Система измерения

Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Система измерения представляет собой совокупность единиц измерения и правила , касающиеся их друг к другу. Системы измерения исторически были важны, регулировались и определялись для целей науки и торговли . Используемые системы измерения включают Международную систему единиц (СИ), современную форму метрической системы , британскую имперскую систему и обычную систему Соединенных Штатов .

История [ править ]

Французская революция породила метрическую систему , и это распространилось по всему миру, заменяя наиболее привычные единицы измерения. В большинстве систем длина (расстояние), масса и время являются основными величинами .

Более поздние научные разработки показали, что можно добавить электрический заряд или электрический ток , чтобы расширить набор основных величин, с помощью которых можно легко определить многие другие метрологические единицы . (Однако электрические единицы не требуются для такого набора. Гауссовы единицы , например, имеют только длину, массу и время в качестве основных величин, а ампер определяется в единицах других единиц.) Другие величины, такие как мощность и скорости , выводятся из базового набора: например, скорость - это расстояние в единицу времени. Исторически для одного и того же типа величины использовался широкий диапазон единиц: в разных контекстах длина измерялась в дюймах , футах., ярды , сажени , стержни , цепи , фарлонги , мили , морские мили , стадионы , лиги , с коэффициентами пересчета, которые не были степенями десяти. Такие договоренности были удовлетворительными в их собственном контексте.

Предпочтение более универсальной и последовательной системы (основанной на более рациональных базовых единицах) распространялось только постепенно с развитием науки. Изменение системы измерения связано со значительными финансовыми и культурными издержками, которые необходимо компенсировать преимуществами, которые можно получить от использования более рациональной системы. Однако нарастало давление, в том числе со стороны ученых и инженеров, с целью перехода на более рациональную, а также международно согласованную основу измерения.

В древности системы измерения определялись локально: различные единицы могли определяться независимо в зависимости от длины большого пальца короля или размера его стопы, длины шага, длины руки или, возможно, веса воды в воде. бочонок определенного размера, возможно, сам определяется в ладонях и костяшках пальцев . Объединяющей характеристикой является то, что было некое определение, основанное на каком-то стандарте. В конце концов локти и шаги уступили место «обычным единицам» для удовлетворения потребностей торговцев и ученых.

В метрической системе и других современных системах для каждой базовой величины используется одна базовая единица. Часто второстепенные единицы (кратные и дольные) выводятся из основных единиц путем умножения на степень десяти, т. Е. Путем простого перемещения десятичной точки . Таким образом, основной метрической единицей длины является метр ; расстояние в 1 м составляет 1000 миллиметров или 0,001 километра.

Текущая практика [ править ]

Метрика полностью или почти завершена почти во всех странах. Стандартные единицы измерения США широко используются в США и в некоторой степени в Либерии . Традиционная Бирманских единица измерения используется в Бирме . Американские единицы используются в Канаде в ограниченном контексте из-за большого объема торговли; также широко используются британские единицы измерения веса и меры, несмотря на де-юре канадский перевод в метрическую систему.

В ряде других юрисдикций есть законы, предписывающие или разрешающие использование других систем измерения в некоторых или во всех контекстах, например в Соединенном Королевстве, где законодательство о дорожных знаках , например, разрешает только знаки расстояния, отображающие имперские единицы (мили или ярды) [1] - или Гонконг. [2]

В Соединенных Штатах метрические единицы используются почти повсеместно в науке, широко в вооруженных силах и частично в промышленности, но в быту преобладают обычные единицы. В магазинах розничной торговли литр - это обычно используемая единица измерения объема, особенно на бутылках с напитками, а для лекарств используются миллиграммы, а не зерна. Некоторые другие стандартные единицы, не входящие в систему СИ , все еще используются в международном масштабе, например морские мили и узлы в авиации и судоходстве.

Метрическая система [ править ]

Детская бутылочка с тремя системами измерения: метрической, британской (британской) и американской.

Метрическая система единиц эволюционировала с момента принятия первой четко определенной системы во Франции в 1795 году. В ходе этой эволюции использование этих систем распространилось по всему миру, сначала в неанглоязычных странах, а затем в англоязычных странах. .

