Διαφορά μεταξύ αγγλικού και μετρικού συστήματος

Περιεχόμενο

• Μετατροπή μεταξύ του μετρικού συστήματος και των αγγλικών μονάδων συστήματος
• Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων
• Ποιες είναι οι επτά βασικές μονάδες μέτρησης;
• χρόνος
• Μήκος
• Μάζα
• Ποσότητα ουσίας
• Ρεύμα
• Θερμοκρασία
• Φως

Το μετρικό σύστημα και το αγγλικό σύστημα, που ονομάζεται επίσης αυτοκρατορικό σύστημα μετρήσεων, είναι και τα δύο κοινά συστήματα μέτρησης που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτοκρατορικών και μετρικών μονάδων είναι ότι οι μετρικές μονάδες είναι ευκολότερο να μετατραπούν μεταξύ, επειδή οι μετατροπές αυτές απαιτούν μόνο πολλαπλασιασμό ή διαίρεση με δυνάμεις 10. Υπάρχουν 10 χιλιοστά σε εκατοστό, 100 εκατοστά σε μέτρο και 1.000 μέτρα σε χιλιόμετρο . Για να μετατρέψετε μεταξύ αυτών των μονάδων, χρειάζεται μόνο να μετακινήσετε την δεκαδική θέση. Για παράδειγμα:

5200 mm = 520 cm = 5,2 m = 0,0052 km

Το ίδιο ισχύει και για μετρικές μονάδες μάζας - υπάρχουν 1.000 γραμμάρια ανά χιλιόγραμμο.

Η μετατροπή των αυτοκρατορικών μονάδων είναι πολύ λιγότερο απλή. Πάρτε για παράδειγμα μονάδες αυτοκρατορικού μήκους. Υπάρχουν 12 ίντσες σε ένα πόδι, 3 πόδια σε μια αυλή και 1.760 μέτρα σε ένα μίλι. Η μετατροπή των 520 ποδιών στα μίλια θα έμενε κάτι τέτοιο:

520 {{{{{{} {} {} {{{{{{} { πάνω από το {1pt} sout {1760 {yards}}} Bigr) = 0,0985

Μια άλλη διαφορά μεταξύ αυτοκρατορικών και μετρικών μονάδων είναι όπου συνήθως χρησιμοποιούνται. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι αυτοκρατορικές μονάδες χρησιμοποιούνται για τους περισσότερους καθημερινούς σκοπούς, ενώ σχεδόν παντού στον κόσμο, οι μονάδες μετρικού συστήματος είναι πιο συχνές.

Μετατροπή μεταξύ του μετρικού συστήματος και των αγγλικών μονάδων συστήματος

Ακολουθεί μια λίστα με κάποιες από τις σχέσεις μεταξύ μονάδων αυτοκρατορίας και μετρικού συστήματος:

Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων

Η διαφορά μεταξύ αυτοκρατορικών και μετρικών μονάδων γίνεται ιδιαίτερα σημαντική όταν μιλάμε για μονάδες βάσης. Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), το επίσημο σύστημα μέτρησης που χρησιμοποιείται σε ολόκληρο τον κόσμο, ειδικά σε επιστημονικές εφαρμογές, βασίζεται στις μονάδες μετρικού συστήματος. Όλες οι μονάδες SI μπορούν να σχηματιστούν με συνδυασμό επτά μονάδων βάσης.

Ποιες είναι οι επτά βασικές μονάδες μέτρησης;

Είναι πιθανό να είστε εξοικειωμένοι με τη χρήση ενός χάρακα για τη μέτρηση του μήκους, ένα χρονόμετρο για τη μέτρηση του χρόνου ή μια κλίμακα για τη μέτρηση της μάζας, αλλά έχετε αναρωτηθεί ποτέ πόσο ακριβείς είναι αυτές οι συσκευές και πώς μπορείτε να είστε σίγουροι ότι όλοι οι κυβερνήτες και τα χρονόμετρα και οι ζυγοί εξίσου καλά; Και πώς καθορίστηκαν οι σχετικές μονάδες στην πρώτη θέση;

