Система единиц измерения: Система СИ (единицы измерения) в физике

Коломенский филиал ФБУ «Ростест-Москва» — Международная система единиц

CИ (SI, фр. Système International d’Unités) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области науки, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США), определения традиционных единиц были изменены — они стали определяться через единицы СИ.

СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений. СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин (далее — единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.

Основные единицы:

Длина — метр;

Масса — килограмм;

Время — секунда;

Сила тока – ампер;

Термодинамическая температура — кельвин;

Сила света – кандела;

Количество вещества – моль.

В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других. Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия.

Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.

В России действует ГОСТ 8. 417—2002, предписывающий обязательное использование единиц СИ. В нём перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению, приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования. По этим правилам, при договорно-правовых отношениях в области сотрудничества с зарубежными странами, а также в поставляемых за границу вместе с экспортной продукцией технических и других документах разрешается применять только международные обозначения единиц. Применение международных обозначений обязательно также на шкалах и табличках измерительных приборов. В остальных случаях, например, во внутренних документах и обычных публикациях можно использовать либо международные, либо русские обозначения. Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения, за исключением публикаций по единицам величин.

СИ является развитием метрической системы мер, которая была создана французскими учёными и впервые широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы единицы выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчёт из одной единицы в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.

В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы длины (метр) и для единицы массы (килограмм). В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трёх единицах — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега. В 1889 г. 1-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, так как эти единицы были признаны более удобными для практического использования. В 1960 XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)». В 1971 XIV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу количества вещества (моль).

Единицы, не входящие в СИ: минута, час, сутки, градус, угловая минута, угловая секунда, литр, тонна, морская миля, узел, гектар, бар, ангстрем.

Метрическая система — общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании метра и грамма. На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц. В настоящее время международно признанной является система СИ. При некоторых различиях в деталях, элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни.

Основное отличие метрической системы от применявшихся ранее традиционных систем заключается в использовании упорядоченного набора единиц измерения. Для любой физической величины существует лишь одна главная единица и набор дольных и кратных единиц, образуемых стандартным образом с помощью десятичных приставок. Тем самым устраняется неудобство от использования большого количества разных единиц (таких, например, как дюймы, футы, фадены, мили и т. д.) со сложными правилами преобразования между ними. В метрической системе преобразование сводится к умножению или делению на степень числа 10, то есть к простой перестановке запятой в десятичной дроби.

Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путем деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха. В настоящее время в системе СИ используются секунды (делятся на миллисекунды и т.п.) и радианы.

Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в 1791 и 1795 по определению метра как одной десятимиллионной доли участка земного меридиана от Северного полюса до экватора. Декретом, изданным 4 июля 1837 года, метрическая система была объявлена обязательной к применению во всех коммерческих сделках во Франции. Она постепенно вытеснила местные и национальные системы в других странах Европы и была законодательно признана как допустимая в Великобритании и США.

Определяя метр как десятимиллионную долю четверти земного меридиана, создатели метрической системы стремились добиться инвариантности и точной воспроизводимости системы. За единицу массы они взяли грамм, определив его как массу одной миллионной кубического метра воды при ее максимальной плотности. Для облегчения применения новых единиц в повседневной практике были созданы металлические эталоны, с предельной точностью воспроизводящие указанные идеальные определения.

Вскоре выяснилось, что металлические эталоны длины можно сравнивать друг с другом, внося гораздо меньшую погрешность, чем при сравнении любого такого эталона с четвертью земного меридиана. Кроме того, стало ясно, что и точность сравнения металлических эталонов массы друг с другом гораздо выше точности сравнения любого подобного эталона с массой соответствующего объема воды.

В связи с этим Международная комиссия по метру в 1872 постановила принять за эталон длины «архивный» метр, хранящийся в Париже, «такой, каков он есть». Точно так же члены Комиссии приняли за эталон массы архивный платино-иридиевый килограмм, «учитывая, что простое соотношение, установленное создателями метрической системы, между единицей веса и единицей объема представляется существующим килограммом с точностью, достаточной для обычных применений в промышленности и торговле, а точные науки нуждаются не в простом численном соотношении подобного рода, а в предельно совершенном определении этого соотношения».

20 мая 1875 семнадцать стран включая Россию подписали Метрическую конвенцию, и этим соглашением была установлена процедура координации метрологических эталонов для мирового научного сообщества через Международное бюро мер и весов и Генеральную конференцию по мерам и весам. Новая международная организация незамедлительно занялась разработкой международных эталонов длины и массы и передачей их копий всем странам-участницам.

Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года. На основе метрической системы была разработана и принята в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц (СИ). В течение второй половины XX века большинство стран мира перешло на систему СИ.

В 90-х годах ХХ века широкое распространение компьютерной и бытовой техники из Азии, в которых отсутствовали инструкции и надписи на русском языке и других языках бывших соцстран, но имелись на английском, привело к оттеснению метрической системы в ряде направлений техники. Так, размеры компакт-дисков, дискет, жёстких дисков, диагонали мониторов и телевизоров, матриц цифровых фотоаппаратов в России обычно указываются в дюймах.

К настоящему времени метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирмы). Последней страной из уже завершивших переход к метрической системе стала Ирландия (2005 год). В Великобритании и Сент-Люсии процесс перехода к СИ до сих пор не закончен. В Антигуа и Гайане фактически этот переход далёк от завершения. Китай, завершивший этот переход, тем не менее использует для метрических единиц древнекитайские названия. В США для использования в науке и изготовления научных приборов принята система СИ, для всех остальных областей — американский вариант британской системы единиц.

По материалам сайта :www.wikipedia.org

Единицы измерения расстояний и редактирование—Справка

При редактировании единицы карты для фрейма данных используются при получении и вводе измерений и расстояний. Единицами карты называются единицы, в которых отображаются пространственные данные во фрейме данных. Единицы карты определяются системой координат фрейма данных. При редактировании все значения, которые вы вводите, по умолчанию будут считаться введенными в единицах карты. Вы можете посмотреть, какие единицы используются системой координат, если зайдёте в диалоговое окно Свойства фрейма данных (Data Frame Properties) на закладку Общие (General).

Иногда при создании объектов необходимо ввести значения, которые записаны в других единицах измерения, отличных от единиц карты. Когда вы вводите измерения, в ряде случаев возможен ввод значения в единицах измерения, отличных от единиц карты, с помощью добавления аббревиатур единиц измерения.

Например, представьте, что данные имеют систему координат State Plane и линейными единицами измерения являются футы. Вы получили измерения в метрах. Вместо преобразования измерений в футы, вы можете указать аббревиатуру для метров, m, после значения измерения и инструменты корректно преобразуют это расстояние.

Когда требуется ввести расстояние в инструменты редактирования, то всегда есть возможность указать единицы измерения и ввести число, которое будет преобразовано в единицы карты. Аббревиатуры единиц измерения работают только при использовании системы координат проекции, а не географической системы координат для фрейма данных.

Следующие секции описывают основные сокращения, которые поддерживаются для ввода при редактировании, а также их применение.

Метрические единицы

Британские единицы

Геодезические единицы измерений США

Ввод определенных местоположений (DD, DMS, DDM, MGRS, USNG и UTM)

В командах редактирования, которые требуют ввода определенных местоположений, вы можете указывать местоположения с помощью пары координат широта/долгота, местоположения в системе грид координат Military Grid Reference System (MGRS), местоположения в системе координат США местоположения в National Grid (USNG) или координат Universal Transverse Mercator (UTM). По умолчанию используются единицы карты, но вы можете нажать на кнопку Единицы измерения и выбрать, в каких единицах вы будете вводить координаты.

Это те же форматы применяются в команде Перейти к точке XY. Ниже приведены указания для ввода таких значений. Их можно использовать для команды Абсолютные XY и таких команд, как Переместить в, которые позволяют перемещать вершины или элементы топологии в заданную точку.

• Помните, что x — это значение долготы (Восточной/Западной), а y — значение широты (Северной/Южной), они указываются именно в таком порядке. Сферические координаты не всегда указываются в таком же порядке, поэтому убедитесь, что в диалоговом окне вы сначала ввели значение долготы. Например, если вам даны значения 17.1325, -60.666, нужно уточнить какое из этих значений является широтой, а какое долготой. Наиболее удобным способом однозначного задания координат является указание полушария с помощью букв В, З, С, Ю (E, W, N, S).
• Если вы работаете в форматах Десятичные градусы (DD), Градусы Минуты Секунды (DMS) или Градусы, десятичные минуты (DM), значения координат можно внести с отрицательным знаком, если точка находится в западном или южном полушарии, или добавить символы E, W, N, S.
• Значения координат в форматах DMS или DM можно разделять пробелами или специальными символами °, ‘, » (удобно, когда вы копируете значения координат из других диалоговых окон или приложений), можно сочетать оба способа.
• Независимо от того, какой формат координат (DD, DMS или DM) вы используете, значения можно ввести в любом из них, после чего они автоматически конвертируются в выбранный.
• Если вы работаете с форматами DD и DM, то введенные значения координат всегда конвертируются в строки с отрицательными значениями для западного и южного полушарий.
• Если вы используете формат DMS, то введенные координат конвертируются в строки с буквами E, W, N, S для определения полушария, а также со специальными символами °, ‘, «.
• При использовании систем координат MGRS или USNG, убедитесь, что в строке координат нет пробелов.

Примеры корректного ввода координат в виде долгота-широта

Примеры корректного ввода координат в форматах MGRS и USNG

Примеры корректного ввода координат в формате UTM

Коэффициенты конвертации

Для конвертации из одной системы измерений в другую используются специальные коэффициенты пересчёта. Для конвертации значений из одной системы единиц измерения в другую следует использовать соответствующие коэффициенты пересчёта. Например, чтобы пересчитать футы в сантиметры, надо умножить футы на число 30,48 (27 футов x 30,48 = 822,96 сантиметров). Их список содержится в PDF файле коэффициенты пересчета.

Если ссылка не работает, то можно открыть файл conversion_constants.pdf из папки \Documentation в директории установки ArcGIS. Для просмотра этого документа нужна программа Adobe Reader.

