Contenuto
- Conversione tra sistema metrico e unità di sistema inglese
- Il sistema internazionale di unità
- Quali sono le sette unità di misura di base?
- Tempo
- Lunghezza
- Massa
- Ammontare della sostanza
- attuale
- Temperatura
- Luce
Il sistema metrico e il sistema inglese, chiamato anche sistema imperiale di misurazioni, sono entrambi sistemi di misurazione comuni usati oggi.
La differenza principale tra unità imperiali e metriche è che le unità metriche sono più facili da convertire perché quelle conversioni richiedono solo la moltiplicazione o la divisione per potenze di 10. Ci sono 10 millimetri in un centimetro, 100 centimetri in un metro e 1.000 metri in un chilometro . Per convertire tra queste unità, è sufficiente spostare la posizione decimale. Per esempio:
5200 mm = 520 cm = 5,2 m = 0,0052 km
Lo stesso vale per le unità di massa metrica: ci sono 1.000 grammi in un chilogrammo.
La conversione di unità imperiali è molto meno semplice. Prendi unità di lunghezza imperiale, per esempio. Ci sono 12 pollici in un piede, 3 piedi in un cortile e 1.760 iarde in un miglio. La conversione di 520 piedi in miglia sarebbe simile a questa:
520 sout { {feet}} Bigl ({ sout {1 {yard}} above {1pt} sout {3 {feet}}} Bigr) Bigl ({1 {mile} sopra {1pt} sout {1760 {yards}}} Bigr) = 0.0985 {miles}Un'altra differenza tra unità imperiali e metriche è dove sono comunemente usate. Negli Stati Uniti, le unità imperiali sono utilizzate per la maggior parte degli scopi quotidiani, mentre quasi ovunque nel mondo, le unità del sistema metrico sono più comuni.
Conversione tra sistema metrico e unità di sistema inglese
Di seguito è riportato un elenco di alcune delle relazioni tra unità del sistema imperiale e metriche:
Il sistema internazionale di unità
La differenza tra unità imperiali e metriche diventa particolarmente rilevante quando si parla di unità di base. L'International System of Units (SI), il sistema ufficiale di misurazione utilizzato in tutto il mondo, specialmente nelle applicazioni scientifiche, si basa sulle unità del sistema metrico. Tutte le unità SI possono essere formate da una combinazione di sette unità base.
Quali sono le sette unità di misura di base?
Probabilmente hai familiarità con l'uso di un righello per misurare la lunghezza, un cronometro per misurare il tempo o una scala per misurare la massa, ma ti sei mai chiesto quanto siano precisi questi dispositivi e come puoi essere sicuro che tutti i righelli, i cronometri e le scale stiano misurando altrettanto bene? E come sono state definite le unità associate in primo luogo?
Se pensi ad un righello di legno, ad esempio, è soggetto a lievi variazioni di lunghezza dovute all'espansione e alla contrazione risultanti da umidità e temperatura. In effetti, tutti i materiali variano leggermente di dimensioni a causa delle condizioni ambientali e sono soggetti a graffi, impurità e cambiamenti nel tempo. Alla fine, per consentire misurazioni scientifiche estremamente accurate, abbiamo bisogno di modi precisi per definire le unità di misura.
Tutte le unità SI possono essere derivate da sette unità base di misurazione, ognuna delle quali è definita in termini di costanti scientifiche fondamentali come descritto nelle sezioni seguenti. Nota che non esiste un tale insieme equivalente di definizioni fondamentali per nessuna unità imperiale. Piuttosto, le unità imperiali sono derivate come conversioni di unità da unità SI.
Tempo
Inizialmente, il tempo veniva misurato con il passare dei giorni. Alla fine questi giorni sono stati suddivisi in 24 ore, le ore suddivise in 60 minuti e ogni minuto in 60 secondi.
Gli orologi meccanici costruiti nell'Europa medievale furono alcuni dei primi dispositivi che consentirono misurazioni del tempo coerenti e uniformi. Ma ora siamo in grado di avere una precisione notevolmente maggiore. L'unità di tempo SI è il secondo e 1 secondo è definito come il tempo impiegato da un atomo di cesio 133 per oscillare 9.192.631.770 volte.
