Anglų ir metrinės sistemos skirtumas

Metrinė sistema ir angliška sistema, dar vadinama imperine matavimų sistema, yra šiandien naudojamos įprastos matavimo sistemos.

Pagrindinis skirtumas tarp imperijos ir metrinių vienetų yra tas, kad metrinius vienetus lengviau konvertuoti, nes toms konversijoms reikia tik padauginti arba padalyti iš 10 galių. Centime yra 10 milimetrų, metre - 100 centimetrų, o kilometre - 1000 metrų. Norėdami konvertuoti tarp šių vienetų, turite perkelti tik po kablelio. Pavyzdžiui:

Tas pats pasakytina ir apie metrinės masės vienetus - kilograme yra 1 000 gramų.

Imperijos vienetų konvertavimas yra daug mažiau paprastas. Paimkime, pavyzdžiui, imperijos ilgio vienetus. Pėdoje yra 12 colių, kieme - 3 pėdos, o mylioje - 1760 jardų. Konvertuojant 520 pėdų į mylių, būtų maždaug taip:

Kitas skirtumas tarp imperijos ir metrinių vienetų yra tas, kur jie dažniausiai naudojami. Jungtinėse Valstijose imperiniai vienetai naudojami daugumai kasdienių tikslų, o beveik visur kitur pasaulyje metrinės sistemos vienetai yra labiau paplitę.

Toliau pateikiamas kai kurių imperinės ir metrinės sistemos vienetų sąsajų sąrašas:

• 1 colis = 2,54 cm
• 1 pėda = 30,48 cm
• 1 mylia = 1,609 km
• 1 svaras = 0,454 kg
• 1 galonas = 3,785 L

Skirtumas tarp imperinių ir metrinių vienetų tampa ypač aktualus kalbant apie bazinius vienetus. Tarptautinė matavimo sistema (SI), oficiali matavimo sistema, naudojama visame pasaulyje, ypač mokslo reikmėms, remiasi metrinės sistemos vienetais. Visi SI vienetai gali būti sudaryti iš septynių bazinių vienetų derinio.

Tikriausiai esate susipažinę su liniuotės naudojimu ilgio matavimui, chronometru laiko matavimui ar skalės masės matavimu, bet ar jūs kada nors susimąstėte, kokie tikslūs yra šie įtaisai ir kaip galite būti tikri, kad visi liniuotojai, chronometrai ir svarstyklės matuoja vienodai gerai? Ir kaip pirmiausia buvo apibrėžti susiję vienetai?

Pavyzdžiui, jei galvojate apie medinį liniuotę, dėl drėgmės ir temperatūros atsirandantys išsiplėtimai ir susitraukimai gali šiek tiek pakisti. Tiesą sakant, visų medžiagų dydis šiek tiek skiriasi dėl aplinkos sąlygų ir laikui bėgant gali būti įbrėžimų, priemaišų ir pokyčių. Galiausiai, norint įgalinti itin tikslius mokslinius matavimus, mums reikia tikslių būdų apibrėžti matavimo vienetus.

Visus SI vienetus galima gauti iš septynių bazinių matavimo vienetų, kurių kiekvienas apibrėžtas remiantis pagrindinėmis mokslo konstantomis, kaip aprašyta tolesniuose skyriuose. Atkreipkite dėmesį, kad tokio lygiaverčio pagrindinių apibrėžimų rinkinio nėra jokiems imperijos vienetams. Imperiniai vienetai yra gaunami kaip vienetų konversijos iš SI vienetų.

Iš pradžių laikas buvo matuojamas bėgant dienoms. Galų gale šios dienos buvo suskirstytos į 24 valandas, valandos suskirstytos į 60 minučių ir kiekviena minutė į 60 sekundžių.

Viduramžių Europoje pastatyti mechaniniai laikrodžiai buvo vieni pirmųjų prietaisų, leidžiančių nuosekliai ir vienodai matuoti laiką. Bet dabar mes galime žymiai daugiau tikslumo. SI laiko vienetas yra antrasis, o 1 sekundė apibrėžiama kaip laikas, per kurį cezio-133 atomas svyruoja 9 192 631 770 kartų.

Ilgis yra tiesinio atstumo matas. SI ilgio matavimo vienetas yra metras, tačiau formalus 1 metro apibrėžimas bėgant metams pasikeitė. Iš pradžių 1 metras buvo apibrėžtas kaip ilgio vienetas, lygus 10^-7 Žemės kvadranto, einančio per Paryžių.