О геодезических футах США

В 1959 году Национальное Бюро стандартов и Служба береговой и геодезической съёмки США решили переопределить отношение дюйм-сантиметр. Решили, что один дюйм равен ровно 2,54 сантиметрам, а один фут – ровно 0,3048 метрам. Однако в данном соглашении оговаривается, что более старое значение 39,37 дюймов в одном метре будет относиться к геодезическим футам США.

Одной из причин этой оговорки является то, что государственные системы координат, которые созданы на основе национальной геодезической сети, основываются на отношении метра к дюйму в соотношении 1 к 39,37.

Разница между этими двумя значениями одного фута невелика, две миллионных, однако она всё же влияет на точность измерений. Основные объекты геодезической съёмки – роды, чейны, акры, статутные мили, округа и районы – все привязаны к соотношению 39,37 дюймов в одном метре.

Таблица геодезических футов США представляет исправленные значения (геодезические значения) с помощью таблицы преобразования с коэффициентом 39,37.

Связанные разделы

Определение единиц измерения с помощью команд APDL в ANSYS MECHANICAL (WORKBENCH)

ANSYS Workbench Mechanical позволяет добавлять команды APDL в дерево построения модели, так что заданные пользователем команды могут выполняться на всех этапах расчёта, инициируемого командой SOLVE в модуле Mechanical и выполняемого по файлу ds.dat: работа с геометрической моделью, задание соединений, собственно проведение расчета и анализ результатов.

В этой статье описано, как использовать команды APDL для определения единиц измерения, используемых в модели при запуске на расчёт из среды Workbench Mechanical. Эта проверка может быть добавлена в начало любого блока команд APDL, работа которого зависит от единиц измерения, используемых в расчёте.

Единицы измерения в среде Workbench

Программный модуль Workbench Mechanical позволяет пользователю выбрать несколько систем единиц измерения. Вы можете найти больше информации о системах измерения в справке по команде /UNITS. Обратите внимание, что команда /UNITS по сути определяет лишь способ записи величин.

Следующая команда дополняет базу данных информацией об используемой системе единиц измерения:

/UNITS, Label, LENFACT, MASSFACT, TIMEFACT, TEMPFACT, TOFFSET, CHARGEFACT, FORCEFACT, HEATFACT

Команда *GET позволяет получить настройки, заданные командой /UNITS. Вот выдержка из справочной информации:

Таблица 136: *GET General Items, Entity = ACTIVE
Entity = ACTIVE, ENTNUM = 0 (or blank)
*GET, Par, ACTIVE, 0, Item1, IT1NUM, Item2, IT2NUM

Отметим, что система СИ новее, чем система МКС (метр-килограмм-секунда), и имеет некоторые отличия в единицах измерения электрических величин.

В блоке команд APDL, который рассчитан на использование определённой системы единиц измерения, достаточно легко допустить ошибку при запуске расчёта из среды Workbench Mechanical. Например, свойства материала в командах APDL могут быть заданы в системе BIN (фунт-дюйм-секунда) в то время, как в Workbench Mechanical будет установлена система СИ. Использование правильной системы единиц измерения является критически важным для команд APDL, которые задают нагрузки, свойства материалов, настройки контакта, а также делают другие операции, затрагивающие единицы измерения, на этапах пре- и постпроцессинга.

Ещё один механизм для задания единиц измерения при выполнении расчёта имеется в настройках каждой задачи (Analysis Settings). По умолчанию там задано использование той же системы единиц измерения, которая была выбрана в меню Mechanical (Solver Units > Active System), но если указать Solver Units > Manual, то приоритет будет иметь система единиц измерения, выбранная пользователем.

Следующий набор команд является примером проверки единиц измерения в среде Workbench Mechanical, он работает благодаря тому, что ANSYS прописывает команду /UNITS в файле ds.dat, который создается Workbench Mechanical. Этот набор команд может быть использован в начале любого существующего блока команд или в виде отдельного блока команд в дереве модели, обычно на уровне задания нагрузок (Environment). Идея набора команд в том, чтобы остановить расчёт, если в решателе использованы единицы измерения, не совпадающие с желаемыми. Набор команд может быть изменён для выполнения других действий на усмотрение пользователя.

! Проверка заданных пользователем единиц измерения в решателе Workbench Mechanical
! В этом примере расчёт прерывается, если система измерения отлична от BIN.
!
*GET,myunits,ACTIVE,,UNITS  !Возвращает значение 4, если используется система единиц   
!                                                    измерения BIN
!     Системы измерения в команде /UNITS:
!     0 = USER, 1 = SI, 2 = CGS, 3 = BFT, 4 = BIN, 5 = MKS 6 = MPA, 7 = uMKS
!
*IF,myunits,NE,4,THEN       ! Если система единиц отлична от BIN, прервать расчёт.
   /com,*
   *MSG,ERROR
   ************************************************************** %/&
   ************************************************************** %/&
   **  SOLVE Aborted — Set UNITS to LB-IN-SEC prior to SOLVE  ** %/&
   ************************************************************** %/&
   **************************************************************
   !
*endif

Эта проверка останавливает выполнение расчёта, если единицы измерения не соответствуют требуемым. В условном блоке *IF можно использовать номер и сообщение об ошибке, которые соответствуют одной из систем измерения:

0 = USER, 1 = SI, 2 = CGS, 3 = BFT, 4 = BIN, 5 = MKS 6 = MPA, 7 = uMKS

Исходя из требований системы контроля качества, пользователи могут добавить подобный код во все модели Workbench Mechanical, которые содержат APDL команды с допущениями по поводу используемых единиц измерения.

Важно понимать, что в файле ds.dat Workbench Mechanical преобразовывает единицы измерения тепловой энергии в единицы измерения механической энергии: например, BTU (британская тепловая единица) будет переведена в фунто-дюймы, что приведёт к не очень наглядным величинам в свойствах материалов. В качестве примера использования британских единиц измерения на рисунке ниже показан перевод единиц для удельной теплоёмкости воздуха с помощью панели инструментов «Единицы измерения» в Workbench Mechanical.

Пользователям следует обращать особое внимание на единицы измерения тепловых свойств в командах APDL, за исключением случаев, когда во всей модели используется система СИ. Если использовать систему СИ, вероятность получения неверных результатов для моделей с блоками команд, выполнение которых зависит от единиц измерения, будет меньше.

Выводы

Workbench Mechanical поддерживает блоки команд APDL (Command Object), которые могут выполняться на всех этапах построения и работы с моделью: работа с геометрией (Geometry), задание соединений (Connections), нагрузок и параметров расчета (Environment), расчёт и обработка результатов (Solution). Некоторые блоки команд предполагают использование в решателе определенной системы единиц измерения. Так как создаваемый для каждой задачи файл ds.dat содержит команду /UNITS, задающую систему единиц измерения, определенные команды могут выявить единицы измерения, что позволяет реализовать проверку того, что выбрана необходимая система единиц измерения.

Представленный набор команд для проверки единиц измерения может быть изменён для проверки той или иной системы единиц измерения и может быть использован во всех блоках команд APDL с целью обеспечения качества расчётов.

Заметим, что в настройках решателя (Analysis Settings) для каждой задачи (Environment) можно задать свои специфические единицы измерения, используемые при выполнении расчёта. Хотя это и позволяет выбрать необходимую пользователю систему единиц измерения, но несоответствие с определенными командами APDL всё же может вознинуть, так что представленная выше проверка единиц измерения с помощью команд APDL является очень желательной.

Источник: https://www.simutechgroup.com/FEA/fea-tips-tricks-ansys-detecting-units.html

ВОЗМОЖНО ЭТО ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ:

Оптимизационные расчёты геометрических моделей из CAESES в продуктах ANSYS

В данной статье пойдёт речь о новом ACT-приложении, которое позволяет создавать ассоциативную связь между ге

2018 Справка по SOLIDWORKS — Настройки по умолчанию

Длина/Перемещение	Устанавливаются предпочтительная единица длины, используемые при задании величин длины размеров, таких как заданные ненулевые перемещения. Настоящее предпочтение используется только в качестве основной единицы длины. Оно не используется для скорости, ускорения и других физических величин с единицами измерения, получаемых из длины. Вводимая единица измерения всегда отображается для удобства в соответствующем PropertyManager (Менеджере свойств).
Температура	Устанавливается предпочтительная единица измерения, используемая при задании температур. Настоящее предпочтение используется только в качестве основной единицы измерения температуры. Оно не используется для коэффициента (температурного) расширения или других физических величин с единицами измерения, получаемых из температуры. Единицы измерения таких величин базируются на выбранной системе единиц измерения. Вводимая единица измерения всегда отображается для удобства в соответствующем диалоговом окне, чтобы устранить путаницу.
Угловая скорость	Устанавливается единица измерения угловой скорости, используемой для задания центробежных нагрузок. Предпочтительная единица измерения используется только для угловых скоростей. Она не используется для каких-либо других величин. Вводимая единица измерения всегда отображается для удобства в соответствующем диалоговом окне, чтобы устранить путаницу.
Давление/Напряжение	Устанавливаются единицы измерения напряжения, используемые при отображении эпюр напряжений. Вводимая единица измерения всегда отображается для удобства в соответствующем диалоговом окне или PropertyManager (Менеджере свойств) и может быть изменена локально.

Метрическая система (Система СИ). Принцип устройства. Метрические префиксы.

Жителям США или другой страны, где метрическая система не
используется, иногда трудно понять, как остальной мир живёт в и ориентируется
в ней. Но на самом деле система СИ гораздо проще всех традиционных
национальных систем измерений.

Принципы построения метрической системы очень просты.

Метрическая система была разработана во Франции в 18^ом веке.
Новая система была призвана заменить хаотический набор различных единиц
измерения, которые тогда использовались, единым общим стандартом с простыми
десятичными коэффициентами.

Стандартная единица длины была определена как одна десятимиллионная часть расстояния от
северного полюса Земли до экватора. Получившееся значение назвали метром.
Определение метра позднее несколько раз уточнялось. Современное и наиболее
точное определение метра звучит так: «расстояние, которое проходит свет в
вакууме за 1/299792458 секунды». Стандарты для остальных измерений были
установлены аналогичным образом.