Lunghezza
La lunghezza è una misura della distanza lineare. L'unità SI per lunghezza è il metro, ma la definizione formale di 1 metro è cambiata nel corso degli anni. Inizialmente, 1 metro era definito come unità di lunghezza equivalente a 10-7 del quadrante terrestre passando per Parigi.
Successivamente, fu realizzata una bacchetta di prototipo in platino e iridio, e copie distribuite che venivano regolarmente confrontate con essa. Ma ora il metro è definito in termini di velocità costante della luce nel vuoto, c = 299.792.458 m / s.
Massa
La massa è una misura dell'inerzia di un oggetto, o resistenza ai cambiamenti nel movimento. L'unità di massa SI è il kg. 1 kg è stato anche ufficialmente definito in modo diverso nel corso degli anni. Originariamente 1 kg era pari a 1 decimetro cubo di acqua alla temperatura di massima densità.
Più tardi, proprio come con il metro, 1 kg è stato definito come la massa del chilogrammo di prototipo internazionale, un cilindro realizzato in lega di platino iridio. Ora è definito in termini della costante di Planck fondamentale, h = 6.62607015 × 10-34 kgm2/S.
Ammontare della sostanza
Questo concetto è proprio quello che sembra. È la quantità di qualcosa che hai: il numero di mele su un albero o il numero di atomi in una mela. Mentre ci si potrebbe aspettare che l'unità SI sarebbe semplicemente il conteggio numerico di qualcosa, in realtà è un'altra unità chiamata la talpa.
1 mole di una sostanza contiene esattamente 6,02214076 × 1023 articoli elementari. Questo numero, noto anche come numero di Avogadros, è esattamente uguale al numero di atomi in 12 grammi di carbonio-12, ed è spesso molto vicino al numero di nucleoni (protoni più neutroni) in un grammo di qualsiasi tipo di materia ordinaria .
attuale
Potrebbe sembrare controintuitivo che la corrente, una misura della velocità di carica che passa attraverso un punto, sia considerata un'unità fondamentale invece della stessa carica. Ma la ragione di ciò è che in precedenza la corrente era stata più facile da misurare della carica e l'accuratezza di tutte le unità si basa sulla nostra capacità di misurare accuratamente le unità di base.
L'unità SI per la corrente è l'ampere. Inizialmente, un ampere era definito come la corrente costante richiesta per due conduttori paralleli di lunghezza infinita e sezione trasversale trascurabile posti a 1 metro di distanza nel vuoto per esercitare una forza di 2 × 10-7 N l'uno sull'altro per unità di lunghezza. Ora è definito in termini di carica elementare e = 1.602176634 × 10–19 C.
Temperatura
La temperatura è una misura dell'energia media per molecola in una sostanza. Unità di Fahrenheit e Celsius sono state utilizzate per centinaia di anni per misurare la temperatura. Sulla scala Fahrenheit, l'acqua si congela a 32 gradi e bolle a 212 gradi, e questo definisce gli incrementi di grado. Sulla scala Celsius, l'acqua si congela a 0 gradi e bolle a 100 gradi.
Il difetto fatale in queste unità, tuttavia, è che non iniziano da 0. Il fatto che sia possibile avere valori di temperatura negativi su queste scale rende rapidamente le cose confuse quando si considera cosa potrebbe significare che qualcosa sia doppio rispetto a caldo come qualcos'altro. Che cosa è due volte più caldo di 0 gradi?
L'unità SI per la temperatura è il Kelvin, dove 0 Kelvin è definito come 0 assoluto, o la temperatura più fredda possibile può essere qualcosa. La dimensione di un incremento nella scala Kelvin è la stessa di un incremento nella scala Celsius e 0 Kelvin = -273.15 gradi Celsius. Il Kelvin è formalmente definito in termini della costante fondamentale di Boltzmann k = 1.380649 × 10– 23 J / K.
Luce
L'unità fondamentale per l'intensità luminosa è la candela (cd). Una candela comune emette circa 1 cd. La definizione ufficiale e precisa è definita in termini di efficacia luminosa della radiazione di frequenza 540 × 1012 Hz.