Διαφορά μεταξύ αγγλικού και μετρικού συστήματος

Το μετρικό σύστημα και το αγγλικό σύστημα, που ονομάζονται επίσης αυτοκρατορικό σύστημα μετρήσεων, είναι και τα δύο κοινά συστήματα μέτρησης που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Η κύρια διαφορά μεταξύ μονάδων αυτοκρατορίας και μετρικών μονάδων είναι ότι οι μετρικές μονάδες είναι πιο εύκολο να μετατραπούν μεταξύ τους, επειδή αυτές οι μετατροπές απαιτούν μόνο πολλαπλασιασμό ή διαίρεση με δυνάμεις 10. Υπάρχουν 10 χιλιοστά σε ένα εκατοστό, 100 εκατοστά σε ένα μέτρο και 1.000 μέτρα σε ένα χιλιόμετρο. Για μετατροπή μεταξύ αυτών των μονάδων, πρέπει να μετακινήσετε μόνο το δεκαδικό ψηφίο. Για παράδειγμα:

Το ίδιο ισχύει και για μετρικές μονάδες μάζας - υπάρχουν 1.000 γραμμάρια σε χιλιόγραμμο.

Η μετατροπή αυτοκρατορικών μονάδων είναι πολύ λιγότερο απλή. Πάρτε, για παράδειγμα, μονάδες αυτοκρατορικού μήκους. Υπάρχουν 12 ίντσες σε ένα πόδι, 3 πόδια σε μια αυλή και 1.760 ναυπηγεία σε ένα μίλι. Η μετατροπή 520 ποδιών σε μίλια θα ήταν κάτι σαν αυτό:

Μια άλλη διαφορά μεταξύ των αυτοκρατορικών και των μετρικών μονάδων είναι όπου χρησιμοποιούνται συνήθως. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι αυτοκρατορικές μονάδες χρησιμοποιούνται για τους περισσότερους καθημερινούς σκοπούς, ενώ σχεδόν οπουδήποτε αλλού στον κόσμο, οι μονάδες μετρικού συστήματος είναι πιο συχνές.

Το παρακάτω είναι μια λίστα με μερικές από τις σχέσεις μεταξύ μονάδων αυτοκρατορικού και μετρικού συστήματος:

• 1 ίντσα = 2,54 εκ
• 1 πόδια = 30,48 εκ
• 1 μίλι = 1,609 χλμ
• 1 λίβρα = 0,454 κιλά
• 1 γαλόνι = 3,785 L

Η διαφορά μεταξύ των αυτοκρατορικών και των μετρικών μονάδων γίνεται ιδιαίτερα σημαντική όταν μιλάμε για βασικές μονάδες. Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), το επίσημο σύστημα μέτρησης που χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο, ειδικά σε επιστημονικές εφαρμογές, βασίζεται στις μονάδες του μετρικού συστήματος. Όλες οι μονάδες SI μπορούν να σχηματιστούν με συνδυασμό επτά βασικών μονάδων.

Είναι πιθανό να εξοικειωθείτε με τη χρήση ενός χάρακα για τη μέτρηση του μήκους, ενός χρονόμετρου για τη μέτρηση του χρόνου ή μιας κλίμακας για τη μέτρηση της μάζας, αλλά έχετε αναρωτηθήκατε ποτέ πόσο ακριβείς είναι αυτές οι συσκευές και πώς μπορείτε να είστε σίγουροι ότι όλοι οι χάρακες και τα χρονόμετρα και οι ζυγοί μετράνε εξίσου Καλά? Και πώς ορίστηκαν οι σχετικές μονάδες στην πρώτη θέση;

Εάν σκέφτεστε για έναν ξύλινο χάρακα, για παράδειγμα, υπόκειται σε μικρές διακυμάνσεις σε μήκος λόγω διαστολής και συστολής που προκύπτουν από υγρασία και θερμοκρασία. Στην πραγματικότητα, όλα τα υλικά διαφέρουν ελαφρώς σε μέγεθος λόγω περιβαλλοντικών συνθηκών και υπόκεινται σε γρατσουνιές, ακαθαρσίες και αλλαγές με την πάροδο του χρόνου. Τελικά, για να επιτρέψουμε εξαιρετικά ακριβείς επιστημονικές μετρήσεις, χρειαζόμαστε ακριβείς τρόπους για να ορίσουμε μονάδες μέτρησης.