Метрическая система или Международная система единиц (СИ) основана на семи базовых единицах для семи базовых измерений, независимых друг от друга.
Вот эти измерения и единицы: длина (метр), масса (килограмм), время (секунда),
электрический ток (ампер), термодинамическая температура (кельвин),
количество вещества (моль) и интенсивность излучения (кандела). Все остальные
единицы выводятся на основе базовых.

Все единицы конкретного измерения строятся на основе базовой единицы
путём добавления универсальных метрических префиксов. Таблица метрических
префиксов приведена ниже.

Метрические префиксы просты и очень удобны. Не обязательно понимать
природу единицы, чтобы пересчитать значение из, например, кило-единиц в
мега-единицы. Все метрические префиксы — это степени 10. Наиболее часто
используемые префиксы выделены в таблице.

Кстати, на странице Дроби и проценты
Вы можете легко пересчитать значение из одного метрического префикса в другой.

Даже в странах, где используется метрическая система, большинство
людей знают лишь наиболее употребительные префиксы, такие как «кило»,
«милли», «мега». Эти префиксы выделены в таблице. Остальные префиксы
используются, в основном, в науке.

Как и зачем французы придумали метрическую систему

• Мадхви Рамани
• BBC Travel

12 ноября 2018

Автор фото, PjrTravel / Alamy Stock Photo

Это — одно из важнейших изобретений в истории человечества, которое повлияло почти на все — от инженерного дела до международной торговли и политических систем. Но как начинается история метра?

На фасаде Министерства юстиции в Париже, чуть ниже окна на первом этаже висит мраморная табличка с выгравированным на ней словом MÈTRE.

На большой и шумной Вандомской площади заметить ее почти невозможно. Из всех туристов, которые ходят рядом, я единственная остановилась около нее, чтобы рассмотреть.

Впрочем, эта табличка является одним из последних стандартов метра, которые висели по всему городу более 200 лет назад при введении новой системы измерений.

И это лишь одно из многих мест Парижа, которые повествуют длинную и увлекательную историю создания метрической системы.

«Единицы измерения кажутся вполне обычными, банальными вещами, но обычно именно те вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися, и таят в себе интересные и противоречивые истории», — говорит доктор Кен Олдер, профессор истории из Северо-западного университета и автор книги «Меры всего» о создании метра.

Мы не обращаем на систему измерения внимания, поскольку куда бы мы ни поехали, она практически везде одинакова.

Сегодня метрическая система, созданная во Франции, является официальной системой измерения во всех странах мира, кроме трех: США, Либерии и Мьянмы (Бирмы).

Но и они переходят на метрическую систему в вопросах международной торговли.

Вот представьте себе мир, в котором во время каждой поездки вам пришлось бы конвертировать единицы измерения так, как мы делаем с валютой.

Именно так и было до Французской революции в конце XVIII века, когда единицы мер и весов отличались не только в разных странах, но и на одной территории.

По некоторым оценкам, только в одной дореволюционной Франции существовало более 250 тысяч различных единиц измерений.

Автор фото, Madhvi Ramani

Підпис до фото,

В дореволюционной Франции использовали минимум 250 тысяч единиц измерения

Все изменила Французская революция. В течение бурного десятилетия 1789-1799 годов революционеры не только пытались изменить политический строй, отняв власть у монархии и церкви, но и коренным образом реформировать общество, отказавшись от старых традиций и привычек.

С этой целью они представили в 1793 году республиканский календарь, состоящий из 10-часовых дней со 100 минутами в час и 100 секундами в минуте.

Таким образом они пытались убрать влияние церкви на календарь, усложнив католикам отслеживание воскресений и религиозных праздников, но это также соответствовало переходу на десятичную систему, которую ввело новое правительство.

Но хотя десятичная система в календаре не прижилась, она легла в основу единиц измерения метра и килограмма, которыми мы пользуемся до сих пор.

Придумать новую систему измерения поручили лучшим мыслителям эпохи Просвещения. Они стремились создать унифицированный набор мер, который основывался бы не на местных традициях, а на рациональности.

Таким образом было принято, что в основе новой единицы измерения должны лежать исключительно законы природы.

Длина метра должна равняться одной десятимиллионной расстояния от Северного полюса до экватора, то есть от длины парижского меридиана.

Автор фото, Madhvi Ramani

Підпис до фото,

Линия парижского меридиана, с помощью которой определили длину метра, проходит через Парижскую обсерваторию

Этот меридиан проходит через здание Парижской обсерватории в 14-м округе и обозначен латунной полоской, заложенной в белый мраморный пол в специальном Зале меридиана или Комнате Кассини.

Хотя Парижская обсерватория сейчас для общественности закрыта, линию меридиана можно проследить через весь город, следуя за маленькими бронзовыми медальонами на мостовой с буквами ARAGO.

Их в 1994 году установил нидерландский художник Ян Диббетс в честь французского астронома Араго точно в том месте, где проходил парижский меридиан.

В 1792 году два астронома отправились из Парижа, чтобы измерить меридиан. Жан-Батист Жозеф Деламбр поехал на север в Дюнкерк, а Пьер Мешен — на юг в Барселону.

С помощью новейшего оборудования и геодезического метода триангуляции, они измерили дугу меридиана между этими географическими точками, расположенными на уровне моря.

После этого, продлив дугу до эллипса, они должны были имели измерить расстояние между Северным полюсом и экватором и снова встретиться в Париже через год, получив таким образом новый стандарт измерения.

Экспедиция, однако, продолжалась семь лет.

Как рассказывает доктор Олдер в своем исследовании, измерение меридиана во времена больших политических и социальных потрясений оказалось поистине героическим делом.

Двух астрономов часто встречали с подозрением и враждой; они нередко впадали в немилость правительств и даже получили травмы во время работы. Ведь им приходилось взбираться на высокие точки, например, на верхушку церкви.

Пантеон, который Людовик XV задумывал как храм, стал главной геодезической станцией Парижа. С его купола Деламбр проводил тригонометрическую съемку всех точек города.

Автор фото, pocholo / Alamy Stock Photo

Підпис до фото,

Когда-то в парижском Пантеоне хранились единицы измерения, присланные из разных уголков Франции

Позже храм превратили в усыпальницу великих людей и героев Республики, например, Вольтера, Рене Декарта и Виктора Гюго.

Но во времена Деламбра он выполнял функцию и мавзолея другого типа. В нем находился склад для старых грузил и других стандартов измерения, присланных из всех городов Франции в ожидании новой системы.

Впрочем, несмотря на техническое мастерство и тяжелый труд, который был вложен в создание метрической системы, никто не спешил ею пользоваться.

Люди не желали отказываться от старых способов измерения, поскольку они были неразрывно связаны с местными ритуалами, обычаями и экономикой.

Например, ель, мера длины ткани, равен ширине местных ткацких станков, а угодья измеряли в днях, за которые крестьянин мог обработать эту землю.

Власть Парижа так разозлило сопротивление народа, что они отправляли на рынки полицейских инспекторов, которые силой внедряли новую систему.

В конце концов, в 1812 году Наполеон отказался от метрической системы. Хотя ее все еще преподавали в школе, он позволил людям пользоваться теми единицами измерения, которыми им было удобно.

Возобновили метрическую систему в 1840 году. По словам доктора Олдер, «прошло почти столетие, прежде чем ее приняли все французы».

Со стороны государства это было не только упорством. Во Франции быстрым темпом шла индустриальная революция.

Карты должны были быть точными для военных целей, а в 1851 году состоялась первая Всемирная выставка, на которой страны представили свои достижения в области промышленности и науки.

Автор фото, robertharding / Alamy Stock Photo

Підпис до фото,

Метрическая система была необходима для сравнения промышленных и научных достижений на всемирных выставках, например, вот как высота Эйфелевой башни

Конечно, устроить все это было бы сложнее без простой и унифицированной системы измерения.

Например, Эйфелеву башню возвели в 1889 году для Всемирной выставки в Париже. 324 метра высотой, она была на тот момент самым высоким в ​​мире сооружением.

Все это впоследствии привело к созданию одного из старейших на сегодня институтов мира — Международного бюро мер и весов.

Изначально созданное для хранения международных стандартов, Бюро способствует унификации единиц измерения: метра, килограмма, секунды, ампера, кельвина, моля и канделы.

Здесь также сохраняется главный эталон метра, тщательно откалиброванные копии которого были отправлены в разные столицы мира.

В 1960-е годы Бюро сделало новое, более точное определение метра через скорость света, поскольку свет является физической константой.

И теперь, основанный на универсальных законах физики, метр наконец действительно соответствует законам природы.

Автор фото, Chronicle / Alamy Stock Photo

Підпис до фото,

Международное бюро мер и весов создано с целью унификации единиц измерения в мире

В здании Международного бюро мер и весов в окрестностях Парижа в Севре также хранится эталон килограмма.

Он скрыт под тремя герметичными стеклянными колпаками в подземном хранилище, три ключа от которого хранят три разных человека.

Небольшой металлический цилиндр, изготовленный из сплава платины и иридия, должны также пересмотреть по законам природы, в частности единицы квантовой механики — константы Планка. Процедура состоится в ноябре этого года.

«Создание нового эталона килограмма — очень большая технологическая проблема».

«Ее считают вторым по сложности экспериментом в мире после открытия бозона Хиггса», — объясняет доктор Мартин Милтон, директор Международного бюро мер и весов, который показал мне лабораторию, где проводятся исследования.

Слушая о принципе баланса Киббла и способе, которым массу взвешивают против силы спирали в магнитном поле, я увлекалась современной научной техникой перед собой и усилиями людей, которые работали над проектом с 2005 года и теперь почти приблизились к своей цели.

Автор фото, Madhvi Ramani

Підпис до фото,

В Международном бюро мер и весов также хранится оригинальный эталон килограмма

Как и измерение меридиана в XVIII веке, определение мер до сих пор остается одной из важнейших и самых сложных задач.

Поднявшись выше по холму общественного парка, который обрамляет здание Международного бюро, я посмотрела сверху на Париж, и задумалась обо всех измерениях, которые были сделаны во время строительства города.

