განსხვავება ინგლისურ და მეტრულ სისტემას შორის

მეტრული სისტემა და ინგლისური სისტემა, რომელსაც გაზომვების იმპერიულ სისტემას უწოდებენ, ორივე გაზომვის საერთო სისტემაა.

მთავარი განსხვავება საიმპერატორო და მეტრულ ერთეულებს შორის არის ის, რომ მეტრული ერთეულები უფრო ადვილად გარდაიქმნება, რადგან ამ გარდაქმნებისათვის საჭიროა მხოლოდ გამრავლება ან გამყოფი 10-ით სანტიმეტრში არის 10 მილიმეტრი, მეტრში 100 სანტიმეტრი და კილომეტრში 1000 მეტრი. ამ ერთეულებს შორის გადასაყვანად საჭიროა მხოლოდ ათობითი ადგილის გადატანა. Მაგალითად:

იგივე ითქმის მეტრული მასის ერთეულებზე - კილოგრამში არის 1000 გრამი.

იმპერიული ერთეულების გადაკეთება გაცილებით ნაკლებად მარტივია. მაგალითად, ავიღოთ იმპერიული სიგრძის ერთეულები. ფეხში 12 ინჩია, ეზოში 3 მეტრი და მილში 1760 იარდი. 520 ფუტის მილის გადაქცევა დაახლოებით ასე მოხდება:

კიდევ ერთი განსხვავება საიმპერატორო და მეტრულ ერთეულებს შორის არის ის, თუ სად იყენებენ ისინი ჩვეულებრივ. შეერთებულ შტატებში საიმპერატორო ერთეულებს იყენებენ ყველაზე მეტად ყოველდღიური მიზნებისთვის, მაშინ როდესაც მსოფლიოში თითქმის ყველგან მეტრული სისტემის ერთეულები უფრო გავრცელებულია.

ქვემოთ მოცემულია იმპერიული და მეტრული სისტემის ერთეულებს შორის არსებული ზოგიერთი კავშირის ჩამონათვალი:

• 1 დიუმი = 2.54 სმ
• 1 ფუტი = 30,48 სმ
• 1 მილი = 1.609 კმ
• 1 ფუნტი = 0,454 კგ
• 1 გალონი = 3,785 ლ

განსხვავება საიმპერატორო და მეტრულ ერთეულებს შორის განსაკუთრებით აქტუალური ხდება ბაზის ერთეულებზე საუბრისას. ერთეულების საერთაშორისო სისტემა (SI), გაზომვის ოფიციალური სისტემა, რომელიც გამოიყენება მთელ მსოფლიოში, განსაკუთრებით სამეცნიერო პროგრამებში, ემყარება მეტრული სისტემის ერთეულებს. ყველა SI ერთეული შეიძლება ჩამოყალიბდეს შვიდი ბაზის ერთეულის კომბინაციით.

თქვენ ალბათ იცნობთ მმართველის სიგრძის გაზომვას, წამზომი დროის გაზომვას ან მასშტაბის გაზომვას, მაგრამ ოდესმე დაფიქრებულხართ რამდენად ზუსტია ეს მოწყობილობები და როგორ შეგიძლიათ დარწმუნდეთ, რომ ყველა მმართველი და წამზომი და სასწორები თანაბრად იზომება კარგად? და როგორ განისაზღვრა ასოცირებული ერთეულები პირველ რიგში?

მაგალითად, თუ ხის მმართველზე ფიქრობთ, იგი ექვემდებარება მცირე ზომის ცვლილებებს ტენიანობისა და ტემპერატურის შედეგად გაფართოებისა და შეკუმშვის გამო. სინამდვილეში, ყველა მასალა მცირედ იცვლება ზომით გარემო პირობების გამო და დროთა განმავლობაში ექნება ნაკაწრები, მინარევები და ცვლილებები. საბოლოოდ, უზომოდ ზუსტი სამეცნიერო გაზომვების ჩასატარებლად, ჩვენ გვჭირდება გაზომვის ერთეულის განსაზღვრის ზუსტი გზები.

ყველა SI ერთეული შეიძლება მიღებული იყოს შვიდი ძირითადი საზომი ერთეულიდან, რომელთაგან თითოეული განისაზღვრება ფუნდამენტური სამეცნიერო კონსტანტების მიხედვით, როგორც აღწერილია შემდეგ სექციებში. გაითვალისწინეთ, რომ ფუნდამენტალური განმარტებების ასეთი ეკვივალენტური ნაკრები არ არსებობს არც ერთი საიმპერატორო ერთეულისთვის. უფრო მეტიც, იმპერიული ერთეულები წარმოიქმნება, როგორც ერთეულების გადაკეთება SI ერთეულებიდან.

თავდაპირველად, დრო იზომება დღის განმავლობაში. საბოლოოდ ეს დღეები დაყოფილი იყო 24 საათად, საათები 60 წუთად და თითოეული წუთი 60 წამად.

შუა საუკუნეების ევროპაში აშენებული მექანიკური საათები იყო პირველი მოწყობილობები, რომლებიც ქმნიდნენ დროის თანმიმდევრულ და ერთგვაროვან გაზომვებს. ახლა ჩვენ შეგვიძლია გაცილებით მეტი სიზუსტე მივიღოთ. დროის SI ერთეული მეორეა, ხოლო 1 წამი განისაზღვრება, როგორც ცეზიუმ -133 ატომის 9,192,631,770-ჯერ რხევის დრო.

სიგრძე არის წრფივი მანძილის საზომი. სიგრძის SI ერთეული არის მეტრი, მაგრამ წლების განმავლობაში 1 მეტრის ფორმალური განმარტება შეიცვალა. თავდაპირველად, 1 მეტრი განისაზღვრა, როგორც სიგრძის ერთეული, რომელიც უდრის 10-ს^-7 დედამიწის კვადრატის გავლით პარიზში.

