Különbség az angol és a metrikus rendszer között

A metrikus rendszer és az angol rendszer, amelyet birodalmi mérési rendszernek is neveznek, mindkettő általánosan alkalmazott mérőrendszer.

A fő különbség a birodalmi és a metrikus egységek között az, hogy a metrikus egységeket könnyebb átalakítani, mivel ezek a konverziók csak 10-es hatványokkal szorozást vagy elosztást igényelnek. Centiméterben 10 milliméter, méterben 100 centiméter, kilométerben 1000 méter van. Ezen egységek közötti átváltáshoz csak a tizedesjegyet kell mozgatnia. Például:

Ugyanez vonatkozik a metrikus tömegegységekre is - kilogrammonként 1000 gramm van.

A császári egységek konvertálása sokkal kevésbé egyszerű. Vegyük például a birodalmi hosszúság mértékegységeit. 12 hüvelyk egy láb, 3 láb egy udvar és 1760 méter egy mérföld. 520 láb mérföldre konvertálása valami ilyesmit jelentene:

Egy másik különbség a birodalmi és a metrikus egységek között az, hogy hol használják őket. Az Egyesült Államokban a birodalmi egységeket használják a legtöbb mindennapi célra, míg a világ szinte mindenhol másutt a metrikus rendszer egységei gyakoribbak.

Az alábbiakban felsoroljuk a birodalmi és a metrikus rendszeregységek közötti kapcsolatok néhányat:

• 1 hüvelyk = 2,54 cm
• 1 láb = 30,48 cm
• 1 mérföld = 1,609 km
• 1 font = 0,454 kg
• 1 gallon = 3,785 L

A birodalmi és a metrikus egységek közötti különbség különösen akkor válik relevánssá, ha az alapegységekről beszélünk. A Nemzetközi Egységrendszer (SI), az egész világon alkalmazott hivatalos mérési rendszer, különösen a tudományos alkalmazásokban, a metrikus rendszeregységeken alapul. Az összes SI egység hét alapegység kombinációjával hozható létre.

Valószínűleg ismeri a vonalzó használatát a hosszúság mérésére, a stopperóra az idő mérésére vagy a skálát a tömeg mérésére, de van-e már vajon mennyire pontosak ezek az eszközök, és hogyan lehet biztos abban, hogy az összes vonalzó, stopper és mérleg egyformán mér jól? És hogyan határozták meg eleve a kapcsolódó egységeket?

Ha például egy fa vonalzón gondolkodik, akkor annak kisebb hosszváltozásai vannak a nedvességből és a hőmérsékletből adódó tágulás és összehúzódás miatt. Valójában minden anyag mérete kissé eltér a környezeti viszonyok miatt, és idővel karcolásoknak, szennyeződéseknek és változásoknak van kitéve. Végül, a rendkívül pontos tudományos mérések lehetővé tétele érdekében pontos módszerekre van szükségünk a mértékegységek meghatározásához.

Valamennyi SI egység hét mérési alapegységből származtatható, amelyek mindegyikét a következő szakaszokban leírtak szerint meghatározzuk az alapvető tudományos állandók alapján. Vegye figyelembe, hogy egyetlen birodalmi egység esetében sem létezik ekvivalens alapvető definíciókészlet. Inkább a birodalmi egységek származnak egység konverzióként az SI egységekből.

Eredetileg az időt napok múlásával mérték. Végül ezeket a napokat 24 órára bontották, az órákat 60 percre és perceket 60 másodpercre bontották.

A középkori Európában épített mechanikus órák voltak az elsők, amelyek következetes és egységes időmérést végeztek. De most lényegesen nagyobb pontosságra vagyunk képesek. Az SI időegység a második, és 1 másodperc az az idő, amely alatt a cézium-133 atom 9 192 631 770 alkalommal oszcillál.

A hossz a lineáris távolság mértéke. A hossz SI mértékegysége a méter, de az 1 méter hivatalos meghatározása az évek során megváltozott. Eredetileg 1 métert határoztak meg a 10-nek megfelelő hosszúság egységeként^-7 a Föld negyedének Párizson áthaladó része.

