- Čo je medzinárodný systém jednotiek?
- História medzinárodného systému jednotiek
- Na čo slúži SI?
- základné jednotky SI
- odvodené jednotky SI
- Výhody a obmedzenia SI
Vysvetľujeme, čo je medzinárodný systém jednotiek, ako vznikol a na čo slúži. Aj jeho základné a odvodené jednotky.
Medzinárodný systém jednotiek je najpoužívanejší na celom svete.Čo je medzinárodný systém jednotiek?
Je známy ako International System of Units (skrátene SI) ako systém meracích jednotiek používaný prakticky na celom svete. Používa sa pri konštrukcii najpočetnejších nástrojov o meranie na špecializovanú aj každodennú spotrebu.
Systém jednotiek je vedecký vzor, ktorý umožňuje veciam súvisieť na základe súboru imaginárnych jednotiek. To znamená, že ide o a systém aby ste sa mohli zaregistrovať realita: vážiť, na veľkosť, čas atď., založené na množine jednotiek, ktoré sú si vždy rovné a ktoré možno použiť kdekoľvek na svete s rovnakou hodnotou.
Medzinárodný systém jednotiek je zo všetkých meracích systémov najviac akceptovaný (aj keď nie jediný, keďže v niektorých krajinách stále používajú anglosaský systém) a jediný, ktorý v súčasnosti smeruje k určitej univerzalizácii.
Z času na čas sa SI reviduje a zdokonaľuje, aby sa zabezpečilo, že ide o najlepší dostupný systém jednotiek, alebo aby sa prispôsobil najnovším vedeckým objavom. V roku 2018 sa totiž vo Versailles vo Francúzsku odhlasovalo predefinovanie štyroch základných jednotiek s cieľom prispôsobiť ich konštantným základným parametrom v prírody.
História medzinárodného systému jednotiek
SI bol vytvorený v roku 1960 počas 11. generálnej konferencie pre váhy a miery, ktorá bola založená v roku 1875 prijímať rozhodnutia v porovnaní s vtedajším francúzskym metrickým systémom. Toto je orgán, ktorý je v súčasnosti zodpovedný za kontrolu medzinárodného systému mier a sídli v Medzinárodnom úrade pre váhy a miery v Paríži.
SI pri svojej tvorbe uvažovalo len o šiestich základných jednotkách, ku ktorým sa neskôr pridali ďalšie, ako napr Krtko v roku 1971. Jej podmienky boli harmonizované v rokoch 2006 až 2009 v spolupráci organizácií ISO (Medzinárodná organizácia pre normalizáciu) a CEI (Medzinárodná elektrotechnická komisia), ktoré vytvorili normu ISO / IEC 80000.
Na čo slúži SI?
SI, veľmi zjednodušene povedané, je systém, ktorý nám umožňuje merať. Alebo ešte lepšie, ten, ktorý nás uisťuje, že naše merania, vykonané tu alebo v akomkoľvek inom regiónu sveta, sú vždy ekvivalentné a znamenajú to isté.
To znamená: ako viete, že meter vzdialenosti je v skutočnosti meter? Ako viete, že meter tu je presne taký istý ako meter v Číne, Grónsku alebo Južnej Afrike? No a to je presne to, čím sa tento systém zaoberá.
Z tohto dôvodu stanovuje potrebné usmernenia, aby prinajmenšom kilogram bol vždy kilogramom, bez ohľadu na miesto alebo dokonca druh prístroja, ktorý sa používa na jeho meranie.
základné jednotky SI
Každá jednotka umožňuje merať inú fyzikálnu veličinu.SI obsahuje súbor siedmich základných jednotiek, z ktorých každá je spojená s niektorými z hlavných fyzikálnych veličín a ktorými sú:
- Meter (m). Základná jednotka dĺžka, vedecky definovaná ako cesta, ktorú prejde svetlo vo vákuu v časovom intervale 1 / 299 792 458 sekúnd.
- Kilogram (kg). Základná jednotka omšavedecky definované z kilogramového prototypu zloženého z a zliatina 90 % platina a 10 % irídium, valcový tvar, výška 39 mm, priemer 39 mm a hustota približne 21 500 kg / m3. V novších verziách sa však navrhuje predefinovať kilogram z hodnoty súvisiacej s Planckovou konštantou (h).
- Po druhé (s). Základná jednotka počasievedecky definované ako trvanie 9 192 631 770 periód žiarenia zodpovedajúcich prechodu medzi dvoma veľmi jemnými úrovňami základného stavu atóm cézia-133.