Όλες οι μονάδες SI μπορούν να προέλθουν από επτά βασικές μονάδες μέτρησης, καθεμία από τις οποίες ορίζεται σε όρους θεμελιωδών επιστημονικών σταθερών όπως περιγράφεται στις ακόλουθες ενότητες. Σημειώστε ότι δεν υπάρχει τέτοιο ισοδύναμο σύνολο θεμελιωδών ορισμών για καμία αυτοκρατορική ενότητα. Αντίθετα, οι αυτοκρατορικές μονάδες προέρχονται ως μετατροπές μονάδων από μονάδες SI.

Αρχικά, ο χρόνος μετρήθηκε στο πέρασμα των ημερών. Τελικά αυτές οι μέρες χωρίστηκαν σε 24 ώρες, οι ώρες χωρίστηκαν σε 60 λεπτά και κάθε λεπτό σε 60 δευτερόλεπτα.

Τα μηχανικά ρολόγια που χτίστηκαν στη μεσαιωνική Ευρώπη ήταν μερικές από τις πρώτες συσκευές που έκαναν συνεπείς και ομοιόμορφες μετρήσεις χρόνου. Αλλά τώρα είμαστε σε θέση να έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια. Η μονάδα χρόνου SI είναι η δεύτερη και 1 δευτερόλεπτο ορίζεται ως ο χρόνος που απαιτείται για ένα άτομο καισίου-133 για να ταλαντώσει 9.192.631.770 φορές.

Το μήκος είναι ένα μέτρο γραμμικής απόστασης. Η μονάδα SI για το μήκος είναι ο μετρητής, αλλά ο επίσημος ορισμός του 1 μέτρου έχει αλλάξει με τα χρόνια. Αρχικά, 1 μέτρο ορίστηκε ως η μονάδα μήκους ισοδύναμη με 10^-7 του τεταρτημορίου της Γης που διέρχεται από το Παρίσι.

Αργότερα, δημιουργήθηκε ένα πρωτότυπο ράβδο πλατίνα ιριδίου, και διανεμήθηκαν αντίγραφα που συγκρίνονταν τακτικά με αυτό. Αλλά τώρα ο μετρητής ορίζεται ως η σταθερή ταχύτητα του φωτός σε κενό, c = 299.792.458 m / s.

Η μάζα είναι ένα μέτρο της αδράνειας ενός αντικειμένου ή της αντίστασης σε αλλαγές στην κίνηση. Η μονάδα μάζας SI είναι το kg. Το 1 κιλό έχει επίσης οριστεί επίσημα διαφορετικά με την πάροδο των ετών. Αρχικά 1 κιλό ήταν ίσο με 1 κυβικό εκατοστό νερού στη θερμοκρασία της μέγιστης πυκνότητας.

Αργότερα, όπως και ο μετρητής, 1 κιλό ορίστηκε ως η μάζα του International Prototype Kilogram, ένας κύλινδρος από κράμα πλατίνας ιριδίου. Τώρα ορίζεται με βάση τη σταθερά του θεμελιώδους Planck, h = 6,62607015 × 10^-34 κιλά²/s.

Αυτή η ιδέα είναι ακριβώς όπως ακούγεται. Είναι πόσο κάτι έχετε - ο αριθμός των μήλων σε ένα δέντρο ή ο αριθμός των ατόμων σε ένα μήλο. Αν και θα περίμενε κανείς ότι η μονάδα SI θα ήταν απλώς ο αριθμητικός αριθμός κάτι, είναι στην πραγματικότητα μια άλλη μονάδα που ονομάζεται mole.

