Kaip Veikia Metrinė Sistema

{h1}

Metrinė sistema visame pasaulyje naudojama kaip vienoda matavimo sistema. Sužinokite, kaip veikia metrinė sistema „WordsSideKick.com“.

Iki tol, kol nebuvo pasaulinių tiekimo grandinių ir prekybos susitarimų, patogumas buvo didžiausias prioritetas vertinant. Daugeliu atvejų žmonės neturėjo galimybės naudotis sudėtingais matavimo prietaisais, todėl jie rėmėsi kūno dalimis, kurias buvo lengva nešiotis ir kurių rezultatai buvo pastovūs. Pavyzdžiui, vyro nykščio plotis yra apie colį („nykštys“ ir „colis“ yra keičiami daugeliu kalbų).

Ši neapdorota, neoficiali sistema daugelį metų veikė gerai, tačiau ji ėmė byrėti, kai klanai išaugo į gentis, o gentys - į tautas. Plečiantis civilizacijoms, prieštaringos jų matavimo sistemos sukėlė painiavą ir trukdė komercijai. Iki Prancūzijos revoliucijos, prasidėjusios 1789 m., Padėtis Prancūzijoje tapo ypač chaotiška. Miesto ilgio, tūrio ir masės matavimai skyrėsi. Daugelis žmonių tikėjo, kad Paryžiuje naudojama sistema, paremta Karolio Didžiojo vienetais, turėtų būti įvesta visai šaliai, tačiau gildijos ir didikai kovojo už tai. Kartu su Prancūzijos vyriausybe atsidūręs ties finansinio žlugimo riba, karalius Liudvikas XVI sušaukė generalinius dvarus - asamblėją, sudarytą iš įvairių šalies klasių atstovų, - rinkti naujus mokesčius. Galiausiai įstatymų leidybos sesija pasirodė vaisingesnė, todėl buvo suformuota Nacionalinė asamblėja, sukurta nauja konstitucija ir naujas būdas įvertinti reikalus.

Prancūzai vadino naują matavimo sistemą metrique, terminas, kilęs iš žodžio mètre, arba metras - pagrindinis ilgio matas, apibūdinamas kaip viena dešimt milijoninė ketvirtadalio Žemės dienovidinio, einančio per Paryžių. Šios naujos matavimo sistemos kūrėjai tikėjo, kad jų darbas bus „įmonė, kurios rezultatas kažkada turėtų priklausyti visam pasauliui“ [šaltinis: Nelsonas]. Jie, be abejo, buvo teisūs, nes metrinę sistemą šiandien priėmė beveik kiekviena planetos šalis. Vienintelis reikšmingas dalinis sulaikymas yra JAV, kurių piliečiai sveikina metrus, litrus ir kilogramus, įtardami juos ir kai kuriais atvejais sumišdami. Daugelis žmonių nesuvokia, kad JAV nuo pilietinio karo buvo stipri metrinės sistemos rėmėja ir kad colių svarų sistemos vienetai yra apibūdinami tik metriniais matavimais.

Prieš pasinerdami į metrikos ypatybes, šiek tiek papasakokime apie pasaulio matavimo sistemos istoriją ir kaip ji įgavo modernią formą, Système International d'Unités - Tarptautinė vienetų sistema, arba SI.

Metrinės sistemos istorija: ankstyvieji metai

Ei, jei nežinote, koks yra įprastas skaitiklis, mes jums jį paskelbsime jums, ponas 18 amžiaus prancūzas. Dabar naudokitės juo arba dar kitaip!

Ei, jei nežinote, koks yra įprastas skaitiklis, mes jums jį paskelbsime jums, ponas 18 amžiaus prancūzas. Dabar naudokitės juo arba dar kitaip!

Šiuolaikinė metrinė sistema gali atsekti savo šaknis iki Gabrielio Moutono, Šv. Pauliaus bažnyčios vikaro Lione, Prancūzijoje, ir žymaus astronomo bei matematiko. 1670 m. Moutonas sugalvojo matavimo sistemą, pagrįstą vienos ilgumos minute (atminkite, kad kiekviename ilgumos ir platumos laipsnyje yra 60 minučių). Šis jo siūlomas ilgio vienetas turėtų būti pagrįstas dešimtainiu aritmetiniu skaičiumi arba dešimties galių. Jis taip pat rekomendavo naudoti priešdėlius, kad pavadinimų sudarymo konvencijos taptų mažiau savavališkos.