Εάν σκέφτεστε για ένα ξύλινο χάρακα, για παράδειγμα, υπόκειται σε μικρές μεταβολές του μήκους λόγω διαστολής και συστολής που προκύπτουν από την υγρασία και τη θερμοκρασία. Στην πραγματικότητα, όλα τα υλικά ποικίλλουν ελαφρά σε μέγεθος λόγω περιβαλλοντικών συνθηκών και υπόκεινται σε γρατζουνιές, ακαθαρσίες και μεταβολές με την πάροδο του χρόνου. Τελικά, για να μπορέσουμε να επιτύχουμε εξαιρετικά ακριβείς επιστημονικές μετρήσεις, χρειαζόμαστε ακριβείς τρόπους για να ορίσουμε μονάδες μέτρησης.

Όλες οι μονάδες SI μπορούν να προέρχονται από επτά μονάδες βάσης μέτρησης, καθεμία από τις οποίες ορίζεται με βάση τις θεμελιώδεις επιστημονικές σταθερές, όπως περιγράφεται στις επόμενες ενότητες. Σημειώστε ότι δεν υπάρχει τέτοιο ισοδύναμο σύνολο θεμελιωδών ορισμών για όλες τις αυτοκρατορικές μονάδες. Αντίθετα, οι αυτοκρατορικές μονάδες προέρχονται από μονάδες μετατροπής μονάδων SI.

χρόνος

Αρχικά, ο χρόνος μετρήθηκε κατά τη διάρκεια των ημερών. Τελικά αυτές τις μέρες είχαν σπάσει σε 24 ώρες, οι ώρες σπασμένες σε 60 λεπτά και κάθε λεπτό σε 60 δευτερόλεπτα.

Τα μηχανικά ρολόγια που χτίστηκαν στη μεσαιωνική Ευρώπη ήταν μερικές από τις πρώτες συσκευές που έκαναν για σταθερές και ομοιόμορφες μετρήσεις χρόνου. Τώρα όμως είμαστε σε θέση να έχουμε πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια. Η μονάδα SI του χρόνου είναι η δεύτερη και το 1 δευτερόλεπτο ορίζεται ως ο χρόνος που απαιτείται για ένα άτομο του καισίου-133 να ταλαντεύεται 9.192.631.770 φορές.

Μήκος

Το μήκος είναι ένα μέτρο της γραμμικής απόστασης. Η μονάδα SI για μήκος είναι ο μετρητής, αλλά ο τυπικός ορισμός του 1 μέτρου έχει αλλάξει με την πάροδο των ετών. Αρχικά, 1 μέτρο ορίζεται ως η μονάδα μήκους που ισοδυναμεί με 10^-7 του τεταρτημορίου Γη που διέρχεται από το Παρίσι.

Αργότερα, κατασκευάστηκε μια πρωτότυπη ράβδος πλατίνα ιριδίου και διανεμήθηκαν αντίγραφα τα οποία συγκρίνονταν τακτικά με αυτήν. Αλλά τώρα ο μετρητής ορίζεται από την άποψη της σταθερής ταχύτητας του φωτός σε κενό, c = 299,792,458 m / s.

Μάζα

Η μάζα είναι ένα μέτρο της αδράνειας ενός αντικειμένου, ή αντίσταση στις αλλαγές στην κίνηση. Η μονάδα SI μάζας είναι το χιλιόγραμμο. Το 1 kg έχει επίσης επίσημα οριστεί διαφορετικά με την πάροδο των ετών. Αρχικά, το 1 κιλό ήταν ίσο με 1 κυβικό δεκατίμετρο νερού στη θερμοκρασία της μέγιστης πυκνότητας.

Αργότερα, ακριβώς όπως και με το μετρητή, 1 kg ορίστηκε ως η μάζα του Διεθνούς Πρωτότυπου Kilogram, ένας κύλινδρος κατασκευασμένος από κράμα λευκοχρύσου ιριδίου. Τώρα ορίζεται με βάση τη σταθερή σταθερά του Planck, h = 6.62607015 × 10^-34 kgm²/μικρό.

