Unidades consuetudinarias de Estados Unidos

Las unidades consuetudinarias de los Estados Unidos forman un sistema de unidades de medida comúnmente utilizado en los Estados Unidos y la mayoría de los territorios estadounidenses , ^[1] desde que se estandarizaron y adoptaron en 1832. ^[2] El sistema consuetudinario de los Estados Unidos se desarrolló a partir de unidades inglesas que estaban en uso en el Imperio británico antes de que los EE. UU. se convirtieran en un país independiente. El sistema de medidas del Reino Unido evolucionó en 1824 para crear el sistema imperial (con unidades imperiales ), que se adoptó oficialmente en 1826, cambiando las definiciones de algunas de sus unidades. En consecuencia, si bien muchas unidades estadounidenses son esencialmente similares a sus contrapartes imperiales, existen diferencias notables entre los sistemas .

La mayoría de las unidades habituales en Estados Unidos fueron redefinidas en términos del metro y el kilogramo con la Orden Mendenhall de 1893 y, en la práctica, durante muchos años antes. ^[3] Estas definiciones fueron refinadas por el acuerdo internacional de la yarda y la libra de 1959. ^[4]

Estados Unidos utiliza unidades tradicionales en actividades comerciales, así como para uso personal y social. En ciencia, medicina, muchos sectores de la industria y algunas áreas gubernamentales y militares, se utilizan unidades métricas. El Sistema Internacional de Unidades (SI), la forma moderna del sistema métrico , es el preferido para muchos usos por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos. ^[5] Para los tipos de medición más nuevos donde no hay una unidad tradicional tradicional, se utilizan unidades internacionales, a veces mezcladas con unidades tradicionales: por ejemplo, la resistencia eléctrica de un cable expresada en ohmios (SI) por mil pies.

El sistema de unidades de los Estados Unidos de 1832 se basa en el sistema utilizado en Gran Bretaña antes de la introducción del sistema imperial británico el 1 de enero de 1826. ^[6] Ambos sistemas se derivan de las unidades inglesas , un sistema que había evolucionado durante los milenios antes de la independencia estadounidense , y que tenía sus raíces en las unidades romanas y anglosajonas .

El sistema consuetudinario fue defendido por el Instituto Internacional para la Preservación y el Perfeccionamiento de Pesos y Medidas, con sede en Estados Unidos, a finales del siglo XIX. Algunos defensores del sistema consuetudinario consideraban que el sistema revolucionario francés, o métrico, era ateo. El presidente de una filial del Instituto en Ohio escribió que las unidades tradicionales eran "un peso justo y una medida justa, que son las únicas aceptables para el Señor". Su organización llegó más tarde al extremo de publicar la música de una canción que proclamaba "abajo con todo esquema 'métrico'". ^[7]

El gobierno de los Estados Unidos aprobó la Ley de Conversión Métrica de 1975, que convirtió al sistema métrico en "el sistema preferido de pesos y medidas para el comercio y el comercio de los Estados Unidos". La legislación establece que el gobierno federal tiene la responsabilidad de ayudar a la industria en su conversión voluntaria al sistema métrico, es decir, la metrificación . Esto es más evidente en los requisitos de etiquetado de los Estados Unidos sobre los productos alimenticios, donde las unidades del SI casi siempre se presentan junto con las unidades habituales. Según el World Factbook de la CIA , Estados Unidos es una de las tres naciones (junto con Liberia y Myanmar (Birmania) ) que no han adoptado el sistema métrico como su sistema oficial de pesos y medidas. ^[8]

La Orden Ejecutiva 12770, firmada por el Presidente George H. W. Bush el 25 de julio de 1991, citando la Ley de Conversión Métrica, ordenó a los departamentos y agencias dentro del poder ejecutivo del Gobierno de los Estados Unidos "tomar todas las medidas apropiadas dentro de su autoridad" para utilizar el sistema métrico "como el sistema preferido de pesos y medidas para el comercio de los Estados Unidos" y autorizó al Secretario de Comercio "a constituir un Consejo Interinstitucional sobre Política Métrica ('ICMP'), que ayudará al Secretario a coordinar la implementación de esta orden en todo el Gobierno Federal".