Prancūzų mokslininkai toliau modifikavo ir tobulino Moutono idėjas, tačiau iki Prancūzijos revoliucijos jie nebuvo oficialiai kodifikuoti. Įkūrusi 1790 m., Nacionalinė asamblėja paprašė Prancūzijos mokslų akademijos „išvesti nekintamą visų matų ir svorių standartą“. Akademija savo ruožtu paskyrė komisiją sistemai kurti su nuostata, kad galutinis sprendimas turėtų būti iškart paprastas, tačiau mokslinis. Pasiskolindama iš „Mouton“, Komisija nustatė tris pagrindinius principus:

  1. Ilgio vienetas būtų lygus Žemės perimetro daliai.
  2. Tūrio ir masės matai būtų gaunami iš ilgio, taip užtikrinant, kad visi vienetai turėtų ryšį.
  3. Didesni ir mažesni kiekvieno vieneto kartotiniai būtų sukurti dauginant ir dalijant iš 10 ir jo galias.

Komisija pavadino ilgio vienetą „metras“ (JAV - „metras“) po graikiško žodžio metronas, o tai reiškia „išmatuoti“. Kitas uždavinys buvo iš tikrųjų nustatyti tikslų metro ilgį. Tai nutiko dviem vyrams, Pierre'ui Mechain'iui ir Jeanui Delambre'ui, kurie šešerius kruopščiai praleido metus, matuojant atstumą dienovidiniu nuo Barselonos, Ispanijoje, iki Dunkirko šiaurės Prancūzijoje. Jų apklausa parodė, kad skaitiklio vertė yra lygi „vienai dešimčiai milijoninės žemės dienovidinio kvadranto dalies“. Kiti vienetai atkeliavo iš tiksliai apibrėžto skaitiklio. Pvz., Gramas buvo lygus gryno vandens kubinio centimetro masei jo maksimalaus tankio temperatūroje; litras buvo pagamintas lygus 10 centimetrų (4 colių) šono šone esančio kubo tūriui.

Tai buvo pirmasis metrinės sistemos įsikūnijimas, kurį Prancūzija oficialiai priėmė 1795 m. Vėliau, praėjus ketveriems metams, mokslininkai sukūrė etiketės ir kilogramo iš platinos standartus. Juos taip pat oficialiai pripažino Prancūzijos vyriausybė ir laikė saugioje vietoje, kad prireikus būtų galima pasidaryti jų kopijas.

Toliau metrinė sistema audrą nuneša visą pasaulį.

Metrinės sistemos istorija: susitikimas apie skaitiklius

Geras, senas Napoleonas, generolas, garsus skleisti karą ir metrinę sistemą visur, kur žygiavo jo mažosios kojos.

Geras, senas Napoleonas, generolas, garsus skleisti karą ir metrinę sistemą visur, kur žygiavo jo mažosios kojos.

Dėl to, kad Napoleonas užkariavo Europą XIX amžiaus pradžioje, kitos šalys - kai kurios grubiau nei kitos - priėmė metrinę sistemą kaip savo nacionalinę matavimo sistemą.

1875 m. Specialioji asamblėja Paryžiuje subūrė 17 tautų atstovus, įskaitant JAV. Šios tautos buvo užsiėmusios susirinkimo metu, pasirašydamos skaitiklio sutartį ir įsteigusios Tarptautinį svarų ir matmenų biurą, Tarptautinį svorio ir matmenų komitetą. vadovauti biurui ir Generalinei svorio ir matų konferencijai svarstyti ir priimti pakeitimus. Sutartyje taip pat nurodyta, kad Sèvres mieste (Paryžiuje) turi būti palaikoma laboratorija, kurioje būtų laikomi tarptautiniai metrikos standartai, ir leista šiuos standartus platinti kiekvienai ratifikuojančiai šaliai. 1890 m. JAV gavo Tarptautinio matuoklio prototipo ir Kilogramo tarptautinio prototipo kopijas.

