Tarptautinė matavimų sistema yra metrinė. Metrinė svorių ir matų sistema

Metrinė sistema m?r. Paskutiniame XVIII amžiaus ketvirtyje įvyko svarbiausia pasaulių srities reforma – įvestas vienas pagrindinis metrinis vienetas.Laiko pasauliai visoms žemės tautoms yra maždaug vienodi, nes tai? priklauso nuo matmenų

Metrinė sistema

Metrinė sistema Prancūzijos svorių ir matų komisijos metu Prancūzų revoliucija apie naująją sistemą kalbėjo taip: „Šių matų ir svorių apibrėžimas, paimtas iš gamtos ir taip išvaduotas nuo bet kokios savivalės, dabar bus stabilus, nepajudinamas ir

Vystymosi istorija

Pradiniai šios problemos sprendimo etapai buvo įsitvirtinimas ir tarptautinė sklaida Metrinė sistema matai ir svoriai, mokslinių pagrindų kūrimas tarpusavyje susijusių fizikinių dydžių vienetų, apibūdinančių įvairius gamtos reiškinius, sistemų kūrimas, GHS, MKGSS, MTS, ISS ir kt. sistemų sukūrimas ir praktinis įgyvendinimas. Daugelis šių vienetų sistemos turėjo ribotą apimtį ir nebuvo tarpusavyje susijusios. Kartu su vienetų sistemų kūrimu, dėl noro suteikti maksimalų patogumą matuoti ir registruoti tam tikrų fizikinių dydžių vertes, atsirado daugybė mokslo ir technologijų šakų. didelis skaičiusįvairūs nesisteminiai vienetai. Dėl to susidarė situacija, kad tam pačiam kiekiui buvo panaudota daug skirtingų vienetų (pavyzdžiui, jėgai panaudota daugiau nei 10 vnt., energijai ir darbui – per 30, slėgiui – 18 vnt.).

Kūrimas ir įgyvendinimas

Prancūzų laikotarpiu buržuazinė revoliucija Prekybos ir pramonės sluoksnių reikalavimu, 1791 m. kovo 31 d. Prancūzijos Nacionalinė Asamblėja priėmė Specialiosios komisijos, kurioje dalyvavo garsūs prancūzai, parengtą darbą. to mokslininkai laiko (Laplace, Lagrange, Borda, Condorcet, Monge ir kt.), siūlymas įvesti metrą kaip ilgio vienetą, lygų vienai dešimčiai milijonų ketvirčio žemės dienovidinio. Šis ilgio vienetas galutinai patvirtintas 1799 m. gruodžio 10 d., tapęs metrinės sistemos pagrindu. Jo prototipu pasirinktas platininis strypas (originalus standartas). Antrasis metrinės sistemos vienetas buvo masės vienetas – kilogramas, kuris iš pradžių buvo lygus kubinio decimetro vandens masei vakuume. didžiausias tankis(4 °C) vietoje, esančioje jūros lygyje ir 45 ° platumos. Šio įrenginio prototipas buvo platininis svoris. Metro ir kilogramo prototipai saugomi Prancūzijos nacionaliniame archyve ir vadinami atitinkamai „archyvo matuokliu“ ir „archyvo kilogramu“.

Svarbus metrinės matų sistemos privalumas buvo jos dešimtainis pobūdis, nes daliniai ir daugybiniai vienetai pagal priimtas taisykles buvo formuojami pagal dešimtainį skaičių, naudojant dešimtainius koeficientus, kurie atitinka priešdėlį deci, centi, mili, deka, hekto. ir kilogramas.

1875 m. gegužės 20 d. septyniolikos valstybių (Rusijos, Prancūzijos, Anglijos, JAV, Vokietijos, Italijos ir kt.) tarptautinė diplomatinė konferencija priėmė Metrinę konvenciją, kurioje Metrinė matų sistema pripažinta tarptautine, ir skaitiklio prototipai. ir kilogramas buvo patvirtinti. Konferencijoje buvo įkurtas Tarptautinis svorių ir matų biuras, kurio pagrindinis uždavinys buvo užtikrinti matavimų vienodumą tarptautiniu mastu, suformuotas Tarptautinis svorių ir matų komitetas, teikęs mokslines gaires šiam darbui, parengęs ir vedęs tarptautinį svorių ir matų biurą. Generalinė svorių ir matų konferencija (GCPM). Pirmasis iš jų buvo atliktas 1889 m.

