Il sistemi di unità Sono costituiti da serie di standard standard intesi a misurare le varie quantità utilizzate nella scienza e nell'ingegneria. Si basano sullo schema di poche quantità considerate fondamentali, e le restanti ne derivano.
C'è un ovvio vantaggio nell'unificare i criteri in termini di unità utilizzate per misurare le grandezze, poiché in questo modo una data misura significa lo stesso per tutti gli utenti..
A livello di lavori scientifici, per i quali è essenziale effettuare misurazioni, il sistema metrico decimale, basato su potenze di 10, è stato utilizzato per molti anni, dalla sua creazione in Francia durante la Rivoluzione francese..
La Conferenza generale sui pesi e le misure, un'autorità internazionale in materia, ha proposto nel 1960 la creazione del Système International d'Unités, abbreviato in SI, sia in francese che in spagnolo.
Questo sistema si basa sul metro (m) per misurare la lunghezza, il chilogrammo (kg) per misurare la massa e il secondo (i) per il tempo.
Lunghezza, massa e tempo sono le tre grandezze fondamentali della meccanica, ma ci sono altre quattro grandezze considerate fondamentali: corrente elettrica, temperatura, intensità luminosa e quantità di sostanza..
Tuttavia, ci sono altri sistemi di unità che continuano ad essere utilizzati frequentemente, sia per ragioni storiche, per abitudine o perché in qualche modo facilitano alcuni calcoli in determinati campi di attività..
Sebbene il Sistema Internazionale sia stabilito nella maggior parte del mondo, negli Stati Uniti, il Myanmar (ex Birmania) e la Liberia (Africa occidentale) continuano a utilizzare il proprio sistema di unità..
Indice articolo
Questo sistema costituisce la base del Sistema internazionale di unità e misura lunghezza, area, volume, capacità e massa. Costituito dall'unità base più i corrispondenti multipli e sottomultipli.
Le unità di base sono:
-Lunghezza: metropolitana
-La zona: metropolitanaDue
-Volume: metropolitana3
-Capacità: litro
-Massa: chilogrammi
Oltre all'unità base sono presenti multipli e sottomultipli, alcuni dei quali sono riportati nella figura sottostante, insieme al rispettivo prefisso. Lo schema seguente è valido quando l'unità di base è il metro, il litro o il chilogrammo.
Per passare da un multiplo a quello che segue a destra, moltiplicare la quantità per 10. Ad esempio, una misura di 5 metri equivale a 50 decimetri, 500 centimetri e 5000 millimetri..
Per passare invece da un multiplo a quello che segue alla sua sinistra, dividere la quantità per 10. La stessa misura di 5 metri equivale a 0,5 decametri, 0,05 ettometri o 0,0005 chilometri.
Il Sistema Internazionale di Unità si basa sul sistema metrico decimale e sull'insieme di misure chiamato sistema MKS, iniziali di metro, chilogrammo e secondo.
Questo sistema è accettato dalla comunità scientifica di tutto il mondo per comunicare i risultati della stragrande maggioranza dei suoi esperimenti, sebbene le unità di altri sistemi siano utilizzate anche per ragioni storiche o pratiche..
È definita in termini di velocità della luce come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di 1/299 792 458 secondi.
È il tempo in cui un'oscillazione della transizione atomica dura tra due livelli dell'atomo di Cesio-133 e moltiplicata per 9 192 631 770.
Da maggio 2019, il chilogrammo ha una nuova definizione basata sulla costante di Planck, indicata come h e il cui valore è:
h = 6.626 070 040 x 10-3. 4 kg mDue S -1
Come possiamo vedere, la costante di Planck coinvolge le altre due quantità fondamentali: lunghezza e tempo. Il contatore e il secondo sono definiti come spiegato sopra.
Viene utilizzato per misurare l'intensità della corrente.
È l'unità SI per la temperatura.
Utilizzato per misurare l'intensità della luce.
La talpa è uguale a 6.022 x 102. 3 particelle elementari di sostanza.
Questo sistema, proposto da Gauss all'inizio del XIX secolo, è stato utilizzato dagli scienziati fino al XX secolo. Dalle rispettive iniziali delle unità base deriva il nome di c.g.s: centimetro, grammo e secondo.
Questa unità fa parte del sistema metrico decimale ed è uguale a un centesimo di metro.
1 cm = 1 x 10 -Due m
È l'unità base per la massa, essendo equivalente a un millesimo di chilogrammo:
1 g = 1 x 10 -3 kg
È definito allo stesso modo dell'IS.
Le unità menzionate corrispondono alle grandezze fondamentali usate in Meccanica. Alcune delle grandezze considerate fondamentali nel Sistema Internazionale SI sono definite tramite altre nel sistema c.g.s..
