Zgodovina nastanka metričnega sistema. Sistemi mer in pretvornik (funti, čevlji, palci, milje) Metrični standardi za uteži in mere

Univerzalna mera

Izviren predlog je nekoč podal S. Pudlovsky, profesor na Univerzi v Krakovu. Njegova ideja je bila, da bi morali kot eno samo mero vzeti dolžino nihala, ki naredi polni zamah v eni sekundi. Ta predlog je bil objavljen v knjigi "Univerzalna mera", ki jo je leta 1675 v Vilni izdal njegov študent T. Buratini. Predlagal je tudi klic meter dolžinska enota.

Nekaj prej, leta 1673, je nizozemski znanstvenik H. Huygens objavil briljantno delo "Pendulum Clocks", kjer je razvil teorijo nihanj in opisal zasnove nihalnih ur. Na podlagi tega dela je Huygens predlagal svojo univerzalno mero za dolžino, ki jo je poimenoval ura stopala, po velikosti pa je bila urna stopa enaka 1/3 dolžine drugega nihala. "To mero ni mogoče samo določiti povsod po svetu, ampak jo je mogoče vedno obnoviti za vsa prihodnja stoletja," je ponosno zapisal Huygens.

Vendar je obstajala ena okoliščina, ki je zmedla znanstvenike. Nihajna doba nihala z enako dolžino je bila različna glede na geografsko širino, torej merilo strogo gledano ni bilo univerzalno.

Huygensovo idejo je spodbujal francoski geodet C. Condamine, ki je predlagal, da bi merilni sistem temeljil na enoti za dolžino, ki ustreza dolžini nihala, ki enkrat na sekundo zaniha na ekvatorju.

Francoski astronom in matematik G. Mouton je prav tako podprl idejo o drugem nihalu, vendar le kot krmilno napravo, G. Mouton pa je predlagal, da univerzalni sistem ukrepov temelji na načelu povezovanja merske enote z dimenzijami Zemlje, tj. dolžina poldnevnika kot enota dolžine. Ta znanstvenik je predlagal tudi razdelitev izmerjenega dela na desetinke, stotinke in tisočinke, torej z uporabo decimalnega načela.

Metrični sistem

Projekti za reformo sistemov ukrepov so se pojavili v različnih državah, vendar je bilo to vprašanje zaradi zgoraj naštetih razlogov še posebej pereče v Franciji. Postopoma se je pojavila ideja o oblikovanju sistema ukrepov, ki izpolnjuje določene zahteve:

- sistem ukrepov naj bo enoten in skupen;

- merske enote morajo imeti strogo določene dimenzije;

– obstajati morajo standardi merskih enot, ki so konstantni v času;

– za vsako količino naj bo samo ena enota;

– enote različnih količin morajo biti med seboj primerno povezane;

– enote morajo imeti delne in večkratne vrednosti.

8. maja 1790 je francoska nacionalna skupščina sprejela odlok o reformi sistema ukrepov in naročila Pariški akademiji znanosti, da opravi potrebno delo, ki ga vodijo zgornje zahteve.

Oblikovanih je bilo več komisij. Eden od njih, ki ga je vodil akademik Lagrange, je priporočal decimalno deljenje večkratnikov in podmnožnikov enot.

Druga komisija, v kateri so bili znanstveniki Laplace, Monge, Borda in Condors, je predlagala sprejetje štiridesetmilijontke zemeljskega poldnevnika kot dolžinske enote, čeprav je velika večina strokovnjakov, ki so poznali bistvo zadeve, menila, da bi bila izbira za drugega nihala.

Pri tem je bilo odločilno, da je bila izbrana stabilna osnova - velikost Zemlje, pravilnost in nespremenljivost njene oblike v obliki krogle.

Član komisije C. Borda, geodet in hidrotehnik, je predlagal, da bi dolžinsko enoto imenovali meter, leta 1792 je v Parizu določil dolžino drugega nihala.

26. marca 1791 je francoska nacionalna skupščina potrdila predlog pariške akademije in oblikovala je začasno komisijo, ki je dekret o reformi ukrepov dejansko uresničila.

7. aprila 1795 je francoski nacionalni konvent sprejel zakon o novih utežeh in merah. Sprejeto je bilo, da meter- ena desetmilijontka četrtine zemeljskega poldnevnika, ki poteka skozi Pariz. posebej pa je bilo poudarjeno, da uvedena dolžinska enota po imenu in velikosti ne sovpada z nobeno od takrat obstoječih francoskih dolžinskih enot. Zato je morebitna prihodnja trditev, da Francija svoj sistem ukrepov »potiska« kot mednarodnega, izključena.

Namesto začasnih komisij so bili imenovani komisarji, ki so bili zadolženi za delo pri eksperimentalnem določanju dolžinskih in masnih enot. Med komisarji so bili znani znanstveniki Berthollet, Borda, Brisson, Coulomb, Delambre, Haüy, Lagrange, Laplace, Mechain, Monge in drugi.

Delambre in Méchain sta nadaljevala delo pri merjenju dolžine poldnevniškega loka med Dunkirkom in Barcelono, ki ustreza krogli 9°40′ (ta lok je bil kasneje razširjen od Šetlandskih otokov do Alžirije).