Las unidades habituales de Estados Unidos se utilizan ampliamente en productos de consumo y en la fabricación industrial. Las unidades métricas son estándar en la ciencia, la medicina, así como en muchos sectores de la industria y el gobierno, incluido el ejército . ^[8] Existen objeciones anecdóticas al uso de unidades métricas en carpintería y construcción, sobre la base de que es más fácil recordar un número entero de pulgadas más una fracción que una medida en milímetros, ^[9] o que las medidas pie-pulgada son más adecuadas cuando las distancias se dividen con frecuencia en mitades, tercios y cuartos, a menudo en paralelo. El sistema métrico también carece de una medida paralela al pie . ^[10]

El término "unidades habituales de los Estados Unidos" fue utilizado por la antigua Oficina Nacional de Normas de los Estados Unidos , ^[11] aunque a veces se utiliza "unidades inglesas" en el lenguaje coloquial. ^[12]

Para medir la longitud, el sistema consuetudinario de EE. UU. utiliza la pulgada , el pie , la yarda y la milla , que son las únicas cuatro medidas de longitud habituales en el uso cotidiano. A partir de 1893, el pie se definió legalmente como exactamente 1200 ⁄ 3937 m (aproximadamente0,304 8006  m ). ^[13] Desde el 1 de julio de 1959, las unidades de longitud se definen sobre la base de1  yarda =0,9144 m . ^[4] Los EE. UU., el Reino Unido y otros países de la Commonwealth acordaron esta definición según el Acuerdo Internacional de Yardas y Libras de 1958. En el momento del acuerdo, el datum geodésico básico en América del Norte era el Datum Norteamericano de 1927 (NAD27), que se había construido por triangulación basada en la definición del pie en la Orden Mendenhall de 1893, es decir1  pie = 1200 ⁄ 3937 m : esta definición se mantuvo para los datos derivados de NAD27, pero se renombró pie de reconocimiento de EE. UU. para distinguirlo del pie internacional. ^[4] Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia entre las dos definiciones es insignificante: un pie internacional es exactamente 0,999 998 de un pie de reconocimiento estadounidense, lo que supone una diferencia de aproximadamente 1 ⁄ 8  de pulgada (3 mm) por milla, pero afecta la definición de los sistemas de coordenadas del plano estatal (SPCS), que pueden extenderse por cientos de millas. ^[14]

En la década de 1980, el sistema NAD27 fue reemplazado por el sistema North American Datum de 1983 (NAD83), que se define en metros. Los sistemas SPCS también se actualizaron, pero el Servicio Geodético Nacional de los Estados Unidos dejó en manos de cada estado (y otras jurisdicciones) la decisión de qué definición de pie utilizar (si es que se utiliza alguna). Todos los sistemas SPCS de 1983 se definen en metros, pero cuarenta jurisdicciones también utilizan el pie topográfico, seis utilizan el pie internacional y diez no especifican qué tipo de pie se debe utilizar (si es que se utiliza alguno). ^[15]

En 2019, el NIST, en colaboración con el Servicio Geodético Nacional (NGS), el Servicio Oceanográfico Nacional (NOS), la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y el Departamento de Comercio (DOC), emitió un Aviso del Registro Federal (FRN) que indica la desuso de las unidades de pie y milla topográficas de EE. UU. a partir del 31 de diciembre de 2022. ^[16]

En las siguientes tablas de esta sección y las subsiguientes, las medidas más comunes se muestran en cursiva y los valores aproximados se muestran entre paréntesis; los valores que no están entre paréntesis son exactos.

