международная система единиц (си)

Знания

2022

Мы объясняем, что такое Международная система единиц, как она была создана и для чего она нужна. А также его основные и производные единицы.

Международная система единиц измерения является наиболее широко используемой во всем мире.

Что такое международная система единиц?

Она известна как Международная система единиц (сокращенно СИ) для системы единиц измерения, используемой практически во всем мире. Он используется в конструкции самых многочисленных инструментов измерение как для специализированного, так и для повседневного потребления.

Система единиц - это научный образец, который позволяет связывать вещи на основе набора воображаемых единиц. То есть это система чтобы иметь возможность зарегистрировать реальность: вес, по размеру, время и т. д. на основе набора единиц, которые всегда равны сами себе, и которые могут применяться в любой точке мира с равным значением.

Международная система единиц измерения является наиболее принятой из всех систем измерения (хотя и не единственной, поскольку в некоторых странах все еще используют англосаксонскую систему) и единственной, которая в настоящее время имеет тенденцию к определенной универсализации.

Время от времени СИ пересматривается и уточняется, чтобы обеспечить наилучшую доступную систему единиц или адаптировать ее к последним научным открытиям. Фактически, в 2018 году в Версале, Франция, проголосовали за переопределение четырех его основных единиц, чтобы привести их в соответствие с постоянными фундаментальными параметрами в природа.

История Международной системы единиц

СИ был создан в 1960 г. во время 11-й Генеральной конференции по мерам и весам, основанной в 1875 г. принимать решения по сравнению с французской метрической системой. Это орган, который в настоящее время отвечает за обзор Международной системы мер и находится в Международном бюро мер и весов в Париже.

При создании СИ учитывала только шесть основных единиц, к которым позже были добавлены другие, такие как крот в 1971 году. Его условия были согласованы в период с 2006 по 2009 год в сотрудничестве с организациями ISO (Международная организация по стандартизации) и CEI (Международная электротехническая комиссия), положившими начало стандарту ISO / IEC 80000.

Для чего нужен СИ?

Проще говоря, СИ - это система, которая позволяет нам измерять. Или, что еще лучше, тот, который заверяет нас, что наши измерения, сделанные здесь или в любом другом область мира, всегда эквивалентны и означают одно и то же.

То есть: откуда вы знаете, что метр расстояния, по сути, является метром? Откуда вы знаете, что метр здесь точно такой же, как метр в Китае, Гренландии или Южной Африке? Что ж, это именно то, чем занимается эта система.

По этой причине он устанавливает необходимые руководящие принципы, так что, мягко говоря, килограмм всегда является килограммом, независимо от места или даже типа инструмента, используемого для его измерения.

Базовые единицы СИ

Каждая единица позволяет измерять разные физические величины.

СИ состоит из семи основных единиц, каждая из которых связана с некоторыми из основных физических величин, а именно:

  • Метр (м). Базовая единица длина, научно определяемый как путь, пройденный светлый в вакууме в интервале времени 1/299 792 458 секунд.
  • Килограмм (кг). Базовая единица массанаучно определен из прототипа килограмма, состоящего из сплав 90% платины и 10% иридия, цилиндрической формы, 39 миллиметров в высоту, 39 миллиметров в диаметре и плотность примерно 21 500 кг / м3. Однако в более поздних версиях предлагается переопределить килограмм со значения, связанного с постоянной Планка (h).
  • Второй (s). Базовая единица Погода, научно определенная как продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атом цезия-133.
  • Ампер (А). Базовая единица электрический ток, который отдает дань уважения французскому физику Андре-Мари Ампера (1775-1836) и научно определен как интенсивность постоянного тока, который поддерживается в двух параллельных прямолинейных проводниках бесконечной длины, незначительного круглого сечения и расположенных на расстоянии одного метра от одного из другой - в вакууме, создайте между ними силу, равную 2 x 10-7 Ньютонов на метр длины. Недавно было предложено изменить его определение с учетом некоторого значения фундаментального электрического заряда (и).
  • Кельвин (К). Базовая единица температура и термодинамика, который отдает дань уважения его создателю, британскому физику Уильяму Томсону (1824–1907), также известному как лорд Кельвин. Он определяется как часть 1 / 273,16 температуры воды в ее тройной точке (то есть, в которой три ее состояния сосуществуют в гармонии: твердое, жидкое и газообразное). Недавно было предложено переопределить Кельвин с учетом значения постоянной Больцмана (k).
  • Мол (моль). Основная единица измерения количества вещества в смесь или растворение, научно определяемое как количество субстанция системы, которая содержит столько элементарных единиц, сколько атомов в 0,012 кг углерода-12. Таким образом, когда используется эта единица измерения, ее необходимо указать, если мы говорим об атомах, молекулы, ионы, электроны, и т.д. Недавно было предложено переопределить эту единицу, используя некоторое значение постоянной Авогадро (NК).
  • Кандела (компакт-диск). Это основная единица силы света, с научной точки зрения определяемая как сила света, которой в заданном направлении обладает источник, излучающий монохроматическое излучение 540 x 1012 Гц. частота, и чья энергоемкость в этом направлении составляет 1/683 Вт на стерадиан.

Производные единицы СИ

Как видно из названия, единицы, производные от СИ, являются производными от основных единиц через комбинации и отношения между ними, чтобы выразить физические величины математически.

Мы не должны путать эти единицы с кратными и частными кратными от основных единиц, такими как километры или нанометры (кратные и кратные части метра, соответственно).

Производных единиц много, но основные из них мы можем привести ниже:

  • Кубический метр (м3). Производная единица измерения объем вещества.
  • Килограмм на кубический метр (кг / м3). Производная единица измерения плотность тела.
  • Ньютон (N). Отдавая дань уважения отцу физический современная, британский Исаак Ньютон (1643-1727) - производная единица, построенная для измерения сила, и выражается в килограммах на метр на секунду в квадрате (кг · м / с2) из ​​собственного уравнения Ньютона для расчета силы.
  • Джоуль / Джоуль (J). Он получил свое название от английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818-1889) и является производной единицей СИ, используемой для измерения Энергия, то работа или нагревать. Его можно определить как объем работы, необходимый для перемещения одного кулоновского заряда через напряжение в один вольт (вольт на кулон, VC), или как объем работы, необходимый для выработки одного ватта мощности в течение одной секунды (ватт в секунду , Ws).

Есть много других производных единиц, большинство из которых имеют особые названия, которые отдают дань уважения их создателям или ведущим ученым, изучающим феномен, который эта единица описывает.

Преимущества и ограничения СИ

СИ позволяет нам узнать, что единица во всем мире стоит одинаково.

Традиционно слабыми сторонами СИ были единицы массы (кг) и силы (Н), которые строились произвольно. Но перед лицом современных обновлений и настроек, подобных описанным выше, это больше не является серьезным недостатком.

Напротив, величайшим достоинством СИ является то, что ее базовые единицы определяются на основе природный феномен константы, которые при необходимости могут быть воспроизведены. Таким образом можно было откалибровать любой тип инструмента, начиная с научно воспроизводимой фундаментальной единицы.

В заключение, это согласованная система, международно регулируемая и постоянно перекалиброванная, чтобы гарантировать ее эффективность.

!-- GDPR -->