Unidades de medida del sistema consuetudinario de los 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 fueron estandarizadas y adoptadas en 1832. ^{[ 2 ]} El sistema consuetudinario de los Estados Unidos se desarrolló a partir de las unidades inglesas que se utilizaban en el Imperio Británico antes de que los Estados Unidos se convirtieran en un país independiente. El sistema de medidas del Reino Unido evolucionó hacia 1824 para crear el sistema imperial, con unidades imperiales , que fue adoptado 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 de medida estadounidenses se redefinieron en términos del metro y el kilogramo con la Orden Mendenhall de 1893 y, en la práctica, durante muchos años antes. ^{[ 3 ]} Estas definiciones se perfeccionaron con el acuerdo internacional sobre la yarda y la libra de 1959. ^{[ 4 ]}

Estados Unidos utiliza unidades de medida convencionales 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 de Estados Unidos (NIST). ^{[ 5 ]} Para nuevos tipos de medición donde no existe una unidad de medida convencional tradicional, se utilizan unidades internacionales, a veces combinadas con unidades convencionales: por ejemplo, la resistividad eléctrica de un cable expresada en ohmios (SI) por cada mil pies.

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

El sistema consuetudinario fue promovido 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 ateo el sistema métrico, o revolucionario francés. 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 incluso a publicar la música de una canción que proclamaba «¡Abajo con todo sistema métrico!». ^{[ 7 ]}

El gobierno estadounidense promulgó la Ley de Conversión Métrica de 1975, que convirtió al sistema métrico en el sistema preferido de pesos y medidas para el comercio en 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, en la metrificación . Esto se evidencia principalmente en el etiquetado de productos alimenticios en Estados Unidos, donde las unidades del SI casi siempre se presentan junto con las unidades del sistema anglosajón. Según el CIA World Factbook , Estados Unidos es uno de los tres países (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 en julio de 1991, citando la Ley de Conversión Métrica, ordenó a los departamentos y agencias del poder ejecutivo del Gobierno de los Estados Unidos que "tomen todas las medidas apropiadas dentro de su autoridad" para usar el sistema métrico "como el sistema preferido de pesos y medidas para el comercio en los Estados Unidos" y autorizó al Secretario de Comercio a "crear un Consejo Interinstitucional sobre Política Métrica (ICMP), que asistirá al Secretario en la coordinación de la implementación de esta orden en todo el Gobierno Federal". La implementación de la metrificación en los Estados Unidos ha sido limitada.

Las unidades de medida estadounidenses se utilizan ampliamente en productos de consumo y en la fabricación industrial. Las unidades métricas son estándar en los campos de la ciencia, la medicina y la ingeniería, 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 oficios de la construcción, basadas en que es más fácil recordar un número entero de pulgadas más una fracción, en lugar de una medida en milímetros, ^{[ 9 ]} o que las medidas en pie-pulgada son más adecuadas cuando las distancias se dividen frecuentemente en mitades, tercios y cuartos, a menudo en paralelo. Tenner argumenta que el sistema métrico carece de un equivalente coloquial para el pie . ^{[ 10 ]}

El término «unidades consuetudinarias de los Estados Unidos» fue utilizado por la antigua Oficina Nacional de Estándares de los Estados Unidos , ^{[ 11 ]} aunque en el lenguaje coloquial a veces se utiliza «unidades inglesas». ^{[ 12 ]}

Para medir la longitud, el sistema de unidades estadounidense utiliza la pulgada , el pie , la yarda y la milla , que son las únicas cuatro medidas de longitud de uso común. Desde 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 han definido sobre la base de1 yarda  =0,9144  m , lo que hace que el pie sea exactamente 0,3048  m . ^{[ 4 ]}

Estados Unidos, Reino Unido y otros países de la Commonwealth acordaron esta definición según el Acuerdo Internacional de Yarda y Libra 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 basándose 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 cambió el nombre del pie de medición estadounidense para distinguirlo del pie internacional. ^{[ 4 ]}

Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia entre las dos definiciones es insignificante: un pie internacional es exactamente0,999 998 de un pie topográfico estadounidense, para una diferencia de aproximadamente 1/8 de pulgada (3 mm) por milla, pero afecta la definición de los Sistemas de Coordenadas Planas Estatales (SPCS), que pueden extenderse a lo largo de cientos de millas. ^{[ 14 ]}  

El NAD27 fue reemplazado en la década de 1980 por el Datum Norteamericano de 1983 (NAD83), que se define en metros. Los SPCS también se actualizaron, pero el Servicio Geodésico Nacional de EE. UU . dejó la decisión sobre qué definición del pie utilizar, si es que 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 debe utilizarse, si es que alguno. ^{[ 15 ]}

