Sisältö
- Muuntaminen metrijärjestelmän ja englantilaisten järjestelmäyksiköiden välillä
- Kansainvälinen yksikköjärjestelmä
- Mitkä ovat seitsemän mittayksikköä?
- Aika
- Pituus
- Massa
- Aineen määrä
- nykyinen
- Lämpötila
- valo
Metrijärjestelmä ja englantilainen järjestelmä, jota kutsutaan myös imperiaaliseksi mittausjärjestelmäksi, ovat molemmat nykyään yleisiä mittausjärjestelmiä.
Suurin ero imperiumin ja metristen yksiköiden välillä on se, että metriset yksiköt on helpompi muuntaa keskenään, koska nämä muunnokset vaativat vain kertoa tai jakaa voimilla 10. 10 senttimetriä senttimetrissä, 100 senttimetriä metrissä ja 1000 metriä kilometrissä . Muuntaaksesi näiden yksiköiden välillä sinun on siirrettävä vain desimaalin tarkkuudella. Esimerkiksi:
5200 mm = 520 cm = 5,2 m = 0,0052 km
Sama pätee metrisiin massayksiköihin - kilossa on 1 000 grammaa.
Imperiumin yksiköiden muuntaminen on paljon vähemmän yksinkertaista. Otetaan esimerkiksi keisarilliset pituusyksiköt. Jalassa on 12 tuumaa, 3 metriä pihalla ja 1 760 metriä mailia. Muuntamalla 520 jalkaa maileiksi menisi noin:
520 etelä { {jalat}} Bigl ({ etelä {1 {piha}} yläpuolella {1pt} etelä {3 {jalat}} Bigr) Bigl ({1 {mailin} yläpuolella {1pt} sout {1760 {yard}}} Bigr) = 0.0985 {miles}Toinen ero imperialisten ja metristen yksiköiden välillä on missä niitä käytetään yleisesti. Yhdysvalloissa imperiumiyksiköitä käytetään useimpiin päivittäisiin tarkoituksiin, kun taas melkein muualla maailmassa metrijärjestelmäyksiköt ovat yleisempiä.
Muuntaminen metrijärjestelmän ja englantilaisten järjestelmäyksiköiden välillä
Seuraava on luettelo eräistä imperialisen ja metrisen järjestelmän yksiköiden välisistä suhteista:
Kansainvälinen yksikköjärjestelmä
Ero imperiumin ja metristen yksiköiden välillä tulee erityisen merkitykselliseksi puhuttaessa perusyksiköistä. Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI), virallinen mittausjärjestelmä, jota käytetään kaikkialla maailmassa, erityisesti tieteellisissä sovelluksissa, perustuu metrijärjestelmäyksiköihin. Kaikki SI-yksiköt voidaan muodostaa seitsemän perusyksikön yhdistelmällä.
Mitkä ovat seitsemän mittayksikköä?
Olet todennäköisesti perehtynyt viivaimen käyttämiseen pituuden mittaamiseen, sekuntikelloa ajan mittaamiseen tai asteikon massan mittaamiseen, mutta oletko koskaan miettinyt, kuinka tarkkoja nämä laitteet ovat ja kuinka voit olla varma, että kaikki viivaimet, sekuntikellat ja vaa'at mittaavat yhtä hyvin? Ja miten liittyvät yksiköt määritettiin ensiksi?
Jos ajattelee esimerkiksi puista hallitsijaa, sen pituus vaihtelee vähäisesti kosteudesta ja lämpötilasta johtuvan laajenemisen ja supistumisen vuoksi. Itse asiassa kaikkien materiaalien koko vaihtelee hiukan ympäristöolosuhteiden vuoksi, ja ne voivat altistua naarmuille, epäpuhtauksille ja muutoksille ajan myötä. Viime kädessä tarvitaan erittäin tarkkoja tapoja määrittää mittayksiköt, jotta mahdollistamme erittäin tarkat tieteelliset mittaukset.
Kaikki SI-yksiköt voidaan johtaa seitsemästä mittayksiköstä, joista kukin on määritelty perusteellisina tieteellisinä vakioina, kuten seuraavissa kohdissa kuvataan. Huomaa, että sellaista vastaavaa perusmääritelmäjoukkoa ei ole olemassa milläänkään imperialisilla yksiköillä. Imperiumin yksiköt johdetaan pikemminkin SI-yksiköiden yksikkömuunnoksina.
Aika
Alun perin aika mitattiin päivien kuluessa. Lopulta nämä päivät jaettiin 24 tuntiin, tunnit jaettiin 60 minuuttiin ja joka minuutti 60 sekuntiin.
Keskiaikaiseen Eurooppaan rakennetut mekaaniset kellot olivat ensimmäisiä laitteita, jotka tekivät johdonmukaisia ja yhtenäisiä aikamittauksia. Mutta nyt pystymme huomattavasti parempaan tarkkuuteen. SI-aikayksikkö on toinen, ja 1 sekunti määritellään ajaksi, joka kuluu cesium-133-atomin värähtelyyn 9,192,631,770 kertaa.
