Det har vært og er fortsatt mange forskjellige målesystemer i verden. De tjener til å gjøre folk i stand til å utveksle ulike opplysninger, for eksempel ved transaksjoner, forskrivning av legemidler eller ved utvikling av retningslinjer for bruk av teknologi. For å unngå forvirring ble det internasjonale systemet for måling av fysiske mengder utviklet.
Hva er et system for å måle fysiske mengder?
Et slikt konsept som et system av enheter av fysiske mengder, eller rett og slett SI-systemet, kan ofte finnes ikke bare i fysikk- og kjemitimer på skolen, men også i hverdagen. I den moderne verden trenger folk mer enn noen gang viss informasjon - for eksempel tid, vekt, volum - for å bli uttrykt på den mest objektive og strukturerte måten. Det var for dette at et enhetlig målesystem ble opprettet - et sett med offisielt aksepterte måleenheter anbef alt for bruk i hverdagen ogvitenskap.
Hvilke målesystemer eksisterte før SI-systemet kom
Selvfølgelig har behovet for tiltak alltid eksistert hos en person, men som regel var disse tiltakene ikke offisielle, de ble bestemt gjennom improviserte materialer. Dette betyr at de ikke hadde en standard og kunne variere fra sak til sak.
Et levende eksempel er systemet med lengdemål som er tatt i bruk i Russland. Et spenn, en albue, en arshin, en sazhen - alle disse enhetene ble opprinnelig bundet til deler av kroppen - håndflaten, underarmen, avstanden mellom utstrakte armer. Selvfølgelig var de endelige målingene unøyaktige som et resultat. Deretter forsøkte staten å standardisere dette målesystemet, men det forble fortsatt ufullkomment.
Andre land hadde egne systemer for å måle fysiske mengder. For eksempel, i Europa var det engelske målesystemet vanlig – fot, tommer, miles osv.
Hvorfor trenger vi SI-systemet?
I XVIII-XIX århundrer ble globaliseringsprosessen aktiv. Flere og flere land begynte å etablere internasjonale kontakter. I tillegg har den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen nådd sitt høydepunkt. Forskere rundt om i verden kunne ikke effektivt dele resultatene av sin vitenskapelige forskning på grunn av det faktum at de brukte forskjellige systemer for å måle fysiske mengder. Stort sett på grunn av slike brudd på bånd innen verdens vitenskapelige miljø, ble mange fysiske og kjemiske lover "oppdaget" flere ganger av forskjellige forskere, noe som i stor grad hemmet utviklingen av vitenskap og teknologi.
Dermed var det behov for et enhetlig system for måling av fysiske enheter, som ikke bare ville tillate forskere over hele verden å sammenligne resultatene av arbeidet sitt, men også optimalisere prosessen med verdenshandel.
History of the International System of Measurement
For å strukturere fysiske mengder og måle fysiske mengder, har det blitt nødvendig med et system av enheter, likt for hele verdenssamfunnet. Men å lage et slikt system som vil oppfylle alle kravene og være det mest objektive er en veldig vanskelig oppgave. Grunnlaget for det fremtidige SI-systemet var det metriske systemet, som ble utbredt på 1700-tallet etter den franske revolusjonen.
Utgangspunktet som utviklingen og forbedringen av det internasjonale systemet for måling av fysiske mengder startet fra, kan betraktes 22. juni 1799. Det var på denne dagen de første standardene ble godkjent - måleren og kilogrammet. De var laget av platina.
Til tross for dette ble det internasjonale enhetssystemet offisielt vedtatt først i 1960 på den første generalkonferansen om vekter og mål. Den inkluderte 6 grunnleggende måleenheter for fysiske mengder: sekund (tid), meter (lengde), kilogram (masse), kelvin (termodynamisk temperatur), ampere (strøm), candela (lysintensitet).
I 1964 ble en syvende verdi lagt til dem - føflekken, som måler mengden av et stoff i kjemi.
I tillegg er det ogsåavledede enheter som kan uttrykkes i form av grunnleggende enheter ved bruk av enkle algebraiske operasjoner.
Basic SI-enheter
Siden de grunnleggende enhetene i systemet med fysiske mengder måtte være så objektive som mulig og ikke avhenge av ytre forhold som trykk, temperatur, avstand fra ekvator og andre, måtte formuleringen av deres definisjoner og standarder behandles grunnleggende.
