• Mis on rahvusvaheline mõõtühikute süsteem?
• Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi ajalugu
• Mille jaoks SI on mõeldud?
• SI põhiühikud
• SI tuletatud ühikud
• SI eelised ja piirangud

Selgitame, mis on rahvusvaheline mõõtühikute süsteem, kuidas see loodi ja milleks see on mõeldud. Samuti selle põhi- ja tuletatud üksused.

Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem on maailmas kõige laialdasemalt kasutatav.

Mis on rahvusvaheline mõõtühikute süsteem?

Seda tuntakse rahvusvahelise mõõtühikute süsteemina (lühendatult SI), mis tähendab praktiliselt kogu maailmas kasutatavat mõõtühikute süsteemi. Seda kasutatakse kõige arvukate instrumentide ehitamisel mõõtmine nii eri- kui ka igapäevaseks tarbimiseks.

Mõõtühikute süsteem on teaduslik muster, mis võimaldab asju seostada kujuteldavate ühikute hulga põhjal. See tähendab, et see on a süsteem et oleks võimalik registreerida tegelikkus: kaalu, suurusele, aeg jne, mis põhinevad ühikute komplektil, mis on alati iseendaga võrdsed ja mida saab võrdse väärtusega rakendada kõikjal maailmas.

Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem on kõigist mõõtmissüsteemidest enim aktsepteeritud (kuigi mitte ainus, kuna mõnes riigis kasutatakse endiselt anglosaksi süsteemi) ja ainus, mis praegu kaldub teatud universaalsuse poole.

Aeg-ajalt vaadatakse SI-d üle ja täiustatakse, et tagada parim saadaolev ühikute süsteem või kohandada seda viimaste teaduslike avastustega. Tegelikult hääletati Prantsusmaal Versailles's 2018. aastal nelja põhiüksuse ümbermääratlemise üle, et kohandada need konstantsete põhiparameetritega. loodus.

Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi ajalugu

SI loodi 1960. aastal 11. kaalude ja mõõtude peakonverentsi ajal, mis asutati 1875. aastal. otsuseid vastu võtta võrreldes tollase Prantsuse meetermõõdustiku süsteemiga. See asutus vastutab praegu rahvusvahelise mõõtesüsteemi läbivaatamise eest ja asub Pariisis asuvas rahvusvahelises kaalude ja mõõtude büroos.

SI arvestas oma loomisel ainult kuut põhiühikut, millele hiljem lisati ka teisi, näiteks sünnimärk 1971. aastal. Selle tingimused ühtlustati aastatel 2006–2009 ISO (Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon) ja CEI (Rahvusvaheline Elektrotehnikakomisjon) koostöös, mille aluseks on ISO / IEC 80000 standard.

Mille jaoks SI on mõeldud?

Väga lihtsalt öeldes on SI süsteem, mis võimaldab meil mõõta. Või veel parem, see, mis kinnitab meile, et meie mõõtmised on tehtud siin või mõnes teises piirkond maailmast, on alati samaväärsed ja tähendavad sama asja.

See tähendab: kuidas sa tead, et meeter vahemaad on tegelikult meeter? Kust sa tead, et siinne meeter on täpselt sama, mis Hiinas, Gröönimaal või Lõuna-Aafrikas? Noh, see on täpselt see, millega see süsteem tegeleb.

Sel põhjusel kehtestab see vajalikud juhised, nii et kilogramm on alati kilogramm, olenemata selle mõõtmiseks kasutatavast kohast või isegi seadme tüübist.

SI põhiühikud

Iga ühik võimaldab mõõta erinevat füüsikalist suurust.

SI koosneb seitsmest põhiühikust, millest igaüks on seotud mõne peamise füüsikalise suurusega ja mis on:

• Meeter (m). Põhiühik pikkus, mis on teaduslikult määratletud kui tee, mille läbis valgus vaakumis ajaintervalliga 1 / 299 792 458 sekundit.
• Kilogramm (kg). Põhiühik massteaduslikult määratletud kilogrammi prototüübi põhjal, mis koosneb a sulam 90% plaatinat ja 10% iriidiumi, silindrilise kujuga, 39 mm kõrge, 39 mm läbimõõduga ja tihedus ligikaudu 21 500 kg / m3. Kuid uuemates versioonides on tehtud ettepanek kilogrammi ümber defineerida Plancki konstandiga (h) seotud väärtusest.
• Teiseks (s). Põhiühik ilm, mis on teaduslikult määratletud kui 9 192 631 770 kiirgusperioodi kestus, mis vastab üleminekule põhiseisundi kahe ülipeen taseme vahel. aatom tseesium-133.
• Amper (A). Põhiüksus elektrivool, mis avaldab austust prantsuse füüsikule André-Marie Ampère'ile (1775-1836) ja on teaduslikult määratletud kui konstantse voolu intensiivsus, mis säilib kahes paralleelses lõpmatu pikkusega, tühise ringikujulise läbilõikega sirgjoonelises juhis ja asub ühe meetri kaugusel ühest teine ​​vaakumis, tekitavad nende vahel jõu, mis on võrdne 2 x 10-7 njuutoni pikkuse meetri kohta. Hiljuti tehti ettepanek selle määratluse muutmiseks, võttes arvesse põhielektrilaengu väärtust (ja).
• Kelvin (K). Põhiüksus temperatuuri ja termodünaamika, mis avaldab austust selle loojale, Briti füüsikule William Thomsonile (1824-1907), tuntud ka kui Lord Kelvin. See on defineeritud kui osa 1/273,16 vee temperatuurist oma kolmikpunktis (st kus selle kolm olekut eksisteerivad harmoonias: tahke, vedel ja gaasiline). Hiljuti tehti ettepanek Kelvini ümberdefineerimiseks, võttes arvesse Boltzmanni konstandi väärtust (k).
• Mol (mol). Põhiühik aine koguse mõõtmiseks a-s segu või lahustumine, teaduslikult määratletud kui kogus aine süsteemist, mis sisaldab sama palju elementaarühikuid, kui on aatomeid 0,012 kg süsinik-12-s. Seega, kui seda ühikut kasutatakse, tuleb see täpsustada, kui me räägime aatomitest, molekulid, ioonid, elektronid, jne. Hiljuti tehti ettepanek selle ühiku ümberdefineerimiseks, kasutades mõnda Avogadro konstandi väärtust (NTO).
• Candela (cd). See on valgustugevuse põhiühik, mis on teaduslikult määratletud kui allikas, mis kiirgab monokromaatilist kiirgust sagedusega 540 x 1012 Hz, antud suunas. sagedus, ja mille energiaintensiivsus selles suunas on 1/683 vatti steradiaani kohta.

SI tuletatud ühikud

Nagu nimigi viitab, tuletatakse SI-st tuletatud ühikud põhiühikutest nendevaheliste kombinatsioonide ja suhete kaudu, et väljendada füüsilisi suurusi matemaatiliselt.

Me ei tohiks neid ühikuid segi ajada põhiühikute, näiteks kilomeetrite või nanomeetrite (vastavalt meetrite ja alamkordajate) kordadega.

Tuletatud ühikuid on palju, kuid allpool võime tsiteerida peamised:

• Kuupmeeter (m3). Tuletatud ühik, mis on ehitatud mõõtmiseks maht ainest.
• Kilogramm kuupmeetri kohta (kg / m3). Tuletatud ühik, mis on ehitatud mõõtmiseks tihedus kehast.
• Newton (N). Austusavaldus lapse isale füüsiline kaasaegne, britt Isaac Newton (1643-1727), on tuletatud ühik, mis on konstrueeritud mõõtma jõudu, ja väljendatuna kilogrammides ruutmeetri kohta sekundis (kg.m / s2), lähtudes Newtoni enda võrrandist jõu arvutamiseks.
• Džaulid / džaulid (J). See on oma nime saanud inglise füüsiku James Prescott Joule'i (1818-1889) järgi ja on SI tuletatud ühik, mida kasutatakse Energia, töö või soojust. Seda saab määratleda töömahuna, mis on vajalik ühe kuloni laengu liigutamiseks ühevoldise pingega (volti kuloni kohta, VC) või töömahuna, mis on vajalik ühe vatti võimsuse tootmiseks ühe sekundi jooksul (vatti sekundis , Ws).

On palju muid tuletatud üksusi, millest enamik on spetsiaalsete nimedega, mis avaldavad austust nende loojatele või selle nähtuse juhtivatele teadlastele, mida üksus kirjeldab.

SI eelised ja piirangud

SI võimaldab meil teada, et ühik on kogu maailmas sama väärt.

Traditsiooniliselt olid SI nõrgad kohad selle massi (kg) ja jõu (N) ühikud, mis konstrueeriti meelevaldselt. Kuid silmas pidades kaasaegseid värskendusi ja häälestusi, nagu eespool kirjeldatud, ei kujuta see endast enam suurt puudust.

Vastupidi, SI suurim voorus on see, et selle baasühikud on määratletud selle põhjal looduslik fenomen konstandid, mida saab vajadusel korrata. Sel viisil saab kalibreerida mis tahes tüüpi instrumente, alustades teaduslikult reprodutseeritavast põhiühikust.

Kokkuvõtteks võib öelda, et tegemist on sidusa süsteemiga, mis on rahvusvaheliselt reguleeritud ja selle tõhususe tagamiseks pidevalt ümber kalibreeritud.