To delo je bilo končano do jeseni 1798. Merila za meter in kilogram so bila izdelana iz platine. Merilni standard je bila platinasta palica dolžine 1 meter in prečnega prereza 25 × 4 mm, tj. končna mera, in 22. junija 1799 je potekala slovesna predaja prototipov metra in kilograma v francoski arhiv in od takrat se imenujeta arhivsko. Vendar je treba povedati, da tudi v Franciji metrični sistem ni bil vzpostavljen takoj, tradicija in vztrajnost razmišljanja sta imela pomemben vpliv. Napoleonu, ki je postal francoski cesar, metrični sistem milo rečeno ni bil všeč. Verjel je: »Nič ni bolj v nasprotju z miselnostjo, spominom in premislekom od tega, kar predlagajo ti znanstveniki. Dobro sedanjih generacij je bilo žrtvovano abstrakcijam in praznim upanjem, kajti da bi prisilili stari narod, da sprejme nove enote za uteži in mere, je treba ponoviti vsa administrativna pravila, vse industrijske izračune. Takšno delo osupne um.” Leta 1812 je bil z Napoleonovim dekretom metrični sistem v Franciji ukinjen in šele leta 1840 je bil znova obnovljen.

Postopoma so metrični sistem prevzele in uvedle Belgija, Nizozemska, Španija, Portugalska, Italija in številne južnoameriške republike. Pobudniki uvedbe metričnega sistema v Rusiji so bili seveda znanstveniki, inženirji in raziskovalci, pomembno vlogo pa so imeli krojači, šivilje in mlinarji - do takrat je pariška moda osvojila visoko družbo, tam pa večinoma obrtniki. ki so prišli iz tujine so tam delali z lastnimi števci . Iz njih so izhajali še danes obstoječi ozki trakovi oljne tkanine - "centimetri", ki se uporabljajo še danes.

Na pariški razstavi leta 1867 je bil ustanovljen Mednarodni odbor za uteži, mere in kovance, ki je sestavil poročilo o prednostih metričnega sistema. Vendar pa je odločilno vplivalo na celoten nadaljnji potek dogodkov poročilo, ki so ga leta 1869 sestavili akademiki O. V. Struve, G. I. Wild in B. S. Jacobi in ga v imenu peterburške akademije znanosti poslali pariški akademiji. Poročilo je zagovarjalo potrebo po uvedbi mednarodnega sistema uteži in mer, ki temelji na metričnem sistemu.

Predlog je podprla Pariška akademija, francoska vlada pa je pozvala vse zainteresirane države s prošnjo, naj pošljejo znanstvenike v Mednarodno metrično komisijo za reševanje praktičnih problemov. Do takrat je postalo jasno, da oblika Zemlje ni krogla, temveč tridimenzionalni sferoid (povprečni polmer ekvatorja je 6.378.245 metrov, razlika med največjim in najmanjšim polmerom je 213 metrov, razlika med povprečnim polmerom ekvatorja in polarno pol osjo je 21.382 metrov). Poleg tega so ponavljajoče se meritve loka pariškega poldnevnika dale vrednost metra nekoliko manjšo v primerjavi z vrednostjo, ki sta jo pridobila Delambre in Méchain. Poleg tega vedno obstaja možnost, da se bodo z nastankom naprednejših merilnih instrumentov in pojavom novih merilnih metod rezultati meritev spremenili. Zato je komisija sprejela pomembno odločitev: »Novi prototip dolžinske mere naj bo po velikosti enak arhivskemu metru«, torej naj bo umetni standard.

Mednarodna komisija je sprejela tudi naslednje odločitve.

1) Nov prototipni meter naj bo linijska mera, izdelan naj bo iz zlitine platine (90 %) in iridija (10 %) ter ima presek v obliki črke X.

2) Da bi metričnemu sistemu dali mednarodni značaj in zagotovili enotnost mer, je treba izdelati standarde in jih razdeliti med zadevne države.

3) En standard, ki je po velikosti najbližji arhivu, je treba sprejeti kot mednarodni.

4) Zaupajte praktično delo pri ustvarjanju standardov francoskemu delu komisije, saj se arhivski prototipi nahajajo v Parizu.

5) Imenovati stalni mednarodni odbor 12 članov za nadzor dela.

6) Ustanovitev Mednarodnega urada za uteži in mere kot nevtralne znanstvene ustanove s sedežem v Franciji.

V skladu z odločitvijo komisije so bili izvedeni praktični ukrepi in leta 1875 je bila v Parizu sklicana mednarodna konferenca, na zadnjem zasedanju katere je bila 20. maja 1875 podpisana Metrska konvencija. Podpisalo ga je 17 držav: Avstro-Ogrska, Argentina, Belgija, Brazilija, Venezuela, Nemčija, Danska, Španija, Italija, Francija, Peru, Portugalska, Rusija, ZDA, Turčija, Švica, Švedska in Norveška (kot ena država). Še tri države (Velika Britanija, Nizozemska, Grčija), čeprav so sodelovale pri delu konference, niso podpisale konvencije zaradi nestrinjanja o funkcijah Mednarodnega urada.

Paviljon Bretel, ki se nahaja v parku Saint-Cloud v pariškem predmestju Sevres, je bil dodeljen Mednarodnemu uradu za uteži in mere; kmalu je bila v bližini tega paviljona zgrajena laboratorijska zgradba z opremo. Dejavnosti urada potekajo na račun sredstev, ki jih nakažejo države članice konvencije sorazmerno s številom prebivalstva. S temi sredstvi so v Angliji naročili standarde za meter in kilogram (36 oziroma 43), ki so bili izdelani leta 1889.

Merilni standardi

Merilni standard je bila platinasto-iridijska palica v obliki črke X dolžine 1020 mm. Na nevtralni ravnini pri 0 °C so bili na vsaki strani naneseni trije udarci, razdalja med srednjimi potezami je bila 1 meter (slika 1.1). Standarde smo oštevilčili in primerjali z arhivskim merilnikom. Prototip št. 6 se je izkazal za najbližjega arhivu in je bil odobren kot mednarodni prototip. Tako je postal standardni meter umetno in predstavljal črtkano ukrep.