Строительная техника, с помощью которой возводили здания, торговля, бушующая на его улицах, точное количество медицинского препарата или излучение для лечения рака в больницах…

Именно создание метра легло в основу нашей современной экономики и впоследствии привело к глобализации.

Он позволил осуществлять высокоточные инженерные операции и продолжает играть важную роль в науке и исследованиях, которые расширяют наше представление о Вселенной.

Правительство утвердило правила написания единиц измерений

Правительство РФ постановлением от 31 октября N879 в соответствии с федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» утвердило положение о единицах величин, допускаемых к применению в РФ.

Установлено, что в России применяются единицы величин Международной системы единиц (СИ), принятые Генеральной конференцией по мерам и весам и рекомендованные к применению Международной организацией законодательной метрологии.

В России допускаются к применению основные единицы СИ, производные единицы СИ и отдельные внесистемные единицы величин. Производные единицы СИ образуются через основные единицы СИ по математическим правилам и определяются как произведение основных единиц СИ в соответствующих степенях. Отдельные производные единицы СИ имеют специальные наименования и обозначения.

В России допускаются к применению кратные и дольные единицы от основных единиц СИ, производных единиц СИ и отдельных внесистемных единиц величин, образованные с помощью десятичных множителей и приставок.

В правовых актах РФ при установлении обязательных требований к величинам, измерениям и показателям соблюдения точности применяется обозначение единиц величин с использованием букв русского алфавита.

В технической документации, в методической, научно-технической и иной документации на продукцию различных видов, а также в научно-технических печатных изданиях применяется международное (с использованием букв латинского или греческого алфавита) или русское обозначение единиц величин. Одновременное применение русских и международных обозначений единиц величин не допускается, за исключением случаев, связанных с разъяснением применения таких единиц.

При указании единиц величин на технических средствах, устройствах и средствах измерений допускается, наряду с русским обозначением единиц величин, применять международное обозначение.

При написании значений величин применяются обозначения единиц величин буквами или специальными знаками. При этом устанавливаются два вида буквенных обозначений — международное обозначение единиц величин и русское обозначение единиц величин.

Буквенные обозначения единиц величин печатаются прямым шрифтом. В обозначениях единиц величин точка не ставится.

Обозначения единиц величин помещаются за числовыми значениями величин в одной строке с ними, без переноса на следующую строку. Числовое значение, представляющее собой дробь с косой чертой, стоящее перед обозначением единицы величины, заключается в скобки. Между числовым значением и обозначением единицы величины ставится пробел. Исключения составляют обозначения единиц величин в виде знака, размещенного над строкой, перед которым пробел не ставится.

При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы величины указывается после последней цифры. Между числовым значением и буквенным обозначением единицы величины ставится пробел.

При указании значений величин с предельными отклонениями значение величин и их предельные отклонения заключаются в скобки, а обозначения единиц величин помешаются за скобками или обозначения единиц величин ставятся и за числовым значением величины, и за ее предельным отклонением.

При обозначении единиц величин в пояснениях обозначений величин к формулам не допускается обозначение единиц величин в одной строке с формулами, выражающими зависимости между величинами или между их числовыми значениями, представленными в буквенной форме.

Буквенные обозначения единиц величин, входящих в произведение единиц величин, отделяются точкой на средней линии. Не допускается использование для обозначения произведения единиц величин символа «х».

Допускается отделение буквенных обозначений единиц величин, входящих в произведение, пробелами.

В буквенных обозначениях отношений единиц величин в качестве знака деления используется только одна косая или горизонтальная черта. Допускается применение буквенного обозначения единицы величины в виде произведения обозначений единиц величин, возведенных в степень /положительную или отрицательную/. Если для одной из единиц величин, входящих в отношение, установлено буквенное обозначение в виде отрицательной степени, косая или горизонтальная черта не применяется.

При применении косой черты буквенное обозначение единиц величин в числителе и знаменателе помещается в строку, а произведение обозначений единиц величин в знаменателе заключается в скобки.

При указании производной единицы СИ, состоящей из двух и более единиц величин, не допускается комбинирование буквенного обозначения и наименования единиц величин (для одних единиц величин указывать обозначения, а для других – наименования).

Обозначения производных единиц СИ, не имеющих специальных наименований, должны содержать минимальное число обозначений единиц величин со специальными наименованиями и основных единиц СИ с возможно более низкими показателями степени.

При указании диапазона числовых значений величины, выраженного в одних и тех же единицах величин, обозначение единицы величины указывается за последним числовым значением диапазона.

единиц измерения | Безграничная химия

Стандартные единицы (единицы СИ)

Международная система единиц (сокращенно SI ) — это метрическая система, используемая в науке, промышленности и медицине.

Цели обучения

Распознавать единицы СИ и их важность для измерения

Основные выводы

Ключевые моменты

• Каждая область науки включает в себя проведение измерений, понимание их и передачу их другим. Другими словами, мы все должны говорить на одном базовом языке.
• Система СИ, также называемая метрической системой, используется во всем мире.
• В системе СИ семь основных единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (ы), кельвин (K), ампер (A), моль (моль) и кандела. (компакт диск).

Ключевые термины

• Система СИ : серия единиц, которая принята и используется во всем научном мире.

Потребность в общем языке

Каждая область науки включает в себя проведение измерений, понимание их и передачу их другим.Другими словами, мы все должны говорить на одном базовом языке. Независимо от того, являетесь ли вы химиком, физиком, биологом, инженером или даже врачом, вам нужен последовательный способ передачи информации о размере, массе, форме, температуре, времени, количестве, энергии, мощности и скорости.

Рассмотрите экран, на котором вы сейчас читаете этот текст. Это может быть ЖК-экран, состоящий из жидких кристаллов. Химик, разрабатывающий конкретный состав жидкого кристалла, должен осмысленно передавать информацию инженеру, чтобы инженер знал, как его производить.Инженер, в свою очередь, должен иметь возможность общаться с другими инженерами, физиками и химиками для проектирования печатных плат, экранов дисплеев и электронных интерфейсов остальной части компьютера. Если все эти люди не говорят на одном языке, предприятие никогда не сдвинется с мертвой точки.

Международная система единиц (сокращенно SI, от французского Système international d’unités) — это метрическая система, используемая в науке, промышленности и медицине . В зависимости от вашего возраста и географического положения вы, возможно, хорошо знакомы с «имперской» системой, которая включает такие единицы измерения, как галлоны, футы, мили и фунты.Имперская система используется для «повседневных» измерений в нескольких местах, например в США. Но в большинстве стран мира (включая Европу) и во всех научных кругах широко используется система СИ.

Научные единицы СИ и метрические единицы: Г-н Кози преподает научные единицы системы СИ, метрической системы и системы СКГ. Мистер Кози также разделяет основные префиксы и их значения. Научные измерения основаны на метрической системе, поэтому важно знать основные метрические единицы и префиксы.

Единиц системы СИ

В системе СИ семь основных единиц:

• килограмм (кг), для массы
• секунды, за время
• кельвин (K), для температуры
• Ампер (А), для электрического тока
• моль (моль) на количество вещества
• кандела (кд), для силы света
• метр (м), на расстояние

Семь единиц СИ : На этом рисунке показаны основные единицы СИ и комбинации, которые приводят к более сложным единицам измерения.

Должно быть очевидно, что переход в современность значительно улучшил условия измерения для каждой базовой единицы в системе СИ, сделав измерение, например, силы света источника света стандартным измерением в каждой лаборатории в Мир. Источник света, рассчитанный на 20 кд, будет одинаковым независимо от того, произведен ли он в Соединенных Штатах, в Великобритании или где-либо еще. Использование системы SI предоставляет всем ученым и инженерам общий язык измерений.

История системы SI

У единиц измерения СИ интересная история. Со временем они были усовершенствованы для ясности и простоты.

• Метр (м) или метр изначально определялся как 1/10 000 000 расстояния от экватора Земли до Северного полюса, измеренного на окружности, проходящей через Париж. Говоря современным языком, он определяется как расстояние, проходимое светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 секунды.
• Килограмм (кг) изначально определялся как масса литра (т. Е.е., одной тысячной кубометра). {12} [/ латекс] Герц и который имеет интенсивность излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.

Префиксы единиц СИ

Основные единицы СИ могут быть выражены как доли или кратные основным единицам с помощью набора простых префиксов.

Цели обучения

Преобразование единиц СИ

Основные выводы

Ключевые моменты

• Набор приставок прост и удобен в использовании.
• Префиксы нельзя комбинировать.
• Набор приставок универсальный.

Ключевые термины

• префикс : одна или несколько букв или слогов, добавленных в начало слова, чтобы изменить его значение; например, килограмм можно добавить к грамму, чтобы получить килограмм
• фракция : часть целого, особенно сравнительно небольшая часть

Префиксы единиц СИ

Теперь, когда мы знаем о системе СИ и о том, что она предоставляет ученым и инженерам, мы можем изучить некоторые аспекты реальных измерений.В системе СИ используется стандартная система префиксов к основным единицам, которая позволяет им быть более релевантными и описывать относительную величину.

Например, читая о химической кинетике, вы можете встретить термины «мс» или «нс», означающие «миллисекунда» и «наносекунда» соответственно. Как только вы привыкнете к практике использования префиксов, вы сразу поймете, что миллисекунда составляет 1/1000 одной секунды и в 1 миллион раз больше, чем наносекунда, что составляет 1/1000000000 одной секунды или 10 ^-9 секунд.

Кратко просмотрите основные единицы СИ, прежде чем изучать префиксы.

Допускается 20 префиксов. Префикс может использоваться для обозначения кратных оригинальной единицы или частей исходной единицы. Например, кило- обозначает число, кратное тысяче, так что в километре одна тысяча метров. Милли — обозначает тысячную; следовательно, в метре одна тысяча миллиметров.

Префиксы для единиц СИ : Префиксы переопределяют измерение как кратное или дробное от основной единицы.

Имейте в виду, что префиксы нельзя комбинировать.Таким образом, миллионная доля метра — это микрометра , а не миллимиллиметр, а миллионная доля килограмма — это миллиграмма , а не микрокилограмм.