- Ampér (A). Základnou jednotkou elektrický prúd, ktorý vzdáva hold francúzskemu fyzikovi André-Marie Ampère (1775-1836), a vedecky definovaný ako intenzita konštantného prúdu, ktorý sa udržiava v dvoch rovnobežných priamočiarych vodičoch nekonečnej dĺžky, zanedbateľného kruhového prierezu a nachádza sa jeden meter od jedného z nich. druhý vo vákuu vytvorí medzi nimi silu rovnajúcu sa 2 x 10-7 Newtonov na meter dĺžky. Nedávno sa navrhlo zmeniť jeho definíciu s prihliadnutím na určitú hodnotu základného elektrického náboja (a).
- Kelvin (K). Základnou jednotkou teplota a termodynamika, ktorá vzdáva hold svojmu tvorcovi, britskému fyzikovi Williamovi Thomsonovi (1824-1907), tiež známemu ako Lord Kelvin. Je definovaná ako zlomok 1 / 273,16 teploty, ktorú má voda vo svojom trojnom bode (to znamená, v ktorom spolu existujú tri skupenstva v harmónii: pevné, kvapalné a plynné). Nedávno bolo navrhnuté predefinovať Kelvin s prihliadnutím na hodnotu Boltzmannovej konštanty (k).
- Mol (mol). Základná jednotka na meranie množstva látky v rámci a zmes alebo rozpustenie, vedecky definované ako množstvo látka systému, ktorý obsahuje toľko elementárnych jednotiek, koľko je atómov v 0,012 kg uhlíka-12. Keď sa teda použije táto jednotka, musí sa špecifikovať, či hovoríme o atómoch, molekuly, ióny, elektróny, atď. Nedávno bolo navrhnuté predefinovať túto jednotku pomocou určitej hodnoty Avogadrovej konštanty (NTO).
- Candela (cd). Toto je základná jednotka svietivosti, vedecky definovaná ako svietivosť, ktorú má v danom smere zdroj, ktorý vyžaruje monochromatické žiarenie s frekvenciou 540 x 1012 Hertzov. frekvenciaa ktorých energetická náročnosť v tomto smere je 1/683 wattu na steradián.
odvodené jednotky SI
Ako naznačuje jeho názov, jednotky odvodené od SI sú odvodené od základných jednotiek prostredníctvom kombinácií a vzťahov medzi nimi, aby sa fyzikálne veličiny vyjadrili matematicky.
Tieto jednotky by sme si nemali zamieňať s násobkami a násobkami základných jednotiek, ako sú kilometre alebo nanometre (násobky, resp. čiastkové násobky metra).
Odvodených jednotiek je veľa, ale tie hlavné môžeme citovať nižšie:
- Kubický meter (m3). Odvodená jednotka skonštruovaná na meranie objem látky.
- Kilogram na meter kubický (kg / m3). Odvodená jednotka skonštruovaná na meranie hustota tela.
- Newton (N). Vzdanie úcty otcovi fyzické moderný, britský Isaac Newton (1643-1727), je odvodená jednotka skonštruovaná na meranie silaa vyjadrené ako kilogramy na meter za sekundu na druhú (kg.m/s2) z vlastnej Newtonovej rovnice na výpočet sily.
- Jouly / Joule (J). Svoj názov má od anglického fyzika Jamesa Prescotta Jouleho (1818-1889) a je to jednotka odvodená od SI používaná na meranie energie, prácu alebo teplo. Dá sa definovať ako množstvo práce potrebnej na presunutie jednocoulombového náboja cez napätie jeden volt (volt na coulomb, VC), alebo ako množstvo práce potrebnej na výrobu jedného wattu energie za jednu sekundu ( watt za sekundu , Ws).
Existuje mnoho ďalších odvodených jednotiek, väčšinou so špeciálnymi názvami, ktoré vzdávajú hold ich tvorcom alebo popredným učencom fenoménu, ktorý jednotka slúži na opis.
Výhody a obmedzenia SI
SI nám umožňuje vedieť, že jednotka má rovnakú hodnotu na celom svete.Tradične slabými stránkami SI boli jednotky hmotnosti (kg) a sily (N), ktoré boli konštruované ľubovoľne. Ale tvárou v tvár moderným aktualizáciám a ladeniam, ako sú tie, ktoré sú popísané vyššie, to už nepredstavuje veľkú nevýhodu.
Naopak, najväčšou prednosťou SI je, že jeho základné jednotky sú definované na základe prirodzený fenomén konštanty, ktoré možno v prípade potreby replikovať. Týmto spôsobom je možné kalibrovať akýkoľvek typ prístroja, počnúc od vedecky reprodukovateľnej základnej jednotky.
Na záver, ide o koherentný systém, medzinárodne regulovaný a neustále rekalibrovaný, aby bola zaručená jeho účinnosť.