英語とメートル法の違い

メートル法と英国法は、インペリアル単位系とも呼ばれ、今日使用されている一般的な単位系です。

インペリアル単位とメートル単位の主な違いは、メートル単位は10の累乗で乗算または除算するだけでよいため、変換が簡単なことです。 1センチメートルに10ミリメートル、1メートルに100センチメートル、1キロメートルに1,000メートルあります。 これらの単位間で変換するには、小数点以下を移動するだけです。 例えば：

同じことがメートル法の質量単位にも当てはまります。1キログラムに1,000グラムあります。

インペリアル単位の変換はそれほど簡単ではありません。 たとえば、帝国の長さの単位を考えてみましょう。 1フィートに12インチ、1ヤードに3フィート、1マイルに1,760ヤードあります。 520フィートをマイルに変換すると、次のようになります。

インペリアル単位とメートル単位のもう1つの違いは、それらが一般的に使用される場所です。 米国では、インペリアル単位がほとんどの日常的な目的で使用されていますが、世界の他のほとんどの地域では、メートル法の単位がより一般的です。

以下は、インペリアルとメートル法の単位間の関係の一部のリストです。

• 1インチ= 2.54 cm
• 1フィート= 30.48 cm
• 1マイル= 1.609 km
• 1ポンド= 0.454 kg
• 1ガロン= 3.785 L

インペリアル単位とメートル単位の違いは、基本単位について話すときに特に関係があります。 国際単位系（SI）は、世界中で、特に科学的なアプリケーションで使用されている公式の測定システムであり、メートル法の単位に基づいています。 すべてのSI単位は、7つの基本単位の組み合わせで形成できます。

定規を使用して長さを測定する、ストップウォッチを使用して時間を測定する、またはスケールを使用して質量を測定することに慣れている可能性がありますが、 これらのデバイスがどれほど正確であるか、そしてすべての定規とストップウォッチとスケールが等しく測定されていることをどのように確認できるか疑問に思ったことはありませんか 上手？ そして、そもそも関連する単位はどのように定義されたのでしょうか。

たとえば、木製の定規について考えると、湿度と温度に起因する伸縮により、長さがわずかに変化する可能性があります。 実際、すべての材料は環境条件によってサイズがわずかに異なり、引っかき傷、不純物、および時間の経過による変化の影響を受けます。 最終的に、非常に正確な科学的測定を可能にするために、測定単位を定義する正確な方法が必要です。

すべてのSI単位は、次のセクションで説明するように、それぞれが基本的な科学定数の観点から定義されている7つの基本測定単位から導出できます。 帝国単位には、そのような同等の基本的な定義のセットが存在しないことに注意してください。 むしろ、インペリアル単位は、SI単位からの単位変換として導出されます。

もともと、時間は日数の経過で測定されていました。 最終的に、これらの日は24時間に分割され、時間は60分に分割され、毎分は60秒に分割されました。

中世ヨーロッパで製造された機械式時計は、一貫性のある均一な時間測定を実現した最初のデバイスの一部でした。 しかし、今ではかなり高い精度が可能になっています。 SIの時間単位は秒であり、1秒は、セシウム133原子が9,192,631,770回振動するのにかかる時間として定義されます。

長さは直線距離の尺度です。 長さのSI単位はメートルですが、1メートルの正式な定義は年を追うごとに変更されています。 当初、1メートルは10に相当する長さの単位として定義されていました^-7 パリを通過する地球の象限の。

その後、プラチナイリジウムのプロトタイプロッドが作成され、定期的に比較されるコピーが配布されました。 しかし現在、メーターは真空中の一定の光速、c = 299,792,458 m / sで定義されています。

質量は、オブジェクトの慣性、つまり動きの変化に対する抵抗の尺度です。 SIの質量の単位はkgです。 1 kgも、公式には何年にもわたって異なって定義されてきました。 もともと1kgは、最大密度の温度で1立方デシメートルの水に相当しました。

その後、メーターと同様に、プラチナイリジウム合金製のシリンダーである国際キログラム原器の質量として1kgが定義されました。 これで、基本的なプランク定数h = 6.62607015×10で定義されます。^-34 kgm²/s.

このコンセプトはまさにそのように聞こえます。 それはあなたが持っているものの量です-木の上のリンゴの数またはリンゴの原子の数。 SI単位は単に何かの数値であると思われるかもしれませんが、実際にはモルと呼ばれる別の単位です。

1モルの物質には正確に6.02214076×10が含まれています²³ エレメンタリーアイテム。 この数は、アボガドロ数とも呼ばれ、12グラムの炭素12の原子数とまったく同じです。 多くの場合、あらゆる種類の通常の物質の1グラムに含まれる核子（陽子と中性子）の数に非常に近い値です。

ある点を通過する電荷の速度の尺度である電流が、電荷自体ではなく基本単位と見なされることは、直感に反しているように思われるかもしれません。 しかし、これは、以前は充電よりも電流の測定が容易であり、すべての単位の精度は、基本単位を正確に測定する能力に依存しているためです。

電流のSI単位はアンペアです。 もともと、1アンペアは2つの並列導体に必要な定電流として定義されていました 無限の長さと無視できる断面を真空中に1メートル離して配置し、2×の力を加えます 10^-7 単位長さあたりの相互のN。 これで、電気素量e = 1.602176634×10で定義されます。^–19 C。

温度は、物質の分子あたりの平均エネルギーの尺度です。 華氏と摂氏の単位は、温度を測定するために何百年もの間使用されてきました。 華氏スケールでは、水は32度で凍結し、212度で沸騰します。これにより、度の増分が定義されます。 摂氏スケールでは、水は0度で凍結し、100度で沸騰します。

ただし、これらのユニットの致命的な欠陥は、0から始まらないことです。 これらのスケールで負の温度値を持つ可能性があるという事実は、何かが他の何かの2倍の高温になることの意味を考えると、すぐに混乱を招きます。 0度の2倍の暑さは何ですか？

温度のSI単位はケルビンです。ここで、0ケルビンは絶対零度、または可能な限り最も低い温度として定義されます。 ケルビンスケールの増分のサイズは、摂氏スケールの増分と同じであり、0ケルビン= -273.15℃です。 ケルビンは、基本的なボルツマン定数k = 1.380649×10で正式に定義されます。^{– 23} J / K。

光度の基本単位はカンデラ（cd）です。 一般的なキャンドルは約1cdを放出します。 公式の正確な定義は、周波数540×10の放射の発光効率の観点から定義されています。¹² Hz。