Standardu št. 6 so bili dodani še štirje standardi prič, ki jih je obdržal Mednarodni urad. Preostale standarde so z žrebom razdelili med države podpisnice konvencije. Rusija je dobila standarda št. 11 in št. 28, št. 28 pa je bil bližje mednarodnemu prototipu, zato je postal nacionalni standard Rusije.

Z odlokom Sveta ljudskih komisarjev RSFSR z dne 11. septembra 1918 je bil prototip št. 28 odobren kot državni primarni standard števca. Leta 1925 je Svet ljudskih komisarjev ZSSR sprejel resolucijo o priznavanju metrične konvencije iz leta 1875 kot veljavne za ZSSR.

V letih 1957-1958 standard št. 6 je bil označen z lestvico z decimetrskimi razdelki, prvi decimeter je bil razdeljen na 10 centimetrov, prvi centimeter pa na 10 milimetrov. Po uporabi potez je ta standard ponovno certificiral Mednarodni urad za uteži in mere.

Napaka pri prenosu dolžinske enote od etalona do merilnih instrumentov je bila 0,1 - 0,2 mikrona, kar z razvojem tehnologije postaja očitno premalo, zato je za zmanjšanje napake prenosa in pridobitev naravnega neuničljivega etalona uveden nov je bil ustvarjen merilni standard.

Leta 1829 je francoski fizik J. Babinet predlagal, da se dolžina določene črte v spektru vzame kot enota dolžine. Vendar pa je do praktične izvedbe te ideje prišlo šele, ko je ameriški fizik A. Michelson izumil interferometer. Skupaj s kemikom Morleyjem E. Babinetom je J. objavil delo "O metodi uporabe valovne dolžine natrijeve svetlobe kot naravnega in praktičnega standarda dolžine", nato pa je prešel na študije izotopov: živo srebro - zeleno in kadmij - rdeča črta.

Leta 1927 je bilo sprejeto, da je 1 m enak 1553164,13 valovnih dolžin rdeče črte kadmija-114, ta vrednost je bila sprejeta kot standard skupaj s starim prototipnim merilnikom.

Kasneje se je delo nadaljevalo: spekter živega srebra so preučevali v ZDA, spekter kadmija so preučevali v ZSSR, kriptona so preučevali v Nemčiji in Franciji.

Leta 1960 je XI generalna konferenca za uteži in mere sprejela meter, izražen v valovnih dolžinah svetlobe, natančneje inertnega plina Kr-86, kot standardno enoto za dolžino. Tako je standard števca spet postal naraven.

Merilnik– dolžina enaka 1650763,73 valovnih dolžin v vakuumu sevanja, ki ustreza prehodu med nivojema 2p 10 in 5d 5 atoma kriptona-86. Stara definicija števca je ukinjena, prototipi števca pa ostajajo in se hranijo pod enakimi pogoji.

V skladu s to odločitvijo je bil v ZSSR ustanovljen Državni primarni standard (GOST 8.020-75), ki je vključeval naslednje komponente (slika 1.2):

1) vir primarnega referenčnega sevanja kriptona-86;

2) referenčni interferometer, ki se uporablja za preučevanje virov primarnega referenčnega sevanja;

Natančnost reprodukcije in prenosa merilnika v svetlobnih enotah je 1∙10 -8 m.

Leta 1983 je XVII. generalna konferenca za uteži in mere sprejela novo definicijo metra: 1 meter je enota za dolžino, ki je enaka poti, ki jo prepotuje svetloba v vakuumu v 1/299792458 sekunde, tj. standard metra ostanki naravno.

Sestava merilnega standarda:

1) vir primarnega referenčnega sevanja - visoko frekvenčno stabiliziran helij-neonski laser;

2) referenčni interferometer, ki se uporablja za preučevanje virov primarnih in sekundarnih referenčnih meritev;

3) referenčni interferometer, ki se uporablja za merjenje dolžine črte in končnih mer (sekundarni standardi).

Leta 1795 je bil v Franciji sprejet zakon o novih merah in utežeh, ki je uvedel enotno dolžinsko enoto - meter, ki je enaka desetim milijoninkam četrtine loka poldnevnika, ki poteka skozi Pariz. Od tod tudi ime sistema - metrika.

Za standard merilnika je bila izbrana platinasta palica, dolga en meter in zelo čudne oblike. Zdaj je morala velikost vseh ravnil, dolgih en meter, ustrezati temu standardu.

Enote so bile nameščene:

- liter kot merilo prostornine tekočih in zrnatih teles, enako 1000 kubičnih metrov. centimetrov in vsebuje 1 kg vode (pri 4 °C),

- gram kot enota za težo (teža čiste vode pri temperaturi 4 stopinje Celzija v prostornini kocke z robom 0,01 m),

- ar kot enota za površino (površina kvadrata s stranico 10 m),

- drugo kot časovna enota (1/86400 povprečnega sončnega dneva).

Kasneje je postala osnovna enota za maso kilogram. Prototip te enote je bila platinasta utež, ki so jo postavili pod steklene bučke in iz nje izčrpali zrak – da prah ne bi prišel noter in povečal teže!

Prototipa metra in kilograma še danes hranita Nacionalni arhiv Francije in se imenujeta »Arhivski meter« oziroma »Arhivski kilogram«.

Pred tem so bile različne mere, vendar je bila pomembna prednost metričnega sistema mer njegova decimalnost, saj so bile delne in večkratne enote po sprejetih pravilih oblikovane v skladu z decimalnim štetjem z uporabo decimalnih faktorjev, ki ustrezajo predponam deci, - centi, - mili, - deka, - hekto- in kilo-.