Később egy platina irídium prototípus pálcát készítettek, és rendszeresen összehasonlították vele a másolatokat. De most a mérőt a vákuumban mért állandó fénysebesség alapján határoztuk meg, c = 299 792 458 m / s.

A tömeg az objektum tehetetlenségének vagy a mozgás változásával szembeni ellenállásának mértéke. Az SI tömegegysége a kg. 1 kg-ot hivatalosan is másképp határoztak meg az évek során. Eredetileg 1 kg megegyezett 1 köbdeciméter vízzel a maximális sűrűség hőmérsékletén.

Később, ugyanúgy, mint a mérő esetében, 1 kg-ot határoztunk meg a Kilogram Nemzetközi Prototípus, platina irídium ötvözetből készült henger tömegeként. Most a Planck-féle konstans, h = 6,62607015 × 10 alapján határozható meg^-34 kgm²/s.

Ez a koncepció éppen az, aminek hangzik. Ez az, hogy mennyi valamije van - az alma száma egy fán vagy az atomok száma egy almában. Bár számíthat arra, hogy az SI egység egyszerűen valaminek a numerikus száma lesz, valójában egy másik egység, az úgynevezett anyajegy.

1 mol anyag pontosan 6,02214076 × 10 anyagot tartalmaz²³ elemi tételek. Ez a szám, más néven Avogadro száma, pontosan megegyezik az atomok számával 12 gramm szén-12-ben, és gyakran nagyon közel van a nukleonok (protonok és neutronok) számához egy grammban, bármilyen típusú közönséges anyagban.

Ellentmondásnak tűnhet, hogy az áramot, amely egy ponton áthaladó töltés mértékének mértéke, alapvető egységnek tekintik a töltés helyett. De ennek az az oka, hogy az áramot korábban könnyebb volt mérni, mint tölteni, és az összes egység pontossága az alapegységek pontos mérésének képességén alapul.

Az áram SI-egysége az amper. Eredetileg egy amper volt meghatározva, mint a két párhuzamos vezető szükséges állandó áram végtelen hosszúságú és elhanyagolható keresztmetszetű, egymástól 1 méterre vákuumban elhelyezve, 2x erő kifejtésére 10^-7 N egymáson egységnyi hosszonként. Most az e = 1,602176634 × 10 elemi töltés alapján definiáljuk^–19 C.

A hőmérséklet az anyag molekulánként mért átlagos energia mértéke. A hőmérséklet mérésére évszázadok óta alkalmaznak Fahrenheit és Celsius egységeket. A Fahrenheit-skálán a víz 32 fokon fagy, 212 fokon forr, és ez határozza meg a fokozatot. A Celsius-skálán a víz 0 fokon fagy és 100 fokon forr.

Ezeknek az egységeknek az a végzetes hibája, hogy nem 0-nál kezdődnek. Az a tény, hogy ezeken a skálákon negatív hőmérsékleti értékeket lehet beállítani, gyorsan összezavarja a dolgokat, ha figyelembe vesszük, mit jelenthet, ha valami kétszer olyan forró, mint valami más. Mi a kétszer olyan meleg, mint 0 fok?

A hőmérséklet SI mértékegysége a Kelvin, ahol 0 Kelvin definíció szerint abszolút 0, vagy a lehető leghidegebb hőmérséklet lehet. A Kelvin-skála növekményének nagysága megegyezik a Celsius-skála növekedésével, és 0 Kelvin = -273,15 Celsius-fok. A Kelvint formálisan a k = 1,380649 × 10 alapvető Boltzmann-konstans határozza meg^{– 23} J / K.

A fényerősség alapvető egysége a kandela (cd). Egy közös gyertya körülbelül 1 cd-t bocsát ki. A hivatalos, pontos meghatározást az 540 × 10 frekvenciájú sugárzás fényhatásossága határozza meg¹² Hz.