1954 m. 10-oji bendroji svorio ir matų konferencija inicijavo metrinės sistemos pertvarkymą, kad ji geriau atitiktų mokslo ir technikos bendruomenių poreikius. Revizija nustatė septynis bazinius vienetus ir supaprastino metrinių vienetų apibrėžimus, simbolius ir terminologiją. Darbas tęsėsi iki 11-osios konferencijos, o 1960 m. Konferencijos nariai ratifikavo ir patvirtino naująją sistemą, trumpai ją vadindami Tarptautine vienetų sistema.

Tarptautinė vienetų sistema yra moderni metrinės sistemos forma ir, nors abu pavadinimai vartojami pakaitomis, SI yra techniškai tikslesnė. Toliau apžvelgsime SI sudedamąsias dalis - septynis bazinius vienetus.

SI baziniai vienetai ir jų standartai: iš kur jie atsiranda?

SI baziniai vienetai

SI baziniai vienetai

Prieš pasinerdami į pagrindinius SI vienetus, peržiūrėkime matavimą kaip sąvoką. Kai ką išmatuojate, jūs naudojate instrumentą ar prietaisą, kad nustatytumėte fizinį objekto kiekį. Pavyzdžiui, ilgio matavimui naudojate liniuotę, masę - masę, o termometrą - temperatūrai matuoti. Kiekvienas iš šių prietaisų yra pažymėtas standartiniais vienetais, kad įsitikintų, jog vieno stebėtojo matavimai atitinka kito stebėtojo matavimus. Teoriškai kiekvienas standartinis vienetas atsektų savo liniją prie vieno prototipo - archetipinio to konkretaus įrenginio pavyzdžio.

Ankstesnėse metrinės sistemos versijose prototipai buvo fiziniai objektai, tokie kaip standartinė skaitiklio lazda arba standartinė kilogramo juosta. Kai 1960 m. Generalinė svorio ir matų konferencija pakeitė metrinę sistemą, ji pakeitė vienetus, paremtus fiziniais objektais, fiziniais vienetų aprašymais, pagrįstais stabiliomis visatos savybėmis. Tiesą sakant, vienintelis objekto vis dar apibrėžtas vienetas yra kilogramas. (Tarptautinis kilogramo prototipas yra blizgus cilindras, pagamintas iš platinos ir iridžio, laikomas hermetiškame inde Sèvres mieste.)

Atsižvelgdami į tai, supažindinkime su septyniais SI baziniais vienetais. Lentelėje pateikiamas kiekvieno vieneto fizinis dydis, kurį matuoja vienetas, ir standartas, kuriuo remiasi vienetas, kaip apibrėžė Tarptautinis svorio ir matmenų biuras.

Jei nevisiškai suprantate kiekvieno standarto apibrėžimą, nesijaudinkite. Užuot bandę pavaizduoti du tiesus lygiagrečius begalinio ilgio laidininkus ar cezio-133 atomo svyruojančius tarp dviejų labai žemų jo pagrindinės būklės lygių, atminkite tik tai: Pagrindiniai SI vienetai (išskyrus kilogramą) yra pagrįsti nekintamomis visatos savybėmis, ir jie yra vienas nuo kito nepriklausomi. Visi kiti šiuolaikinės metrinės sistemos vienetai gaunami dauginant arba dalijant šiuos bazinius vienetus. Į tai daugiau pateksime kitame skyriuje.

Išvestiniai SI vienetai: mums reikia daugiau nei paprastų, senų skaitiklių

Pagrindiniai SI vienetai patenkina visus pagrindinius matavimo poreikius. Tačiau kartais yra atvejų, kai matavimus reikia susieti matematiškai. Pvz., Tarkime, kad išmatuojate futbolo lauko ilgį ir nustatote, kad jis yra 120 metrų (394 pėdų) ilgio. Tada jūs nustatysite, kad jo plotis turi būti 90 metrų (295 pėdos). Jei norėtumėte rasti lauko plotą, jums reikės padauginti jo ilgį iš jo pločio. Bet jūs ne tik nepadauginate skaičių priešais vienetus; padauginsi ir vienetus. Taigi, matematika atrodytų taip:

plotas = ilgis × plotis = 120 m × 90 m = 10 800 m2

Atkreipkite dėmesį, kad galutinis vienetas yra metras, o metras, o tai lemia metrologų, arba matavimo ekspertai, paskambinkite a kvadratinis metras.