Ad esempio la corrente elettrica si definisce tramite il campo magnetico, ma il vantaggio del c.g.s. nell'elettromagnetismo è che le equazioni sono semplificate, perché molte delle costanti che sono presenti nel SI non compaiono.
Queste sono alcune delle unità derivate più popolari nel sistema c.g.s:
L'accelerazione viene misurata con questa unità. 1 gallone equivale a 1 cm / sDue.
È l'unità di forza ed è definita come la forza che deve essere applicata ad un oggetto di massa 1 g affinché acquisisca un'accelerazione di 1 Gal.
Erg è usato per il lavoro ed è uguale a 1 x 10-7 joule.
Equivalente a una dina per cmDue ed è utilizzato per la misurazione della pressione.
Questa unità è ben nota per il gaussmetro, l'apparato utilizzato per misurare l'intensità del campo magnetico. Il Tesla (T) è l'unità SI, ma è abbastanza grande, quindi per intensità che vengono gestite in molti laboratori, il Gauss, abbreviato G, che è uguale a 10-4 T.
Non è un sistema di unità in senso formale.
L'unità è il metro, simbolo m.
L'unità è la seconda, del simbolo s.
L'unità è il chilogrammo-forza, abbreviato kg-f, chiamato anche kilopond (kp).
La definizione formale di kg-f è la seguente:
1 kg-f è la forza con cui la Terra attrae al suo centro un oggetto la cui massa è di 1 kg e che si trova al livello del mare ea 45º gradi di latitudine nord.
L'unità è il grado centigrado, che è l'unità per l'uso quotidiano e la temperatura di laboratorio in molti paesi..
È stato creato dall'astronomo svedese Anders Celsius (1701-1744) e utilizza come riferimento il punto di congelamento e il punto di ebollizione dell'acqua. L'equivalenza con il Sistema Internazionale è: 273,15 K = 0 ºC
Le unità menzionate nella sezione precedente sono considerate le unità fondamentali di questo sistema. Come con il sistema c.g.s., ci sono una moltitudine di unità derivate.
Vediamo alcuni dei più importanti:
Per la massa, questo sistema utilizza l'unità chiamata u.t.m o unità tecnica di massa, che è definito in termini della seconda legge di Newton, F = ma come:
m = F / a
Quindi, un u.t.m è la massa che acquisisce un'accelerazione di 1 m / sDue quando viene applicata una forza di 1 kg-f ed è equivalente a 9,8 kg nel Sistema Internazionale.
Viene utilizzato il chilogrammo o chilopondimetro, che è equivalente a 1 kg-forza⋅m. Il suo equivalente in SI è:
1 chilopondimetro = 9,81 joule.
A differenza di altri sistemi, il sistema tecnico ha un'unità per il calore, oltre a quella utilizzata per l'energia: il calorico. È anche comune usare le chilocalorie.
1 caloria = 4,1868 joule.
Per il potere il potenza, CV abbreviato, che equivale a 735,5 watt.
È stato utilizzato per molto tempo nei paesi di lingua inglese. Oggi il Regno Unito lavora anche con il Sistema Internazionale, tuttavia gli Stati Uniti sono uno dei pochi paesi che ancora non migrano verso il SI.
Per le quantità fondamentali di lunghezza e tempo si utilizzano rispettivamente il piede e il secondo, sebbene sia frequente utilizzare il yard, il pollice e il miglio per le lunghezze..
In termini di massa, ci sono anche molte unità e piccole differenze su entrambe le sponde dell'Atlantico..
In ingegneria il lumaca come unità di massa. Fa parte del sistema piede-libbra-secondo (piedi per libbra secondo) o FPS, che in analogia con il sistema tecnico, lavora con la forza e da essa definisce l'unità di massa.
È l'unità di lunghezza del sistema britannico ed è pari a 0,3048 m.
È l'unità di forza, in analogia con il Sistema Tecnico sopra descritto. Il suo equivalente in SI è calcolato da:
1 libbra = 4,44822 N.
La sua definizione è la stessa in tutti i sistemi.
Come per gli altri sistemi di unità, esistono numerose quantità le cui unità derivano dalle unità di base. Ecco alcuni dei più noti:
Il lumaca è definito in modo analogo a u.t.m.
Una lumaca è la massa tale da acquisire un'accelerazione di 1 ft / sDue quando sottoposto a una forza di 1 libbra-forza. Equivalente a circa 14,59 kg.
Per la velocità e l'accelerazione, vengono utilizzati rispettivamente foot / s (ft / s) e foot / sDue (piedi / sDue). Quindi, ad esempio, l'accelerazione di gravità in queste unità è di 32 piedi / sDue.
La pressione, definita come forza per unità di area, è una quantità derivata espressa in numerose unità. Nel sistema britannico sarebbe che abbiamo la libbra / piedeDue o lb-forza / ftDue.
Un'altra unità molto comune in ingegneria per misurare la pressione è il psi o lb-forza / polliceDue.
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