Trenutno je metrični sistem ukrepov sprejet v Rusiji in v večini držav sveta. Obstajajo pa tudi drugi sistemi. Na primer angleški sistem mer, v katerem so osnovne enote čevelj, funt in sekunda.

Zanimivo je, da imajo vse države običajno embalažo za različno hrano in pijačo. V Rusiji so na primer mleko in sokovi običajno pakirani v litrske vrečke. In vsi veliki stekleni kozarci so trilitrski!

Ne pozabite: na profesionalnih risbah so dimenzije (dimenzije) izdelkov zapisane v milimetrih. Tudi če so to zelo veliki izdelki, kot so avtomobili!

Volkswagen Cadi.

Citroen Berlingo.

Ferrari 360.

Najnovejša knjiga dejstev. Volume 3 [Fizika, kemija in tehnologija. Zgodovina in arheologija. Razno] Kondrašov Anatolij Pavlovič

Kdaj je bil v Rusiji uveden metrični sistem?

Metrični ali decimalni sistem mer je niz enot fizikalnih količin, ki temelji na dolžinski enoti - metru. Ta sistem je bil razvit v Franciji med revolucijo 1789–1794. Na predlog komisije vodilnih francoskih znanstvenikov je bila ena desetmilijoninka četrtine dolžine pariškega poldnevnika sprejeta kot dolžinska enota - meter. To odločitev je določila želja, da bi metrični sistem mer temeljil na enostavno ponovljivi "naravni" enoti dolžine, povezani s praktično nespremenljivim predmetom narave. Odlok o uvedbi metričnega sistema mer v Franciji je bil sprejet 7. aprila 1795. Leta 1799 je bil izdelan in odobren platinasti prototip števca. Mere, imena in definicije drugih enot metričnega sistema mer so bile izbrane tako, da ni nacionalne narave in da se lahko uporablja v vseh državah. Metrični sistem ukrepov je dobil resnično mednarodni značaj leta 1875, ko je 17 držav, vključno z Rusijo, podpisalo Metrično konvencijo za zagotovitev mednarodne enotnosti in izboljšanje metričnega sistema. Metrični sistem ukrepov je bil odobren za uporabo v Rusiji (neobvezno) z zakonom z dne 4. junija 1899, katerega osnutek je razvil D. I. Mendeleev. Kot obvezno je bilo uvedeno z odlokom Sveta ljudskih komisarjev RSFSR z dne 14. septembra 1918, za ZSSR pa z odlokom Sveta ljudskih komisarjev ZSSR z dne 21. julija 1925.

To besedilo je uvodni del.

Mednarodna decimalka sistem se imenujejo meritve, ki temeljijo na uporabi enot, kot sta kilogram in meter metrika. Različne možnosti metrični sistem so se razvijale in uporabljale v zadnjih dvesto letih, razlike med njimi pa so predvsem v izbiri osnovnih, osnovnih enot. Trenutno je t.i Mednarodni sistem enot (SI). Elementi, ki se v njem uporabljajo, so po vsem svetu enaki, čeprav obstajajo razlike v posameznih podrobnostih. Mednarodni sistem enot se zelo široko in aktivno uporablja po vsem svetu, tako v vsakdanjem življenju kot v znanstvenih raziskavah.

Za zdaj Metrični sistem uporabljajo v večini držav sveta. Obstaja pa več velikih držav, ki še vedno uporabljajo angleški sistem mer, ki temelji na enotah, kot so funti, čevlji in sekunde. Sem spadajo Velika Britanija, ZDA in Kanada. Vendar pa so te države tudi že sprejele več zakonodajnih ukrepov, namenjenih napredovanju v smeri Metrični sistem.

Sama je nastala sredi 18. stoletja v Franciji. Takrat so se znanstveniki odločili, da bi morali ustvariti sistem ukrepov, katerega osnova bodo enote vzete iz narave. Bistvo tega pristopa je bilo, da nenehno ostanejo nespremenjeni, zato bo celoten sistem kot celota stabilen.

Dolžinske mere

1 kilometer (km) = 1000 metrov (m)
1 meter (m) = 10 decimetrov (dm) = 100 centimetrov (cm)
1 decimeter (dm) = 10 centimetrov (cm)
1 centimeter (cm) = 10 milimetrov (mm)

Mere za površino

1 kvadratni kilometer (km 2) \u003d 1.000.000 kvadratnih metrov. metrov (m 2)
1 kvadratni meter (m 2) \u003d 100 kvadratnih metrov. decimetrov (dm 2) = 10.000 kvadratnih metrov. centimetrov (cm 2)
1 hektar (ha) = 100 aram (a) = 10.000 kvadratnih metrov. metrov (m 2)
1 ar (a) = 100 kvadratnih metrov. metrov (m 2)

Mere za prostornino

1 cu. meter (m 3) \u003d 1000 kubičnih metrov. decimetrov (dm 3) = 1.000.000 kubičnih metrov. centimetrov (cm 3)
1 cu. decimeter (dm 3) = 1000 cu. centimetrov (cm 3)
1 liter (l) = 1 cu. decimeter (dm 3)
1 hektoliter (hl) = 100 litrov (l)

Uteži

1 tona (t) = 1000 kilogramov (kg)
1 kvintal (c) = 100 kilogramov (kg)
1 kilogram (kg) = 1000 gramov (g)
1 gram (g) = 1000 miligramov (mg)

Metrični sistem

Opozoriti je treba, da metrični sistem ni bil takoj prepoznan. Kar se tiče Rusije, je bilo v naši državi dovoljeno uporabljati po podpisu Metrična konvencija. Hkrati to sistem ukrepov dolgo časa se je uporabljal vzporedno z nacionalnim, ki je temeljil na enotah, kot so funt, fathom in vedro.