En 2019, el NIST, en colaboración con el Servicio Geodésico Nacional (NGS), el Servicio Oceánico Nacional (NOS), la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y el Departamento de Comercio (DOC), publicó un Aviso en el Registro Federal (FRN) que indicaba la descontinuación de las unidades de pie topográfico y milla topográfica estadounidenses a partir del 31 de diciembre de 2022. ^{[ 16 ]}

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

La unidad de área más utilizada cuyo nombre no guarda relación con ninguna unidad de longitud es el acre . El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) sostenía anteriormente que las unidades de área habituales se definen en términos del pie cuadrado topográfico, no del pie cuadrado internacional. ^{[ 17 ]} A partir de 2023, declara que «aunque históricamente se definió utilizando el pie topográfico estadounidense, la milla estatutaria puede definirse utilizando cualquiera de las definiciones del pie, como ocurre con todas las demás unidades que figuran en esta tabla. Sin embargo, debe evitarse el uso de definiciones basadas en el pie topográfico estadounidense 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. Existe un grupo de unidades para medir volúmenes de líquidos, basado en el galón de vino y subdivisiones de la onza líquida , y otro para medir volúmenes de materia seca , cada uno con sus propios nombres y subunidades.

Las unidades y sus nombres son similares a las del sistema imperial , y muchas unidades son comunes a ambos sistemas. En cuanto al volumen, la situación difiere. La independencia de Estados Unidos del Imperio Británico décadas antes de la reforma de las unidades en 1824 —en particular, el galón , sus subdivisiones y (en masa) combinaciones superiores a la libra— es la causa de las diferencias en los valores.

Como no participante en esa reforma, Estados Unidos mantuvo los sistemas separados para medir los volúmenes de líquidos y materia seca, mientras que el sistema imperial había unificado las unidades para ambos bajo un nuevo galón imperial. Estados Unidos utiliza el galón anterior a 1824 ( 231 pulgadas cúbicas, 3790 cm³ ⁾ y el bushel de Winchester ( 2150,42 pulgadas cúbicas, 35239,1 cm³ ⁾ , en contraposición a la definición británica de 1824 de 1 galón imperial (4,5 L; 1,2 galones estadounidenses ) = 10 lb (4,5 kg) de agua y el bushel como 8 galones imperiales (36 L; 9,6 galones estadounidenses ) .          

Históricamente, han existido cinco sistemas de masa ingleses diferentes: tower , apothecaries' , troy , avoirdupois y métrico . De estos, el peso avoirdupois es el sistema más común utilizado en los EE. UU., aunque el peso troy todavía se usa para pesar metales preciosos. El peso apothecaries', que alguna vez se usó en las farmacias, ha sido reemplazado en gran medida por las medidas métricas. El peso tower cayó en desuso en Inglaterra (debido a una 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 avoirdupois, con variaciones de las unidades consuetudinarias estadounidenses mayores a una libra.

La libra avoirdupois, que constituye la base del sistema de unidades de masa estadounidense, se define como exactamente 453,59237 gramos por acuerdo alcanzado en 1959 entre Estados Unidos, el Reino Unido y otros países de habla inglesa. Las demás unidades de masa se definen en función de ella.

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 usa como unidad de masa, pero en algunos contextos, el término "libra" se usa 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 basan en la misma unidad básica: el grano, que es la misma en los tres sistemas. Si bien cada sistema comparte algunos nombres de unidades de medida (todos incluyen onzas y libras), la relación entre el grano y estas otras unidades varía dentro de cada sistema. Por ejemplo, en el peso de boticario y el peso troy, la libra y la onza son iguales, pero difieren de la libra y la onza en el peso avoirdupois en cuanto a su relación con los granos y entre sí.

Los sistemas también presentan diferencias en las unidades entre el grano y la onza (el sistema de boticario tiene escrúpulo y dram , el sistema troy tiene pennyweight y el sistema avoirdupois solo tiene dram, a veces escrito dracma ). El dram en el sistema avoirdupois pesa un poco menos de la mitad que el dram en el sistema de boticario. La unidad de volumen dram líquido se basa en el peso de 1 dram de agua en el sistema de boticario.

Para evitar confusiones, al publicar pesos que no son avoirdupois, es habitual mencionar el nombre del sistema junto con la unidad. Los metales preciosos, por ejemplo, suelen pesarse en "onzas troy", ya que es más probable que se asuma que "onza" se refiere a una onza avoirdupois.