Vėliau buvo pagamintas platinos iridžio lazdelės prototipas ir platinamos kopijos, kurios buvo reguliariai lyginamos su ja. Bet dabar skaitiklis apibrėžiamas pagal pastovų šviesos greitį vakuume, c = 299 792 458 m / s.

Masė yra objekto inercijos arba pasipriešinimo judėjimo pokyčiams matas. SI masės vienetas yra kg. 1 kg taip pat oficialiai apibrėžta skirtingai per metus. Iš pradžių 1 kg buvo lygus 1 kubiniam decimetrui vandens esant didžiausio tankio temperatūrai.

Vėliau, kaip ir skaitikliui, 1 kg buvo apibrėžta kaip cilindro, pagaminto iš platinos iridžio lydinio, tarptautinio prototipo „Kilogramas“ masė. Dabar jis apibrėžiamas pagal pagrindinę Plancko konstantą, h = 6,62607015 × 10^-34 kgm²/s.

Ši koncepcija kaip tik ir skamba. Tai kiek jūsų kažkas turi - obuolių skaičius ant medžio ar atomų skaičius obuolyje. Nors galite tikėtis, kad SI vienetas bus tiesiog skaitinis kažko skaičius, tai iš tikrųjų yra kitas vienetas, vadinamas moliu.

1 molyje medžiagos yra tiksliai 6,02214076 × 10²³ elementarūs daiktai. Šis skaičius, taip pat žinomas kaip Avogadro skaičius, yra lygus atomų skaičiui 12 gramų anglies-12 ir jis dažnai yra labai artimas nukleonų (protonų ir neutronų) skaičiui viename grame bet kokio tipo įprastos medžiagos.

Gali atrodyti priešinga, kad srovė - tai taško perėjimo greičio matas, o ne pats krūvis, laikomas pagrindiniu vienetu. Tačiau to priežastis yra ta, kad srovę anksčiau buvo lengviau išmatuoti nei įkrauti, o visų vienetų tikslumas priklauso nuo mūsų sugebėjimo tiksliai išmatuoti bazinius vienetus.

SI srovės vienetas yra amperas. Iš pradžių vienas amperas buvo apibrėžtas kaip pastovi srovė, reikalinga dviem lygiagrečiams laidininkams begalinis ilgis ir nereikšmingas skerspjūvis, padėtas 1 metrų atstumu vakuume, kad būtų padaryta 2 × jėga 10^-7 N vienas kito ilgio vienetui. Dabar jis apibrėžiamas elementariuoju krūviu e = 1,602176634 × 10^–19 C.

Temperatūra yra vidutinė medžiagos molekulės energijos matas. Temperatūrai matuoti šimtus metų buvo naudojami Fahrenheito ir Celsijaus vienetai. Pagal Fahrenheito skalę vanduo užšąla 32 laipsnių temperatūroje ir verda 212 laipsnių temperatūroje, o tai apibrėžia laipsnio prieaugį. Pagal Celsijaus skalę vanduo užšąla 0 laipsnių temperatūroje, o užverda 100 laipsnių temperatūroje.

Tačiau lemtingas šių vienetų trūkumas yra tas, kad jie neprasideda nuo 0. Tai, kad šiose skalėse galima turėti neigiamas temperatūros vertes, greitai sukelia painiavą, kai svarstote, ką gali reikšti, kad kažkas būtų dvigubai karščiau nei kažkas kitas. Kas yra dvigubai daugiau nei 0 laipsnių karščio?

SI temperatūros vienetas yra Kelvinas, kur 0 Kelvinas apibrėžiamas kaip absoliutus 0 arba kuo žemesnė temperatūra. Prieaugio dydis Kelvino skalėje yra toks pats kaip prieaugis pagal Celsijaus skalę, o 0 Kelvino = -273,15 laipsnių Celsijaus. Kelvinas yra oficialiai apibrėžtas pagal pagrindinę Boltzmanno konstantą k = 1,380649 × 10^{– 23} J / K.

Pagrindinis šviesos intensyvumo vienetas yra kandela (cd). Paprasta žvakė skleidžia apie 1 cd. Oficialus, tikslus apibrėžimas apibrėžiamas atsižvelgiant į 540 × 10 dažnio spinduliuotės šviesos efektyvumą¹² Hz.