Кратные и подмножества метрических единиц связаны степенями десяти, а их имена образованы префиксами . Это соотношение совместимо с десятичной системой чисел и в значительной степени способствует удобству использования метрических единиц.

В ранней метрической системе было две основных единицы: метр для длины и грамм для массы. Остальные единицы длины и массы, а также все единицы площади, объема и производные единицы, такие как плотность, были выведены из этих двух основных единиц.

Mesures usuelles ( французский для обычных измерений ) была системой измерения , введенным в качестве компромисса между метрической системой и традиционными измерениями. Он использовался во Франции с 1812 по 1839 год.

Использовалось несколько вариантов метрической системы. К ним относятся гравитационные системы , системы сантиметр – грамм – секунда (cgs), полезные в науке, система метр – тонна – секунда (МТС), когда-то использовавшаяся в СССР, и система метр – килограмм – секунда (мкс). В некоторых инженерных областях, таких как автоматизированное проектирование , также используется миллиметр-грамм-секунда (ммгс). [ необходима цитата ]

Действующим международным стандартом для метрической системы является Международная система единиц ( Système international d'unités или SI). Это система, в которой все единицы могут быть выражены в семи единицах. В качестве основных единиц СИ используются метр , килограмм , секунда , ампер , кельвин , моль и кандела .

Имперские и обычные единицы США [ править ]

И имперские единицы, и обычные единицы США произошли от более ранних английских единиц . Имперские единицы в основном использовались в бывшей Британской империи и Британском Содружестве , но во всех этих странах они были в значительной степени вытеснены метрической системой. Они все еще используются для некоторых приложений в Соединенном Королевстве, но в основном были заменены метрической системой в коммерческих , научных и промышленных приложениях. Однако общепринятые единицы измерения США по- прежнему являются основной системой измерения в Соединенных Штатах . Хотя некоторые шаги к метрикебыли произведены (в основном в конце 1960-х - начале 1970-х годов), обычные единицы имеют прочную поддержку благодаря обширной промышленной инфраструктуре и коммерческому развитию.

Хотя имперская система и обычная система США тесно связаны, между ними существует ряд различий . Единицы измерения длины и площади ( дюйм , фут , ярд , миля и т. Д.) Были идентичны с момента принятия Международного соглашения о ярдах и фунтах ; однако Америка и ранее Индия сохранили старые определения для целей обследования. Так, например, появилась исследовательская группа в США. В эвердьюпойс единиц массы и веса различаются для единиц больших , чем фунт (фунт). В имперской системе используется камень в 14 фунтов, длинный центнер в 112 фунтов и длинная тонна. 2240 фунтов. Камень не используется в США, центнеры и тонны короткие: 100 фунтов и 2000 фунтов соответственно.

Наиболее заметные различия между этими системами заключаются в единицах измерения объема. Американская жидкая унция ( жидкая унция ), около 29,6 миллилитров (мл), немного больше, чем британская жидкая унция (около 28,4 мл). Однако, поскольку на пинту США приходится 16 жидких унций США и 20 имперских унций на британскую пинту, имперская пинта примерно на 20% больше. То же самое касается квартов , галлонов и т.д .; шесть галлонов США немного меньше пяти британских галлонов.

Система Avoirdupois служила общей системой массы и веса. В дополнение к этому есть системы Трои и Аптекарей . Гиря Троя обычно использовалась для драгоценных металлов , черного порошка и драгоценных камней . Тройская унция - единственная единица системы, которая используется в настоящее время; он используется для драгоценных металлов. Хотя тройская унция больше, чем ее эквивалент в Авуардупуа, фунт меньше. Устаревший тройской фунт был разделен на 12 унций, а не на 16 унций на фунт по системе Авуардупуа. Система аптекарей традиционно использовалась в фармакологии., но теперь заменена метрической системой; в ней использовались те же фунты и унции, что и в тройской системе, но с другими подразделениями.

Натуральные единицы [ править ]

Натуральные единицы - это физические единицы измерения, определенные в терминах универсальных физических констант таким образом, что выбранные физические константы принимают числовое значение, равное единице, когда выражаются в этих единицах. Природные единицы названы так потому, что их определение опирается только на свойства природы, а не на какие-либо человеческие конструкции. Возможны различные системы естественных единиц.

