Unterschied zwischen englischem und metrischem System

Das metrische System und das englische System, auch imperiales Maßsystem genannt, sind heute gebräuchliche Maßsysteme.

Der Hauptunterschied zwischen imperialen und metrischen Einheiten besteht darin, dass metrische Einheiten einfacher umzurechnen sind, da diese Umrechnungen nur eine Multiplikation oder Division mit Zehnerpotenzen erfordern. Es gibt 10 Millimeter in einem Zentimeter, 100 Zentimeter in einem Meter und 1.000 Meter in einem Kilometer. Um zwischen diesen Einheiten umzurechnen, müssen Sie nur die Dezimalstelle verschieben. Beispielsweise:

Gleiches gilt für metrische Masseneinheiten – ein Kilogramm hat 1.000 Gramm.

Die Umrechnung von imperialen Einheiten ist viel weniger einfach. Nehmen Sie zum Beispiel imperiale Längeneinheiten. Es gibt 12 Zoll in einem Fuß, 3 Fuß in einem Yard und 1.760 Yards in einer Meile. Die Umrechnung von 520 Fuß in Meilen würde ungefähr so ​​aussehen:

Ein weiterer Unterschied zwischen imperialen und metrischen Einheiten besteht darin, wo sie häufig verwendet werden. In den Vereinigten Staaten werden imperiale Einheiten für die meisten alltäglichen Zwecke verwendet, während fast überall auf der Welt metrische Systemeinheiten üblicher sind.

Im Folgenden sind einige der Beziehungen zwischen imperialen und metrischen Systemeinheiten aufgeführt:

• 1 Zoll = 2,54 cm
• 1 Fuß = 30,48 cm
• 1 Meile = 1,609 km
• 1 Pfund = 0,454 kg
• 1 Gallone = 3,785 Liter

Der Unterschied zwischen imperialen und metrischen Einheiten wird besonders relevant, wenn es um Basiseinheiten geht. Das Internationale Einheitensystem (SI), das weltweit vor allem in wissenschaftlichen Anwendungen offiziell verwendete Maßsystem, basiert auf den metrischen Systemeinheiten. Alle SI-Einheiten können durch eine Kombination von sieben Basiseinheiten gebildet werden.

Sie sind wahrscheinlich mit der Verwendung eines Lineals zum Messen der Länge, einer Stoppuhr zum Messen der Zeit oder einer Waage zum Messen der Masse vertraut, aber haben Sie Haben Sie sich jemals gefragt, wie genau diese Geräte sind und wie Sie sicher sein können, dass alle Lineale, Stoppuhren und Waagen gleich messen Gut? Und wie wurden die zugehörigen Einheiten überhaupt definiert?

Denkt man zum Beispiel an ein Holzlineal, so unterliegt dieses durch Dehnung und Kontraktion durch Feuchtigkeit und Temperatur geringfügigen Längenschwankungen. Tatsächlich variieren alle Materialien aufgrund der Umgebungsbedingungen leicht in der Größe und unterliegen Kratzern, Verunreinigungen und Veränderungen im Laufe der Zeit. Um äußerst genaue wissenschaftliche Messungen zu ermöglichen, brauchen wir letztendlich präzise Methoden zur Definition von Maßeinheiten.

Alle SI-Einheiten können aus sieben Basismaßeinheiten abgeleitet werden, von denen jede durch grundlegende wissenschaftliche Konstanten definiert wird, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben. Beachten Sie, dass für imperiale Einheiten kein solcher gleichwertiger Satz grundlegender Definitionen existiert. Stattdessen werden imperiale Einheiten als Einheitenumrechnungen von SI-Einheiten abgeleitet.

Ursprünglich wurde die Zeit in Tagen gemessen. Schließlich wurden diese Tage in 24 Stunden, die Stunden in 60 Minuten und jede Minute in 60 Sekunden unterteilt.

Mechanische Uhren, die im mittelalterlichen Europa gebaut wurden, waren einige der ersten Geräte, die konsistente und einheitliche Zeitmessungen ermöglichten. Aber jetzt sind wir zu erheblich mehr Genauigkeit fähig. Die SI-Zeiteinheit ist die Sekunde, und 1 Sekunde ist definiert als die Zeit, die ein Cäsium-133-Atom benötigt, um 9.192.631.770 Mal zu schwingen.

