Atšķirība starp angļu un metrisko sistēmu

Metriskā sistēma un angļu sistēma, ko dēvē arī par impērijas mērījumu sistēmu, abas ir mūsdienās izplatītas mērījumu sistēmas.

Galvenā atšķirība starp impērijas un metriskajām vienībām ir tā, ka metriskās vienības ir vieglāk konvertēt, jo šīm konvertācijām ir nepieciešams tikai reizināt vai dalīt ar 10 lielumiem. Centimetrā ir 10 milimetri, metrā - 100 centimetri, bet kilometrā - 1000 metri. Lai konvertētu starp šīm vienībām, jums jāpārvieto tikai aiz komata. Piemēram:

Tas pats attiecas uz metriskās masas vienībām - kilogramā ir 1000 grami.

Imperiālo vienību konvertēšana ir daudz mazāk vienkārša. Veikt, piemēram, impērijas garuma mērvienības. Pēdā ir 12 collas, pagalmā - 3 pēdas un jūdzē - 1760 jardi. Pārvēršot 520 pēdas jūdzēs, tas notiks apmēram šādi:

Vēl viena atšķirība starp impēriskajām un metriskajām vienībām ir tā, kur tās parasti lieto. Amerikas Savienotajās Valstīs impērijas vienības tiek izmantotas lielākajai daļai ikdienas mērķu, turpretī gandrīz visur citur pasaulē metrisko sistēmu vienības ir biežāk sastopamas.

Šis ir saraksts ar dažām impērijas un metriskās sistēmas vienību attiecībām:

• 1 collas = 2,54 cm
• 1 pēdas = 30,48 cm
• 1 jūdze = 1,609 km
• 1 mārciņa = 0,454 kg
• 1 galons = 3,785 L

Atšķirība starp impēriskajām un metriskajām vienībām kļūst īpaši aktuāla, runājot par bāzes vienībām. Starptautiskā mērvienību sistēma (SI), oficiālā mērījumu sistēma, ko izmanto visā pasaulē, īpaši zinātniskos lietojumos, balstās uz metrisko sistēmu vienībām. Visas SI vienības var veidot, apvienojot septiņas bāzes vienības.

Jūs, iespējams, esat pazīstams ar lineāla lietošanu garuma mērīšanai, hronometru laika mērīšanai vai skalu masas mērīšanai, bet vai esat kādreiz esat domājis, cik precīzas ir šīs ierīces, un kā jūs varat būt pārliecināti, ka visi lineāli, hronometri un svari mēra vienādi nu? Un kā vispār tika definētas saistītās vienības?

Ja jūs domājat, piemēram, par koka lineālu, tas ir pakļauts nelielām garuma variācijām, ko izraisa mitruma un temperatūras izplešanās un saraušanās. Faktiski visu materiālu izmērs nedaudz atšķiras vides apstākļu dēļ un laika gaitā ir pakļauts skrāpējumiem, piemaisījumiem un izmaiņām. Galu galā, lai nodrošinātu ārkārtīgi precīzus zinātniskos mērījumus, mums ir vajadzīgi precīzi veidi, kā definēt mērvienības.

Visas SI vienības var atvasināt no septiņām mērvienībām, no kurām katra ir definēta kā zinātnes fundamentālās konstantes, kā aprakstīts nākamajās sadaļās. Ņemiet vērā, ka šāds ekvivalents pamatdefinīciju kopums nepastāv nevienai impērijas vienībai. Drīzāk impērijas vienības kā vienību konvertācijas tiek atvasinātas no SI vienībām.

Sākotnēji laiks tika mērīts dienu laikā. Galu galā šīs dienas tika sadalītas 24 stundās, stundas sadalītas 60 minūtēs un katru minūti 60 sekundēs.

Viduslaiku Eiropā būvētie mehāniskie pulksteņi bija dažas no pirmajām ierīcēm, kas ļāva veikt konsekventu un vienotu laika mērīšanu. Bet tagad mēs esam spējīgi panākt ievērojami lielāku precizitāti. SI laika vienība ir otrā, un 1 sekunde tiek definēta kā laiks, kas nepieciešams, lai cēzija-133 atoms svārstītos 9 192 631 770 reizes.