Metrikos įstatymas

1934 m. baigus didelį ir svarbų darbą kuriant ir patvirtinant fizikinių dydžių vienetų standartus visoms mokslo ir technikos sritims, buvo iškelta užduotis juos tobulinti ir pašalinti reikšmingus šių standartų trūkumus. Pagrindinis trūkumas buvo grindžiami įvairių programų standartai skirtingos sistemos vienetų.

IN pokario laikotarpis pagrindinės pastangos buvo nukreiptos kuriant standartus, pagrįstus vieninga sistema vienetų. Nuo 1955 iki 1958 m Standartų, priemonių ir matavimo prietaisai patvirtinti nauji GOST standartai vienetams visoms matavimo sritims. Nauji standartai buvo sukurti kuriant Tarptautinę vienetų sistemą, kuri yra moderni forma Metrinė sistema, pagrįsta ICSA sistema. Todėl nauji standartai buvo pagrįsti šia sistema. Kaip ir SI, standartuose aiškiai atskiriamas masės vienetas (kilogramas) ir jėgos vienetas (niutonas), kurio nebuvimas anksčiau dažnai sukeldavo painiavą tarp jėgos vieneto MKGSS sistemoje ir masės vieneto. ISS sistemoje.

Anglakalbių ir kitų šalių priemonės

Tūrio vienetai yra 1 galonas = 4 kvartai = 231 kubinis colis, o svorio vienetai yra 1 svaras = 16 uncijų; 1 krosnis = 200 svarų. Britai ir amerikiečiai, naudodami šias priemones, jau seniai priėjo prie išvados, kad jų sistema yra nepatogi, ir pradėjo įvesti dešimtainę sistemą.

Petras I pirmasis pabandė susieti rusų ir anglų matų sistemas. Jo dekretu aršinas buvo subalansuotas su 28 angliškais coliais, todėl gylis atitiko septynias angliškas pėdas. Rusų pėdos, prieš tai prilyginančios anglų pėdoms, buvo 216 cm, o vėliau susilygino iki 213,36 cm, kaip įrodė originalus caro Petro I valdovas. Petro I idėją mokslininkai svarstė ilgai ir tik m. 1835 m. Dekretas galiausiai nustatė: „Rusijos linijinio mato pagrindas amžinai palikti septynias tikras angliškąsias pėdas, padalintas į tris aršinus, kurių kiekvienas yra 28 colių arba 16 vershokų.

Rusijoje naudojami svarai ir coliai tiksliai sutampa su angliškais matais, tačiau lygiagrečiai buvo naudojami ir vietiniai rusiški matai. Taigi buvo naudojamos matų sistemos, neišreiškiamos sveikaisiais skaičiais. Taigi, pavyzdžiui: 1 pėda = 66/7 colio ir vienas colis = 13/4 colio. Tai tikrai buvo nepatogu. Nemalonumai tęsėsi ir mūsų šaliai pereinant prie metrinės priemonių sistemos. Anglakalbėse šalyse metrinė sistema buvo oficialiai pripažinta 1879 m., tačiau visiškas perėjimas nebaigtas ir dabar, nacionalinės priemonės nepasidavė, tokia yra įpročio jėga tarp žmonių ir šių šalių valdžios pasyvumas. .

Senos rusiškos priemonės

Jungtinių Amerikos Valstijų ir Europos mokslininkų komanda, suskaičiavusi atomus dviejose silicio sferose, kurių kiekviena sveria po kilogramą, gavo naują Avogadro konstantos įvertį.

Avogadro konstantos apskaičiavimas leidžia įvertinti Planko konstantos h reikšmę, kadangi molinė pastarojo „versija“, lygi N A · h ir apskaičiuojamas remiantis Rydbergo konstantos matavimais.

Tai leis gauti naują kilogramo standartą, kuris pakeis pasenusį platinos iridžio, pagamintą 1889 m. ir saugomą Sèvres netoli Paryžiaus. Skaičiuojama, kad per metus nuo sukūrimo jis tapo 50 mikrogramų lengvesnis.

Skaičiavimui naudota formulė:

Kur n = 8 yra atomų skaičius gardelės vienetinėje ląstelėje, M - molinė masė, ρ - tankis, a 3 - vienetinės ląstelės tūris.

