Det metriska systemet och det engelska systemet, även kallat imperialistiska mätsystemet, är båda vanliga mätsystem som används idag.
Den största skillnaden mellan imperialistiska och metriska enheter är att metriska enheter är lättare att konvertera mellan eftersom dessa omvandlingar endast kräver multiplicering eller division med 10 potenser. Det finns 10 millimeter i en centimeter, 100 centimeter på en meter och 1 000 meter på en kilometer. För att konvertera mellan dessa enheter behöver du bara flytta decimalen. Till exempel:
5200text{ mm} = 520text{ cm} = 5,2text{ m} = 0,0052text{ km}
Detsamma gäller för metriska massenheter – det finns 1 000 gram i ett kilogram.
Att konvertera imperialistiska enheter är mycket mindre enkelt. Ta till exempel imperialistiska längdenheter. Det finns 12 tum i en fot, 3 fot i en gård och 1 760 yards i en mil. Att konvertera 520 fot till miles skulle gå ungefär så här:
520 sout{text{ fot}} Bigl( {sout{1 text{ yard}} above{1pt} sout{3text{ fot}}}Bigr)Bigl({1text{ mile} above{1pt} sout{1760text{ yards}}} Bigr) =0,0985 text{ miles}
En annan skillnad mellan imperialistiska och metriska enheter är var de vanligtvis används. I USA används kejserliga enheter för de flesta vardagliga ändamål, medan metriska systemenheter är vanligare nästan överallt i världen.
Konvertering mellan metriska system och engelska systemenheter
Följande är en lista över några av relationerna mellan kejserliga och metriska systemenheter:
- 1 tum = 2,54 cm
- 1 fot = 30,48 cm
- 1 mil = 1,609 km
- 1 pund = 0,454 kg
- 1 gallon = 3,785 L
Internationella systemet för enheter
Skillnaden mellan imperialistiska och metriska enheter blir särskilt relevant när man talar om basenheter. International System of Units (SI), det officiella mätsystemet som används över hela världen, särskilt i vetenskapliga tillämpningar, är baserat på de metriska systemenheterna. Alla SI-enheter kan bildas av en kombination av sju basenheter.
Vilka är de sju grundläggande måttenheterna?
Du är förmodligen bekant med att använda en linjal för att mäta längd, ett stoppur för att mäta tid eller en skala för att mäta massa, men har du någonsin undrat hur exakta dessa enheter är, och hur du kan vara säker på att alla linjaler och stoppur och vågar mäter lika bra? Och hur definierades de associerade enheterna i första hand?
Om du till exempel tänker på en linjal av trä, är den föremål för mindre variationer i längd på grund av expansion och sammandragning till följd av fukt och temperatur. Faktum är att alla material varierar något i storlek på grund av miljöförhållanden och är föremål för repor, föroreningar och förändringar över tiden. I slutändan, för att möjliggöra extremt exakta vetenskapliga mätningar, behöver vi exakta sätt att definiera måttenheter.
Alla SI-enheter kan härledas från sju basmåttenheter, som var och en definieras i termer av grundläggande vetenskapliga konstanter som beskrivs i följande avsnitt. Observera att det inte finns någon sådan likvärdig uppsättning grundläggande definitioner för några imperialistiska enheter. Snarare härleds imperialistiska enheter som enhetsomvandlingar från SI-enheter.
Tid
Ursprungligen mättes tiden i dagarnas gång. Så småningom delades dessa dagar in i 24 timmar, timmarna indelade i 60 minuter och varje minut i 60 sekunder.
Mekaniska klockor byggda i det medeltida Europa var några av de första enheterna som gjorde konsekventa och enhetliga tidsmätningar. Men nu är vi kapabla till betydligt mer precision. SI-tidsenheten är den andra, och 1 sekund definieras som den tid det tar för en cesium-133-atom att svänga 9 192 631 770 gånger.
Längd
Längd är ett mått på linjärt avstånd. SI-enheten för längd är metern, men den formella definitionen av 1 meter har förändrats under åren. Ursprungligen definierades 1 meter som en längdenhet motsvarande 10-7 av jordens kvadrant som passerar genom Paris.
Senare gjordes en prototypstav av platina iridium, och kopior distribuerades som regelbundet jämfördes med den. Men nu är mätaren definierad i termer av ljusets konstanta hastighet i vakuum, c = 299 792 458 m/s.
Massa
Massa är ett mått på ett objekts tröghet, eller motstånd mot förändringar i rörelse. SI-enheten för massa är kg. 1 kg har också officiellt definierats annorlunda genom åren. Ursprungligen var 1 kg lika med 1 kubikdecimeter vatten vid temperaturen med maximal densitet.
Senare, precis som med mätaren, definierades 1 kg som massan av International Prototype Kilogram, en cylinder gjord av platina iridiumlegering. Nu definieras den i termer av den fundamentala Plancks konstant, h = 6,62607015 × 10-34 kgm2/s.
Mängd ämne
Det här konceptet är precis vad det låter som. Det är hur mycket av något du har – antalet äpplen på ett träd eller antalet atomer i ett äpple. Även om du kan förvänta dig att SI-enheten helt enkelt skulle vara det numeriska antalet av något, är det faktiskt en annan enhet som kallas mol.
1 mol av ett ämne innehåller exakt 6,02214076 × 1023 elementära föremål. Detta tal, även känt som Avogadros tal, är exakt lika med antalet atomer i 12 gram kol-12, och det är ofta mycket nära antalet nukleoner (protoner plus neutroner) i ett gram av alla typer av vanlig materia .
Nuvarande
Det kan tyckas kontraintuitivt att ström, ett mått på laddningshastigheten som passerar genom en punkt, anses vara en fundamental enhet istället för själva laddningen. Men anledningen till detta är att ström tidigare hade varit lättare att mäta än att ladda, och noggrannheten för alla enheter är beroende av vår förmåga att noggrant mäta basenheterna.
SI-enheten för ström är ampere. Ursprungligen definierades en ampere som den konstanta ström som krävs för två parallella ledare med oändlig längd och försumbar tvärsektion placerade 1 meter från varandra i ett vakuum för att utöva en kraft på 2 × 10-7N på varandra per längdenhet. Nu definieras den i termer av den elementära laddningen e = 1,602176634 × 10–19 C.
Temperatur
Temperatur är ett mått på medelenergin per molekyl i ett ämne. Enheter av Fahrenheit och Celsius har använts i hundratals år för att mäta temperatur. På Fahrenheit-skalan fryser vatten vid 32 grader och kokar vid 212 grader, och detta definierar graderna. På Celsiusskalan fryser vatten vid 0 grader och kokar vid 100 grader.
Det ödesdigra felet i dessa enheter är dock att de inte börjar på 0 Det faktum att det är möjligt att ha negativa temperaturvärden på dessa skalor gör det snabbt förvirrande när man tänker på vad det kan innebära att något är dubbelt så varmt som något annat. Vad är dubbelt så varmt som 0 grader?
SI-enheten för temperatur är Kelvin, där 0 Kelvin definieras som absolut 0, eller den kallaste möjliga temperaturen något kan vara. Storleken på ett inkrement i Kelvinskalan är samma som ett inkrement i Celsiusskalan, och 0 Kelvin = -273,15 grader Celsius. Kelvin definieras formellt i termer av Boltzmann-konstanten k = 1,380649 × 10– 23 J/K.
Ljus
Den grundläggande enheten för ljusstyrka är candela (cd). Ett vanligt ljus avger ca 1 cd. Den officiella, exakta definitionen definieras i termer av ljusutbytet för strålning med frekvensen 540 × 1012 Hz.