Dabar tarkime, kad turite kubą, kurio kiekviena pusė yra 1 metras. Jei norėtumėte rasti kubo tūrį, jums reikės padauginti tris matmenis - ilgį, plotį ir aukštį. Štai tokia matematika:

tūris = ilgis × plotis × aukštis = 1 m × 1 m × 1 m = 1 m3 = m3

Dar kartą atkreipkite dėmesį, kad bazinis įtaisas dauginamas kartu su skaitmeniniu koeficientu. Tokiu atveju tai metras kartas metras kartus metras, gaunant a kubinis metras. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad kai skaitinis koeficientas yra 1, galite mesti skaičių ir tiesiog parodyti vienetą. Metrologai tai vadina a darnus vienetas.

Kaip veikia metrinė sistema: sistema

Lentelėje išvardyti dažniausiai pasitaikantys išvestiniai vienetai.

Plotas ir tūris yra išvestiniai vienetai nes jie yra apibrėžti remiantis SI baziniu vienetu ir konkretaus kiekio lygtimi. Lentelėje išvardyti dažniausiai pasitaikantys išvestiniai vienetai.

Kaip veikia metrinė sistema: kaip

Vieni iš svarbiausių SI išvestų vienetų

Keletas išvestų vienetų yra pakankamai reikšmingi, kad būtų galima gauti specialius SI vardus ir simbolius. Jėga yra puikus pavyzdys. Izaokas Niutonas apibrėžė jėga kaip objekto masė padaugėja iš pagreičio. Padauginus šiuos du kiekius, gaunamas kvadratinio kvadratinio metro kilogramo per sekundę vienetas (kg-m / s)2). Nes kg-m / s2 yra šiek tiek sudėtingas ir kadangi jėga yra toks svarbus fizikoje, SI didžioji perukai nusprendė išvestą vienetą vadinti a niutonas, sero Izaoko garbei. Iš viso yra 22 išvestiniai SI vienetai su specialiais pavadinimais ir simboliais. Kai kurie iš svarbiausių pateikiami pridedamoje lentelėje.

Galiausiai svarbu žinoti, kad keli vienetai nėra oficialiai metrinės sistemos dalis, tačiau dažnai pasirodo. Taigi SI priima šiuos vienetus naudoti kartu su savo priemonių grupe. Į šią kategoriją, kaip ir metrinę toną bei astronominį vienetą, patenka kai kurie įprasti laiko kiekiai - minutė, valanda ir diena. Vis dėlto visus šiuos vienetus galima apibrėžti pagal SI bazinius vienetus. Pvz., Diena yra 86 400 sekundžių. Ir an astronominis vienetas (AS) - ilgio vienetas, lygus vidutiniam atstumui tarp Žemės ir saulės - yra 1,495978 × 1011 metrų.

Žinoma, bazinis įtaisas gali būti per didelis arba per mažas, kad būtų galima tinkamai apibūdinti objektą. SI norint padaryti vienetus didesnius ir mažesnius nereikia nieko daugiau, kaip tik pridėti priešdėlį. Mes apimsime tuos, kurie yra kitame puslapyje.

SI priešdėliai: Draugystė su Milli-

Kadangi iki šiol ruošėme namus, kiekvienas fizinis dydis - ilgis, masė, tūris ir pan. - yra nurodytas konkretaus SI vieneto. Tačiau kartais baziniai blokai turi apribojimus, kai jie naudojami matuojant labai mažus ar labai didelius objektus. Pavyzdžiui, tarkime, kad norėjote išmatuoti skruzdėlės ilgį. Išreikštas SI baziniame vienete, skruzdėlės ilgis yra 0,003 metro. Įsivaizduokite, kaip išreikšti žmogaus plaukų ar atomo plotį metrais: jūsų skaičiai taps mažesni ir mažesni - ir vis sudėtingesni. Tas pats pasakytina ir apie didelius matavimus. Atstumas tarp Niujorko ir Los Andželo yra 4 493 288 metrai, tai dar vienas nemalonus skaičius.