1 γραμμομόριο μιας ουσίας περιέχει ακριβώς 6.02214076 × 10²³ στοιχειώδη αντικείμενα. Αυτός ο αριθμός, επίσης γνωστός ως αριθμός Avogadro, είναι ακριβώς ίσος με τον αριθμό ατόμων σε 12 γραμμάρια άνθρακα-12 και Συχνά είναι πολύ κοντά στον αριθμό των νουκλεονίων (πρωτόνια συν νετρόνια) σε ένα γραμμάριο οποιουδήποτε τύπου συνηθισμένης ύλης.

Μπορεί να φαίνεται αντίθετο ότι το ρεύμα, ένα μέτρο του ποσοστού φόρτισης που διέρχεται από ένα σημείο, θεωρείται βασική μονάδα αντί της ίδιας της φόρτισης. Αλλά ο λόγος για αυτό είναι ότι το ρεύμα στο παρελθόν ήταν πιο εύκολο να μετρηθεί από το φορτίο και η ακρίβεια όλων των μονάδων εξαρτάται από την ικανότητά μας να μετράμε με ακρίβεια τις βασικές μονάδες.

Η μονάδα SI για το ρεύμα είναι το αμπέρ. Αρχικά, ένα αμπέρ ορίστηκε ως το σταθερό ρεύμα που απαιτείται για δύο παράλληλους αγωγούς άπειρο μήκος και αμελητέα διατομή τοποθετημένη σε απόσταση 1 μέτρου σε κενό για να ασκήσει δύναμη 2 × 10^-7 N το ένα πάνω στο άλλο ανά μονάδα μήκους. Τώρα ορίζεται με βάση την στοιχειώδη χρέωση e = 1,602176634 × 10^–19 ΝΤΟ.

Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης ενέργειας ανά μόριο σε μια ουσία. Οι μονάδες Fahrenheit και Celsius έχουν χρησιμοποιηθεί για εκατοντάδες χρόνια για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Στην κλίμακα Fahrenheit, το νερό παγώνει στους 32 βαθμούς και βράζει στους 212 βαθμούς, και αυτό καθορίζει τις αυξήσεις του βαθμού. Στην κλίμακα Κελσίου, το νερό παγώνει στους 0 βαθμούς και βράζει στους 100 βαθμούς.

Το μοιραίο ελάττωμα σε αυτές τις μονάδες, ωστόσο, είναι ότι δεν ξεκινούν από το 0. Το γεγονός ότι είναι πιθανό να έχουμε αρνητικές τιμές θερμοκρασίας σε αυτές τις κλίμακες γρήγορα κάνει τα πράγματα να μπερδεύουν όταν σκεφτείτε τι μπορεί να σημαίνει για κάτι να είναι διπλάσιο από ένα άλλο. Τι είναι δύο φορές πιο ζεστό από 0 βαθμούς;

Η μονάδα SI για τη θερμοκρασία είναι το Kelvin, όπου το 0 Kelvin ορίζεται ως απόλυτο 0 ή η ψυχρότερη δυνατή θερμοκρασία μπορεί να είναι κάτι. Το μέγεθος μιας αύξησης στην κλίμακα Kelvin είναι το ίδιο με μια αύξηση στην κλίμακα Κελσίου και 0 Kelvin = -273,15 βαθμούς Κελσίου. Το Kelvin ορίζεται επίσημα με βάση τη θεμελιώδη σταθερά Boltzmann k = 1,380649 × 10^{– 23} Κ / Κ.

Η θεμελιώδης μονάδα για φωτεινή ένταση είναι το candela (cd). Ένα κοινό κερί εκπέμπει περίπου 1 cd. Ο επίσημος, ακριβής ορισμός ορίζεται από την άποψη της φωτεινής αποτελεσματικότητας της ακτινοβολίας συχνότητας 540 × 10¹² Ηζ.