Obsah
- Srdce metrického systému - metre
- Použitie predpon v metrickej systémovej stupnici
- Jednotky oblasti a objemu sú odvodené z glukomera
- Šesť ďalších základných jednotiek
- Ostatné odvodené jednotky v metrickom systéme
- Metrické Vs. Slovenské meracie systémy - žiadna súťaž!
Ak žijete v Spojených štátoch, môžete sa vám ospravedlniť za to, že máte menej než jasné chápanie metrického systému merania, známeho tiež ako Système Internationale (SI). Spojené štáty sú jednou z iba troch krajín, ktoré stále používajú imperiálny systém, a jeho dodržiavanie britských jednotiek je jediným dôvodom, že systém nie je zastaraný.
Metrický systém, ktorý by ste mohli charakterizovať ako metre, pochádza z Francúzska, ktorého vláda ho prijala v roku 1795. Hoci to trvalo takmer 200 rokov, Briti nakoniec urobili to isté, nasledovali prakticky všetky ostatné krajiny vrátane dvoch najbližších susedov. a najdôležitejší obchodní partneri Spojených štátov, Kanady a Mexika.
Je úžasné, že niektoré z britských jednotiek, ktoré sa v súčasnosti používajú v USA, nie sú ani jednotky prijaté britskou vládou v roku 1824, ale zastarané jednotky, ktoré Briti v tom čase zlikvidovali.
Vedci, obchodníci a vlády uprednostňujú metrický systém z dobrých dôvodov. Napríklad má iba sedem základných jednotiek, z ktorých sú odvodené všetky ostatné. Používa prírastky 10 a nie 12 a základná jednotka, meradlo, je založená na fyzikálnom štandarde, ktorý je možné overiť kdekoľvek.
Srdce metrického systému - metre
Otec metrického systému bol cirkevným vikárom, ktorý žil v Lyone vo Francúzsku v rokoch 1618 až 1694. Gabriel Mouton mal doktorát v teológii, ale bol aj aktívnym vedcom a astronómom. Jeho návrh systému merania založeného na desatinných zlomkoch podporili luminári, ako napríklad fyzik Christiaan Huygens a matematik Gottfried Wilhelm von Leibniz, ktorý študovala Kráľovská spoločnosť. Trvalo však sto rokov, kým vedci vylepšili systém a presvedčili francúzsku vládu, aby ho prijala.
Základnou jednotkou, ktorú navrhol Mouton, bola milliare, ktorá bola definovaná ako jedna sekunda zemepisnej dĺžky na zemskom povrchu pri rovníku. Toto bolo rozdelené delením 10 na také podjednotky, ako je centúria, decúria a virga. Aj keď žiadna z týchto jednotiek sa nakoniec nevyužívala, vedci vzali k srdcu Moutons základnú myšlienku založiť merací systém na geofyzikálnom štandarde.
Keď francúzska vláda prvýkrát prijala metrický systém, vodomer sa stal základnou jednotkou. Slovo pochádza z gréckeho slova Metron, čo znamená „zmerať“ a pôvodne sa definovala ako jedna desaťmilióntina vzdialenosti medzi rovníkom a severným pólom pozdĺž poludníka prechádzajúceho cez Paríž.
Definícia sa v priebehu rokov zmenila a dnes sa definuje ako vzdialenosť, ktorú svetlo prechádza vákuom za presne 1/299792458 sekúnd. Táto definícia je založená na rýchlosti svetla, ktorá je presne 299 792 458 metrov za sekundu.
Použitie predpon v metrickej systémovej stupnici
Metrický systém zaznamenáva všetky merania dĺžky v metroch, zlomkoch metrov alebo násobkoch metrov, čím sa predchádza potrebe viacerých jednotiek, ako sú palce, stopy a míle. V systéme SI má každý prírastok 1 000, ktorý posunie desatinné miesto merania tri miesta doprava alebo doľava, predponu.Okrem toho existujú predpony pre jednu desatinu a stotinu, ako aj pre 10 a 100.
Ak meriate vzdialenosti medzi mestami, nemusíte ich vyjadrovať v tisícoch metrov. Môžete použiť kilometre. Podobne ich vedci, ktorí merajú atómové vzdialenosti, ich nemusia vyjadrovať v milióninách metra. Môžu používať nanometre. Zoznam predpon obsahuje:
Tieto predpony sa používajú v celom meracom systéme. Vzťahujú sa na jednotky hmotnosti (gramy), čas (sekundy), elektrický prúd (ampéry), svietivosť (kandela), teplotu (kelviny) a množstvo látky (moly).
Jednotky oblasti a objemu sú odvodené z glukomera
Keď zmeráte dĺžku, musíte merať v jednej dimenzii. Rozšírte svoje merania na dve dimenzie, aby ste určili plochu, a jednotky budú štvorcové metre. Pridajte tretí rozmer a zmerajte objem v metroch kubických. Tento jednoduchý postup by ste nemohli urobiť pri používaní britských jednotiek, pretože britský systém má rôzne jednotky pre všetky tri množstvá a dokonca má viac ako jednu jednotku dĺžky.
Štvorcové metre nie sú zvlášť užitočné jednotky na meranie malých plôch, ako je napríklad plocha solárneho článku. Pre malé oblasti je obvyklé prevádzať štvorcové metre na štvorcové centimetre. Pre veľké oblasti sú užitočnejšie štvorcové kilometre. Prepočítavacie koeficienty sú 1 meter štvorcový = 104 cm2 = 10 −6 štvorcové kilometre.