მოგვიანებით დამზადდა პლატინის ირიდიუმის პროტოტიპის ჯოხი და დაარიგეს ასლები, რომლებიც მას რეგულარულად ადარებდნენ. მაგრამ ახლა მრიცხველი განისაზღვრება ვაკუუმში სინათლის მუდმივი სიჩქარის მიხედვით, c = 299,792,458 მ / წმ.

მასა არის ობიექტის ინერციის ან მოძრაობის ცვლილებებისადმი მდგრადობის საზომი. SI მასის ერთეულია კგ. 1 კგ ასევე ოფიციალურად განსხვავებულად განისაზღვრა წლების განმავლობაში. თავდაპირველად 1 კგ უდრიდა 1 კუბურ დეციმეტრ წყალს მაქსიმალური სიმკვრივის ტემპერატურაზე.

მოგვიანებით, ისევე როგორც მრიცხველის დროს, 1 კგ განისაზღვრა, როგორც საერთაშორისო პროტოტიპის კილოგრამის მასა, ცილინდრი, რომელიც დამზადებულია პლატინის ირიდიუმის შენადნობისგან. ახლა ის განისაზღვრება პლანკის ფუნდამენტური მუდმივის მიხედვით, h = 6.62607015 × 10^-34 კგ²/s.

ეს კონცეფცია მხოლოდ ისაა, როგორც ჟღერს. ეს არის რამდენი რამე - ხეზე ვაშლის რაოდენობა ან ვაშლში ატომების რაოდენობა. მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება ელოდეთ, რომ SI ერთეული იქნება უბრალოდ რაღაცის რიცხვითი რაოდენობა, სინამდვილეში ეს არის სხვა ერთეული, რომელსაც ეწოდება mole.

ნივთიერების 1 მოლი შეიცავს ზუსტად 6.02214076 × 10-ს²³ ელემენტარული საგნები. ეს რიცხვი, ასევე ცნობილი როგორც ავოგადროს რიცხვი, ზუსტად უდრის ატომების რაოდენობას 12 გრამ ნახშირბადში -12 და ის ხშირად ძალიან ახლოსაა ნებისმიერი ტიპის ჩვეულებრივი მატერიის ერთ გრამში ნუკლეონების (პროტონები პლუს ნეიტრონები) რაოდენობასთან.

საწინააღმდეგო შეიძლება ჩანდეს, რომ მიმდინარეობა, წერტილში გატარებული მუხტის სიჩქარის საზომი, ითვლება ძირითად ერთეულად, თავად მუხტის ნაცვლად. მაგრამ ამის მიზეზი ის არის, რომ დენის გაზომვა ადრე უფრო ადვილი იყო ვიდრე მუხტის და ყველა ერთეულის სიზუსტე ეყრდნობა ბაზის ერთეულების ზუსტად გაზომვის შესაძლებლობას.

დენის SI ერთეული არის ამპერი. თავდაპირველად, ერთი ამპერი განისაზღვრა, როგორც მუდმივი მიმდინარეობა, რომელიც საჭიროა ორი პარალელური გამტარისთვის უსასრულო სიგრძე და უმნიშვნელო განივი განყოფილება ვაკუუმში 1 მეტრის დაშორებით მოთავსებული 2 force ძალის გასაძლიერებლად 10^-7 N ერთმანეთზე თითო სიგრძის სიგრძეზე. ახლა იგი განისაზღვრება ელემენტარული მუხტის მიხედვით e = 1.602176634 × 10^–19 გ.

ტემპერატურა არის ნივთიერების საშუალო მოლეკულის ენერგიის საზომი. ფარენჰეიტისა და ცელსიუსის ერთეულები გამოიყენება ასობით წლის განმავლობაში ტემპერატურის გასაზომად. ფარენჰეიტის მასშტაბით, წყალი იყინება 32 გრადუსზე და ადუღდება 212 გრადუსზე და ეს განსაზღვრავს ხარისხის ზრდას. ცელსიუსის მასშტაბით, წყალი 0 გრადუსზე იყინება და 100 გრადუსზე ადუღდება.

ამასთან, ამ ერთეულებში ფატალური ნაკლი არის ის, რომ ისინი 0-დან არ იწყება. ის ფაქტი, რომ ამ სასწორებზე შესაძლებელია ტემპერატურის უარყოფითი მნიშვნელობები, სწრაფად არეულობას იწვევს, როდესაც გაითვალისწინებთ, რას ნიშნავს რამე იყოს ორჯერ უფრო ცხელი, ვიდრე სხვა. რა არის ორჯერ უფრო ცხელი, ვიდრე 0 გრადუსი?

SI ტემპერატურის ერთეული არის კელვინი, სადაც 0 კელვინი განისაზღვრება, როგორც აბსოლუტური 0, ან შეიძლება ყველაზე ცივი ტემპერატურა იყოს. კელვინის შკალაში ნამატის ზომა იგივეა რაც ცელსიუსის სკალაში და 0 კელვინი = -273,15 გრადუსი ცელსიუსით. კელვინი ოფიციალურად განისაზღვრება ბოლცმანის ფუნდამენტური მუდმივის მიხედვით k = 1.380649 × 10^{– 23} J / K

შუქმფენი ინტენსივობის ფუნდამენტური ერთეულია კანდელა (cd). ჩვეულებრივი სანთელი გამოყოფს დაახლოებით 1 ჩ.კ. ოფიციალური, ზუსტი განმარტება განისაზღვრება 540 × 10 სიხშირის გამოსხივების შუქმფენი ეფექტურობის თვალსაზრისით¹² ჰზ.