Die Länge ist ein Maß für die lineare Entfernung. Die SI-Einheit für die Länge ist Meter, aber die formale Definition von 1 Meter hat sich im Laufe der Jahre geändert. Ursprünglich wurde 1 Meter als Längeneinheit definiert, die 10. entspricht^-7 des Erdquadranten durch Paris.

Später wurde ein Platin-Iridium-Prototypstab hergestellt und Kopien verteilt, die regelmäßig damit verglichen wurden. Aber jetzt wird das Meter durch die konstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum definiert, c = 299.792.458 m/s.

Masse ist ein Maß für die Trägheit eines Objekts oder den Widerstand gegen Bewegungsänderungen. Die SI-Einheit der Masse ist kg. 1 kg wurde im Laufe der Jahre auch offiziell anders definiert. Ursprünglich entsprach 1 kg 1 Kubikdezimeter Wasser bei der Temperatur maximaler Dichte.

Später wurde ebenso wie beim Meter 1 kg als Masse des International Prototype Kilogramm definiert, einem Zylinder aus Platin-Iridium-Legierung. Jetzt ist sie durch die fundamentale Planck-Konstante definiert, h = 6.62607015 × 10^-34 kgm²/s.

Dieses Konzept ist genau das, wonach es klingt. Es ist, wie viel von etwas Sie haben – die Anzahl der Äpfel an einem Baum oder die Anzahl der Atome in einem Apfel. Während Sie vielleicht erwarten, dass die SI-Einheit einfach die numerische Zählung von etwas ist, ist es tatsächlich eine andere Einheit, die Mol genannt wird.

1 Mol einer Substanz enthält genau 6.02214076 × 10²³ elementare Gegenstände. Diese Zahl, auch als Avogadro-Zahl bekannt, ist genau gleich der Anzahl der Atome in 12 Gramm Kohlenstoff-12, und es ist oft sehr nahe an der Zahl der Nukleonen (Protonen plus Neutronen) in einem Gramm jeder Art von gewöhnlicher Materie.

Es mag widersinnig erscheinen, dass Strom, ein Maß für die Ladungsrate, die durch einen Punkt fließt, als Grundeinheit und nicht als Ladung selbst betrachtet wird. Der Grund dafür ist jedoch, dass Strom früher einfacher zu messen war als das Laden, und die Genauigkeit aller Einheiten beruht auf unserer Fähigkeit, die Basiseinheiten genau zu messen.

Die SI-Einheit für Strom ist Ampere. Ursprünglich wurde ein Ampere als konstanter Strom definiert, der für zwei parallele Leiter von unendliche Länge und vernachlässigbarer Querschnitt im Abstand von 1 Meter im Vakuum platziert, um eine Kraft von 2 ×. auszuüben 10^-7 N aufeinander pro Längeneinheit. Nun ist es definiert durch die Elementarladung e = 1.602176634 × 10 defined^–19 C.

Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Energie pro Molekül in einem Stoff. Die Einheiten Fahrenheit und Celsius werden seit Hunderten von Jahren verwendet, um die Temperatur zu messen. Auf der Fahrenheit-Skala gefriert Wasser bei 32 Grad und siedet bei 212 Grad, und dies definiert die Gradschritte. Auf der Celsius-Skala gefriert Wasser bei 0 Grad und siedet bei 100 Grad.

Der fatale Fehler bei diesen Einheiten ist jedoch, dass sie nicht bei 0 beginnen. Die Tatsache, dass auf diesen Skalen negative Temperaturwerte möglich sind, führt schnell zu Verwirrung, wenn man bedenkt, was es bedeuten kann, wenn etwas doppelt so heiß ist wie etwas anderes. Was ist doppelt so heiß wie 0 Grad?

Die SI-Einheit für Temperatur ist Kelvin, wobei 0 Kelvin als absolute 0 definiert ist, oder die kälteste mögliche Temperatur, die etwas sein kann. Die Größe eines Inkrements auf der Kelvin-Skala ist gleich wie ein Inkrement auf der Celsius-Skala und 0 Kelvin = -273,15 Grad Celsius. Das Kelvin wird formal durch die fundamentale Boltzmann-Konstante k = 1,380649 × 10. definiert^{– 23} J/K.

Die grundlegende Einheit für die Lichtstärke ist die Candela (cd). Eine gewöhnliche Kerze gibt ungefähr 1 cd ab. Die offizielle, genaue Definition erfolgt über die Lichtausbeute einer Strahlung der Frequenz 540 × 10¹² Hz.