Garums ir lineārā attāluma mērs. SI garuma mērvienība ir skaitītājs, bet formālā 1 metra definīcija gadu gaitā ir mainījusies. Sākotnēji 1 metrs tika definēts kā garuma mērvienība, kas ekvivalenta 10^-7 Zemes kvadranta, kas iet cauri Parīzei.

Vēlāk tika izgatavots platīna iridija stieņa prototips un izplatītas kopijas, kuras ar to regulāri salīdzināja. Bet tagad skaitītājs ir definēts pēc nemainīga gaismas ātruma vakuumā, c = 299 792 458 m / s.

Masa ir objekta inerces jeb izturības pret kustības izmaiņām mērs. SI masas vienība ir kg. Arī gadu laikā 1 kg ir oficiāli definēts atšķirīgi. Sākotnēji 1 kg maksimālā blīvuma temperatūrā bija vienāds ar 1 kubikdecimetru ūdens.

Vēlāk, tāpat kā skaitītāja gadījumā, 1 kg tika definēts kā cilindra, kas izgatavots no platīna irīdija sakausējuma, kilograma Starptautiskā prototipa kilograms masa. Tagad tas ir definēts kā pamata Plancka konstante, h = 6,62607015 × 10^-34 kgm²/s.

Šī koncepcija ir tieši tā, kā izklausās. Tas ir tas, cik daudz jums ir kaut kas - ābolu skaits kokā vai atomu skaits ābolā. Lai gan jūs varētu sagaidīt, ka SI vienība būs vienkārši kaut kā skaitliskais skaitlis, tā faktiski ir vēl viena vienība, ko sauc par molu.

1 mols vielas satur tieši 6,02214076 × 10²³ elementāri priekšmeti. Šis skaitlis, kas pazīstams arī kā Avogadro numurs, ir tieši vienāds ar atomu skaitu 12 gramos oglekļa-12 un tas bieži ir ļoti tuvu nukleonu (protonu un neitronu) skaitam vienā gramā jebkura veida parastās vielas.

Var šķist pretrunīgi, ka strāva, kas ir lādiņa ātruma mērītājs, kas iet caur punktu, tiek uzskatīta par pamata vienību, nevis pašu lādiņu. Bet iemesls ir tāds, ka strāvu iepriekš bija vieglāk izmērīt nekā uzlādēt, un visu vienību precizitāte ir atkarīga no mūsu spējas precīzi izmērīt bāzes vienības.

SI strāvas vienība ir ampērs. Sākotnēji viens ampērs tika definēts kā pastāvīga strāva, kas nepieciešama diviem paralēliem vadītājiem bezgalīgs garums un nenozīmīgs šķērsgriezums, kas novietots 1 metru attālumā viens no otra vakuumā, lai iedarbinātu 2x spēku 10^-7 N viens otram garuma vienībā. Tagad tas ir definēts kā elementārā lādiņa e = 1,602176634 × 10^–19 C.

Temperatūra ir vidējās enerģijas mērs uz molekulu vielā. Temperatūras mērīšanai simtiem gadu tiek izmantotas Fārenheita un Celsija mērvienības. Pēc Fārenheita skalas ūdens sasalst 32 grādos un vārās 212 grādos, un tas nosaka grādu pieaugumu. Pēc Celsija skalas ūdens sasalst 0 grādos un vārās 100 grādos.

Tomēr letāls trūkums šajās vienībās ir tas, ka tie nesākas ar 0. Fakts, ka šajās skalās var būt negatīvas temperatūras vērtības, ātri padara lietas mulsinošas, ja apsverat, ko tas varētu nozīmēt, lai kaut kas būtu divreiz karstāks nekā kaut kas cits. Kas ir divreiz karstāks par 0 grādiem?

SI temperatūras vienība ir Kelvins, kur 0 Kelvins ir definēts kā absolūtais 0 vai pēc iespējas vēsāka temperatūra. Pieauguma lielums Kelvina skalā ir tāds pats kā pieaugums pēc Celsija skalas, un 0 Kelvins = -273,15 grādi pēc Celsija. Kelvins ir oficiāli definēts, ņemot vērā Boltzmana pamatkonstantu k = 1,380649 × 10^{– 23} J / K.

Gaismas intensitātes pamatvienība ir kandela (cd). Kopēja svece izstaro apmēram 1 cd. Oficiālā, precīza definīcija ir definēta, ņemot vērā 540 × 10 frekvences starojuma gaismas efektivitāti¹² Hz.