В более раннем использовании микрон (измерение, часто встречающееся в физике и технике) совпадает с микрометром, 10 ^-6 метров. Другая старая форма использования, миллимикрон, составляет одну тысячную микрометра, или одну тысячную от 10 ^-6 метров, или 10 ^-9 метров, теперь называемых нанометром. Хотя эти старые термины не используются широко, они часто встречаются в старых публикациях, и знание их современных эквивалентов является преимуществом.

Объем и плотность

Плотность и объем — два общих измерения в химии.

Цели обучения

Опишите взаимосвязь между плотностью и объемом

Основные выводы

Ключевые моменты

• Объем вещества связан с количеством вещества, присутствующего при определенной температуре и давлении.
• Объем вещества можно измерить в мерной посуде, такой как мерная колба и мерный цилиндр.
• Плотность указывает, сколько вещества занимает определенный объем при определенной температуре и давлении. Плотность вещества может использоваться для определения вещества.
• Вода необычна, потому что когда вода замерзает, ее твердая форма (лед) менее плотная, чем жидкая вода, и поэтому плавает поверх жидкой воды.

Ключевые термины

• объем : Единица трехмерной меры пространства, которая включает длину, ширину и высоту. Он измеряется в кубических сантиметрах в метрических единицах.
• плотность : Мера количества вещества, содержащегося в данном объеме.

Объем и плотность

Свойства материала можно описать разными способами. Любое количество любого вещества будет иметь объем. Если у вас есть две емкости с водой разного размера, каждая из них вмещает разное количество или объем воды. Единица измерения объема — это единица, производная от единицы длины в системе СИ, а не фундаментальное измерение в системе СИ.

Если две пробы воды имеют разные объемы, они все равно имеют общее измерение: плотность. Плотность — это еще одно измерение, производное от основных единиц СИ. Плотность материала определяется как его масса на единицу объема. В этом примере каждый объем воды отличается и, следовательно, имеет определенную и уникальную массу. Масса воды выражается в граммах (г) или килограммах (кг), а объем измеряется в литрах (л), кубических сантиметрах (см ³ ) или миллилитрах (мл). Плотность рассчитывается путем деления массы на объем, поэтому плотность измеряется в единицах массы / объема, часто г / мл.Если обе пробы воды имеют одинаковую температуру, их плотности должны быть одинаковыми, независимо от объема пробы.

Измерительные инструменты

Мерная чашка : Мерная чашка — это обычная домашняя утварь, используемая для измерения объемов жидкостей.

Если вы когда-либо готовили на кухне, вы, вероятно, видели какую-то мерную чашку, которая позволяет пользователю измерять объемы жидкости с разумной точностью. Мерная чашка показывает объем жидкости в стандартных единицах СИ — литрах и миллилитрах.Большинство американских мерных стаканчиков также измеряют жидкость в более старой системе, состоящей из стаканов и унций.

Мерная посуда

Ученые, работающие в лаборатории, должны быть знакомы с типичной лабораторной посудой, которую часто называют мерной стеклянной посудой. Это могут быть химические стаканы, мерная колба, колба Эрленмейера и градуированный цилиндр. Каждый из этих контейнеров используется в лабораторных условиях для измерения объемов жидкости в различных целях.

Лабораторная мерная посуда : Посуда, такая как эти химические стаканы, обычно используется в лабораторных условиях для удобного измерения и разделения различных объемов жидкостей.

Плотность воды

Различные вещества имеют разную плотность, поэтому плотность часто используется как метод идентификации материала. Сравнение плотностей двух материалов также может предсказать, как вещества будут взаимодействовать. Вода используется в качестве общего стандарта для веществ, и ее плотность составляет 1000 кг / м. ³ при стандартной температуре и давлении (называемых STP).

Использование воды в качестве сравнения плотности

Когда объект помещается в воду, его относительная плотность определяет, плавает он или тонет.Если объект имеет меньшую плотность, чем вода, он всплывет на поверхность воды. Объект с большей плотностью утонет. Например, пробка имеет плотность 240 кг / м ³ , поэтому она будет плавать. Плотность воздуха составляет примерно 1,2 кг / м. ³ , поэтому он сразу поднимается к вершине водяного столба. Металлы натрий (970 кг / м ³ ) и калий (860 кг / м ³ ) будут плавать на воде, а свинец (11340 кг / м ³ ) тонуть.

Плотность: История Архимеда и золотой короны: Изготовлена ​​ли корона из чистого золота? Древнегреческий король должен знать, обманул ли его ювелир.Он вызывает Архимеда, который решает использовать плотность для определения металла. Но как он может определить объем короны?

Жидкости имеют тенденцию образовывать слои при добавлении в воду. Глицерин сахарного спирта (1261 кг / м ³ ) погружается в воду и образует отдельный слой, пока он не будет тщательно перемешан (глицерин растворим в воде). Растительное масло (прибл. 900 кг / м ³ ) будет плавать в воде и, независимо от того, насколько сильно перемешано, всегда будет возвращаться в виде слоя на поверхность воды (масло не растворяется в воде).

Переменная плотность воды

Вода — сложная и уникальная молекула. Даже при постоянном давлении плотность воды будет меняться в зависимости от температуры. Напомним, что тремя основными формами материи являются твердое тело, жидкость и газ (пока не будем рассматривать плазму). Как показывает практика, почти все материалы в твердой или кристаллической форме более плотны, чем в жидкой форме; поместите твердую форму практически любого материала на поверхность его жидкой формы, и она утонет.С другой стороны, вода делает нечто особенное: лед (твердая форма воды) плавает на жидкой воде.

Внимательно посмотрите на соотношение между температурой воды и ее плотностью. Начиная с 100 ° C, плотность воды неуклонно увеличивается до 4 ° C. В этот момент тенденция плотности меняется на противоположную. При 0 ° C вода замерзает до льда и плавает.

В этой таблице перечислены плотности воды при различных температурах и постоянном давлении.

Последствия этого простого факта огромны: когда озеро замерзает, ледяная корка на поверхности изолирует жидкость внизу от замерзания, в то же время позволяя более холодной воде (с температурой прибл. 4 ° C и высокой плотности) опуститься на дно. Если бы лед не плавал, он бы опустился на дно, позволяя образоваться и утонуть большему количеству льда, пока озеро не замерзнет! Аквалангисты и пловцы часто сталкиваются с этими градиентами температуры воды, и они могут даже столкнуться со слоем воды на самом дне озера с температурой примерно 4 ° C. Это примерно так же холодно, как и на дне озера; как только вода становится холоднее, жидкая вода становится менее плотной и поднимается вверх.

Слои воды в зимнем озере : В зимние месяцы сезонного климата самая теплая вода в большинстве озер и рек имеет температуру всего 4 ° C.Эта вода с температурой 4 ° C имеет самую высокую плотность и опускается на дно озера. По мере того, как вода становится холоднее (<4 ° C), она становится менее плотной и поднимается, образуя лед на поверхности озера. В результате в зимние месяцы в озерах и реках всегда присутствует жидкая вода. Это уникальное свойство воды позволяет животным и растениям выживать под замерзшим озером или зимой, гарантируя, что всю пресноводную жизнь не вымирают каждую зиму.

Температура

Способность точно измерять температуру была крупным научным достижением, позволившим получить абсолютные числа для наблюдаемого явления.

Цели обучения

Укажите основные достижения в истории измерения температуры

Основные выводы

Ключевые моменты

• Измерение температуры точное и воспроизводимое.
• Измерение температуры должно соответствовать принятым стандартам.
• Температуру можно откалибровать по нескольким шкалам, включая Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.
• Преобразование между различными температурными шкалами легко выполняется с помощью уравнений преобразования.
• Кинетическая энергия возникает в результате движения атомов и молекул. Постулируется, что при абсолютном 0 движения и, следовательно, кинетической энергии нет.

Ключевые термины

• температура : Мера холода или тепла, часто измеряемая термометром.
• кельвин : Единица измерения температуры. Это одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).
• Фаренгейт : единица измерения температуры, наиболее часто используемая в США.
• Цельсия : шкала и единица измерения температуры, где 0 ° C — точка замерзания воды. Также известен как стоградусный.
• Цельсия : шкала и единица измерения температуры, где 0 ° C — точка замерзания воды. Также известен как стоградусный.

Насколько жарко было прошлым летом? Будет ли на следующей неделе достаточно холодно для катания на лыжах? Каждый из этих вопросов требует количественной оценки рутинного опыта. Говорим ли мы о погоде, готовим еду или проводим научный эксперимент, нам нужно знать, насколько что-то жарко или насколько холодно.Чтобы знать это, нужно уметь поставить какое-то точное число на концепцию. Хотя измерению температуры (термометрии) посвящена целая область исследований, в этом разделе основное внимание уделяется фундаментальным измерениям температуры.

Среднемесячная температура : Температура позволяет нам точно измерять и сравнивать климат в разных частях мира.

История измерения температуры

Для людей в 21 веке измерение температуры — это быстро и легко.Однако тысячи лет назад все было иначе. Явления, связанные с температурой, наблюдались всегда. Снег падал и собирался в холодную погоду, а весной таял в жидкую воду. Когда воздух был теплым, жидкая вода падала дождем. Лед растаял, когда его поставили рядом с источником тепла, а вода полностью выкипела из кастрюли на раскаленной плите. Однако это все качественные наблюдения. Они не производят числа: они не говорят нам, что вода замерзает при 0 ° C или кипит при 100 ° C.Все, что мы узнаем из наблюдений, — это то, что тепло и холод что-то делают с водой или что вода ведет себя по-разному, когда она нагревается или охлаждается.

В 16 ^-м и 17 ^-м веках ученые усовершенствовали наблюдения и эксперименты византийцев и греков, чтобы создать элементарные устройства, определяющие количество «тепла» или «холода» в воздухе. Созданные ими устройства назывались термоскопами. Эти основные измерительные инструменты использовали расширение и сжатие воздуха и воды при нагревании и охлаждении.