La oss vurdere hver av de grunnleggende enhetene i systemet for måling av fysiske mengder mer detaljert.
Second. Tidsenheten. Dette er en relativt enkel størrelse å uttrykke, siden den er direkte relatert til perioden for jordens revolusjon rundt solen. Et sekund er 1/31536000 av et år. Det er imidlertid mer komplekse måter å måle standardsekunderet på, assosiert med periodene med stråling fra cesiumatomet. Denne metoden minimerer feilen, som kreves av det nåværende utviklingsnivået for vitenskap og teknologi
Meter. En måleenhet for lengde og avstand. På forskjellige tidspunkter ble det forsøkt å uttrykke måleren som en del av ekvator eller ved hjelp av en matematisk pendel, men alle disse metodene var ikke nøyaktige nok, slik at den endelige verdien kunne variere innenfor millimeter. En slik feil er kritisk, så i lang tid har forskere lett etter mer nøyaktige måter å bestemme målerstandarden på. For øyeblikket er en meter lengden på banen som lyset reiser i (1/299 792 458) sekunder
Kilogram. Masseenhet. Til dags dato er kilogram den eneste mengden som er definert gjennom en reell standard, somholdt ved hovedkvarteret til International Bureau of Weights and Measures. Over tid endrer standarden litt masse på grunn av korrosjonsprosesser, samt akkumulering av støv og andre små partikler på overflaten. Det er derfor det planlegges å uttrykke sin verdi i nær fremtid gjennom grunnleggende fysiske egenskaper
- Kelvin. Måleenhet for termodynamisk temperatur. Kelvin er lik 1/273, 16 av den termodynamiske temperaturen til trippelpunktet til vann. Dette er temperaturen der vann er i tre tilstander samtidig - flytende, fast og gassformig. Celsiusgrader konverteres til Kelvin ved hjelp av formelen: t K \u003d t C ° + 273
- Amp. En enhet for strømstyrke. En uforanderlig strøm som under passering gjennom to parallelle rette ledere med minimum tverrsnittsareal og uendelig lengde, plassert i en avstand på 1 meter fra hverandre (en kraft lik 2 10-7oppstår på hver seksjon av disse lederne H), er lik 1 ampere.
- Candela. En måleenhet for lysstyrke er lysstyrken til en kilde i en bestemt retning. En spesifikk verdi som sjelden brukes i praksis. Verdien til enheten utledes gjennom strålingsfrekvensen og lysets energiintensitet.
- Moth. En enhet for mengde av et stoff. For øyeblikket er føflekken en enhet som er forskjellig for forskjellige kjemiske elementer. Det er numerisk lik massen til den minste partikkelen av dette stoffet. I fremtiden er det planlagt å uttrykke nøyaktig én føflekk ved å bruke Avogadros tall. For å gjøre dette er det imidlertid nødvendig å avklare betydningen av selve tallet. Avogadro.
SI-prefikser og hva de betyr
For å gjøre det enklere å bruke de grunnleggende enhetene for fysiske mengder i SI-systemet, ble det i praksis tatt i bruk en liste over universelle prefikser, ved hjelp av hvilke brøk- og multiple enheter dannes.
Avledede enheter
Det er åpenbart mye mer enn syv fysiske størrelser, noe som betyr at det også trengs enheter som disse størrelsene skal måles i. For hver ny verdi utledes en ny enhet, som kan uttrykkes i form av de grunnleggende ved hjelp av de enkleste algebraiske operasjonene, som divisjon eller multiplikasjon.
Det er interessant at avledede enheter som regel er oppk alt etter store vitenskapsmenn eller historiske personer. For eksempel er enheten for arbeid Joule eller enheten for induktans er Henry. Det er mange avledede enheter - mer enn tjue tot alt.
enheter utenfor systemet
Til tross for den utbredte og utbredte bruken av enheter i SI-systemet av fysiske størrelser, brukes fortsatt ikke-systemmåleenheter i praksis i mange bransjer. For eksempel i frakt - en nautisk mil, i smykker - en karat. I hverdagen kjenner vi slike ikke-systemiske enheter som dager, prosenter, dioptrier, liter og mange andre.
Det må huskes at, til tross for deres kjennskap, når man løser fysiske eller kjemiske problemer, må ikke-systemiske enheter konverteres til måleenheterfysiske mengder i SI-systemet.