Вот некоторые другие примеры:

  • Системы геометрических единиц полезны в релятивистской физике . В этих системах основные физические единицы выбраны так, чтобы скорость света и гравитационная постоянная были равны единице.
  • Единицы Планка - это форма геометрических единиц, получаемых также установкой приведенной постоянной Планка к единице. Они основаны только на свойствах свободного пространства, а не на каком-либо объекте или частице.
  • Единицы Стоуни - это форма геометрических единиц, получаемая также установкой кулоновской постоянной и элементарного заряда равными единице.
  • Единицы «Шредингера» похожи на единицы Планка и также устанавливают элементарный заряд на единицу, но позволяют скорости света плавать.
  • Атомные единицы Хартри - это система единиц, используемая в атомной физике , в частности, для описания свойств электронов . Атомные единицы были выбраны так, чтобы все константы, относящиеся к электрону, равнялись единице: масса электрона , элементарный заряд , кулоновская постоянная и приведенная постоянная Планка . Единицей энергии в этой системе является полная энергия электрона в атоме Бора, называемая энергией Хартри . Единицей длины является радиус Бора .
  • Электронные блоки подобны блокам Стони, но устанавливают массу электрона равной единице и позволяют постоянной гравитации плавать. Они также похожи на атомные единицы, но устанавливают скорость света на единицу и позволяют постоянной Планка плавать.
  • Квантовые электродинамические единицы подобны электронной системе единиц, за исключением того, что нормализуется масса протона, а не масса электрона.

Нестандартные единицы [ править ]

Нестандартные единицы измерения, которые также можно найти в книгах, газетах и ​​т. Д., Включают:

Площадь [ править ]

  • Поле для американского футбола с игровой площадкой 100 ярдов (91,4 м) в длину и 160 футов (48,8 м) в ширину. Это часто используется американскими общественными СМИ для размеров больших зданий или парков. Он используется как единица измерения длины (100 ярдов или 91,4 м, длина игрового поля без учета площади ворот), так и как единица площади (57 600 квадратных футов или 5350 м 2 ), примерно 1,32 акра (0,53  га ).
  • Британские СМИ также часто используют футбольное поле в аналогичных целях, хотя футбольные поля не имеют фиксированного размера, а могут варьироваться в определенных пределах (100–130 ярдов или 91,4–118,9 м в длину и 50–100 ярдов или 45,7–91,4 м). м шириной, что дает площадь от 5 000 до 13 000 кв. ярдов или от 4 181 до 10 870 м 2 ). Однако поле Лиги чемпионов УЕФА должно быть ровно 105 на 68 м (114,83 на 74,37 ярда), что дает площадь 7 140 м 2 (0,714 га) или 8 539  кв. Ярдов (1,764 акра ). Пример: суда из быстрорежущей стали представляют собой алюминиевые катамараны размером с футбольное поле ... - Belfast Telegraph, 23 июня 2007 г.
  • Большие территории также выражаются как кратные площади определенных американских штатов или подразделений Великобритании и т. Д.

Энергия [ править ]

  • Эквивалент тонны в тротиловом эквиваленте , кратный килотонне, мегатонне и гигатонне. Часто используется в том , власть очень энергичных событий , таких как взрывы и вулканических явлений и землетрясений и астероидных ударов. Грамм тротила в качестве единицы энергии был определен как 1000 термохимических калории (1000  кала или 4184  J ).
  • Атомной бомбы , сброшенной на Хиросиму . Его выход энергии часто используется в средствах массовой информации и в популярных книгах в качестве единицы энергии. (Его выработка составляла примерно 13 килотонн, или 60 ТДж.)
  • Одна шашка динамита .

Единицы валюты [ править ]

Единица измерения, применяемая к деньгам , называется расчетной единицей в экономике и единицей измерения в бухгалтерском учете. [3] Обычно это валюта, выпущенная страной или ее частью; например, доллар США и цент США ( 1 / 100 от доллара), или евро и евроцент.

ISO 4217 - это международный стандарт, описывающий трехбуквенные коды (также известные как код валюты) для определения названий валют, установленных Международной организацией по стандартизации (ISO).