Pituus
Pituus on lineaarisen etäisyyden mitta. Pituuden SI-yksikkö on mittari, mutta yhden metrin muodollinen määritelmä on muuttunut vuosien mittaan. Alun perin 1 metri määritettiin pituusyksiköksi, joka vastasi 10: tä-7 Pariisin läpi kulkevasta maapallon kvadrantista.
Myöhemmin tehtiin platina-iridium-prototyyppitanko ja jaettiin kopioita, joita verrattiin siihen säännöllisesti. Mutta nyt mittari määritellään valon vakionopeudella vakuumissa, c = 299 792 458 m / s.
Massa
Massa on esineen hitauden mitta tai resistenssi liikkeen muutoksille. SI-massayksikkö on kg. 1 kg on myös virallisesti määritelty eri tavalla vuosien varrella. Alun perin 1 kg vastasi yhtä kuutiometriä desimetriä vettä maksimitiheyden lämpötilassa.
Myöhemmin, kuten mittarillakin, 1 kg määritettiin kansainvälisen prototyypin kilogrammaan, platina-iridiumseoksesta valmistetun sylinterin massaksi. Nyt se määritetään Planckin perusvakiolla, h = 6,62607015 × 10-34 kgm2/ S.
Aineen määrä
Tämä käsite on juuri miltä se kuulostaa. Se on se, kuinka paljon jotain sinulla on - omenoiden lukumäärää puussa tai atomien määrää omenassa. Vaikka saatat odottaa, että SI-yksikkö olisi yksinkertaisesti jonkin numeerinen lukumäärä, se on oikeastaan toinen yksikkö, nimeltään mooli.
1 mooli ainetta sisältää tarkalleen 6,02214076 × 1023 alkuaineita. Tämä luku, joka tunnetaan myös nimellä Avogadros-luku, on tarkalleen yhtä suuri kuin atomien lukumäärä 12 grammassa hiiltä-12, ja se on usein hyvin lähellä nukleonien lukumäärää (protonit plus neutronit) yhdessä grammassa minkä tahansa tyyppistä tavallista ainetta .
nykyinen
Vaikuttaa vaikuttaneelta, että virtaa, pisteen läpi kulkevan latauksen mittaa, pidetään perusyksikkönä itse latauksen sijasta. Mutta syy tähän on, että virtaa oli aiemmin ollut helpompi mitata kuin ladata, ja kaikkien yksiköiden tarkkuus riippuu kyvystämme mitata perusyksiköt tarkasti.
Virran SI-yksikkö on ampeeri. Alun perin yksi ampeeri määritettiin vakiovirraksi, jota vaaditaan kahdelle rinnakkaiselle johtimelle, joiden pituus on ääretön ja merkityksetön poikkileikkaukseltaan ja jotka on sijoitettu 1 metrin välein tyhjiössä voiman 2x10 käyttämiseksi-7 N toisiaan kohti pituusyksikköä kohti. Nyt se on määritelty peruslatauksella e = 1,602176634 × 10–19 C.
Lämpötila
Lämpötila on aineen keskimääräisen energian mitta molekyyliä kohti. Fahrenheitin ja Celsiuksen yksiköitä on käytetty satojen vuosien ajan lämpötilan mittaamiseen. Fahrenheit-asteikolla vesi jäätyy 32 asteessa ja kiehuu 212 asteessa, ja tämä määrittelee asteen lisäykset. Celsius-asteikolla vesi jäätyy 0 asteessa ja kiehuu 100 asteessa.
Fataalinen virhe näissä yksiköissä on kuitenkin se, että ne eivät ala 0: sta. Se tosiasia, että näillä asteikoilla on mahdollista saada negatiivisia lämpötila-arvoja, tekee asioista hämmentäviä, kun ajatellaan, mitä voi tarkoittaa, että jokin on kaksinkertainen kuuma kuin jotain muuta. Mikä on kaksi kertaa niin kuuma kuin 0 astetta?
Lämpötilan SI-yksikkö on Kelvin, jossa 0 Kelvin on määritelty absoluuttiseksi 0, tai kylmin mahdollinen lämpötila voi olla. Kelvin-asteikon lisäyksen koko on sama kuin Celsius-asteikon lisäyksen, ja 0 Kelvin = -273,15 Celsius-astetta. Kelvin määritellään muodollisesti Boltzmann-perusvakion k = 1,380649 × 10 perusteella– 23 J / K.
valo
Valon voimakkuuden perusyksikkö on kynttilä (cd). Tavallinen kynttilä emittoi noin 1 cd. Virallinen, tarkka määritelmä määritellään taajuuden 540 × 10 säteilyn valovoiman perusteella12 Hz.