Nekaj starih ruskih mer

Dolžinske mere

1 verst = 500 sežnjev = 1500 aršinov = 3500 čevljev = 1066,8 m
1 fatom = 3 aršini = 48 veršokov = 7 čevljev = 84 palcev = 2,1336 m
1 aršin = 16 palcev = 71,12 cm
1 palec = 4,450 cm
1 čevelj = 12 palcev = 0,3048 m
1 palec = 2,540 cm
1 navtična milja = 1852,2 m

Uteži

1 pud = 40 funtov = 16,380 kg
1 lb = 0,40951 kg

Glavna razlika metrika od prej uporabljenih je, da uporablja urejen niz merskih enot. To pomeni, da je za katero koli fizično količino značilna določena glavna enota, vsi podmnožniki in večkratniki pa so oblikovani po enem samem standardu, in sicer z uporabo decimalnih predpon.

Uvedba tega sistemi ukrepov odpravlja nevšečnosti, ki so bile prej posledica obilice različnih merskih enot, ki imajo med seboj precej zapletena pravila preoblikovanja. Tisti v metrični sistem so zelo preproste in se skrčijo na dejstvo, da se prvotna vrednost pomnoži ali deli s potenco 10.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Mednarodna enota

Nastanek in razvoj metričnega sistema mer

Metrični sistem mer je nastal ob koncu 18. stoletja. v Franciji, ko je razvoj trgovine in industrije nujno zahteval zamenjavo številnih poljubno izbranih enot za dolžino in maso z enotnimi, enotnimi enotami, ki sta postala meter in kilogram.

Sprva je bil meter definiran kot 1/40.000.000 pariškega poldnevnika, kilogram pa kot masa 1 kubičnega decimetra vode pri temperaturi 4 C, tj. enote so temeljile na naravnih standardih. To je bila ena najpomembnejših značilnosti metričnega sistema, ki je določala njegov progresivni pomen. Druga pomembna prednost je bila decimalna delitev enot, ki je ustrezala sprejetemu številskemu sistemu, in poenoten način oblikovanja njihovih imen (z vključitvijo v ime ustrezne predpone: kilo, hekto, deca, centi in mili), kar je odpravilo zapletene preoblikovanja ene enote v drugo in odpravljena zmeda v nazivih.

Metrični sistem mer je postal osnova za poenotenje enot po vsem svetu.

Vendar v naslednjih letih metrični sistem mer v svoji prvotni obliki (m, kg, m, ml ar in šest decimalnih predpon) ni mogel zadostiti zahtevam razvijajoče se znanosti in tehnologije. Zato je vsaka veja znanja izbrala sebi primerne enote in sisteme enot. Tako so se v fiziki držali sistema centimeter - gram - sekunda (CGS); v tehnologiji je široko razširjen sistem z osnovnimi enotami: meter - kilogram-sila - sekunda (MKGSS); v teoretični elektrotehniki se je začelo drug za drugim uporabljati več sistemov enot, izpeljanih iz sistema CGS; v toplotni tehniki so bili sprejeti sistemi, ki temeljijo na eni strani na centimetru, gramu in sekundi, na drugi strani pa na metru, kilogramu in sekundi z dodatkom enote temperature - stopinje Celzija in izvensistemskih enot količine toplote - kalorij, kilokalorij itd. Poleg tega so našli uporabo številne druge zunajsistemske enote: na primer enote za delo in energijo - kilovatna ura in liter-atmosfera, tlačne enote - milimeter živega srebra, milimeter vode, bar itd. Posledično se je oblikovalo veliko število metričnih sistemov enot, nekateri med njimi so pokrivali nekatere razmeroma ozke veje tehnike, in številne nesistemske enote, katerih definicije so temeljile na metričnih enotah.

Njihova hkratna uporaba na določenih področjih je povzročila zamašitev številnih računskih formul z numeričnimi koeficienti, ki niso enaki enotnosti, kar je močno zapletlo izračune. Na primer, v tehnologiji je postalo običajno uporabljati kilogram za merjenje mase sistemske enote ISS in kilogram-silo za merjenje sile sistemske enote MKGSS. To se je zdelo priročno z vidika, da so številčne vrednosti mase (v kilogramih) in njene teže, tj. sile privlačnosti na Zemljo (v kilogramih) so se izkazale za enake (z natančnostjo, ki zadostuje za večino praktičnih primerov). Vendar pa je bila posledica enačenja vrednosti bistveno različnih količin pojavljanje v številnih formulah numeričnega koeficienta 9,806 65 (zaokroženo 9,81) in zmeda pojmov mase in teže, kar je povzročilo številne nesporazume in napake.

Zaradi takšne raznolikosti enot in s tem povezanih nevšečnosti se je porodila ideja o oblikovanju univerzalnega sistema enot fizikalnih veličin za vse veje znanosti in tehnike, ki bi lahko nadomestil vse obstoječe sisteme in posamezne nesistemske enote. Kot rezultat dela mednarodnih meroslovnih organizacij je bil tak sistem razvit in je dobil ime Mednarodni sistem enot s skrajšano oznako SI (System International). SI je leta 1960 sprejela 11. generalna konferenca za uteži in mere (GCPM) kot sodobno obliko metričnega sistema.