Cabe señalar que, como anunció el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , el pie de medición de EE. UU. y otras unidades definidas en términos de él han quedado obsoletas desde 2023, "excepto para aplicaciones históricas y heredadas". ^{[16] [13] [18]}

La unidad de área más utilizada con un nombre no relacionado con ninguna unidad de longitud es el acre . El Instituto Nacional de Normas y Tecnología sostuvo anteriormente que las unidades de área habituales se definen en términos del pie cuadrado de reconocimiento, no del pie cuadrado internacional, ^[17] pero a partir de 2023 establece que "aunque históricamente se definió utilizando el pie de reconocimiento de EE. UU., la milla estatutaria se puede definir utilizando cualquiera de las definiciones del pie, como es el caso de todas las demás unidades enumeradas en esta tabla. Sin embargo, el uso de definiciones basadas en el pie de reconocimiento de EE. UU. debe evitarse después del 31 de diciembre de 2022, excepto para aplicaciones históricas y heredadas". ^[18]

La pulgada cúbica , el pie cúbico y la yarda cúbica se utilizan comúnmente para medir el volumen. Además, existe un grupo de unidades para medir volúmenes de líquidos (basado en el galón de vino y subdivisiones de la onza fluida ) y otro para medir volúmenes de material seco , cada uno con sus propios nombres y subunidades.

Aunque las unidades y sus nombres son similares a las unidades del sistema imperial , y muchas unidades son compartidas entre los dos sistemas en su conjunto; sin embargo, con respecto al volumen, esto es todo lo contrario. La independencia de los EE. UU. del Imperio Británico décadas antes de la reforma de las unidades en 1824 (más notablemente el galón , sus subdivisiones y (en masa) combinaciones superiores a la libra ) es la causa de las diferencias en los valores.

Como no participó en esa reforma, Estados Unidos mantuvo los sistemas separados para medir los volúmenes de líquidos y material seco, mientras que el sistema imperial había unificado las unidades para ambos bajo un nuevo galón imperial. Estados Unidos usa el galón anterior a 1824 (231 pulgadas cúbicas, 3790 cm ³ ) y el bushel Winchester (2150,42 pulgadas cúbicas, 35 239,1 cm ³ ), en oposición a la definición británica de 1824 de 1 galón imperial (4,5 L; 1,2 gal EE. UU.) = 10 lb (4,5 kg) de agua y el bushel como 8 galones imperiales (36 L; 9,6 gal EE. UU.).

Una onza líquida estadounidense equivale a 1 ⁄ 16 de una pinta estadounidense, 1 ⁄ 32 de un cuarto de galón estadounidense y 1 ⁄ 128 de un galón estadounidense. La cucharadita, la cucharada y la taza se definen en términos de una onza líquida como 1 ⁄ 6 , 1 ⁄ 2 y 8 onzas líquidas respectivamente. La onza líquida deriva su nombre originalmente de ser el volumen de una onza avoirdupois de agua, ^{[ cita requerida ]} pero en los EE. UU. se define como 1 ⁄ 128 de un galón estadounidense. En consecuencia, una onza líquida de agua pesa aproximadamente 1,041 onzas avoirdupois.

Para el etiquetado nutricional y los medicamentos en los EE. UU., la cucharadita y la cucharada se definen como una cucharadita y una cucharada métricas, precisamente5 ml y15 mL respectivamente. ^[21]

El dicho "una pinta es una libra en todo el mundo" se refiere a 16 onzas líquidas estadounidenses de agua que pesan aproximadamente (alrededor de un 4 % más que) una libra avoirdupois. Una pinta imperial de agua pesa una libra y cuarto (20 onzas ).

Existen diferentes estándares para los barriles de algunos productos básicos específicos, incluidos 31 galones para cerveza, 40 galones para whisky o queroseno y 42 galones para petróleo. El estándar general para líquidos es 31,5 galones o medio barril. El tamaño común de tambor de 55 galones para almacenar y transportar diversos productos y desechos a veces se confunde con un barril, aunque no es una medida estándar.