Идея была замечательной, но у термоскопов не было числовой шкалы. Термоскоп не смог ответить на вопрос: «Насколько сегодня жарко?» с числом, но он может дать относительное измерение. Термоскоп часто представлял собой простую трубку с газом над жидкостью. Термоскопы также служили барометрами (которые измеряют давление). Это затрудняло их использование в качестве термометров, но они реагировали как на давление, так и на температуру. Даже когда первые термометры имели числовую шкалу, они не были стандартизированы.

На заре 18 ^{-го и} века произошли большие изменения в термометрах благодаря работам Исаака Ньютона, Андерса Цельсия и Даниэля Фаренгейта.

• Исаак Ньютон предложил термометр со шкалой 12 градусов между точками замерзания и кипения воды.
• Fahrenheit работал с трубками, заполненными ртутью, которая имеет очень высокий коэффициент теплового расширения. Это, в сочетании с качеством и точностью работы Фаренгейта, привело к гораздо большей чувствительности, и его термометр был стандартизирован для раствора солевого раствора и принят повсеместно, а шкала Фаренгейта была названа в его честь.
• Андерс Цельсий предложил шкалу в 100 градусов для разницы между замерзанием и кипением воды, и после нескольких незначительных корректировок система Цельсия, или Цельсия, также получила широкое распространение.

Термометр, откалиброванный с помощью шкалы Цельсия : Цельсий — это шкала и единица измерения температуры, где 0 ° C — точка замерзания воды. Наша способность точно измерять температуру позволяет нам измерять погоду, точно готовить пищу или проводить научный эксперимент.

Дальнейшие достижения привели к созданию термометров более быстрого действия, которые нашли применение в медицине и химии. Ранние термометры не записывали и не удерживали температуру, которую они измеряли: если вы удалите термометр от измеряемого вещества, его показания изменится. Ученые изобрели новые термометры, которые сохраняли бы свои показания, по крайней мере, в течение ограниченного периода времени, чтобы уменьшить ошибки измерения и упростить регистрацию температуры. Также были разработаны циферблатные термометры с использованием биметаллических лент.Биметаллические полосы сделаны из двух разнородных металлов, соединенных вместе, причем каждый металл имеет свой коэффициент теплового расширения. При нагревании или охлаждении два металла расширяются или сжимаются с разной скоростью, вызывая изгиб или искривление полосы. Этот изгиб полезен как датчик для измерения температуры; он может управлять схемой термостатирования или управлять простым термометром со шкалой.

Абсолютный ноль

Однако, благодаря развитию измерения температуры, один вопрос остался без ответа: «Насколько холодно может быть? Насколько холодно абсолютный 0? »

Тривиальный ответ — «0 градусов», но что именно это означает? Сама температура является мерой средней кинетической энергии вещества.Кинетическая энергия возникает из движения атомов и молекул, и постулируется, что при абсолютном нуле нет движения и, следовательно, кинетической энергии. Следовательно, температура должна быть «абсолютной 0».

Остается вопрос: насколько холоднее абсолютный 0, чем 0 ° C?

В 1848 году лорд Кельвин (Уильям Томсон) написал статью под названием «Об абсолютной термометрической шкале» о необходимости поиска термодинамической нулевой температуры. Используя систему Цельсия для измерения градусов, лорд Кельвин вычислил предельную температуру холода, равную -273 ° C.Сегодня это обозначается как 0 K по термодинамической шкале температур Кельвина. Современные методы улучшили измерение до -273,16 ° C.

Типы температурных шкал

Температуру можно измерить и представить множеством различных способов. Основные требования практики включают точность, стандарт, линейность и воспроизводимость. Единица СИ, выбранная из-за ее простоты и связи с термодинамикой, — это кельвин, названный в честь лорда Кельвина. Хотя постепенно она равна шкале Цельсия, температура в градусах Кельвина является истинным представлением кинетической энергии в термодинамическом смысле.Химия и физика требуют многих расчетов, связанных с температурой. Эти расчеты всегда производятся в кельвинах.

Сравнение температурных шкал : Температуры некоторых общих явлений и веществ в разных единицах измерения.

Таблица сравнения температурных шкал иллюстрирует различные температурные шкалы, некоторые из которых больше не используются. Интересно увидеть температуры обычно происходящих событий в этих масштабах и представить себе огромные препятствия, которые были преодолены при развитии современной термометрии.

Преобразование в Кельвин и обратно : Используйте уравнения в этой таблице для расчета температуры с использованием системы измерения Кельвина.

Хотя в большинстве случаев ученые оснащены каким-либо электронным калькулятором, иногда может потребоваться перевод одной шкалы в другую. Таблицы преобразования могут использоваться для преобразования измерения в любую шкалу из любой другой шкалы температур, например, в градусах Кельвина или Цельсия.

Преобразование в градусы Цельсия и обратно : Используйте уравнения в этой таблице, чтобы преобразовать температуры в систему измерения Цельсия.

cgs, mkas, fps, системы единиц СИ

Наука> Физика> Единицы и измерения> Система единиц

Есть как
много единиц, поскольку существуют независимые величины. Мы учитываем длину, массу и
разом три величины, которые не зависят друг от друга. Следовательно, у них есть
три отдельных блока для их измерений. Следовательно, требуется определить
системы единиц.

Система единиц — это совокупность единиц, в которой одни единицы выбраны в качестве основных, а все остальные являются производными от них.Эта система также называется абсолютной системой единиц. В большинстве систем масса, длина и время считаются фундаментальными величинами, а их единицы называются фундаментальными единицами. Ниже приведены некоторые широко используемые системы единиц.

• у.е. система единиц: Единица измерения длины — сантиметр (см). Единица массы — грамм (г). Единица времени — секунда (с)
• м.к. Система единиц : Единицей измерения длины является метр (м).Единица массы — килограмм (кг). Единица времени — секунда (с)
• фут / с. система единиц : Единица измерения длины — фут (фут). Единица массы — фунт (фунт). Единица времени — секунда (с). Эта система больше не используется.

S.I. Система единиц:

В 1960 году Одиннадцатая Генеральная конференция мер и весов ввела Международную систему единиц. Международная организация по стандартизации (ISO) и Международная электрохимическая комиссия одобрили эту систему в 1962 году.В октябре 1971 года была произведена замена метрической системы единиц на новую систему, получившую название Systeme Internationale d’Unites.

Фундаментальный
Квартир:

Кроме того
у этих семи основных единиц есть две дополнительные единицы. Подразделение S.I. для
плоский угол равен радианам (рад), а телесный угол — стерадианам (sd).

Дополнительные блоки :

Эта система единиц является усовершенствованием и расширением традиционной метрической системы.Теперь эта система единиц заменила все другие системы единиц во всех отраслях науки, техники, промышленности и технологий.

Руководство по написанию единиц СИ и их символов:

• Все единицы и их символы должны быть написаны строчными буквами, например сантиметры (см), метр (м), килограмм на метр куб (кг · м ^-3 ).
• Единицы, названные в честь ученых, пишутся не с большой буквы, а с прописной буквы.Таким образом, единица силы записывается как «ньютон» или «Н», а не как «Ньютон». Точно так же единица работы и энергии — джоуль (Дж), единица измерения электрического тока — ампер (А).
• После символа нельзя ставить точку.
• Для записи производной единицы следует использовать индексную нотацию. например, единица измерения скорости должна быть записана как мс-1 вместо м / с.
• Не допускается использование единицы множественного числа или ее символа. Например, 5 ньютонов следует записать как 5 Н, а не как 5 Нс.
• Следует оставлять некоторое пространство между числом и его единицей измерения.

Преимущества системы единиц измерения S.I.:

• Единицы просто выразить
• Эта система использует только одну единицу для одной физической величины. Следовательно, это рациональная система единиц.
• Единицы многих физических величин связаны друг с другом простыми и элементарными соотношениями. Например, 1 ампер = 1 вольт / 1 Ом.
• Это метрическая система единиц. Между единицами одного и того же количества существует десятичная взаимосвязь, и, следовательно, любое малое или большое количество можно выразить как степень 10.т.е. взаимное преобразование очень просто. Например, 1 кг = 1000 г = 10³ г
• Физические величины могут быть выражены с помощью подходящих префиксов.
• джоуль — это единица всех форм энергии и единица работы. Следовательно, он образует связь между механическими и электрическими узлами. Следовательно, S.I. система является рациональной системой, потому что она использует только одну единицу для одной физической величины.
• Эта система образует логическую и взаимосвязанную основу для всех измерений в науке, технике и торговле.
• Все производные единицы могут быть получены путем деления и умножения основных и дополнительных единиц, при этом никакие числовые коэффициенты не вводятся, как в другой системе единиц. Следовательно, система единиц S.I. является целостной системой. Следовательно, система единиц S.I. используется во всем мире.

Общие действия по поиску производной единицы:

• Шаг -1 Напишите формулу для количества, единицы которого должны быть получены.
• Шаг -2 Замените единицы всех величин в одной системе единиц в их основной или стандартной форме.
• Шаг -3 Упростите и получите единицу измерения количества.

Пример: Чтобы найти единицу измерения скорости.

Скорость — это производная величина. Следовательно, его единица является производной единицей.

Скорость определяется как: скорость = смещение / время

S.I. единица скорости = S.I. единица перемещения / S.I. единица.
времени = м / с

Таким образом, единица измерения скорости м / с

Определения основных единиц в S. I. Система:

1 метр:

• Единица измерения длины — метр.Его символ — «м».
• Расстояние, пройденное электромагнитными волнами в вакууме за 1/299 792 458 секунд, называется 1 метром. Знаменатель — это точно известная скорость света в вакууме в м / с.
• Причина использования света в качестве стандарта: длина волны света точно определена с точки зрения электронного перехода в атоме, легко воспроизводима и не зависит от изменения места, времени, температуры, давления и т. Д.

1 килограмм:

• Единица массы — килограмм.Его символ — «кг».
• 1 килограмм определяется как общая масса 5,0188 × 1025 атомов изотопов углерода C12. Или Масса баллона из платино-иридиевого сплава, хранящегося в Международной бирже мер и весов, определяется как 1 килограмм.
• Причина использования платино-иридиевого сплава для цилиндра заключается в том, что он меньше всего подвержен влиянию окружающей среды и времени.