Ποσότητα ουσίας

Αυτή η έννοια είναι ακριβώς αυτό που ακούγεται. Είναι το ποσό που έχετε - τον αριθμό των μήλων σε ένα δέντρο ή τον αριθμό των ατόμων σε ένα μήλο. Ενώ μπορεί να αναμένετε ότι η μονάδα SI θα είναι απλώς ο αριθμητικός αριθμός κάτι, είναι στην πραγματικότητα μια άλλη μονάδα που ονομάζεται mole.

1 γραμμομόριο μιας ουσίας περιέχει ακριβώς 6,02214076 × 10²³ στοιχειώδη στοιχεία. Αυτός ο αριθμός, επίσης γνωστός ως αριθμός Avogadros, είναι ακριβώς ίσος με τον αριθμό των ατόμων στα 12 γραμμάρια άνθρακα-12 και είναι συχνά πολύ κοντά στον αριθμό των νουκλεονίων (πρωτόνια συν νετρόνια) σε ένα γραμμάριο οποιουδήποτε τύπου συνήθους ύλης .

Ρεύμα

Μπορεί να φανεί αντιφατικό το γεγονός ότι το ρεύμα, ένα μέτρο του ρυθμού φόρτισης που διέρχεται από ένα σημείο, θεωρείται θεμελιώδης μονάδα αντί της ίδιας της φόρτισης. Αλλά ο λόγος για αυτό είναι ότι το ρεύμα είχε προηγουμένως πιο εύκολο να μετρηθεί από το φορτίο και η ακρίβεια όλων των μονάδων βασίζεται στην ικανότητά μας να μετράμε με ακρίβεια τις μονάδες βάσης.

Η μονάδα SI για ρεύμα είναι ο αμπέρ. Αρχικά, ένα αμπέρ ορίστηκε ως το σταθερό ρεύμα που απαιτείται για δύο παράλληλους αγωγούς απεριόριστου μήκους και αμελητέας διατομής που τοποθετούνται σε απόσταση 1 μέτρου σε κενό για να ασκήσουν δύναμη 2 × 10^-7 N μεταξύ τους ανά μονάδα μήκους. Τώρα ορίζεται σε όρους στοιχειώδους φόρτισης e = 1,602176634 × 10^–19 ΝΤΟ.

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης ενέργειας ανά μόριο σε μια ουσία. Μονάδες Fahrenheit και Celsius έχουν χρησιμοποιηθεί για εκατοντάδες χρόνια για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Στην κλίμακα Fahrenheit, το νερό παγώνει σε 32 μοίρες και βράζει στους 212 βαθμούς, και αυτό ορίζει τις αυξήσεις βαθμού. Στην κλίμακα Κελσίου, το νερό παγώνει σε 0 μοίρες και βράζει στους 100 βαθμούς.

Το θανατηφόρο ελάττωμα στις μονάδες αυτές είναι ότι δεν ξεκινούν από το 0. Το γεγονός ότι είναι δυνατόν να υπάρξουν αρνητικές τιμές θερμοκρασίας σε αυτές τις κλίμακες γρήγορα καθιστά τα πράγματα συγκεχυμένα όταν σκεφτείτε τι μπορεί να σημαίνει για κάτι να είναι διπλάσιο ζεστό ως κάτι άλλο. Τι είναι δύο φορές πιο ζεστό από 0 βαθμούς;

Η μονάδα SI για τη θερμοκρασία είναι ο Kelvin, όπου 0 Kelvin ορίζεται ως απόλυτος 0, ή η πιο ψυχρή δυνατή θερμοκρασία μπορεί να είναι κάτι. Το μέγεθος μιας αύξησης στην κλίμακα Kelvin είναι το ίδιο με μια αύξηση στην κλίμακα Κελσίου και 0 Kelvin = -273,15 βαθμούς Κελσίου. Ο Κελβινός ορίζεται τυπικά ως προς τη βασική σταθερά Boltzmann k = 1,380649 × 10^{– 23} J / K.

Φως

Η θεμελιώδης μονάδα για τη φωτεινή ένταση είναι η candela (cd). Ένα κοινό κερί εκπέμπει περίπου 1 cd. Ο επίσημος, ακριβής ορισμός ορίζεται από την άποψη της φωτεινής αποτελεσματικότητας της ακτινοβολίας με συχνότητα 540 × 10¹² Hz.