Pagrindinė užduotis buvo nustatyti silicio izotopinę sudėtį, o eksperimentuose buvo naudojamas kristalas, praturtintas 28Si. Eksperimento pradžioje, 2004 m., Centrinis mechanikos inžinerijos projektavimo biuras buvo praturtintas SiF4, vėliau jis buvo konvertuotas į SiH4. Tada iš garų fazės, naudojant cheminį nusodinimą, buvo išaugintas polikristalas. 2007 metais Vokietijoje buvo baigtas 5 kg sveriančio monokristalo auginimo procesas.

Iš gauto mėginio buvo pagamintos dvi silicio sferos, leidžiančios tūrio skaičiavimą pakeisti skersmens nustatymu. Apskaičiavus visas reikšmes, buvo apskaičiuota Avogadro konstanta 6,02114893(21) · 1023 ir 6.02114775(22) · 1123 mol -1.

Galutinis vidurkis davė N A = 6,01214184 (18) · 1023 mol -1 at santykinė klaida 3,0· 10 -8 .

Kaip sakė Tarptautinio svorių ir matų biuro atstovas, iš naujo nustatyti kilogramą bus galima tik tada, kai paklaida bus mažesnė nei 2,0 · 10 -8 .

http://ucheba-legko.ru/lections/viewlection/fizika/noviu_etalon_kilogramma

Tarptautinė vienetų sistema yra struktūra, pagrįsta masės kilogramais ir ilgio metrais naudojimu. Nuo pat įkūrimo buvo įvairių jo versijų. Skirtumas tarp jų buvo pagrindinių rodiklių pasirinkimas. Šiandien tai naudoja daugelis šalių.Elementai visoms valstybėms yra vienodi (išimtys yra JAV, Liberija, Birma). Ši sistema plačiai naudojama įvairiose srityse – nuo Kasdienybėį mokslinius tyrimus.

Ypatumai

Metrinė matų sistema yra tvarkingas parametrų rinkinys. Tai labai skiriasi nuo anksčiau naudotų tradiciniais būdais tam tikrų vienetų apibrėžimai. Bet kuriam dydžiui žymėti metrinėje matų sistemoje naudojamas tik vienas pagrindinis rodiklis, kurio reikšmė gali keistis keliomis trupmenomis (pasiekiama naudojant dešimtainius priešdėlius). Pagrindinis šio metodo pranašumas yra tai, kad jis yra daugiau paprasta naudoti. Tai pašalina daugybę įvairių nereikalingų vienetų (pėdų, mylių, colių ir kitų).

Laiko parametrai

Per ilgą laiką nemažai mokslininkų bandė pavaizduoti laiką metriniais matavimo vienetais. Buvo pasiūlyta dieną skirstyti į smulkesnius elementus – milidienius, o kampus – į 400 laipsnių arba imti pilnas ciklas apsisukimų 1000 mili-apsukimų. Laikui bėgant, dėl naudojimo nepatogumų, šios idėjos teko atsisakyti. Šiandien laikas SI žymimas sekundėmis (sudaromas iš milisekundžių) ir radianais.

Kilmės istorija

Manoma, kad šiuolaikinė metrinė sistema atsirado Prancūzijoje. 1791–1795 metais šioje šalyje buvo priimta nemažai svarbių teisės aktų. Jais buvo siekiama nustatyti skaitiklio būklę – viena dešimtoji milijoninė dalis 1/4 dienovidinio nuo pusiaujo iki Šiaurės ašigalis. 1837 m. liepos 4 d. buvo priimtas specialus dokumentas. Pagal ją visose Prancūzijoje vykdomose ūkinėse operacijose buvo oficialiai patvirtintas privalomas metrinę matų sistemą sudarančių elementų naudojimas. Vėliau priimta struktūra pradėjo plisti į kaimynines Europos šalis. Metrinė matų sistema dėl savo paprastumo ir patogumo palaipsniui pakeitė daugumą anksčiau naudotų nacionalinių. Jis taip pat gali būti naudojamas JAV ir JK.

