Razlika med angleščino in metričnim sistemom

Metrični sistem in angleški sistem, imenovan tudi imperialni sistem meritev, sta danes običajna merilna sistema.

Glavna razlika med imperialnimi in metričnimi enotami je v tem, da je metrične enote lažje pretvoriti, ker te pretvorbe zahtevajo le množenje ali deljenje z močmi 10. V centimetru je 10 milimetrov, v metru 100 centimetrov, v kilometru pa 1000 metrov. Za pretvorbo med temi enotami morate premakniti le decimalno vejico. Na primer:

Enako velja za metrične masne enote - v kilogramu je 1.000 gramov.

Pretvorba imperialnih enot je veliko manj enostavna. Vzemimo na primer cesarske enote dolžine. V dolžini je 12 palcev, na dvorišču 3 čevlje in v milji 1760 metrov. Pretvorba 520 čevljev v milje bi šla nekako takole:

Druga razlika med imperialnimi in metričnimi enotami je, kje se pogosto uporabljajo. V ZDA se imperialne enote uporabljajo za večino vsakdanjih namenov, medtem ko so metrične sistemske enote skoraj povsod drugod po svetu pogostejše.

Sledi seznam nekaterih razmerij med imperialnimi in metričnimi sistemskimi enotami:

• 1 palec = 2,54 cm
• 1 ft = 30,48 cm
• 1 milja = 1,609 km
• 1 funt = 0,454 kg
• 1 galona = 3,785 L

Razlika med imperialnimi in metričnimi enotami postane še posebej pomembna, ko govorimo o osnovnih enotah. Mednarodni sistem enot (SI), uradni sistem merjenja, ki se uporablja po vsem svetu, zlasti v znanstvenih aplikacijah, temelji na metričnih sistemskih enotah. Vse enote SI lahko oblikujemo s kombinacijo sedmih osnovnih enot.

Verjetno poznate uporabo ravnila za merjenje dolžine, štoparice za merjenje časa ali tehtnice za merjenje mase, vendar ste se kdaj vprašali, kako natančne so te naprave in kako ste lahko prepričani, da vse ravnila in štoparice ter tehtnice merijo enako no? In kako so bile sploh opredeljene povezane enote?

Če denimo pomislite na leseno ravnilo, se lahko zaradi širjenja in krčenja zaradi vlage in temperature manjša odstopanja v dolžini. Pravzaprav se vsi materiali zaradi okoljskih razmer nekoliko razlikujejo po velikosti in so sčasoma izpostavljeni praskam, nečistočam in spremembam. Da bi omogočili izjemno natančne znanstvene meritve, potrebujemo natančne načine za določanje merskih enot.

Vse enote SI lahko izpeljemo iz sedmih osnovnih merskih enot, od katerih je vsaka opredeljena s temeljnimi znanstvenimi konstantami, kot je opisano v naslednjih oddelkih. Upoštevajte, da za nobene imperialne enote ne obstaja tak enakovreden nabor temeljnih opredelitev. Namesto tega so carske enote izvedene kot pretvorbe enot iz enot SI.

Prvotno so čas merili v preteklih dneh. Sčasoma so bili ti dnevi razdeljeni na 24 ur, ure na 60 minut in vsako minuto na 60 sekund.

Mehanske ure, zgrajene v srednjeveški Evropi, so bile prve naprave, ki so omogočale dosledne in enotne meritve časa. Zdaj pa smo sposobni bistveno več natančnosti. Enota časa SI je druga, 1 sekunda pa je opredeljena kot čas, ki traja, da atom cezija-133 oscilira 9.192.631.770-krat.

Dolžina je merilo linearne razdalje. Dolžinska enota SI je meter, vendar se je formalna definicija 1 metra skozi leta spreminjala. Prvotno je bil 1 meter opredeljen kot enota dolžine, enakovredna 10^-7 Zemljinega kvadranta, ki gre skozi Pariz.

Kasneje je bila izdelana platinasta iridijska prototipna palica in razdeljene kopije, ki so jih redno primerjali. Zdaj pa je merilnik opredeljen s konstantno svetlobno hitrostjo v vakuumu, c = 299.792.458 m / s.

Masa je merilo vztrajnosti predmeta ali odpornosti na gibanje. Masna enota SI je kg. 1 kg je bil v teh letih tudi uradno opredeljen drugače. Prvotno je bil 1 kg enak 1 kubičnemu decimetru vode pri temperaturi največje gostote.

Kasneje, tako kot pri števcu, je bil 1 kg opredeljen kot masa Mednarodnega prototipa Kilogram, valja iz zlitine platine iridija. Zdaj je definirana v smislu osnovne Planckove konstante, h = 6,62607015 × 10^-34 kgm²/s.

Ta koncept je ravno to, kot se sliši. To je, koliko nečesa imate - število jabolk na drevesu ali število atomov v jabolku. Čeprav bi lahko pričakovali, da bi bila enota SI le številčno štetje nečesa, je to dejansko druga enota, imenovana mol.

1 mol snovi vsebuje natančno 6,02214076 × 10²³ osnovni predmeti. To število, znano tudi kot Avogadrovo število, je popolnoma enako številu atomov v 12 gramih ogljika-12 in pogosto je zelo blizu številu nukleonov (protoni in nevtroni) v enem gramu katere koli vrste navadne snovi.

Morda se zdi nerazumljivo, da se tok, merilo hitrosti naboja, ki gre skozi točko, šteje za temeljno enoto namesto samega naboja. Razlog za to pa je, da je bilo prej tok lažje meriti kot polniti, natančnost vseh enot pa je odvisna od naše sposobnosti natančnega merjenja osnovnih enot.

Enota SI za tok je amper. Prvotno je bil en amper opredeljen kot konstanten tok, potreben za dva vzporedna vodnika neskončna dolžina in zanemarljiv prerez, postavljeni 1 meter narazen v vakuumu, da delujeta sila 2 × 10^-7 N drug na drugega na enoto dolžine. Zdaj je definiran v smislu osnovnega naboja e = 1,602176634 × 10^–19 C.

Temperatura je merilo povprečne energije na molekulo v snovi. Enote Fahrenheita in Celzija se že stotine let uporabljajo za merjenje temperature. Na Fahrenheitovi lestvici voda zmrzne pri 32 stopinjah in zavre pri 212 stopinjah, kar določa stopnjevanje. Na stopnji Celzija voda zamrzne pri 0 stopinjah in zavre pri 100 stopinjah.

Usodna napaka v teh enotah pa je ta, da se ne začnejo pri 0. Dejstvo, da je na tehtnicah mogoče imeti negativne temperaturne vrednosti, hitro povzroči zmedo, če pomislite, kaj bi lahko pomenilo, da je nekaj dvakrat bolj vroče kot kaj drugega. Kaj je dvakrat vroče od 0 stopinj?

Enota SI za temperaturo je Kelvin, kjer je 0 Kelvin opredeljeno kot absolutna 0 ali najhladnejša možna temperatura, ki je lahko nekaj. Velikost prirastka v Kelvinovi lestvici je enaka prirastku v Celzijevi lestvici in 0 Kelvin = -273,15 stopinj Celzija. Kelvin je formalno opredeljen v smislu osnovne Boltzmannove konstante k = 1,380649 × 10^{– 23} J / K.

Temeljna enota za svetilnost je kandela (cd). Navadna sveča oddaja približno 1 cd. Uradna natančna opredelitev je opredeljena glede na svetlobno učinkovitost sevanja s frekvenco 540 × 10¹² Hz