Systemen van soorten eenheden en kenmerken

849
Jonah Lester
Systemen van soorten eenheden en kenmerken

De unit systemen Ze bestaan ​​uit sets standaardnormen die bedoeld zijn om de verschillende hoeveelheden te meten die in wetenschap en techniek worden gebruikt. Ze zijn gebaseerd op het patroon van een paar grootheden die als fundamenteel worden beschouwd, en de rest is daarvan afgeleid.

Er is een duidelijk voordeel in het verenigen van criteria in termen van de eenheden die worden gebruikt om grootheden te meten, aangezien op deze manier een bepaalde maat hetzelfde betekent voor alle gebruikers..

Gegradueerd glas in milliliter en ounces, eenheden die tot verschillende eenhedenstelsels behoren. Bron: PxHere.

Op het niveau van wetenschappelijke werken, waarvoor het nemen van metingen essentieel is, wordt het decimale metrieke stelsel, gebaseerd op machten van 10, al vele jaren gebruikt, sinds de oprichting in Frankrijk tijdens de Franse Revolutie..

De Algemene Conferentie voor maten en gewichten, een internationale autoriteit op dit gebied, stelde in 1960 de oprichting voor van de Système International d'Unités, afgekort als SI, zowel in het Frans als in het Spaans.

Dit systeem is gebaseerd op de meter (m) om lengte te meten, de kilogram (kg) om massa te meten en de seconde (n) voor tijd.

Lengte, massa en tijd zijn de drie fundamentele grootheden van mechanica, maar er worden nog vier grootheden als fundamenteel beschouwd: elektrische stroom, temperatuur, lichtintensiteit en hoeveelheid stof..

Er zijn echter andere systemen van eenheden die nog steeds vaak worden gebruikt, hetzij om historische redenen, uit gewoonte of omdat ze op de een of andere manier bepaalde berekeningen op bepaalde gebieden vergemakkelijken..

Hoewel het internationale systeem in het grootste deel van de wereld is gevestigd, blijven in de Verenigde Staten Myanmar (voorheen Birma) en Liberia (West-Afrika) hun eigen eenhedenstelsel gebruiken..

Artikel index

  • 1 Metrisch systeem
  • 2 Internationaal systeem van eenheden (SI)
    • 2.1 - Basiseenheden van het internationale systeem
  • 3 Cegesimal systeem van eenheden of c.g.s
    • 3.1 - Basiseenheden van het cegesimale systeem
    • 3.2 - Eenheden afgeleid van het cegesimale systeem
  • 4 Technisch systeem van eenheden
    • 4.1 - Fundamentele eenheden van het technische systeem
    • 4.2 - Eenheden afgeleid van het technisch systeem
  • 5 Brits systeem van eenheden
    • 5.1 - Basiseenheden van het Britse systeem
    • 5.2 - Eenheden afgeleid van het Britse systeem
  • 6 referenties

Metriek stelsel

Dit systeem vormt de basis van het International System of Units en meet lengte, oppervlakte, volume, capaciteit en massa. Bestaat uit de basiseenheid plus de bijbehorende veelvouden en deelvouden.

De basiseenheden zijn:

-Lengte: metro

-Oppervlakte: metrotwee

-Volume: metro3

-Vermogen: liter

-Massa: kilogram

Naast de basiseenheid zijn er veelvouden en deelvouden, waarvan sommige worden weergegeven in de onderstaande afbeelding, samen met het respectieve voorvoegsel. Het volgende schema is geldig als de basiseenheid de meter, de liter of de kilogram is.

Metrisch systeem decimaal, veelvouden en deelvouden. Bron: F. Zapata.

Om van een veelvoud naar het volgende naar rechts te gaan, vermenigvuldigt u de hoeveelheid met 10. Een afmeting van 5 meter is bijvoorbeeld gelijk aan 50 decimeter, 500 centimeter en 5000 millimeter..

Om in plaats daarvan van een veelvoud naar het volgende links te gaan, deelt u de hoeveelheid door 10. Dezelfde maat van 5 meter komt overeen met 0,5 decameter, 0,05 hectometer of 0,0005 kilometer.

Internationaal systeem van eenheden (SI)

Het internationale systeem van eenheden is gebaseerd op het decimale metrische systeem en op de reeks metingen die het MKS-systeem wordt genoemd, initialen van meter, kilogram en seconde.

Dit systeem wordt wereldwijd door de wetenschappelijke gemeenschap geaccepteerd om de resultaten van de overgrote meerderheid van zijn experimenten te communiceren, hoewel eenheden van andere systemen ook om historische of praktische redenen worden gebruikt..