En los EE. UU., las porciones individuales de bebidas se miden generalmente en onzas líquidas. La leche se vende generalmente en medias pintas (8 onzas líquidas), pintas, cuartos de galón, medios galones y galones. El volumen de agua para lavabos, bañeras, estanques, piscinas, etc., se expresa generalmente en galones o pies cúbicos. Las cantidades de gases se expresan generalmente en pies cúbicos (a una atmósfera).

En la actualidad, rara vez se utilizan las minimas, drams, gill y pottle. A menudo, se hace referencia a la gill como "media taza" y a la pottle como "medio galón".

El volumen seco se mide en un sistema separado, aunque muchos de los nombres siguen siendo los mismos. Las frutas y verduras pequeñas a menudo se venden en pintas secas y cuartos secos. El galón seco estadounidense se usa con menos frecuencia y no se incluyó en el manual que muchos estados reconocen como la autoridad en la ley de medición. ^{[22] [23]} Sin embargo, a veces se usan pecks o bushels , en particular para uvas , manzanas y frutas similares en regiones agrícolas.

Históricamente ha habido cinco sistemas ingleses de peso diferentes: peso de torre , peso de boticario , peso troy , peso avoirdupois y peso métrico . De estos, el peso avoirdupois es el sistema más común usado en los EE. UU., aunque el peso troy todavía se usa para pesar metales preciosos. El peso de boticario, que alguna vez se usó en farmacias, ha sido reemplazado en gran medida por medidas métricas. El peso de torre cayó en desuso en Inglaterra (debido a la prohibición legal en 1527) hace siglos, y nunca se usó en los EE. UU. El sistema imperial , que todavía se usa para algunas medidas en el Reino Unido y otros países, se basa en el peso avoirdupois, con variaciones de las unidades habituales de EE. UU. mayores a una libra.

La libra avoirdupois, que constituye la base del sistema de masa habitual en Estados Unidos, se define exactamente como 453,59237 gramos mediante un acuerdo entre Estados Unidos, el Reino Unido y otros países de habla inglesa en 1959. Otras unidades de masa se definen en términos de esta unidad.

La libra avoirdupois se define legalmente como una medida de masa , ^[24] pero el nombre libra también se aplica a medidas de fuerza . Por ejemplo, en muchos contextos, la libra avoirdupois se utiliza como unidad de masa, pero en algunos contextos, el término "libra" se utiliza para referirse a " libra-fuerza ". El slug es otra unidad de masa derivada de la libra-fuerza.

El peso troy, el peso avoirdupois y el peso de boticario se construyen a partir de la misma unidad básica, el grano, que es la misma en los tres sistemas. Sin embargo, aunque cada sistema tiene cierta superposición en los nombres de sus unidades de medida (todos tienen onzas y libras), la relación entre el grano y estas otras unidades dentro de cada sistema varía. Por ejemplo, en el peso de boticario y el peso troy, la libra y la onza son lo mismo, pero son diferentes de la libra y la onza en avoirdupois en términos de sus relaciones con los granos y entre sí. Los sistemas también tienen diferentes unidades entre el grano y la onza (el de boticario tiene scruple y dram , el troy tiene pennyweight y el avoirdupois tiene solo dram, a veces escrito dracma ). El dram en avoirdupois pesa poco menos de la mitad del dram en el de boticario. La unidad de volumen del dracma fluido se basa en el peso de 1 dracma de agua en el sistema de los boticarios.

Para evitar confusiones, es habitual que, al publicar pesos que no son de avoirdupois, se mencione el nombre del sistema junto con la unidad. Los metales preciosos, por ejemplo, suelen pesarse en "onzas troy", porque sería más probable que se supusiera que simplemente "onza" significa una onza de avoirdupois.

En el caso de la libra y unidades más pequeñas, el sistema consuetudinario de los EE. UU. y el sistema imperial británico son idénticos. Sin embargo, difieren cuando se trata de unidades mayores que la libra. La definición de la libra avoirdupois en el sistema imperial es idéntica a la del sistema consuetudinario de los EE. UU.

