Vsebina
- Srce metričnega sistema - metri
- Uporaba predpone na lestvici metričnega sistema
- Površinske in prostorninske enote izhajajo iz merilnika
- Šest drugih temeljnih enot
- Druge izpeljane enote v metričnem sistemu
- Metric Vs. Angleški merilni sistemi - brez natečaja!
Če živite v Združenih državah Amerike, vam bodo lahko oprostili, da imajo manj jasnega razumevanja metričnega merilnega sistema, znanega tudi kot Système Internationale (SI). Združene države so ena od treh držav, ki še vedno uporabljajo Cesarski sistem, zato je njegovo privrženost britanskim enotam edini razlog, da sistem ni zastarel.
Metrični sistem, ki bi ga lahko označili za merilnike števcev, izvira iz Francije, katere vlada ga je sprejela leta 1795. Čeprav je to trajalo skoraj 200 let, so Britanci na koncu storili enako, sledila pa jim je praktično vsaka druga država, vključno z dvema najbližjima sosedoma in najpomembnejši trgovinski partnerji ZDA, Kanade in Mehike.
Neverjetno je, da nekatere britanske enote, ki so trenutno v uporabi v ZDA, niso niti tiste, ki jih je sprejela britanska vlada leta 1824, ampak so zastarele, ki so jih Britanci takrat zavrgli.
Znanstveniki, trgovci in vlade imajo radi metričnega sistema raje dobre razloge. Na primer, ima le sedem osnovnih enot, iz katerih izhajajo vse druge. Uporablja korake 10 in ne 12, osnovna enota, merilnik, pa temelji na fizičnem standardu, ki ga je mogoče preveriti kjer koli.
Srce metričnega sistema - metri
Oče metričnega sistema je bil cerkveni vikar, ki je od leta 1618 do 1694 živel v Lyonu v Franciji. Gabriel Mouton je imel doktorat iz teologije, bil pa je tudi dejaven znanstvenik in astronom. Njegov predlog merilnega sistema, ki temelji na decimalnih ulomkih, so podprli svetilniki, kot sta fizik Christiaan Huygens in matematik Gottfried Wilhelm von Leibniz, raziskalo pa ga je Kraljevsko društvo. Vendar je trajalo sto let, da so znanstveniki izpopolnili sistem in prepričali francosko vlado, naj ga sprejme.
Temeljna enota, ki jo je predlagal Mouton, je bila milliare, ki je bila na površini Zemlje na ekvatorju definirana kot sekunda dolžine. To je bilo razdeljeno z 10 na take enote kot je centurija, dekurija in virga. Čeprav nobena od teh enot ni bila uporabljena, so znanstveniki vzpostavili Moutonovo osnovno idejo, da bi merilni sistem utemeljili na geofizičnem standardu.
Ko je francoska vlada prvič sprejela metrični sistem, je števec postal osnovna enota. Beseda izvira iz grške besede metron, kar pomeni "meriti", in je bil prvotno opredeljen kot desetmilijonska razdalja med ekvatorjem in Severnim polom vzdolž poldnevnika, ki poteka skozi Pariz.
Opredelitev se je z leti spreminjala in danes je opredeljena tako, da svetloba na daljavo potuje skozi vakuum v natančno 1/299792458 sekundah. Ta opredelitev temelji na hitrosti svetlobe, ki znaša natanko 299.792.458 metrov na sekundo.
Uporaba predpone na lestvici metričnega sistema
Metrični sistem beleži vse meritve dolžine v metrih, delih metrov ali več metrov, s čimer se izognemo potrebi po več enotah, na primer palcih, stopalih in miljah. V sistemu SI ima vsak prirast 1.000, ki pomakne decimalko meritve na tri mesta v desno ali levo, predpono.Poleg tega obstajajo predpone za desetino in stotinko, pa tudi za 10 in 100.
Če merite razdalje med mesti, jih ne izražate v tisoč metrih. Lahko uporabite kilometre. Podobno jih znanstveniki, ki merijo atomske razdalje, ne smejo izraziti v milijardnih metrih metra. Uporabljajo lahko nanometre. Seznam predpone vključuje naslednje:
Te predpone se uporabljajo v celotnem merilnem sistemu. Uporabljajo se za enote mase (grami), čas (sekunde), električni tok (ampere), svetilnost (kandela), temperaturo (kelvini) in količino snovi (moli).
Površinske in prostorninske enote izhajajo iz merilnika
Ko merite dolžino, merite v eni dimenziji. Razširite svoje meritve na dve dimenziji, da določite površino, enote pa bodo kvadratne metre. Dodajte še tretjo dimenzijo in merite prostornino v kubičnih metrih. Tega preprostega napredovanja pri uporabi britanskih enot niste mogli storiti, ker ima britanski sistem različne enote za vse tri količine in ima celo več kot eno enoto dolžine.
Kvadratni metri niso posebej uporabne enote za merjenje majhnih površin, kot je površina sončne celice. Za majhna območja je običajno, da kvadratne metre pretvori v kvadratne centimetre. Za velike površine so kvadratni kilometri bolj uporabni. Faktorji pretvorbe so 1 kvadratni meter = 104 kvadratni centimeter = 10 −6 kvadratnih kilometrov.