Pagrindiniai kiekiai

Sistemos įkūrėjai, kaip minėta aukščiau, skaitiklį paėmė kaip ilgio matavimo vienetą. Masės elementu tapo gramas – vienos milijoninės dalies m3 vandens masė esant standartiniam tankiui. Daugiau patogus naudojimas vienetų nauja sistema kūrėjai sugalvojo, kaip jas padaryti prieinamesnes – pagamino metalo standartus. Šie modeliai yra pagaminti labai tiksliai atkuriant vertes. Toliau bus aptarta, kur yra metrinės sistemos standartai. Vėliau, naudodami šiuos modelius, žmonės suprato, kad su jais palyginti norimą reikšmę yra daug paprasčiau ir patogiau nei, pavyzdžiui, su ketvirtadaliu dienovidinio. Tuo pačiu, nustatant norimo kūno masę, tapo akivaizdu, kad ją įvertinti naudojant etaloną yra daug patogiau nei naudojant atitinkamą vandens kiekį.

„Archyvuoti“ pavyzdžiai

1872 m. Tarptautinės komisijos nutarimu specialiai pagamintas matuoklis buvo priimtas kaip ilgio matavimo standartas. Tuo pat metu komisijos nariai nusprendė kaip standartą paimti specialų kilogramą. Jis buvo pagamintas iš platinos ir iridžio lydinių. „Archyvinis“ metras ir kilogramas nuolat saugomi Paryžiuje. 1885 m. gegužės 20 d. septyniolikos šalių atstovai pasirašė specialią konvenciją. Jo ribose buvo reglamentuota matavimo etalonų nustatymo ir naudojimo moksliniuose tyrimuose ir darbuose tvarka. Tam reikėjo specialių organizacijų. Tai visų pirma Tarptautinis svorių ir matų biuras. Naujai sukurtoje organizacijoje buvo pradėti kurti masės ir ilgio pavyzdžiai, vėliau jų kopijos buvo perduotos visoms dalyvaujančioms šalims.

Metrinė matavimų sistema Rusijoje

Priimti mėginiai buvo naudojami vis dažniau daugiau šalių. Dabartinėmis sąlygomis Rusija negalėjo ignoruoti naujos sistemos atsiradimo. Todėl 1899 m. liepos 4 d. įstatymu (autorius ir kūrėjas - D. I. Mendelejevas) buvo leista naudoti pasirinktinai. Jis tapo privalomas tik Laikinajai vyriausybei priėmus atitinkamą dekretą 1917 m. Vėliau jo naudojimas buvo įtvirtintas 1925 metų liepos 21 dienos SSRS liaudies komisarų tarybos dekrete. Dvidešimtajame amžiuje dauguma šalių perėjo prie matavimų tarptautinėje SI vienetų sistemoje. Galutinė jo versija buvo sukurta ir patvirtinta XI Generalinėje konferencijoje 1960 m.

SSRS žlugimas sutapo su sparčiu kompiuterių ir Buitinė technika, kurios pagrindinė gamyba sutelkta Azijos šalyse. Į teritoriją Rusijos Federacija Buvo pradėti importuoti didžiuliai šių gamintojų prekių kiekiai. Tuo pačiu metu Azijos valstybės apie tai negalvojo galimų problemų rusakalbių gyventojų nepatogumus naudojant jų gaminius ir tiekė savo gaminius su universaliomis (jų nuomone) instrukcijomis. Anglų kalba, naudojant amerikietiškus parametrus. Kasdieniame gyvenime kiekių žymėjimą pagal metrinę sistemą pradėjo keisti JAV naudojami elementai. Pavyzdžiui, matmenys kompiuterių diskai, monitoriaus įstrižainės ir kiti komponentai nurodomi coliais. Tuo pačiu metu iš pradžių šių komponentų parametrai buvo griežtai apibrėžti metrinės sistemos požiūriu (pavyzdžiui, kompaktinių diskų ir DVD diskų plotis yra 120 mm).

Tarptautinis naudojimas

Šiuo metu Žemės planetoje labiausiai paplitusi matavimų sistema yra metrinė matavimų sistema. Masių, ilgių, atstumų ir kitų parametrų lentelė leidžia lengvai konvertuoti vieną rodiklį į kitą. Kiekvienais metais vis mažiau šalių, kurios dėl tam tikrų priežasčių neperėjo prie šios sistemos. Tokios valstybės, kurios ir toliau naudoja savo parametrus, yra JAV, Birma ir Liberija. Amerika naudoja SI sistemą mokslinėje gamyboje. Visuose kituose buvo naudojami amerikietiški parametrai. JK ir Sent Lusija dar nepriėmė pasaulinės SI sistemos. Tačiau reikia pasakyti, kad procesas yra aktyvioje stadijoje. Paskutinė šalis, pagaliau perėjusi prie metrinės sistemos 2005 m., buvo Airija. Antigva ir Gajana dar tik pereina, bet tempas labai lėtas. Įdomi situacija yra Kinijoje, kuri oficialiai perėjo prie metrinės sistemos, tačiau tuo pat metu jos teritorijoje ir toliau naudojami senovės Kinijos vienetai.