En Estados Unidos, solo se utilizan comúnmente la onza, la libra y la tonelada corta (conocida en el país simplemente como tonelada), aunque el quintal todavía se usa en la agricultura y el transporte marítimo. El grano se usa para describir la masa del propulsor y los proyectiles en las municiones de armas pequeñas . También se usaba para medir medicamentos y otras masas muy pequeñas.

En la práctica agrícola, un bushel es un volumen fijo de 2150,42 pulgadas cúbicas (35,2391 litros). Por lo tanto, la masa del grano variará según la densidad. Algunos ejemplos de peso nominal son: ^{[25] [26]}

• 1 bushel (maíz) = 56 lb (25,4012 kg)
• 1 bushel (de trigo) = 60 lb (27,2155 kg)
• 1 bushel (cebada) = 48 lb (21,7724 kg)

Las medidas de cocción prácticas más comunes tanto para ingredientes líquidos como secos en los EE. UU. son cucharadita , cucharada y taza , junto con mitades, tercios, cuartos y octavos de cada una. Las unidades utilizadas son libras , onzas y onzas líquidas . También se utilizan tamaños comunes, como lata (el tamaño presumiblemente varía según el producto), frasco , cuadrado (p. ej. de chocolate), barra (p. ej. de mantequilla) o porción de fruta o verdura (p. ej. medio limón, dos cebollas medianas). ^[28]

Los grados Fahrenheit se utilizan en los EE. UU. para medir temperaturas en la mayoría de los contextos no científicos. La escala Rankine de temperatura absoluta también se utilizó en termodinámica . Los científicos de todo el mundo utilizan el kelvin y el grado Celsius . Varias normas técnicas estadounidenses se expresan en temperaturas Fahrenheit y algunos médicos estadounidenses utilizan grados Fahrenheit para la temperatura corporal.

La relación entre las diferentes escalas de temperatura es lineal , pero las escalas tienen diferentes puntos cero, por lo que la conversión no es simplemente una multiplicación por un factor. El agua pura se congela a 32 °F = 0 °C y hierve a 212 °F = 100 °C a 1 atm . La fórmula de conversión es:$${\displaystyle \{T\}_{\mathrm {^{\circ }F} }={\tfrac {9}{5}}\{T\}_{\mathrm {^{\circ }C} }+32}$$

o inversamente como$${\displaystyle \{T\}_{\mathrm {^{\circ }C} }={\tfrac {5}{9}}{\bigl (}\{T\}_{\mathrm {^{\circ }F} }-32{\bigr )}.}$$

Longitud

• 1 mano = 4 pulgadas = 101,6 mm
• 1 U ( unidad de rack ) = 1,75 pulgadas = 44,45 mm

Volumen

• 1 pie tablar = 1 pie × 1 pie × 1 ^pulgada = 2,360  dm3

Masa

• 1 slug = 1 lbf · ^s2 /ft ≈ 14,59390 kg

Fuerza

• 1 poundal = fuerza para acelerar 1 libra de masa 1 pie/segundo/segundo ≈ 0,138 newtons .
• 1 kip = 1000 lbf ≈ 4,44822  kN

Energía

• 1 pie-libra ≈ 1,356 J
• 1 unidad térmica británica (Btu) ≈ 1,055 kJ (1054–1060 J, dependiendo de cuál de las diversas definiciones de BTU se utilice)
• 1 Quad 10 ¹⁵ BTU, un cuatrillón de BTU (escala corta) o 1,055×10 ¹⁸ julios (1,055 exajulios o EJ)

Fuerza

• 1 caballo de fuerza ≈ 745,7  W
• 1 tonelada de refrigeración (12.000 Btu/h) = 3,517 kW

Presión

• 1 pulgada de mercurio = la presión producida por 1 pulgada de altura de mercurio = 3,386.39 pascales (33.8639 hPa, milibares)
• 1 libra por pulgada cuadrada (psi) ≈ 6,895 Pa

Esfuerzo de torsión

• 1 libra-pie ≈ 1,356  N⋅m

Aislamiento

• 1 valor R (pies ^cuadrados · °F · h/Btu) ≈ 0,1761 R _SI (K · m ² /W)

Se utilizan habitualmente varias unidades de combinación, que se definen de forma sencilla a partir de las unidades básicas mencionadas anteriormente.

