Forskellen mellem engelsk og metrisk system

Forskellen mellem kejserlige og metriske enheder bliver særlig relevant, når vi taler omkring basisenheder. Det internationale system af enheder (SI), det officielle målesystem, der bruges over hele verden, især i videnskabelige anvendelser, er baseret på de metriske systemenheder. Alle SI-enheder kan dannes ved en kombination af syv basisenheder.
Hvad er de syv grundlæggende måleenheder?

Du er sandsynligvis bekendt med at bruge en lineal til at måle længde, et stopur til at måle tid eller en skala til måling af masse, men har du nogensinde undret dig over, hvor nøjagtige disse enheder er, og hvordan du kan være sikker på, at alle linealer og stopur og skalaer måler lige så godt? Og hvordan blev de tilknyttede enheder defineret i første omgang?

Hvis du f.eks. Tænker på en trælineal, er den udsat for mindre variationer i længde på grund af ekspansion og sammentrækning, der skyldes fugtighed og temperatur. Faktisk varierer alle materialer lidt i størrelse på grund af miljøforhold og er udsat for ridser, urenheder og ændringer over tid. I sidste ende, for at muliggøre ekstremt nøjagtige videnskabelige målinger, har vi brug for præcise måder til at definere måleenheder.

Alle SI-enheder kan stammer fra syv basisenheder, som hver er defineret som grundlæggende videnskabelige konstanter som beskrevet i de følgende afsnit. Bemærk, at der ikke findes et sådant ækvivalent sæt grundlæggende definitioner for nogen kejserlige enheder. Tværtimod er imperiale enheder afledt som enhedskonvertering fra SI-enheder.
Tid

Oprindeligt blev tiden målt i løbet af dage. Til sidst blev disse dage opdelt i 24 timer, timerne blev opdelt i 60 minutter og hvert minut i 60 sekunder.

Mekaniske ure bygget i det middelalderlige Europa var nogle af de første apparater, der lavede til ensartede og ensartede tidsmålinger. Men nu er vi i stand til betydeligt mere nøjagtighed. SI-tidsenheden er den anden, og 1 sekund er defineret som den tid, det tager for et cæsium-133 atom at svinge 9.192.631.770 gange.
Længde

Længde er et mål for lineær afstand. SI-enheden for længde er måleren, men den formelle definition på 1 meter er ændret i årenes løb. Oprindeligt blev 1 meter defineret som en længdeenhed svarende til 10 ^{-7 af jordens kvadrant, der passerede gennem Paris.}

Senere blev der lavet en prototypestang af platin-iridium, og distribuerede kopier, der regelmæssigt blev sammenlignet til det. Men nu er måleren defineret i forhold til den konstante lyshastighed i et vakuum, c \u003d 299,792,458 m /s.
Mass

Masse er et mål for et objekts inerti eller modstand mod ændringer i bevægelse . SI-masseenheden er kg. 1 kg er også officielt defineret forskelligt gennem årene. Oprindeligt var 1 kg lig med 1 kubik decimeter vand ved temperaturen med maksimal densitet.

Senere, ligesom med måleren, blev 1 kg defineret som massen af den internationale prototype kilogram, en cylinder lavet af platin iridiumlegering. Nu er det defineret i forhold til den grundlæggende Plancks konstant, h \u003d 6.62607015 × 10 ^{-34 kgm 2 /s.
Stofmængde}

Dette koncept er lige, hvad det lyder som . Det er hvor meget af noget, du har - antallet af æbler på et træ eller antallet af atomer i et æble. Mens du måske forventer, at SI-enheden simpelthen ville være det numeriske antal for noget, er det faktisk en anden enhed, der kaldes muldvarp.

1 mol af et stof indeholder nøjagtigt 6.02214076 × 10 ^{23 elementære genstande. Dette antal, også kendt som Avogadros antal, er nøjagtigt lig med antallet af atomer i 12 gram carbon-12, og det er ofte meget tæt på antallet af nukleoner (protoner plus neutroner) i et gram af enhver type almindeligt stof .
Aktuel}

Det kan virke modstridende, at strøm, et mål for hastigheden af ladning, der passerer gennem et punkt, betragtes som en grundlæggende enhed i stedet for selve ladningen. Men grunden til dette er, at strømmen tidligere havde været lettere at måle end oplade, og nøjagtigheden af alle enheder er afhængig af vores evne til at måle baseenhederne nøjagtigt.

SI-enheden for strøm er amperen. Oprindeligt blev en ampere defineret som den konstante strøm, der kræves for to parallelle ledere med uendelig længde og ubetydelig tværsnit placeret 1 meter fra hinanden i et vakuum for at udøve en kraft på 2 x 10 <-7 N på hinanden per enhedslængde. Nu er det defineret i form af elementær ladning e \u003d 1,602176634 × 10 ^{–19 C.
Temperatur}

Temperatur er et mål for den gennemsnitlige energi pr. Molekyle i et stof. Enheder af Fahrenheit og Celsius har været brugt i hundreder af år til at måle temperatur. På Fahrenheit-skalaen fryser vand ved 32 grader og koger ved 212 grader, og dette definerer gradvise trin. På Celsius-skalaen fryser vand ved 0 grader og koger ved 100 grader.

Den fatale fejl i disse enheder er imidlertid, at de ikke starter ved 0. Det faktum, at det er muligt at have negativ temperaturværdier på disse skalaer gør ting hurtigt forvirrende, når du overvejer, hvad det kan betyde, at noget skal være dobbelt så varmt som noget andet. Hvad er dobbelt så varmt som 0 grader?

SI-enheden for temperatur er Kelvin, hvor 0 Kelvin defineres som absolut 0, eller den koldeste mulige temperatur kan noget være. Størrelsen på et forøgelse i Kelvin-skalaen er det samme som et forøgelse i Celsius-skalaen og 0 Kelvin \u003d -273,15 grader Celsius. Kelvin er formelt defineret i form af den grundlæggende Boltzmann-konstante k \u003d 1.380649 × 10 ^{- 23 J /K.
Lys}

Den grundlæggende enhed for lysintensitet er candela (cd). Et almindeligt lys udsender ca. 1 cd. Den officielle, præcise definition er defineret med hensyn til den lysende virkning af stråling med frekvens 540 × 10 ^{12 Hz.}