Aviacijos parametrai

Metrinė matavimų sistema pripažįstama beveik visur. Tačiau yra tam tikrų pramonės šakų, kuriose tai neįsitvirtino. Aviacija vis dar naudoja matavimo sistemą, pagrįstą tokiais vienetais kaip pėdos ir mylios. Šios sistemos naudojimas šioje srityje išsivystė istoriškai. Padėtis Tarptautinė organizacija civilinė aviacija aišku – reikia pereiti prie metrinių verčių. Tačiau tik kelios šalys laikosi šių rekomendacijų gryna forma. Tarp jų yra Rusija, Kinija ir Švedija. Be to, Rusijos Federacijos civilinės aviacijos struktūra, siekdama išvengti painiavos su tarptautiniais valdymo centrais, 2011 m. iš dalies patvirtino priemonių sistemą, kurios pagrindinis vienetas yra pėda.

Metrinė matavimo sistema (SI International System)

Jungtinių Valstijų ar kitos šalies, kuri nenaudoja metrinės sistemos, gyventojams kartais sunku suprasti, kaip likęs pasaulis gyvena ir kaip joje naršo. Tačiau iš tikrųjų SI sistema yra daug paprastesnė nei visos tradicinės nacionalinės matavimo sistemos.

Metrinės sistemos principai yra labai paprasti.

Tarptautinės SI vienetų sistemos struktūra

Metrinė sistema buvo sukurta Prancūzijoje XVIII a. Naujoji sistema buvo skirta pakeisti chaotišką skirtingų matavimo vienetų rinkinį, kuris tuo metu buvo naudojamas, vienu bendru etalonu su paprastais dešimtainiais koeficientais.

Standartinis ilgio vienetas buvo apibrėžtas kaip viena dešimtoji milijoninė atstumo dalis nuo Žemės šiaurinio ašigalio iki pusiaujo. Gauta vertė buvo vadinama metras. Vėliau skaitiklio apibrėžimas buvo kelis kartus patikslintas. Šiuolaikinis ir tiksliausias skaitiklio apibrėžimas yra: „atstumas, kurį šviesa nukeliauja vakuume per 1/299 792 458 sekundės“. Likusių matavimų standartai buvo nustatyti panašiu būdu.

Metrinė sistema arba tarptautinė vienetų sistema (SI) yra pagrįsta septyni pagrindiniai vienetai septyniems pagrindiniams matmenims, nepriklausomai vienas nuo kito. Šie matavimai ir vienetai yra: ilgis (metras), masė (kilogramas), laikas (sekundė), elektros srovė (amperai), termodinaminė temperatūra (kelvinas), medžiagos kiekis (molis) ir spinduliuotės intensyvumas (kandela). Visi kiti vienetai yra kilę iš bazinių.

Visi konkretaus matavimo vienetai statomi bazinio vieneto pagrindu, pridedant universalius metrinių priešdėlių. Žemiau parodyta metrinių priešdėlių lentelė.

Metriniai priešdėliai

Metriniai priešdėliai paprastas ir labai patogus. Norint konvertuoti vertę iš, pavyzdžiui, kilogramų į mega vienetus, nebūtina suprasti vieneto pobūdžio. Visi metriniai priešdėliai yra 10 laipsniai. Lentelėje paryškinti dažniausiai naudojami priešdėliai.

Beje, puslapyje Trupmenys ir procentai galite lengvai konvertuoti reikšmę iš vienos metrikos priešdėlio į kitą.

Netgi šalyse, kuriose naudojama metrinė sistema, dauguma žmonių žino tik dažniausiai pasitaikančius priešdėlius, tokius kaip kilo, mili, mega. Šie priešdėliai lentelėje pažymėti. Likę priešdėliai daugiausia naudojami moksle.