Kaip veikia metrinė sistema: kaip

SI priešdėliai

Siekdama išspręsti šią problemą, Bendroji svorio ir matų konferencija priėmė priešdėlių pavadinimų ir simbolių, skirtų žymėti SI vienetų dešimtainius kartotinius ir dalinius, rinkinius. 1960 m. Pakako priešdėlių, kad būtų galima sudaryti kartotinius nuo 1012 iki 10-12. Tačiau bėgant metams į sistemą įėjo nauji priešdėliai, kad atitiktų vis didesnes ir mažesnes reikšmes. Kartu pateiktoje lentelėje pateikiami kai kurie patvirtinti prefiksų pavadinimai ir simboliai.

Dabar galime grįžti prie savo pavyzdžių, kad pamatytume prefiksų sistemos, pagrįstos 10 galių, pranašumą. Skruzdėlės ilgis gali būti 0,003 metro, tačiau daug praktiškiau apibūdinti tai, kas maža milimetrais. Norėdami konvertuoti metrus į milimetrus, ilgį tiesiog padauginkite iš 1 000 arba perkelkite dešimtainį tašką į dešinę dešinėje. Tai mums sako, kad skruzdė yra 3 milimetrai (3 mm) nuo galvos iki pilvo. O kaip mūsų kelionė tarp Niujorko ir Los Andželo? Jums būtų daug geriau, jei išmatuosite tokį didelį atstumą kilometrais. Norėdami konvertuoti metrus į kilometrus, atstumą tiesiog padalinkite iš 1 000 arba dešimtainę perkelkite į kairę tris tarpus. Taigi jūsų galutinis atstumas yra 4 493 kilometrai (4 493 km).

Visi priešdėliai veikia panašiai. Vienintelis kreivas rutulys, dėl kurio jums reikia nerimauti, yra kilogramas, vienintelis SI bazinis vienetas, kurio pavadinime ir simbolyje yra priešdėlis. Jums gali kilti pagunda pridėti priešdėlį prie kilogramo (pavyzdžiui, mikrokilogramai), tačiau tai būtų neteisinga. Vietoje to, prie vieneto pavadinimo „gramas“ turėtumėte pridėti prefiksų pavadinimus, kad būtų vaizduojamos didesnės ir mažesnės objekto masės vertės. Taigi, pavyzdžiui, 10-6 kilogramai būtų lygūs 1 miligramui (1 mg).

Apsiginklavę SI vienetais ir priešdėliais, turite viską, ko reikia norint pradėti matuoti metriką. Tiesą sakant, didžioji pasaulio dalis tai daro dešimtmečius. Toliau sužinosime, kodėl tautos entuziastingai įsisavino šiuolaikinę metrinę sistemą ir kas gali nutikti, kai šalis (taip, mes žiūrime į tave, Amerika) nesugeba perjungti.

Metrinė sistema: rizika ir nauda

Jei kelionė po SI vienetus ir priešdėlius neįtikino jūsų apie metrinės sistemos pranašumus, tada spręskite šį pratimą: konvertuokite 5 myles į colius. Greitai. Tavo galvoje. Net jei prisimenate, kiek pėdų yra mylioje (5280) ir kiek colių yra pėdoje (12), vis tiek turite atlikti sudėtingą aritmetiką. Štai kaip atrodytų matematika:

(5 mylios) (5280 pėdos / 1 mylia) (12 colių / 1 pėda) = 316 800 colio

Metrinė sistema palengvina gyvenimą. Panaši konversija būtų sužinoti, kiek centimetrų yra per 5 kilometrus. Kilometras yra 103 metrai; centimetras yra 10-2 metrų. Norėdami atlikti konvertavimą, penkis kartus tiesiog perkelkite dešimtainį tašką į dešinę:

5 kilometrai = 5000 metrų = 500 000 centimetrų

Sužinokite, kodėl SI vienetai yra lengvesni?