Pri merjenju prostornine v sistemu SI so litri bolj uporabne enote kot kubični metri, največkrat zato, ker je kubični meter prevelik za prevoz. Liter je opredeljen kot 1.000 kubičnih centimetrov (ki jih imenujemo tudi mililitri), kar pomeni, da znaša 0,001 kubičnih metrov.
Šest drugih temeljnih enot
Poleg merilnika metrični sistem določa le šest drugih enot, iz njih pa izhajajo vse druge enote. Druge enote imajo lahko imena, kot so newton (sila) ali vat (moč), vendar se te izpeljane enote vedno lahko izrazijo v smislu temeljnih. Šest temeljnih enot je:
–
To je enota za čas. Včasih je temeljila na dolžini dneva, zdaj pa, ko vemo, da je dan dejansko krajši od 24 ur, je potrebna natančnejša opredelitev. Uradna opredelitev sekunde zdaj temelji na vibracijah atoma cezija-133.
–
Enota za maso v sistemu, ki uporablja merjenje merilnika, je kilogram. Ker je to 1000 gramov, se zdi, da ni osnovna enota, vendar je gram uporaben le pri merjenju dolžine v centimetrih. Sistem, ki meri v metrih, kilogramih in sekundah, se imenuje sistem MKS. Tisti, ki meri v centimetrih, gramih in sekundah, je sistem CGS.
–
V nasprotju s tem, kar lahko pričakujete, se temperatura ne meri na Celzijevi lestvici v sistemu SI, čeprav države, ki uporabljajo metrični sistem, ponavadi merijo temperaturo v stopinjah Celzija. To storijo, ker je pretvorba tako preprosta. Stopinje so enake velikosti, temperatura 0 stopinj Celzija pa ustreza 273,15 Kelvinov. Če želite pretvoriti Celzija v Kelvina, samo dodajte 273,15.
–
Enota električnega toka določa količino električnega naboja, ki v eni sekundi preide točko v prevodniku. Opredeljen je kot en coulomb, kar je 6.241 × 1018 elektronov, na sekundo.
- To je merilo količinskega števila atomov v vzorcu katere koli posebne snovi. En mol je število atomov v 12 gramih (0,012 kg) vzorca ogljika-12.
–
Ta enota sega v čase, ko so sveče zagotavljale edino umetno osvetlitev. Šlo je za količino osvetlitve, ki jo v enem steradianu ponuja ena sveča, vendar je sodobna definicija nekoliko bolj zapletena. Ena kandela je opredeljena kot svetlobna jakost določenega vira, ki oddaja monokromatsko svetlobo s frekvenco 5,4 x 1014 Hertz z intenzivnostjo sevanja 1/683 vatov na steradian. Steradian je krožni presek krogle, katere površina je enaka kvadratu polmera krogle.
Druge izpeljane enote v metričnem sistemu
Metrični sistem ima 22 imenovanih enot, ki izhajajo iz sedmih osnovnih. Večina, vendar ne vsi, je imenovanih po uglednih znanstvenikih, ki so pomembno prispevali na področju, na katerem so enote pomembne. Na primer, enota za silo je dobila ime po siru Isaacu Newtonu, ki je postavil temelje za mehaniko, preučevanje teles v mirovanju in v gibanju. Drug primer je enota za električno kapacitivnost, farad, ki je poimenovana po Michealu Faradayju, pionirju v študiji elektromagnetizma.
Izvedene enote so naslednje:
− 273.15 Svetlobni tok lumen (lm) m2m −2cd = cd Osvetlitev (lx) luks (lx) m2m −4cd = m −2cd Radioaktivna aktivnost bequerel (Bq) s −1 Absorbiran odmerek siva (Gy) m2s −2 Ekvivalent odmerka sievert (Sv) m2s −2 Katalitična aktivnost katal (kat) s −1 mol Ravni kot radijan (rad) m m −1 = 1 Trden kot steradian (sr) m2m −2 = 1
Metric Vs. Angleški merilni sistemi - brez natečaja!
V primerjavi z angleškim sistemom, ki je mešanica enot, ustvarjenih na angleškem trgu, je metrični sistem eleganten, natančen in temelji na univerzalnih fizičnih standardih.
Nekaj skrivnosti je, zakaj je angleški sistem še vedno v uporabi v ZDA, zlasti glede na to, da je Kongres leta 1975 sprejel zakon o metrični pretvorbi, da bi koordiniral vse večjo uporabo metričnega sistema v tej državi. Ustanovljen je bil odbor za meritve, vladne agencije pa so morale uporabljati metrični sistem. Težava je v tem, da je bila konverzija prostovoljna za širšo javnost in večina ljudi je preprosto ignorirala odbor, ki se je leta 1982 razpustil.
Lahko bi rekli, da je edini razlog za nadaljnjo uporabo angleškega sistema v ZDA sila navad. Truizem je, da stare navade težko umirajo, a glede na eleganco metričnega sistema in dejstvo, da ga zdaj uporablja ves svet, je malo verjetno, da bi kdo, ki uporablja angleški sistem, to še veliko dlje.
Spremembe se morda zdijo zastrašujoče, toda metrični sistem so znanstveniki zasnovali tako, da je enostaven za uporabo in to je korist, ki odtehta trdovratno držanje tradicije.