Značilnosti mednarodnega sistema enot

Univerzalnost SI je zagotovljena z dejstvom, da je sedem osnovnih enot, na katerih temelji, enote fizikalnih veličin, ki odražajo osnovne lastnosti materialnega sveta in omogočajo oblikovanje izpeljanih enot za katere koli fizikalne količine v vseh vejah sveta. Znanost in tehnologija. Enakemu namenu služijo dodatne enote, potrebne za tvorbo izpeljanih enot glede na ravninske in prostorske kote. Prednost SI pred drugimi sistemi enot je načelo konstrukcije samega sistema: SI je zgrajen za določen sistem fizikalnih količin, ki omogoča predstavitev fizikalnih pojavov v obliki matematičnih enačb; Nekatere od fizikalnih veličin so sprejete kot temeljne, vse druge - izpeljane fizikalne količine - pa so izražene preko njih. Za osnovne količine so določene enote, katerih velikost je dogovorjena na mednarodni ravni, za ostale količine pa so oblikovane izpeljane enote. Tako zgrajen sistem enot in enote, ki so vanj vključene, se imenujejo koherentni, ker je izpolnjen pogoj, da razmerja med numeričnimi vrednostmi količin, izraženih v enotah SI, ne vsebujejo koeficientov, ki se razlikujejo od tistih, ki so vključeni v prvotno izbrani enačbe, ki povezujejo količine. Skladnost enot SI pri uporabi omogoča čim manjšo poenostavitev formul za izračun tako, da jih osvobodi pretvorbenih faktorjev.

SI odpravlja množino enot za izražanje količin iste vrste. Tako je na primer namesto velikega števila enot za tlak, ki se uporabljajo v praksi, enota SI za tlak le ena enota - paskal.

Uvedba lastne enote za vsako fizikalno količino je omogočila razlikovanje med pojmoma mase (enota SI - kilogram) in sile (enota SI - newton). Koncept mase je treba uporabiti v vseh primerih, ko mislimo na lastnost telesa ali snovi, ki označuje njegovo vztrajnost in sposobnost ustvarjanja gravitacijskega polja, koncept teže - v primerih, ko mislimo na silo, ki nastane kot posledica interakcije. z gravitacijskim poljem.

Opredelitev osnovnih enot. In to je mogoče z visoko stopnjo natančnosti, ki na koncu ne le izboljša natančnost meritev, ampak tudi zagotavlja njihovo enotnost. To dosežemo z "materializacijo" enot v obliki standardov in prenosom iz njihovih velikosti v delovne merilne instrumente z uporabo niza standardnih merilnih instrumentov.

Mednarodni sistem enot je zaradi svojih prednosti postal razširjen po vsem svetu. Trenutno je težko imenovati državo, ki še ni uvedla SI, je v fazi izvajanja ali se ni odločila za uvedbo SI. Tako so države, ki so prej uporabljale angleški sistem mer (Anglija, Avstralija, Kanada, ZDA itd.), prevzele tudi SI.

Oglejmo si strukturo mednarodnega sistema enot. Tabela 1.1 prikazuje glavne in dodatne enote SI.

Izpeljane enote SI so sestavljene iz osnovnih in dopolnilnih enot. Izpeljane enote SI, ki imajo posebna imena (tabela 1.2), se lahko uporabljajo tudi za oblikovanje drugih izpeljanih enot SI.

Ker je razpon vrednosti večine izmerjenih fizikalnih veličin trenutno lahko precej velik in je neprijetno uporabljati samo enote SI, saj meritev povzroči prevelike ali majhne številčne vrednosti, SI predvideva uporabo decimalni večkratniki in delni večkratniki enot SI, ki so oblikovani z uporabo množiteljev in predpon iz tabele 1.3.

Mednarodna enota

6. oktobra 1956 je Mednarodni odbor za uteži in mere obravnaval priporočilo komisije o sistemu enot in sprejel naslednjo pomembno odločitev, s čimer je zaključil delo pri vzpostavitvi mednarodnega sistema merskih enot:

"Mednarodni odbor za uteži in mere, ob upoštevanju mandata, ki ga je prejela od Devete generalne konference za uteži in mere v svoji resoluciji 6, glede vzpostavitve praktičnega sistema merskih enot, ki bi ga lahko sprejele vse države podpisnice Metrična konvencija; ob upoštevanju vseh dokumentov, prejetih iz 21 držav, ki so se odzvale na anketo, ki jo je predlagala Deveta generalna konferenca za uteži in mere; ob upoštevanju resolucije 6 Devete generalne konference za uteži in mere, ki določa izbiro osnovnih enot prihodnjega sistema priporoča:

1) da se sistem, ki temelji na osnovnih enotah, ki jih je sprejela deseta generalna konferenca in so naslednje, imenuje "Mednarodni sistem enot";

2) da se uporabljajo enote tega sistema, navedene v naslednji tabeli, brez vnaprejšnje določitve drugih enot, ki se lahko naknadno dodajo."

Mednarodni komite za uteži in mere je na zasedanju leta 1958 razpravljal in odločal o simbolu za okrajšavo imena »Mednarodni sistem enot«. Sprejet je bil simbol, sestavljen iz dveh črk SI (začetnih črk besed System International).

Oktobra 1958 je Mednarodni odbor za zakonsko meroslovje sprejel naslednjo resolucijo o vprašanju mednarodnega sistema enot:

metrični sistem za merjenje teže

»Mednarodni odbor za zakonsko meroslovje, ki se je sestal na plenarnem zasedanju 7. oktobra 1958 v Parizu, oznanja svojo privrženost resoluciji Mednarodnega odbora za uteži in mere o vzpostavitvi mednarodnega sistema merskih enot (SI).

Glavne enote tega sistema so:

meter - kilogram-sekunda-amper-stopinja Kelvinova sveča.

Oktobra 1960 je bilo vprašanje mednarodnega sistema enot obravnavano na enajsti generalni konferenci za uteži in mere.