1 секунда:

• Единица времени — секунда. Его символ — «s».
• 1 секунда — это длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующая переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-137.
• Причина использования цезия-137 в качестве стандарта: период колебаний атома цезия-137 используется для определения стандарта времени, потому что период колебаний атома цезия-137 точно определен, легко воспроизводится и является не зависит от изменения места, времени, температуры, давления и т. д.

1 градус Кельвина:

• Единица измерения температуры — градус Кельвина. Его символ — «K».
• 1 градус Кельвина — это часть 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Тройная точка воды — это температура, при которой лед, вода и водяной пар находятся в равновесии.

1 кандела:

• Единица силы света — кандела. Его символ — «cd».
• 1 кандела — сила света в нормальном направлении поверхности площадью 1/600000 м. ² черного тела в точке замерзания платины под давлением 1.01325 × 10 ⁵ Н / м ² .

1 ампер:

• Единицей измерения электрического тока является ампер. Его символ — «А».
• 1 ампер — постоянный ток, который поддерживается в каждом из двух бесконечно длинных прямых параллельных проводников незначительного поперечного сечения, расположенных на расстоянии одного метра друг от друга в вакууме, создает между проводниками силу 2 × 10 ^-7 Н / м.

1 километр:

• Единица измерения количества вещества — киломоль.Его символ — «моль»
• 1 моль — это количество вещества, которое содержит столько же элементарных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов и т. Д.), Сколько атомов содержится в 0,012 кг чистого C12. Количество сущностей в одном моле составляет 6,02252 X 10 ²³ . Он называется номером Авагадро.

1 радиан:

• Единицей измерения плоского угла является радиан. Его символ — «рад»
• Один радиан определяется как угол, образуемый в центре круга дугой, равной по длине радиусу круга.

1 стерадиан:

• Единица телесного угла — стерадиан. Его символ — «sr»
• Один стерадиан определяется как телесный угол, который охватывает поверхность на сфере с площадью, равной квадрату ее радиуса.

Поддержание единообразия стандартов

Международная организация Conference Generale des Poids et Measures или CGPM (Генеральная конференция по весам и мерам) наделена полномочиями определять стандарты и единицы измерения в соответствии с международным соглашением.Он проводит свои собрания, и о любых изменениях в стандартных единицах сообщается в публикациях Конференции.

Индия приняла метрическую систему единиц в 1956 году Парламентским законом «Закон о мерах и весах 1956 года». Функцию производства, поддержания, мониторинга и улучшения стандартов измерений выполняет Национальная физическая лаборатория (NPL), Нью-Дели. Единообразие стандартов поддерживается следующим образом:

• Меры (например, весы и гири), используемые владельцами магазинов, должны быть сертифицированы Департаментом мер и весов местного самоуправления.
• Рабочие стандарты этих местных отделов должны быть откалиброваны по стандартам государственного уровня или любой лаборатории, которая имеет на это право.
• Лаборатории государственного уровня должны калибровать свои стандарты в Национальной физической лаборатории на национальном уровне, что эквивалентно международным стандартам. Таким образом, измерения, произведенные в любой точке мира, связаны с международной системой.

Префиксы, используемые в системе SI:

Примеры использования единиц в числовых задачах

Использование стандартных префиксов, используемых в S.I. Система для выражения следующих величин :

• 10 ⁶ телефонов (1 микрофон)
• 10 ^-6 (1 микрофон)
• 10 ¹² (1 Tcows)
• 10 ^-9 обезьян (1 nmonkeys)
• 10 ^-12 птиц (1 птица)
• 12 × 10 ^-9 собак (12 собак)
• 34 x 10 ³ мальчиков (34 килобоя) Числовые задачи

Предыдущие измерения и их потребности

Следующая тема: Практические единицы, используемые в науке и технологиях

Наука> Физика> Единицы и измерения> Система единиц

Единицы и системы измерений | Руководство по стилю

В этом разделе: Стандартные блоки | Часто используемые единицы | Префиксы для единиц СИ | Общее руководство по единицам СИ | Валюты

Стандартные единицы

Международная система единиц / Le Système International d’Unités (SI) — это стандартная метрическая система измерения. Эта система состоит из основных единиц СИ (базовые единицы, например, метр), производных единиц (например, квадратный метр) и единиц, не относящихся к СИ, которые принимаются для использования в системе СИ (например, минуты).

Обычно используемые единицы

В этой таблице перечислены единицы СИ и другие единицы, которые часто используются в Кокрановских обзорах. Полный список единиц СИ и дополнительную информацию можно получить в Международном бюро мер и весов (BIPM) и в Справочнике NIST по константам, единицам и неопределенности.

Префиксы для единиц СИ

В эту таблицу включены префиксы SI, обычно используемые в Кокрановских обзорах.

Общее руководство по единицам СИ

Единицы

СИ и их производные должны соответствовать стилевым соглашениям, перечисленным ниже.В отличие от большинства сокращений и акронимов, при первом использовании нет необходимости определять полное имя устройства.

Это набор соглашений о стилях из NIST и BIPM (см. Ссылки выше). Кокрановские обзоры могут отклоняться от некоторых стилевых соглашений в связи с характером Кокрановский обзор .
производство; например, Кокрейновские обзоры используют запятые для разделения цифр на группы по три (например, 150 739) вместо тонких фиксированных пробелов (150 739).

Валюты

Валюта выражается с использованием стандартных трехбуквенных кодов (ISO-4217). Чтобы узнать, когда их использовать, см .: Общие сокращения: сокращения валют.

шт.

Шт.

Английская система единиц

Есть несколько систем единиц, каждая из которых содержит единицы для
такие свойства, как длина, объем, вес и время. В английской системе
единицы определяются произвольно.

Метрическая система

Метрическая система основана на основных единицах измерения длины,
объем и масса.

Базовые единицы метрической системы могут быть преобразованы в более подходящие единицы.
для измеряемой величины путем добавления префикса к названию базовой единицы. В
общие префиксы метрики приведены ниже.

Префиксы метрической системы

Основные единицы длины и объема связаны в метрической системе.По определению
литр равен объему куба ровно 10 см в высоту, 10 см в длину и 10 см в ширину.
Поскольку объем этого куба составляет 1000 кубических сантиметров, а в литре содержится 1000
миллилитры, 1 миллилитр эквивалентен 1 кубическому сантиметру.

1 мл = 1 см ³

Базовые единицы объема и веса также связаны. Грамм изначально был определен как
масса 1 мл воды при 4 градусах Цельсия.

1 г = 1 мл H ₂ O при 4 ° C

Масса к массе

Масса — это мера количества вещества в объекте, поэтому масса объекта
постоянно.

Вес — это мера силы притяжения земли, действующей на объект.
Вес объекта непостоянен.

Масса — более фундаментальная величина, чем вес. Не существует английского эквивалента
глагол весить , который можно использовать для описания того, что происходит, когда масса объекта
измеряется. Поэтому вы, вероятно, встретите термины вес и вес
для операций и количеств, которые более точно связаны с термином масса .

Единицы измерения СИ

В 1960 году Международная система единиц была предложена в качестве замены
Метрическая система. Ниже приведены семь основных единиц системы СИ.

Базовые блоки SI

Производные единицы Si

Единицы каждого измерения в системе СИ должны быть выведены
от одного или нескольких из семи базовых блоков.Некоторые из общих производных единиц СИ, используемых в
химии приведены ниже.

Общие производные единицы СИ в химии

Единицы, не относящиеся к системе СИ

Строгое соблюдение единиц СИ потребует изменения направления, например «добавить 250 мл.
воды в стакан емкостью 1 л «до» добавить 0.00025 кубометров воды на 0,001 м ³
контейнер «. Из-за этого ряд единиц, которые не являются строго приемлемыми в
соглашение SI все еще используется. Некоторые из этих единиц, не относящихся к системе СИ, приведены ниже.

Общие единицы, не относящиеся к системе СИ

Преобразование единиц

единиц измерения — базовое управление кухней и общественным питанием

Канадские повара должны чувствовать себя комфортно, работая в трех разных системах измерения.Две из этих систем (американская и британская) тесно связаны, а третья (S.I., чаще называемая метрической) отличается от двух других.

Хотя метрическая система была введена в Канаде несколько лет назад, пищевая промышленность и домашние повара все еще в значительной степени полагаются на оборудование и поваренные книги, импортируемые из Соединенных Штатов. Кроме того, поскольку мы использовали британские единицы измерения в Канаде для продажи жидкостей, некоторые промышленные рецепты будут требовать британских единиц измерения, а не единиц U.С. Жидкие измерения.

Имперские и американские измерительные системы произошли от системы, которая использовалась в Европе до 20 века. Хотя и в британской, и в американской системе используется одна и та же терминология, есть небольшие различия в фактических измерениях, которые вы должны учитывать, особенно для тома .

Самый простой способ работать с тремя системами — использовать разные наборы измерительных устройств: один для метрической системы, один для британской системы и один для U.С. система. В качестве альтернативы у вас может быть один набор устройств, у которых есть измерения для всех трех указанных систем. Американские измерительные приборы можно использовать с небольшими корректировками для британских мер.

Не рекомендуется использовать две системы измерения при приготовлении рецепта. Работа между двумя системами измерения в рецепте может привести к неточностям, которые могут повлиять на вкус, выход, консистенцию и внешний вид конечного продукта. Чтобы гарантировать стабильный и успешный результат, рекомендуется преобразовать рецепт в единую стандартную систему измерения.

Все измерительные системы имеют основные единицы измерения длины, массы (веса), емкости (объема) и температуры. Основные единицы для метрической системы показаны в таблице 1.

Обратите внимание, что после аббревиатуры или символа единицы не ставится точка и что все сокращения представляют собой строчные буквы, за исключением литра, который обычно является прописной L .

В метрической системе основные единицы преобразуются в большие или меньшие единицы измерения с помощью префикса, который несет определенное значение, как показано в таблице 2. Наиболее часто используемые префиксы — это килограммы (к), санти (с) и милли ( м).