Исторические системы измерения [ править ]

На протяжении всей истории использовалось множество официальных систем измерения. Хотя они больше не используются официально, некоторые из этих традиционных систем иногда используются в повседневной жизни, например, в приготовлении пищи .

Африка [ править ]

  • Алжирский
  • Египтянин
  • Эфиопский
  • Эритрейский
  • Гвинейский
  • Ливийский
  • Малагасийский
  • Маврикий
  • Марокканский
  • Сейшельские острова
  • Сомалийский
  • Тунисский
  • Южноафриканский
  • Танзанийский

Азия [ править ]

  • Арабский [4]
  • Афган
  • Камбоджийский
  • Китайский
  • Иврит ( библейский и талмудический )
  • Индуистский
  • индонезийский
  • Японский
  • Корейский
  • Оманский
  • Филиппинский
  • Месопотамский
  • Персидский
  • Сингапурский
  • Шри-ланкийский
  • Сирийский
  • Тайваньский
  • Тамильский
  • Тайский
  • вьетнамский
  • Непальский

Европа [ править ]

  • Древнегреческий
  • бельгийский
  • византийский
  • Чешский
  • Киприот
  • Датский
  • нидерландский язык
  • английский
  • эстонский
  • Финский
  • Французский (сейчас)
  • Французский (до 1795 г.)
  • Немецкий
  • Греческий
  • Венгрия
  • исландский
  • Ирландский
  • Итальянский
  • Латышский
  • Люксембургский
  • Мальтийский
  • норвежский язык
  • Польский
  • португальский
  • Римский
  • румынский
  • русский
  • Шотландский
  • сербский
  • словацкий
  • испанский
  • Шведский
  • Швейцария
  • Татарский
  • валлийский

Северная Америка [ править ]

  • Коста-риканец
  • Кубинец
  • Гаитянский
  • Гондурас
  • Мексика
  • Никарагуанский
  • пуэрториканец

Южная Америка [ править ]

  • Аргентинский
  • Боливийский
  • Бразильский
  • Чилийский
  • Колумбийский
  • Парагвайский
  • Перуанский
  • Уругвайский
  • Венесуэльский

См. Также [ править ]

  • История метрической системы
  • ISO 31
  • Уровень измерения
  • Средневековые веса и меры
  • Мегалитический двор
  • Петроградский Стандарт
  • Псевдонаучная метрология
  • Единый код единиц измерения
  • Веса и меры

Таблицы преобразования [ править ]

  • Преобразование единиц

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ "Законодательный акт 2002 г. № 3113 Правила дорожных знаков и Общие директивы 2002 г." . Канцелярия Ее Величества (HMSO). 2002 . Проверено 18 марта 2010 года .
  2. ^ Постановление о мерах и весах Гонконга
  3. ^ Инициатива по исследованию стандартов финансового учета: проблема единицы учета [ постоянная мертвая ссылка ]
  4. ^ М. Исмаил Марцинковский, Меры и веса в исламском мире. Английский перевод справочника профессора Вальтера Хинца «Islamische Maße und Gewichte» с предисловием профессора Босворта, FBA Куала-Лумпур, ISTAC, 2002, ISBN 983-9379-27-5 . Эта работа представляет собой аннотированный перевод работы на немецкий язык покойного немецкого востоковеда Вальтера Хинца, опубликованного в Handbuch der Orientalistik , erste Abteilung, Ergänzungsband I, Heft 1, Leiden, The Netherlands: EJ Brill, 1970. 

Библиография [ править ]

  • Тавернор, Роберт (2007), Ухо Смута: Мера человечности , ISBN 0-300-12492-9 

Внешние ссылки [ править ]

  • CLDR - Unicode локализация валюты, даты, времени, чисел
  • Словарь единиц измерения
  • Старые единицы измерения
  • Меры из античности и библейской древности и Библии на Wayback Machine (архивировано 10 мая 2008 г.)
  • Reasonover's Land Measures Ссылка на испанские и французские земельные меры (и их английские эквиваленты с таблицами преобразования), используемые в Северной Америке.
  • Единый код единиц измерения