Единицы измерения → Что такое система СИ?

27 Май
2012

Еще в XVII и XVIII веках французские ученые обратили внимание на нелогичность и неточность многих стандартов, используемых для измерений, и начали работу по созданию полной, логичной, точной и универсальной системы измерений — Международной системы единиц (Systeme Internationale d’Unites — Международная система единиц; кратко — СИ). В основе ее лежит метрическая система. Благодаря тому, что все единицы кратны числу 10, вычисления упрощаются. Сегодня все страны пользуются этой системой, за исключением Соединенных Штатов, Бирмы и Либерии. Однако отдельные сообщества в США используют систему СИ — ученые, экспортно-импортные компании, некоторые федеральные агентства (данные на 30 ноября 1992 года).

Метрическая система СИ включает семь фундаментальных эталонов: метр (длина), килограмм (масса), секунда (время), ампер (электрический ток), кельвин (температура), свеча (светимость), моль (количество вещества). Кроме того, в современную систему СИ включены две дополнительные единицы — радиан (плоский угол) и стерадиан (пространственный угол), а также большое количество производных единиц. Система единиц постоянно эволюционирует. К производным единицам относятся такие специальные единицы, как герц, ньютон, паскаль, джоуль, ватт, кулон, вольт, фарада, ом, зименс, вебер, тесла, генри, люмен, люкс, беккерель, грэй, сиверт. Единицей объема или емкости в этой системе является кубический дециметр, но многие по-прежнему пользуются «литром». Очень большие или очень маленькие размеры выражаются с помощью приставок к словам, выражающих кратность по отношению к десяти. Например, дециметр представляет собой 1/10 метра; сантиметр — это 1/100 метра, а миллиметр равен 1/1000 метра. Декаметр равен 10 метрам, гектометр — 100 метрам, километр — 1000 метрам. Использование таких приставок в системе единиц позволяет упорядочить единицы и избежать ввода новых названий и зависимостей.

Как сейчас определяется длина метра?

В настоящее время его длина определяется как расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. С 1960 по 1983 год метр определяли как длину, равную 1 650 763,73 длины волны оранжевой линии чистого изотопа криптона с массовым числом 86, излучаемой при электрическом разряде.

Как был введен эталон метра?
В самом начале подразумевалось, что метр равен одной десятимиллионной доле меридиана, проложенного от Северного полюса к экватору через Данкирк (Франция) и Барселону (Испания). Это определение метра было принято французскими учеными в ноябре 1798 года, которые в течение шести лет проводили измерения дуги меридиана. Они решили использовать платино-иридиевый брусок в качестве эталона метра. Геодезисты ошиблись на две мили, но эта ошибка не скоро была обнаружена. Несмотря на неточность, в 1889 году ученые решили использовать этот платино-иридиевый брусок в качестве международного эталона метра, каковым он и служил до 1960 года. Многочисленные копии этого эталона хранятся в разных частях света, в том числе в Национальном бюро стандартов (США).

Как возник ярд в качестве единицы измерения?
В старину для измерения длины использовали разные части человеческого тела (ногу, большой палец руки, предплечье и т.д.). По традиции до сих пор используется единица «ярд» — расстояние от носа английского короля Генри I (1068—1135) до кончика его среднего пальца вдоль вытянутой руки.

Другие единицы измерения возникли в процессе той или иной человеческой деятельности: длина шага, лига (расстояние, которое пешеход проходит за час), акр (площадь участка, который можно вспахать за день), фурлонг (длина вспаханного участка) и т.д. Очевидно, эти единицы нельзя было считать надежными. Элл — мера длины, основанная на расстоянии между локтем и кончиком указательного пальца — использовался для измерения длины тканей. Его длина варьировалась от 0,513 до 2,322 м в зависимости от места, где его использовали, и даже от вида измеряемых товаров.

Ниже даны некоторые старинные линейные единицы измерения с переводом в единицы, применяемые в США:


1 ладонь = 4 дюйма
1 фут = 12 дюймов
1 ярд = 3 фута
1 род (поль или перч) = 16,5 фута
1 фатом (морская сажень) = 6 футов
1 фурлонг = 220 ярдов, или 660 футов, или 40 родов
1 миля (сухопутная) = 1760 ярдов, или 5280 футов, или 3 фурлонга
1 лига = 5280 ярдов, или 15840 футов, или 3 мили
1 межд. морская миля = 6076,1 фута

Перевод в метрическую систему единиц:


1 дюйм =2,54 см
1 фут =0,304 м
1 ярд =0,9144 м
1 фатом =1,83 м
1 род =5,029 м
1 фурлонг =201,168 м
1 лига =4,828 км
1 миля =1,609 км
1 междунар. морская миля =1,852 км

Какие страны в мире не осуществили переход на метрическую систему единиц?
Единственными странами, не принявшими метрическую систему единиц, являются Соединенные Штаты, Бирма и Либерия. Еще в 1790 году Томас Джефферсон, бывший тогда Госсекретарем США, внес предложение перейти на метрическую систему. Это не было сделано, потому что в то время Великобритания, главный торговый партнер США, не пользовалась этой системой.

Почему морская миля отличается от сухопутной?
Декретом королевы Елизаветы I сухопутная миля была установлена равной 1609 м. Эта единица обязана своим происхождением римлянам, которые принимали за 1 сухопутную милю расстояние, равное 1000 шагам. Происхождение морской мили связано с точным измерением длины окружности Земли. Долгое время существовали значительные расхождения по поводу точного значения морской мили. К 1954 году было достигнуто международное соглашение о том, что морская миля равна 1,852 м. Это длина одной минуты дуги на поверхности Земли.
1 морская миля (междунар.) = 1,1508 сухопутной мили
1 сухопутная миля = 0,868976 морской мили


 

Комментарии:

наверх