V zvezi s tem je konferenca sprejela naslednji sklep:

"Enajsta generalna konferenca za uteži in mere, ob upoštevanju resolucije 6 desete generalne konference za uteži in mere, v kateri je sprejela šest enot kot osnovo za vzpostavitev praktičnega merskega sistema za mednarodne odnose, ob upoštevanju Resolucija 3, ki jo je Mednarodni odbor za mere in lestvice sprejel leta 1956, in ob upoštevanju priporočil, ki jih je leta 1958 sprejel Mednarodni odbor za uteži in mere v zvezi s skrajšanim imenom sistema in predponami za tvorbo mnogokratnikov in delnih , razreši:

1. Sistemu, ki temelji na šestih osnovnih enotah, dodeli ime "Mednarodni sistem enot";

2. Nastavite mednarodno skrajšano ime za ta sistem "SI";

3. Imena večkratnih in delnih enot tvorite z naslednjimi predponami:

4. V tem sistemu uporabite naslednje enote brez poseganja v to, katere druge enote bodo morda dodane v prihodnosti:

Sprejetje mednarodnega sistema enot je bilo pomembno napredno dejanje, ki je povzelo dolgoletna pripravljalna dela v tej smeri in povzelo izkušnje znanstvenih in tehničnih krogov različnih držav in mednarodnih organizacij na področju meroslovja, standardizacije, fizike in elektrotehnike.

Sklepi Generalne konference in Mednarodnega odbora za uteži in mere o mednarodnem sistemu enot so upoštevani v priporočilih Mednarodne organizacije za standardizacijo (ISO) o merskih enotah in se že odražajo v zakonskih določbah o enotah in v standardih enot nekaterih držav.

Leta 1958 je NDR odobrila novo uredbo o merskih enotah, zgrajeno na podlagi mednarodnega sistema enot.

Leta 1960 je bil v vladni uredbi o merskih enotah Madžarske ljudske republike za osnovo sprejet mednarodni sistem enot.

Državni standardi ZSSR za enote 1955-1958. so bile zgrajene na podlagi sistema enot, ki ga je Mednarodni odbor za uteži in mere sprejel kot Mednarodni sistem enot.

Leta 1961 je Odbor za standarde, mere in merilne instrumente pri Svetu ministrov ZSSR odobril GOST 9867 - 61 "Mednarodni sistem enot", ki določa prednostno uporabo tega sistema na vseh področjih znanosti in tehnologije ter pri poučevanju. .

Leta 1961 je bil mednarodni sistem enot uzakonjen z vladnim odlokom v Franciji in leta 1962 na Češkoslovaškem.

Mednarodni sistem enot se odraža v priporočilih Mednarodne zveze za čisto in uporabno fiziko, sprejeli pa so ga Mednarodna komisija za elektrotehniko in številne druge mednarodne organizacije.

Leta 1964 je mednarodni sistem enot tvoril osnovo za "Tabelo zakonskih merskih enot" Demokratične republike Vietnam.

V obdobju 1962-1965. Številne države so sprejele zakone, ki sprejemajo mednarodni sistem enot kot obvezen ali zaželen in standarde za enote SI.

Mednarodni urad za uteži in mere je leta 1965 v skladu z navodili XII.

13 držav je sprejelo SI kot obvezno ali prednostno.

V 10 državah je bila odobrena uporaba mednarodnega sistema enot in potekajo priprave na revizijo zakonov, da bi ta sistem postal zakonit in obvezen v določeni državi.

V 7 državah je SI sprejet kot neobvezen.

Konec leta 1962 je bilo objavljeno novo priporočilo Mednarodne komisije za radiološke enote in meritve (ICRU), posvečeno količinam in enotam na področju ionizirajočega sevanja. Za razliko od prejšnjih priporočil te komisije, ki so se nanašala predvsem na posebne (nesistemske) enote za merjenje ionizirajočega sevanja, novo priporočilo vsebuje tabelo, v kateri so za vse količine na prvem mestu enote mednarodnega sistema.

Na sedmem zasedanju Mednarodnega odbora za zakonsko meroslovje, ki je potekalo od 14. do 16. oktobra 1964, na katerem so bili predstavniki 34 držav podpisnic medvladne konvencije o ustanovitvi Mednarodne organizacije za zakonsko meroslovje, je bil sprejet sklep o izvajanju SI:

»Mednarodni odbor za zakonsko meroslovje, ob upoštevanju potrebe po hitrem širjenju mednarodnega sistema enot SI, priporoča prednostno uporabo teh enot SI pri vseh meritvah in v vseh merilnih laboratorijih.

Zlasti v začasnih mednarodnih priporočilih. ki jih je sprejela in razširjala Mednarodna konferenca zakonskega meroslovja, je treba te enote po možnosti uporabljati za kalibracijo merilnih aparatov in instrumentov, za katere veljajo ta priporočila.

Druge enote, ki jih dovoljujejo ta priporočila, so dovoljene le začasno in se jim je treba čim prej izogniti."

Mednarodni odbor za zakonsko meroslovje je ustanovil poročevalski sekretariat za merske enote, katerega naloga je razviti vzorčni osnutek zakonodaje o merskih enotah na podlagi mednarodnega sistema enot. Avstrija je prevzela vlogo sekretariata poročevalca za to temo.

Prednosti mednarodnega sistema

Mednarodni sistem je univerzalen. Zajema vsa področja fizikalnih pojavov, vse veje tehnike in narodno gospodarstvo. Mednarodni sistem enot organsko vključuje zasebne sisteme, ki so že dolgo razširjeni in globoko zakoreninjeni v tehnologiji, kot sta metrični sistem mer in sistem praktičnih električnih in magnetnih enot (amper, volt, weber itd.). Samo sistem, ki je vključeval te enote, je lahko zahteval priznanje univerzalnega in mednarodnega.

