Diferența dintre sistemul englez și metric

Sistemul metric și sistemul englezesc, numit și sistemul imperial de măsurători, sunt ambele sisteme comune de măsurare utilizate astăzi.

Principala diferență între unitățile imperiale și unitățile metrice este că unitățile metrice sunt mai ușor de convertit, deoarece conversiile respective necesită doar multiplicarea sau împărțirea la puteri de 10. Există 10 milimetri într-un centimetru, 100 centimetri într-un metru și 1.000 de metri într-un kilometru. Pentru a converti între aceste unități, trebuie doar să mutați zecimalul. De exemplu:

Același lucru este valabil și pentru unitățile de masă metrică - există 1.000 de grame într-un kilogram.

Conversia unităților imperiale este mult mai puțin simplă. Luați, de exemplu, unități imperiale de lungime. Există 12 inci în picior, 3 picioare într-o curte și 1.760 de metri în milă. Conversia a 520 de picioare în mile ar merge cam așa:

O altă diferență între unitățile imperiale și metrice este locul în care sunt utilizate în mod obișnuit. În Statele Unite, unitățile imperiale sunt utilizate în majoritatea scopurilor de zi cu zi, în timp ce aproape peste tot în lume, unitățile sistemului metric sunt mai frecvente.

Următoarea este o listă a unora dintre relațiile dintre unitățile sistemului imperial și metric:

• 1 inch = 2,54 cm
• 1 ft = 30,48 cm
• 1 milă = 1,609 km
• 1 kilogram = 0,454 kg
• 1 galon = 3.785 L

Diferența dintre unitățile imperiale și metrice devine deosebit de relevantă atunci când vorbim despre unitățile de bază. Sistemul internațional de unități (SI), sistemul oficial de măsurare utilizat în întreaga lume, în special în aplicații științifice, se bazează pe unitățile sistemului metric. Toate unitățile SI pot fi formate dintr-o combinație de șapte unități de bază.

Probabil că sunteți familiarizat cu utilizarea unei rigle pentru a măsura lungimea, a unui cronometru pentru a măsura timpul sau a unei scale pentru a măsura masa, dar aveți m-am întrebat vreodată cât de exacte sunt aceste dispozitive și cum puteți fi sigur că toate riglele, cronometrele și cântarele măsoară în mod egal bine? Și cum au fost definite în primul rând unitățile asociate?

Dacă vă gândiți la o riglă de lemn, de exemplu, aceasta poate fi supusă unor variații minore de lungime datorită dilatării și contracției rezultate din umiditate și temperatură. De fapt, toate materialele variază ușor ca dimensiune din cauza condițiilor de mediu și sunt supuse zgârieturilor, impurităților și modificărilor în timp. În cele din urmă, pentru a permite măsurători științifice extrem de precise, avem nevoie de modalități precise de a defini unitățile de măsură.

Toate unitățile SI pot fi derivate din șapte unități de măsură de bază, fiecare dintre ele fiind definite în termeni de constante științifice fundamentale, așa cum este descris în secțiunile următoare. Rețineți că nu există un astfel de set echivalent de definiții fundamentale pentru nicio unitate imperială. Mai degrabă, unitățile imperiale sunt derivate ca conversii de unități din unități SI.

Inițial, timpul se măsura în trecerea zilelor. În cele din urmă aceste zile au fost împărțite în 24 de ore, orele în 60 de minute și fiecare minut în 60 de secunde.

Ceasurile mecanice construite în Europa medievală au fost unele dintre primele dispozitive care au făcut măsurători de timp consistente și uniforme. Dar acum suntem capabili de o precizie considerabil mai mare. Unitatea de timp SI este a doua și o secundă este definită ca timpul necesar unui os de cesiu-133 pentru a oscila de 9192.631.770 de ori.

