SI? 1-2 Una muestra de suelo tiene un diámetro de 62.3 mm. ¿Cuál es el área en sistemas plbs y SI?