međunarodni sustav jedinica (si)

Znanje

2022

Objašnjavamo što je Međunarodni sustav jedinica, kako je nastao i čemu služi. Također, njegove osnovne i izvedene jedinice.

Međunarodni sustav jedinica najviše se koristi u cijelom svijetu.

Što je Međunarodni sustav jedinica?

Poznat je kao Međunarodni sustav jedinica (skraćeno SI) prema sustavu mjernih jedinica koji se koristi praktički u cijelom svijetu. Koristi se u izradi najbrojnijih instrumenata mjerenje za specijaliziranu i svakodnevnu potrošnju.

Sustav jedinica je znanstveni obrazac koji omogućuje da stvari budu povezane na temelju skupa imaginarnih jedinica. Odnosno, to je a sustav da biste mogli registrirati stvarnost: vagati, na veličinu, vrijeme itd., na temelju skupa jedinica koje su uvijek same sebi jednake i koje se mogu primijeniti bilo gdje u svijetu s jednakom vrijednošću.

Međunarodni sustav jedinica je najprihvaćeniji od svih mjernih sustava (iako ne i jedini, jer se u nekim zemljama još uvijek koristi anglosaksonski sustav) i jedini koji trenutno teži određenoj univerzalizaciji.

S vremena na vrijeme SI se revidira i usavršava kako bi se osiguralo da je to najbolji raspoloživi sustav jedinica ili kako bi se prilagodio nedavnim znanstvenim otkrićima. Zapravo, 2018. godine u Versaillesu u Francuskoj izglasano je redefiniranje četiri njegove osnovne jedinice kako bi se prilagodile stalnim temeljnim parametrima u priroda.

Povijest međunarodnog sustava jedinica

SI je nastao 1960. godine, tijekom 11. Generalne konferencije za utege i mjere, osnovane 1875. donositi odluke u usporedbi s tadašnjim francuskim metričkim sustavom. Ovo je tijelo koje je trenutno zaduženo za reviziju Međunarodnog sustava mjera sa sjedištem u Međunarodnom uredu za utege i mjere u Parizu.

SI je u svom stvaranju uzeo u obzir samo šest osnovnih jedinica, kojima su kasnije dodane i druge, kao npr madež 1971. Njegovi su uvjeti usklađeni između 2006. i 2009. godine u suradnji s organizacijama ISO (Međunarodna organizacija za standardizaciju) i CEI (Međunarodna elektrotehnička komisija), koje potječu od standarda ISO/IEC 80000.

Čemu služi SI?

SI, vrlo jednostavno rečeno, je sustav koji nam omogućuje mjerenje. Ili još bolje, onaj koji nas uvjerava da su naša mjerenja, napravljena ovdje ili u bilo kojem drugom regija svijeta, uvijek su ekvivalentni i znače istu stvar.

To znači: kako znaš da je metar udaljenosti zapravo metar? Kako znate da je metar ovdje potpuno isti kao metar u Kini, Grenlandu ili Južnoj Africi? Pa, to je upravo ono čime se ovaj sustav bavi.

Iz tog razloga utvrđuje potrebne smjernice tako da je, u najmanju ruku, kilogram uvijek kilogram, bez obzira na mjesto ili čak vrstu instrumenta kojim se mjeri.

SI osnovne jedinice

Svaka jedinica omogućuje mjerenje različite fizičke veličine.

SI se sastoji od sedam osnovnih jedinica, od kojih je svaka povezana s nekim od glavnih fizičkih veličina, a koje su:

  • Metar (m). Osnovna jedinica od duljina, znanstveno definiran kao put koji je prešao svjetlo u vakuumu u vremenskom intervalu od 1 / 299,792,458 sekundi.
  • Kilogram (kg). Osnovna jedinica od masaznanstveno definiran iz prototipa kilograma sastavljenog od a legura 90% platine i 10% iridija, cilindričnog oblika, 39 milimetara visine, 39 milimetara u promjeru i gustoća približno 21.500 kg / m3. Međutim, u novijim verzijama predlaže se redefiniranje kilograma iz vrijednosti povezane s Planckovom konstantom (h).
  • Drugi (s). Osnovna jedinica od vrijeme, znanstveno definiran kao trajanje od 9,192,631,770 razdoblja zračenja koje odgovara prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atom od cezija-133.
  • Amper (A). Osnovna jedinica električna struja, koji odaje počast francuskom fizičaru André-Marie Ampèreu (1775.-1836.), a znanstveno definiran kao intenzitet konstantne struje koja se, održavana u dva paralelna pravocrtna vodiča beskonačne duljine, zanemarivog kružnog presjeka i nalazi jedan metar od jednog od drugi u vakuumu, stvaraju silu između njih jednaku 2 x 10-7 Newtona po metru duljine. Nedavno je predloženo da se mijenja njegova definicija uzimajući u obzir neku vrijednost temeljnog električnog naboja (i).
  • Kelvin (K). Osnovna jedinica temperatura i termodinamika, koji odaje počast svom tvorcu, britanskom fizičaru Williamu Thomsonu (1824-1907), također poznatom kao Lord Kelvin. Definira se kao udio 1 / 273,16 temperature koju voda ima u svojoj trostrukoj točki (tj. u kojoj njena tri stanja koegzistiraju u harmoniji: kruto, tekuće i plinovito). Nedavno je predloženo redefiniranje Kelvina uzimajući u obzir vrijednost Boltzmannove konstante (k).
  • Mol (mol). Osnovna jedinica za mjerenje količine tvari unutar a smjesa ili otapanje, znanstveno definirano kao količina tvar sustava koji sadrži onoliko elementarnih jedinica koliko ima atoma u 0,012 kg ugljika-12. Dakle, kada se koristi ova jedinica, mora se navesti da li se radi o atomima, molekule, ioni, elektrona, itd. Nedavno je predloženo redefiniranje ove jedinice korištenjem neke vrijednosti Avogadrove konstante (NDO).
  • Candela (cd). Ovo je osnovna jedinica intenziteta svjetlosti, znanstveno definirana kao jedinica koju u danom smjeru posjeduje izvor koji emitira monokromatsko zračenje od 540 x 1012 Herca. frekvencija, a čiji je energetski intenzitet u tom smjeru 1/683 vata po steradijanu.

SI izvedene jedinice

Kao što ime govori, jedinice izvedene iz SI izvedene su iz osnovnih jedinica, kroz kombinacije i odnose među njima, kako bi se fizikalne veličine izrazile matematički.

Ne bismo smjeli brkati ove jedinice s višekratnicima i podmnošcima osnovnih jedinica, kao što su kilometri ili nanometri (višestruki i submultipleri metra, respektivno).

Izvedene jedinice su mnoge, ali u nastavku možemo navesti glavne:

  • Kubični metar (m3). Izvedena jedinica konstruirana za mjerenje volumen tvari.
  • Kilogram po kubnom metru (kg / m3). Izvedena jedinica konstruirana za mjerenje gustoća tijela.
  • Newton (N). Odajući počast ocu fizički moderni, britanski Isaac Newton (1643-1727), izvedena je jedinica konstruirana za mjerenje sila, i izraženo kao kilogrami po metru u sekundi na kvadrat (kg.m / s2), iz Newtonove vlastite jednadžbe za izračunavanje sile.
  • Joules / Joule (J). Ime je dobio po engleskom fizičaru Jamesu Prescottu Jouleu (1818-1889) i jedinica je izvedena iz SI koja se koristi za mjerenje Energija, the posao ili toplina. Može se definirati kao količina rada potrebna za pomicanje naboja od jednog kulona kroz napon od jednog volta (volt po kulonu, VC) ili kao količina rada potrebna za proizvodnju jednog vata snage tijekom jedne sekunde (vat po sekundi , Ws).

Postoje mnoge druge izvedene jedinice, većina s posebnim nazivima koji odaju počast svojim tvorcima ili vodećim znanstvenicima fenomena koji jedinica služi za opis.

Prednosti i ograničenja SI

SI nam omogućuje da znamo da jedinica vrijedi jednako u cijelom svijetu.

Tradicionalno su slabe točke SI bile njegove jedinice mase (kg) i sile (N), koje su konstruirane proizvoljno. No, suočeni s modernim ažuriranjima i ugađanjima kao što su ona gore opisana, to više ne predstavlja veliki nedostatak.

Naprotiv, najveća vrlina SI je da su njegove osnovne jedinice definirane na temelju prirodni fenomen konstante, koje se po potrebi mogu replicirati. Na taj se način moglo doći do kalibracije bilo koje vrste instrumenta, počevši od znanstveno reproducibilne temeljne jedinice.

Zaključno, to je koherentan sustav, međunarodno reguliran i stalno rekalibriran kako bi se jamčila njegova učinkovitost.

!-- GDPR -->