Dėl savo elegancijos ir paprastumo Tarptautinę vienetų sistemą galima rasti visame pasaulyje. JAV yra vienintelė išsivysčiusi tauta, kuri vis dar laikosi savo paliktų priemonių ir dėl to kovoja su painiava nesusijusių vienetų. Be abejo, išlaidų veiksniai, kodėl JAV lėtai priėmė metrinę sistemą. Kaip pavyzdį pažiūrėkime į NASA šaudyklų programą, kuri vis dar laikosi colio svaro matavimo sistemos. Neseniai NASA inžinieriai pranešė, kad atitinkamų brėžinių, programinės įrangos ir dokumentų konvertavimas į SI vienetus iš viso kainuos 370 milijonų dolerių - nemažą pokyčių paketą, net ir vyriausybinei agentūrai, kuri lengvai išleidžia 760 milijonų dolerių, kad gautų švytuoklinį orą [šaltinis: Ženklai].

Žinoma, nekonvertuojant kyla savo finansinė rizika. Vėl imk NASA. 1999 m. Kosminė agentūra prarado 125 milijonų dolerių vertės „Mars Climate Orbiter“ zondą, kai vieneto neatitikimas sukėlė gedimą [šaltinis: „Marks“]. Nesutapimas įvyko todėl, kad jos požiūrio kontrolės sistemoje buvo naudojami imperiniai vienetai, tačiau jos navigacijos programinė įranga naudojo SI vienetus. Dėl to zondas pasislinko per arti planetos, perkaito ir nustojo tinkamai funkcionuoti. Tai yra milijono dolerių kosminio šlamšto gabalas, dėl Amerikos atsilikusio įsipareigojimo SI.

Į šias atsargias pasakas atkreipė dėmesį daugybė JAV kompanijų. „John Deere“, „Proctor & Gamble“, „Kodak“, „Ingersoll-Rand“ ir daugybė kitų verslų pakeitė visas ar dalį savo operacijų į SI vienetus. Tai reiškia, kad jų užjūrio gamyklos ir tiekimo grandinės naudoja tą pačią matavimo sistemą ir tas pačias dalis, kaip ir jų kolegos iš Amerikos. Tai gali atrodyti nereikšminga, tačiau santaupos gali būti nemažos. Išlaidų mažinimą lemia du pagrindiniai šaltiniai: produktyvumo padidėjimas dėl dešimtainės vertės skaičiavimo sistemos naudojimo ir galimybės efektyviau konkuruoti pasaulinėse rinkose.

Galų gale JAV metrikos sistemą padarys privalomą savo piliečiams. Kai ateis laikas, tai pakeis kelio ženklų, dujų siurblių ir maisto etikečių išvaizdą, tačiau tai neturės įtakos kai kurioms šventoms išraiškoms. Kodėl? Nes šalies kilometras ir 30 centimetrų ilgio karštasis šunys tiesiog neatspindi Amerikos patirties.


Vaizdo Papildas: Metrinė sistema, matavimo sistemos.




Tyrimas


Paslaptinga, Iš Dalies Paleista „Torpedo“ Bus Velniškesnė Nei Bet Kada
Paslaptinga, Iš Dalies Paleista „Torpedo“ Bus Velniškesnė Nei Bet Kada

Jeopardy Champo Watsono Kūrėjas Aptaria Buvimą Mokslininku
Jeopardy Champo Watsono Kūrėjas Aptaria Buvimą Mokslininku

Mokslas Naujienos


Ikoniniai Teleskopai, Grasinami „Looming“ Biudžeto Mažinimo Priemonėmis
Ikoniniai Teleskopai, Grasinami „Looming“ Biudžeto Mažinimo Priemonėmis

Jūsų Smegenys Skirtingai Apdoroja Vaizdus, ​​Kai Esate Vaikas
Jūsų Smegenys Skirtingai Apdoroja Vaizdus, ​​Kai Esate Vaikas

10 Labiausiai Užterštų Vietų Pasaulyje
10 Labiausiai Užterštų Vietų Pasaulyje

Faktai Apie Kalcį
Faktai Apie Kalcį

Vaizdo Įrašų Žiūrėjimas Į Varnos Ausį Yra... Baisus
Vaizdo Įrašų Žiūrėjimas Į Varnos Ausį Yra... Baisus


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com