Enote mednarodnega sistema so večinoma precej primerne velikosti, najpomembnejše med njimi pa imajo praktična imena, ki so priročna v praksi.

Konstrukcija mednarodnega sistema ustreza sodobni ravni meroslovja. To vključuje optimalno izbiro osnovnih enot, predvsem pa njihovega števila in velikosti; konsistentnost (koherentnost) izpeljanih enot; racionalizirana oblika enačb elektromagnetizma; tvorjenje mnogokratnikov in podmnožnikov z uporabo decimalnih predpon.

Posledično imajo različne fizikalne količine v mednarodnem sistemu praviloma različne dimenzije. To omogoča popolno dimenzijsko analizo in preprečuje nesporazume, na primer pri preverjanju tlorisov. Kazalniki razsežnosti v SI so celoštevilski, ne ulomki, kar poenostavlja izražanje izpeljanih enot preko osnovnih in na splošno delovanje z razsežnostmi. Koeficienta 4n in 2n sta prisotna v tistih in samo tistih enačbah elektromagnetizma, ki se nanašajo na polja s sferično ali cilindrično simetrijo. Metoda decimalne predpone, podedovana iz metričnega sistema, nam omogoča pokrivanje velikih razponov sprememb fizikalnih količin in zagotavlja, da SI ustreza decimalnemu sistemu.

Za mednarodni sistem je značilna zadostna prožnost. Omogoča uporabo določenega števila nesistemskih enot.

SI je živ in razvijajoč se sistem. Število osnovnih enot se lahko še poveča, če je to potrebno za pokrivanje katerega koli dodatnega področja pojavov. V prihodnosti je možno tudi, da se nekatera regulativna pravila, ki veljajo v SI, omilijo.

Mednarodni sistem, kot že samo ime pove, naj bi postal univerzalno uporaben enoten sistem enot fizikalnih količin. Poenotenje enot je že zdavnaj nuja. SI je že naredil nepotrebne številne sisteme enot.

Mednarodni sistem enot je sprejet v več kot 130 državah po vsem svetu.

Mednarodni sistem enot priznavajo številne vplivne mednarodne organizacije, vključno z Organizacijo Združenih narodov za izobraževanje, znanost in kulturo (UNESCO). Med tistimi, ki priznavajo SI, so Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO), Mednarodna organizacija za zakonsko meroslovje (OIML), Mednarodna komisija za elektrotehniko (IEC), Mednarodna zveza za čisto in uporabno fiziko itd.

Bibliografija

1. Burdun, Vlasov A.D., Murin B.P. Enote fizikalnih veličin v znanosti in tehniki, 1990

2. Eršov V.S. Implementacija mednarodnega sistema enot, 1986.

3. Kamke D, Kremer K. Fizikalne osnove merskih enot, 1980.

4. Novosilcev. O zgodovini osnovnih enot SI, 1975.

5. Chertov A.G. Fizikalne količine (Terminologija, definicije, zapisi, dimenzije), 1990.

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Zgodovina nastanka mednarodnega sistema enot SI. Značilnosti sedmih osnovnih enot, ki ga sestavljajo. Pomen referenčnih mer in pogoji njihovega shranjevanja. Predpone, njihova oznaka in pomen. Značilnosti uporabe sistema vodenja v mednarodnem merilu.

predstavitev, dodana 15.12.2013

Zgodovina merskih enot v Franciji, njihov izvor iz rimskega sistema. Francoski imperialni sistem enot, razširjena zloraba kraljevih standardov. Pravna osnova metričnega sistema je izhajala iz revolucionarne Francije (1795-1812).

predstavitev, dodana 12.6.2015

Načelo gradnje sistemov enot fizikalnih količin Gaussa, ki temelji na metričnem sistemu mer z različnimi osnovnimi enotami. Območje merjenja fizikalne količine, možnosti in metode njenega merjenja ter njihove značilnosti.

povzetek, dodan 31.10.2013

Predmet in glavne naloge teoretičnega, uporabnega in zakonskega meroslovja. Zgodovinsko pomembne faze v razvoju merilne znanosti. Značilnosti mednarodnega sistema enot fizikalnih veličin. Dejavnosti Mednarodnega odbora za uteži in mere.

povzetek, dodan 06.10.2013

Analiza in določitev teoretičnih vidikov fizikalnih meritev. Zgodovina uvedbe standardov mednarodnega metričnega sistema SI. Mehanske, geometrijske, reološke in površinske merske enote, področja njihove uporabe v tiskarstvu.

povzetek, dodan 27.11.2013

Sedem osnovnih sistemskih količin v sistemu količin, ki ga določa mednarodni sistem enot SI in je sprejet v Rusiji. Matematične operacije s približnimi števili. Značilnosti in klasifikacija znanstvenih poskusov, sredstva za njihovo izvedbo.

predstavitev, dodana 9.12.2013

Zgodovina razvoja standardizacije. Uvedba ruskih nacionalnih standardov in zahtev za kakovost izdelkov. Odlok "O uvedbi mednarodnega metričnega sistema uteži in mer." Hierarhične ravni upravljanja kakovosti in kazalniki kakovosti izdelkov.

povzetek, dodan 13.10.2008

Pravne podlage za meroslovno zagotavljanje enotnosti meritev. Sistem standardov enot fizikalnih količin. Državne službe za meroslovje in standardizacijo v Ruski federaciji. Dejavnosti Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje.

tečajna naloga, dodana 06.04.2015

Meritve v Rusiji. Mere za merjenje tekočin, trdnih snovi, enote za maso, denarne enote. Uporaba pravilnih in označenih mer, uteži in uteži s strani vseh trgovcev. Oblikovanje standardov za trgovino s tujino. Prvi prototip merilnega standarda.