Para la libra esterlina y unidades menores, el sistema consuetudinario estadounidense y el sistema imperial británico son idénticos. Sin embargo, difieren al tratar con unidades mayores que la libra. La definición de libra avoirdupois en el sistema imperial es idéntica a la del sistema consuetudinario estadounidense.

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

Las medidas de cocina prácticas más comunes para ingredientes líquidos y secos en los EE. UU. son la cucharadita , la cucharada y la taza , junto con las 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 presumido 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 ]}

En Estados Unidos, los grados Fahrenheit se utilizan para medir la temperatura en la mayoría de los contextos no científicos. La escala Rankine de temperatura absoluta se emplea en termodinámica de ingeniería cuando se utiliza la escala Fahrenheit. (0  °Ra = cero absoluto = –459,67  °F) Científicos de todo el mundo utilizan el kelvin y el grado Celsius . Varias normas técnicas estadounidenses se expresan en grados Fahrenheit, y algunos profesionales médicos estadounidenses utilizan grados Fahrenheit para medir 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 tabla = 1  pie × 1  pie × 1 pulgada = 2,360 L 

Masa

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

Fuerza

• 1 poundal = fuerza para acelerar una masa de 1 libra a 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 = 3386,39 pascales (33,8639 hPa, milibares)
• 1 libra por pulgada cuadrada (psi) ≈ 6895 Pa 

Esfuerzo de torsión

• 1 libra-pie ≈ 1,356 N⋅m 

Aislamiento

• 1 Valor R (ft² ^⋅ °F⋅h/Btu) ≈ 0,1761 R _SI (K⋅m² ^/ W)

Se utilizan comúnmente diversas unidades combinadas; estas se definen de forma sencilla basándose en las unidades básicas mencionadas anteriormente.

Los sistemas de tallas se utilizan para diversos artículos en el comercio, varios de los cuales son específicos de Estados Unidos:

• Tallas de ropa estándar de EE. UU.
• El calibre de alambre estadounidense se utiliza para la mayoría de los alambres metálicos.
• Tamaños de cucharas medidoras (utensilios) , numerados según la cantidad de cucharas por cuarto de galón.
• El grosor del cuero se mide en onzas; 1  onza equivale a 1/64 de pulgada (0,40 mm) . ^{[ 29 ]} 
• Los pernos y tornillos cumplen con el estándar de rosca unificada (UNS) en lugar del estándar de rosca métrica ISO .
• En Estados Unidos, las agujas de tejer se miden según un sistema numérico no lineal y sin unidades .
• En Estados Unidos, el grosor del papel de aluminio se mide en milésimas de pulgada (1/1000 de pulgada o 0,0254 mm). 
• El área de la sección transversal del cable eléctrico se mide en mils circulares en los EE. UU. y Canadá, siendo un mil circular (cmil) igual a5,067 × 10 ⁻⁴  mm ² (o7,854 × 10 ⁻⁷  in ² ). Dado que esto es tan pequeño, el alambre real se suele medir en miles de cmil, llamados kcmil o MCM.
• El mil o thou también se usa a veces para referirse a una milésima de pulgada .
• En Estados Unidos, la chapa metálica se suele medir en calibre (que no debe confundirse con el calibre de alambre estadounidense), que se deriva del peso y, por lo tanto, varía según el material.
• El tamaño nominal de tubería (NPS) se utiliza para el diámetro exterior de las tuberías. Por debajo de NPS14, el número NPS no coincide con el diámetro de la tubería en pulgadas.
• Sin embargo, los tubos de cobre 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 suele expresar en grados proof , 2 × porcentaje de alcohol en volumen.
• La cuerda se utiliza para medir el volumen de leña.
• En construcción, el término "cuadrado" se utiliza para referirse a 100 pies cuadrados.
• 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 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 ] [ 32 ] [ 33 ]} Otro término es el sistema pie-libra-segundo (FPS), en contraposición a los sistemas centímetro-gramo-segundo (CGS) y metro-kilogramo-segundo (MKS).

Las herramientas y los elementos de fijación cuyas medidas se expresan en pulgadas a veces se denominan «tornillos SAE» o «llaves SAE» para diferenciarlos de sus equivalentes métricos. La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) desarrolló originalmente estándares para elementos de fijación utilizando unidades estadounidenses para la industria automotriz de EE. UU. Actualmente, la organización utiliza mayoritariamente unidades métricas. ^{[ 34 ]}

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

• Diccionario de unidades de medida de Rowlett (archivado)