Los sistemas de dimensionamiento se utilizan para diversos artículos en el comercio, varios de los cuales son específicos de EE. UU.:

• Talla de ropa estándar de EE. UU.
• El calibre de cable americano se utiliza para la mayoría de los cables metálicos.
• Tamaños de cucharas (utensilios) , numerados por cucharadas por cuarto de galón
• El grosor del cuero se mide en onzas, 1 onza equivale a 1 ⁄ 64 pulgadas (0,40 mm). ^[29]
• Los pernos y tornillos siguen el estándar de rosca unificada en lugar del estándar de rosca métrica ISO .
• Las agujas de tejer en los Estados Unidos se miden según un sistema numérico no lineal y sin unidades .
• El espesor del papel de aluminio se mide en milésimas de pulgada ( 1 ⁄ 1000 pulgadas o 0,0254 mm) en los Estados Unidos.
• El área de la sección transversal de un cable eléctrico se mide en milésimas circulares en los EE. UU. y Canadá, siendo una milésima circular (cmil) igual a5,067 × 10 ⁻⁴  mm ² (o7,854 × 10 ⁻⁷  in ² ). Como es tan pequeño, el cable real se mide comúnmente en miles de cmil, llamados kcmil o MCM.
• El mil o tú también se utiliza a veces para significar milésima de pulgada .
• En los EE. UU., la chapa metálica se mide comúnmente en calibre (que no debe confundirse con el calibre de cable estadounidense), que se deriva del peso y, por lo tanto, difiere según el material.
• El tamaño nominal de la tubería se utiliza para el diámetro exterior de las tuberías. Por debajo de NPS14, el número NPS no es coherente con el diámetro de la tubería en pulgadas.
• Los tubos de cobre , sin embargo, se miden en tamaño nominal , 1 ⁄ 8 de pulgada menos que el diámetro exterior.
• El sistema Schedule se utiliza para espesores de tubería estándar.
• El contenido de alcohol se expresa frecuentemente en grados , 2 × porcentaje de alcohol por volumen.
• La cuerda se utiliza para volumen de leña.
• El cuadrado se utiliza para significar 100 pies cuadrados en construcción.
• El flujo de calor en EE.UU. se mide en langleys .

El Código de los Estados Unidos se refiere a estas unidades como "sistemas tradicionales de pesos y medidas". ^[30]

Otras formas comunes ^{[ cita requerida ]} de referirse al sistema son: consuetudinario , estándar , inglés o imperial (que se refiere a las medidas de reforma posteriores a 1824 utilizadas en todo el Imperio Británico y los países de la Commonwealth). ^[31] Otro término es el sistema pie-libra-segundo (FPS), a diferencia de los sistemas centímetro-gramo-segundo (CGS) y metro-kilogramo-segundo (MKS).

Las herramientas y los sujetadores con tamaños medidos en pulgadas a veces se denominan "pernos SAE" o "llaves SAE" para diferenciarlos de sus contrapartes métricas. La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) desarrolló originalmente estándares de sujetadores utilizando unidades estadounidenses para la industria automotriz estadounidense; la organización ahora utiliza unidades métricas. ^[32]

• Pie tablar
• Conversión de unidades
• Historia de la medida y unidades de medida
• Plan para establecer uniformidad en las monedas, pesos y medidas de los Estados Unidos (1790)
• Mars Climate Orbiter , que falló debido a un error de software relacionado con las unidades de medición
• Pie cúbico estándar

• Diccionario de unidades de medida de Rowlett (archivado)