Lungimea este o măsură a distanței liniare. Unitatea SI pentru lungime este metrul, dar definiția formală a 1 metru s-a schimbat de-a lungul anilor. Inițial, 1 metru a fost definit ca unitatea de lungime echivalentă cu 10^-7 a cadranului Pământului care trece prin Paris.

Mai târziu, a fost realizată o tijă prototip de platină cu iridiu și s-au distribuit copii care erau comparate în mod regulat cu aceasta. Dar acum contorul este definit în termeni de viteză constantă a luminii în vid, c = 299.792.458 m / s.

Masa este o măsură a inerției sau rezistenței unui obiect la schimbările de mișcare. Unitatea de masă SI este kg. 1 kg a fost, de asemenea, definit în mod diferit de-a lungul anilor. Inițial 1 kg era egal cu 1 decimetru cub de apă la temperatura densității maxime.

Mai târziu, la fel ca în cazul contorului, 1 kg a fost definit ca masa Kilogramului internațional de prototip, un cilindru din aliaj de platină iridiu. Acum este definit în termeni de constantă fundamentală a lui Planck, h = 6,62607015 × 10^-34 kgm²/s.

Acest concept este exact cum sună. Este cât de mult aveți - numărul de mere de pe un copac sau numărul de atomi dintr-un măr. Deși v-ați putea aștepta ca unitatea SI să fie pur și simplu numărul numeric al ceva, este de fapt o altă unitate numită aluniță.

1 mol dintr-o substanță conține exact 6,02214076 × 10²³ elemente elementare. Acest număr, cunoscut și sub numele de Avogadro, este exact egal cu numărul de atomi din 12 grame de carbon-12 și este adesea foarte aproape de numărul de nucleoni (protoni plus neutroni) dintr-un gram din orice tip de materie obișnuită.

Ar putea părea contraintuitiv faptul că curentul, o măsură a ratei de încărcare care trece printr-un punct, este considerat o unitate fundamentală în locul sarcinii în sine. Dar motivul este că curentul fusese anterior mai ușor de măsurat decât încărcarea, iar acuratețea tuturor unităților se bazează pe capacitatea noastră de a măsura cu precizie unitățile de bază.

Unitatea SI pentru curent este amperul. Inițial, un amper a fost definit ca curentul constant necesar pentru doi conductori paraleli de lungime infinită și secțiune transversală neglijabilă plasată la 1 metru distanță în vid pentru a exercita o forță de 2 × 10^-7 N unul pe altul pe unitate de lungime. Acum este definit în termeni de sarcină elementară e = 1,602176634 × 10^–19 C.

Temperatura este o măsură a energiei medii pe moleculă dintr-o substanță. Unitățile de Fahrenheit și Celsius au fost folosite de sute de ani pentru a măsura temperatura. Pe scara Fahrenheit, apa îngheață la 32 de grade și fierbe la 212 de grade, iar aceasta definește creșterile de grade. Pe scara Celsius, apa îngheață la 0 grade și fierbe la 100 de grade.

Cu toate acestea, defectul fatal al acestor unități este că nu încep de la 0. Faptul că este posibil să aveți valori negative ale temperaturii pe aceste scări face lucrurile confuze atunci când luați în considerare ce ar putea însemna ca ceva să fie de două ori mai fierbinte decât altceva. Ce este de două ori mai fierbinte decât 0 grade?

Unitatea SI pentru temperatură este Kelvin, unde 0 Kelvin este definit ca fiind 0 absolut sau cea mai rece temperatură posibilă poate fi ceva. Dimensiunea unui increment în scara Kelvin este aceeași cu o creștere în scara Celsius și 0 Kelvin = -273,15 grade Celsius. Kelvin este definit în mod formal în termenii constantei Boltzmann fundamentale k = 1,380649 × 10^{– 23} J / K.

Unitatea fundamentală pentru intensitatea luminoasă este candela (cd). O lumânare obișnuită emite aproximativ 1 cd. Definiția oficială și precisă este definită în termeni de eficacitate luminoasă a radiației cu frecvență 540 × 10¹² Hz.