- Basiseenheden van het internationale systeem

Basiseenheden van het internationale systeem. Bron: Dono / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Metro

Het wordt gedefinieerd in termen van de lichtsnelheid als de afstand die licht in vacuüm aflegt gedurende een tijdsinterval van 1/299 792458 seconden.

Tweede

Het is de tijd dat een oscillatie van de atomaire overgang duurt tussen twee niveaus van het Cesium-133-atoom en vermenigvuldigd met 9192631770.

Kilogram

Sinds mei 2019 heeft de kilogram een ​​nieuwe definitie op basis van de constante van Planck, aangeduid als h en waarvan de waarde is:

h = 6626 070040 x 10-3. 4 kg mtwee s -1

Zoals we kunnen zien, omvat de constante van Planck de andere twee fundamentele grootheden: lengte en tijd. De meter en de tweede zijn gedefinieerd zoals hierboven uitgelegd.

Ampère

Het wordt gebruikt om de intensiteit van de stroom te meten.

Kelvin

Het is de SI-eenheid voor temperatuur.

Kaars

Wordt gebruikt om de lichtintensiteit te meten.

Mol

De mol is gelijk aan 6,022 x 102. 3 elementaire stofdeeltjes.

Cegesimal systeem van eenheden of c.g.s

Dit systeem, voorgesteld door Gauss aan het begin van de 19e eeuw, werd tot ver in de 20e eeuw door wetenschappers gebruikt. Van de respectievelijke initialen van de basiseenheden komt de naam van c.g.s: centimeter, gram en seconde.

- Basiseenheden van het cegesimale systeem

Centimeter

Deze eenheid maakt deel uit van het metrische decimale systeem en is gelijk aan een honderdste van een meter.

1 cm = 1 x 10 -twee m

Gram

Het is de basiseenheid voor massa, wat overeenkomt met een duizendste van een kilogram:

1 g = 1 x 10 -3 kg

Tweede

Het wordt op dezelfde manier gedefinieerd als in de SI.

- Eenheden afgeleid van het cegesimale systeem

De genoemde eenheden komen overeen met de fundamentele grootheden die in Mechanics worden gebruikt. Sommige van de grootheden die als fundamenteel worden beschouwd in het SI International System, worden gedefinieerd door andere in het c.g.s-systeem..

De elektrische stroom wordt bijvoorbeeld bepaald door het magnetische veld, maar het voordeel van de c.g.s. in elektromagnetisme is dat de vergelijkingen worden vereenvoudigd, omdat veel van de constanten die aanwezig zijn in de SI niet verschijnen.

Dit zijn enkele van de meer populaire afgeleide eenheden in het c.g.s-systeem:

Gal

Versnelling wordt gemeten met dit apparaat. 1 Gal is gelijk aan 1 cm / stwee.

Dyne

Het is de krachteenheid en wordt gedefinieerd als de kracht die moet worden uitgeoefend op een voorwerp met een massa van 1 g om een ​​versnelling van 1 Gal te verkrijgen..

Erg

Erg wordt gebruikt voor werk en is gelijk aan 1 x 10-7 joules.

Baria

Komt overeen met één dyne per cmtwee en wordt gebruikt voor drukmeting.

Gauss

Dit toestel staat bekend om de gaussmeter, het apparaat dat wordt gebruikt om de intensiteit van het magnetische veld te meten. De Tesla (T) is de SI-eenheid, maar deze is vrij groot, dus voor intensiteiten die in veel laboratoria worden gehanteerd, is de gauss, afgekort G, wat gelijk is aan 10-4 T.

Technisch systeem van eenheden

Het is geen systeem van eenheden in formele zin.

- Fundamentele eenheden van het technische systeem

Lengte / afstand

De eenheid is de meter, symbool m.

Weer

De eenheid is de tweede van symbool s.

Dwingen

De eenheid is de kilogramkracht, afgekort kg-f, ook wel kilopond (kp).

De formele definitie van kg-f is als volgt:

1 kg-v is de kracht waarmee de aarde een object met een massa van 1 kg naar het midden trekt en dat zich op zeeniveau en op 45º graden noorderbreedte bevindt.

Temperatuur

De eenheid is de graad Celsius, de eenheid voor dagelijks gebruik en laboratoriumtemperatuur in veel landen..

Het is gemaakt door de Zweedse astronoom Anders Celsius (1701-1744) en gebruikt als referentie het vriespunt en het kookpunt van water. De gelijkwaardigheid met het internationale systeem is: 273,15 K = 0 ºC

- Eenheden afgeleid van het technische systeem

De eenheden die in de vorige sectie zijn genoemd, worden beschouwd als de fundamentele eenheden van dit systeem. Net als bij het c.g.s.-systeem zijn er een groot aantal afgeleide eenheden.