Когда вы читаете результат измерения в метрической системе, довольно легко перевести его в ряд основных единиц. Например, 5 кг (пять килограммов) — это то же самое, что 5 × 1000 (значение килограмма) граммов или 5000 граммов.Или 2 мл (два миллилитра) — это то же самое, что 2 × 0,001 (значение милли) литра или 0,002 литра. Этот процесс обсуждается далее в разделе о преобразовании ниже.

Наиболее часто используемые измерения на коммерческих кухнях — это масса (вес), вместимость (объем) и температура.

Основной единицей измерения длины или расстояния в метрической системе является метр. Чаще всего в пищевой промышленности Канады используются сантиметры и миллиметры. Единицы измерения длины в метрической системе показаны в таблице 3.

Основной единицей массы или веса в метрической системе является грамм. Наиболее часто используемые единицы массы или веса, используемые в пищевой промышленности Канады, — это грамм и килограмм. Единицы измерения массы в метрической системе показаны в таблице 4.

Примечание: Определенная метрическая терминология не используется регулярно для облегчения производства и обслуживания. Средний повар или шеф-повар не помнит, сколько граммов в гекто-, дека-, деци- или сантиграмме. Намного практичнее написать и прочитать 100 граммов в рецепте, чем 1 гектограмм.

Основной единицей объема или вместимости является литр.В кулинарии чаще всего используются единицы измерения: литр и миллилитр. Единицы измерения объема в метрической системе показаны в таблице 5.

Иногда вы встретите единицу объема, называемую кубическим измерением (иногда используется для выражения объема твердых веществ или вместимости контейнеров), и единицы будут выражаться как «куб.см» или см. ³ (кубический сантиметр). ). Кубические сантиметры равны миллилитрам.То есть 1 см3 = 1 см ³ = 1 мл

В метрической системе 1 мл (куб. См) воды весит 1 грамм. Мы рассмотрим это позже, когда будем обсуждать разницу между измерением по весу и по объему.

Четыре основных единицы измерения в метрической системе, которые будут изменены

Кредит: CC0 Public Domain

Должностные лица Генеральной конференции мер и весов (CGPM) объявили, что на заседании, которое состоится на следующей неделе, будут пересмотрены четыре основных единицы, используемые в метрической системе.Рассматриваются четыре единицы измерения: ампер, килограмм, моль и кельвин.

В настоящее время килограмм официально определяется как масса цилиндра из платино-иридиевого сплава, помещенного в колпаке во Франции — его убирают из защищенного места каждые 40 лет, чтобы он служил калибровочным инструментом для других гирь. . Но, по словам представителей CGPM, его дни сочтены. Это связано с тем, что 60 стран-членов, составляющих этот орган, будут голосовать за переход к системе, в которой килограмм будет определяться косвенно — с помощью постоянной Планка.

Инструмент, используемый для создания нового базового блока, — это весы Kibble — очень сложная часть оборудования, которая сначала измеряет количество электрического тока, необходимого для создания электромагнитной силы, равной силе, действующей на заданную массу. На втором этапе в игру вступает постоянная Планка. Причиной перехода является ссылка на более стабильную основу измерения и возможность разработки более точных измерительных устройств. Несколько метрологов, участвовавших в голосовании, признали, что большинство людей не поймут произошедшие изменения и не заметят, что они произошли.

Метрическая система является частью Международной системы единиц и в других странах, кроме США, обычно называется СИ. Попытки сделать его более точным предпринимались годами. Например, скорость света была обновлена ​​в 1983 году и теперь определена как 299 792 458 метров в секунду.

Для тех, кто заинтересован в разбирательстве, CGPM будет транслироваться в прямом эфире в Интернете. Официальные лица описали эту встречу как завершение измерений SI на основе объектов.Предыдущие встречи уже привели к обновлению трех других базовых единиц в системе: второй, счетчик и кандела. Если меры будут приняты, изменения вступят в силу в мае следующего года.

CGPM обновляет международную систему мер и весов

Дополнительная информация:
26-е заседание CGPM: 13-16 ноября 2018 г .: www.bipm.org/en/cgpm-2018/

© 2018 Сеть Science X

Ссылка :
Четыре основных единицы измерения в метрической системе будут изменены (9 ноября 2018 г.)
получено 3 апреля 2021 г.
с https: // физ.org / news / 2018-11-base-metric.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Единиц измерения

Меры измерения

Словарь единиц измерения

Для получения информации о конкретном агрегате щелкните первое
буква его названия:

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я

Комментарий и пояснение

Международная система единиц (СИ)

Международная система единиц

Базовые и производные единицы; другие единицы включены (и некоторые не включены).

Определение базовых единиц

Текущие определения секунды, метра, килограмма, ампера, моля, кельвина и канделы, включая те, которые были пересмотрены в ноябре 2018 года.

Производные единицы SI и совместимые единицы измерения SI

22 производных единицы, входящих в систему СИ, и еще 10 единиц, не входящих в систему.

Метрические единицы и префиксы единиц СИ

От йотта- (септиллион) до йокто- (септиллион).

Использование чисел и обозначений единиц измерения в измерениях

Правила СИ для чисел (десятичные маркеры, группировка цифр и т. Д.) и правила СИ для обработки символов единиц.

Долгий путь к SI

Английский Обычный
Меры и вес

Краткое изложение длинной (но увлекательной) истории.

Метрическая система

Новая идея — ей более 200 лет.

CGS и MKS
Единицы

Две соперничающие системы когерентных единиц. Спойлер: МКС побеждает.

Метрическая система
в США

Неправда, что U.С. не смог принять метрическую систему. Что правда?

Прочие интересующие вопросы

римский и «арабский»
Цифры

Как работают римские цифры и как мы получили нашу нынешнюю систему счисления.

Имена крупных
Номера

Бесконечный спор: сколько стоит миллиард?

Правописание
Метрические единицы

Метр? метр? метр? метро? Зависит от вашего языка, но СИ не волнует.

Ссылки на таблицы и весы

Введение в словарь

Американцы, вероятно, используют большее разнообразие единиц измерения
чем кто-либо другой в мире. Пойманный медленным переходом
от обычных до метрических единиц, мы используем увлекательные, а иногда и
разочаровывающая смесь единиц в разговоре об одном и том же. Мы
Измерьте длину забега в метрах, но длину длинного
прыжок в футах и ​​дюймах. Мы говорим о мощности двигателя в
мощность и ее объем в литрах.В той же отправке мы
описать скорость ветра урагана в узлах и его центральное давление
в миллибарах.

Иногда говорят, что Соединенные Штаты — одна из двух или трех стран, которые не приняли метрическую систему. Это грубое искажение истории. С 1875 года Соединенные Штаты подписались на
Международная система весов и
Меры, официальная версия метрической системы. Конгресс неоднократно повторял это обязательство, но не заставлял широкую общественность использовать метрические единицы на всех этапах повседневной жизни.Итак, американцы приняли в качестве метрической системы, они просто не используют во многих случаях.

Метрические единицы образуют так называемую согласованную систему; это означает, что они точно соответствуют друг другу, и их легко преобразовать из одной метрической единицы в другую или объединить единицы для создания новых единиц для различных явлений. Английские обычные единицы
не образуют целостной системы. Отражая их разнообразные корни в
Кельтская, римская, саксонская и норвежская культуры, они часто сбивают с толку
и противоречивый.Есть две системы измерения земли (одна
основанный на дворе, а другой на стержне) и третья система для
расстояния в море. Есть две системы (эвердупуа и тройка) для
гирьки и еще два (из расчета на длинную и короткую тонну) для
большие веса. Американцы используют две системы для объемов (одна для сухой
товаров и один для жидкостей), а британцы используют третий (британский
Императорская мера).

Этот словарь включает:

• все единицы Международной системы
  единиц (СИ);
• многие другие единицы метрической системы, используемые в повседневной жизни или в науке, в настоящее время или недавно;
• различных неметрических научных единиц, таких как астрономические
  единица, электронвольт и парсек;
• все единицы традиционных английских систем, с которыми я столкнулся, которые могут быть определены с разумной точностью;
• выбранные традиционные единицы из других культур, кроме английского;
  и
• определенные термины и обозначения, не являющиеся «единицами измерения»
  измерения «в строгом смысле слова, но которые часто используются
  как если бы они были.

Определение каждой единицы включает коэффициенты пересчета, которые вы можете
используйте для преобразования этой единицы в другие единицы измерения того же понятия. Однако следует сделать предостережение.
В случае традиционных единиц помните, что во многих случаях
«точное» определение более старой единицы (например,
лига или бочка) не была создана до девятнадцатого
век. Было бы неразумно слишком полагаться на эти относительно современные определения, когда
чтение старых работ. Кроме того, многие единицы, которые имеют точное значение
теперь, такие как бочка и галлон, раньше имели различные
специальных значений применительно к конкретным товарам; там
в словаре нет места для всех этих значений.

Надеюсь, словарь окажется для вас полезным и информативным. Предложения (и исправления, если вы обнаружите ошибки) всегда приветствуются и могут быть отправлены в rowlett по адресу email.unc.edu.

Формальности

Автор:

Расс Роулетт
Профессор педагогики на пенсии и адъюнкт-профессор математики
Университет Северной Каролины, г.
Чапел-Хилл.

Авторские права на все материалы в этой папке принадлежат Расс Роулетт и
Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл.Разрешение предоставляется на личное
использование и для использования отдельными учителями при проведении своих собственных занятий. Все
другие права защищены. Вы можете делать ссылки на эту или любую страницу
словарь. Пожалуйста, не копируйте содержимое любой страницы словаря
на другой сайт. Материал на сайте часто обновляется как новый
информация добавляется, поэтому ссылка на сайт, а не его копирование, находится в
наилучшие интересы каждого.

Информация, содержащаяся в словаре, настолько точна, насколько это возможно;
пожалуйста, сообщите мне, если вы найдете что-нибудь
ошибки. Ни автор, ни Университет Северной Каролины не предполагают
любая ответственность за использование информации, представленной на этом веб-сайте. г.
Словарь не предназначен для продвижения какой-либо системы измерения. Это только
цель — предоставить информацию, полезную для всех, кто интересуется данной темой.

24 апреля 2018

.