Pri meraní objemu v systéme SI sú litre užitočnejšie jednotky ako kubické metre, väčšinou preto, že kubický meter je príliš veľký. Liter je definovaný ako 1 000 kubických centimetrov (nazývaných tiež mililitre), čo ho robí 0,001 kubických metrov.
Šesť ďalších základných jednotiek
Okrem merača metrický systém definuje iba šesť ďalších jednotiek az toho sú odvodené všetky ostatné jednotky. Ostatné jednotky môžu mať názvy, napríklad newton (sila) alebo watt (sila), ale tieto odvodené jednotky možno vždy vyjadriť v základných jednotkách. Šesť základných jednotiek je:
–
Toto je jednotka času. Zvyčajne to vychádzalo z dĺžky dňa, ale teraz, keď vieme, že deň je v skutočnosti menej ako 24 hodín, je potrebná presnejšia definícia. Oficiálna definícia sekundy je teraz založená na vibráciách atómu cézia-133.
–
Jednotkou hmotnosti v systéme, ktorý používa meranie, je kilogram. Pretože sa jedná o 1 000 gramov, nezdá sa, že by to bola základná jednotka, ale gram je užitočný iba pri meraní dĺžky v centimetroch. Systém, ktorý meria v metroch, kilogramoch a sekundách, sa nazýva systém MKS. Ten, ktorý meria v centimetroch, gramoch a sekundách, je systém CGS.
–
Na rozdiel od toho, čo by ste mohli očakávať, teplota sa v systéme SI nemeria na stupnici Celzia, hoci krajiny, ktoré používajú metrický systém, majú tendenciu merať teplotu v stupňoch Celzia. Robia to preto, lebo konverzia je taká jednoduchá. Stupne majú rovnakú veľkosť a teplota 0 stupňov Celzia zodpovedá 273,15 Kelvinov. Ak chcete previesť Celsius na Kelvin, stačí pridať 273.15.
–
Jednotka elektrického prúdu definuje množstvo elektrického náboja prechádzajúceho bodom vo vodiči za jednu sekundu. Je definovaný ako jeden coulomb, čo je 6,441 × 1018 elektrónov za sekundu.
- Toto je miera množstva atómov vo vzorke ktorejkoľvek konkrétnej látky. Jeden mól predstavuje počet atómov vzorky uhlíka-12 v 12 gramoch (0,012 kg).
–
Táto jednotka siaha do dní, keď sviečky poskytovali jediné umelé osvetlenie. Bolo to množstvo osvetlenia, ktoré v jednom steradiánovi poskytuje jedna sviečka, ale moderná definícia je o niečo zložitejšia. Jedna kandela je definovaná ako svietivosť daného zdroja emitujúceho monochromatické svetlo pri frekvencii 5,4 x 1014 Hertz a s žiarivou intenzitou 1/683 wattov na steradián. Stéradián je kruhový prierez gule, ktorá má plochu rovnajúcu sa štvorcu polomeru gule.
Ostatné odvodené jednotky v metrickom systéme
Metrický systém má 22 menovaných jednotiek, ktoré sú odvodené od siedmich základných jednotiek. Väčšina z nich, ale nie všetky, sú pomenovaní poprední vedci, ktorí významne prispeli do oblasti, v ktorej sú jednotky relevantné. Napríklad jednotka sily je pomenovaná po Sirovi Isaacovi Newtonovi, ktorý položil základy mechanike, štúdiu tiel v pokoji a v pohybe. Ďalším príkladom je jednotka elektrickej kapacity, farad, ktorá je pomenovaná po Michealovi Faradayovi, priekopníkovi v štúdiu elektromagnetizmu.
Odvodené jednotky sú nasledujúce:
− 273.15 Svetelný tok lúmen (lm) m2m −2cd = cd Osvetlenie (lx) lux (lx) m2m −4cd = m −2CD Rádioaktívna aktivita becquerel (Bq) s −1 Absorbovaná dávka šedá (Gy) m2s −2 Ekvivalent dávky sievert (Sv) m2s −2 Katalytická aktivita katal (kat) s −1 mol Uhol roviny radián (rad) m m −1 = 1 Plný uhol steradián (sr) m2m −2 = 1
Metrické Vs. Slovenské meracie systémy - žiadna súťaž!
V porovnaní s anglickým systémom, ktorý je hodgepodge jednotiek vytvorených na anglickom trhu, je metrický systém elegantný, presný a založený na univerzálnych fyzikálnych štandardoch.
Je to záhadou, prečo sa anglický systém v Spojených štátoch stále používa, najmä vzhľadom na to, že Kongres v roku 1975 prijal zákon o konverzii metrík na koordináciu rastúceho využívania metrického systému v tejto krajine. Bola zriadená metrická rada a od vládnych agentúr sa vyžadovalo, aby používali metrický systém. Problém je v tom, že konverzia bola pre širokú verejnosť dobrovoľná a väčšina ľudí jednoducho ignorovala predstavenstvo, ktoré sa rozpustilo v roku 1982.
Dalo by sa povedať, že jediným dôvodom pokračujúceho používania anglického systému v Spojených štátoch je sila zvyku. Je to pravdu, že staré návyky umierajú tvrdo, ale vzhľadom na eleganciu metrického systému a skutočnosť, že ho teraz používa celý svet, je nepravdepodobné, že ktokoľvek, kto používa anglický systém, tak bude pokračovať oveľa dlhšie.
Zmena sa môže zdať skľučujúca, ale metrický systém bol navrhnutý vedcami tak, aby sa dal ľahko používať, a to je výhoda, ktorá vyváži tvrdohlavé dodržiavanie tradície.