Laten we enkele van de belangrijkste bekijken:

Massa

Voor massa gebruikt dit systeem de eenheid met de naam u.t.m of technische massa-eenheid, die wordt gedefinieerd in termen van de tweede wet van Newton, F = ma als:

m = F / a

Een u.t.m is dus de massa die een versnelling van 1 m / s behaalttwee wanneer er een kracht van 1 kg-f op wordt uitgeoefend en gelijk is aan 9,8 kg in het internationale systeem.

Energie en warmte

De kilogram of kilopondimeter wordt gebruikt, wat overeenkomt met 1 kg-kracht⋅m. Het equivalent in SI is:

1 kilopondimeter = 9,81 joule.

In tegenstelling tot andere systemen heeft het technische systeem een ​​eenheid voor warmte, afgezien van de eenheid die voor energie wordt gebruikt: de calorie. Het is ook gebruikelijk om de kilocalorie te gebruiken.

1 calorie = 4,1868 joule.

Kracht

Voor de kracht van de paardenkracht, afgekort CV, wat neerkomt op 735,5 watt.

Brits systeem van eenheden

Het werd lange tijd gebruikt in Engelssprekende landen. Tegenwoordig werkt het Verenigd Koninkrijk ook met het internationale systeem, maar de Verenigde Staten zijn een van de weinige landen die nog steeds niet naar het SI migreren.

Voor de fundamentele hoeveelheden lengte en tijd worden respectievelijk de voet en de tweede gebruikt, hoewel het gebruikelijk is om de yard, de inch en de mijl voor de lengtes te gebruiken..

Qua massa zijn er ook veel eenheden en kleine verschillen aan beide zijden van de Atlantische Oceaan..

In Engineering is het naaktslak als een eenheid van massa. Het maakt deel uit van het foot-pound-second-systeem (voet-pond-seconde) of FPS, die naar analogie met het technische systeem, werkt met de kracht en daaruit de eenheid van massa definieert.

- Basiseenheden van het Britse systeem

Voet

Het is de lengte-eenheid van het Britse systeem en is gelijk aan 0,3048 m.

Pond-kracht (pond

Het is de eenheid voor kracht, naar analogie met het hierboven beschreven Technisch Systeem. Het equivalent in SI wordt berekend door:

1 pond = 4,44822 N

Tweede

De definitie is in alle systemen hetzelfde.

- Eenheden afgeleid van het Britse systeem

Net als bij de andere eenhedenstelsels, zijn er talrijke hoeveelheden waarvan de eenheden zijn afgeleid van de basiseenheden. Hier hebben we enkele van de bekendste:

naaktslak

De naaktslak wordt analoog gedefinieerd aan u.t.m.

Een slak is de massa zodanig dat hij een versnelling van 1 ft / s verkrijgttwee wanneer onderworpen aan een kracht van 1 pond-kracht. Komt overeen met ongeveer 14,59 kg.

Eenheden voor snelheid en versnelling

Voor snelheid en versnelling worden respectievelijk foot / s (ft / s) en foot / s gebruikttwee (ft / stwee​De zwaartekrachtversnelling in deze eenheden is bijvoorbeeld 32 ft / stwee.

Eenheden voor druk

Druk, die wordt gedefinieerd als kracht per oppervlakte-eenheid, is een afgeleide grootheid die wordt uitgedrukt in talrijke eenheden. In het Britse systeem zouden we het pond / voet hebbentwee of lb-force / fttwee.

Een andere veel voorkomende eenheid in engineering om druk te meten is de psi of lb-force / inchtwee.

Referenties

  1. Figueroa, D. (2005). Serie: Physics for Science and Engineering. Deel 1. Kinematica. Bewerkt door Douglas Figueroa (USB).
  2. Giancoli, D. 2006. Natuurkunde: principes met toepassingen. 6e. Ed Prentice Hall.
  3. Mott, R. 2006. Vloeistofmechanica. 4e. Editie. Pearson Education.
  4. Splash Leer. Wat is metrisch systeem, definitie met voorbeelden. Hersteld van: splashlearn.com.
  5. Alle wetenschap. Fysica, doelstellingen, grootheden en metingen. Hersteld van: francesphysics.blogspot.com.
  6. Wikipedia. Meetsysteem. Hersteld van: en.wikipedia.org.
  7. Wikipedia. Technisch systeem van eenheden. Hersteld van: es.wikipedia.org.
  8. Wikipedia. Cegesimaal systeem van eenheden. Hersteld van: es.wikipedia.org.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.