Метрическая система мер и весов. Метрическая система мер
Метрическая система мер (Международная система СИ)
Жителям США или другой страны, где метрическая система не используется, иногда трудно понять, как остальной мир живёт в и ориентируется в ней. Но на самом деле система СИ гораздо проще всех традиционных национальных систем измерений.
Принципы построения метрической системы очень просты.
Устройство международной системы единиц СИ
Метрическая система была разработана во Франции в 18 ом веке. Новая система была призвана заменить хаотический набор различных единиц измерения, которые тогда использовались, единым общим стандартом с простыми десятичными коэффициентами.
Стандартная единица длины была определена как одна десятимиллионная часть расстояния от северного полюса Земли до экватора. Получившееся значение назвали метром . Определение метра позднее несколько раз уточнялось. Современное и наиболее точное определение метра звучит так: "расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299792458 секунды". Стандарты для остальных измерений были установлены аналогичным образом.
Метрическая система или Международная система единиц (СИ) основана на семи базовых единицах для семи базовых измерений, независимых друг от друга. Вот эти измерения и единицы: длина (метр), масса (килограмм), время (секунда), электрический ток (ампер), термодинамическая температура (кельвин), количество вещества (моль) и интенсивность излучения (кандела). Все остальные единицы выводятся на основе базовых.
Все единицы конкретного измерения строятся на основе базовой единицы путём добавления универсальных метрических префиксов . Таблица метрических префиксов приведена ниже.
Метрические префиксы
Метрические префиксы просты и очень удобны. Не обязательно понимать природу единицы, чтобы пересчитать значение из, например, кило-единиц в мега-единицы. Все метрические префиксы - это степени 10. Наиболее часто используемые префиксы выделены в таблице.
Кстати, на странице Дроби и проценты Вы можете легко пересчитать значение из одного метрического префикса в другой.
| Префикс | Символ | Степень | Множитель |
|---|---|---|---|
| йотта | Y | 10 24 | 1,000,000,000,000,000,000,000,000 |
| зетта | Z | 10 21 | 1,000,000,000,000,000,000,000 |
| экза | E | 10 18 | 1,000,000,000,000,000,000 |
| пета | P | 10 15 | 1,000,000,000,000,000 |
| тера | T | 10 12 | 1,000,000,000,000 |
| гига | G | 10 9 | 1,000,000,000 |
| мега | M | 10 6 | 1,000,000 |
| кило | k | 10 3 | 1,000 |
| гекто | h | 10 2 | 100 |
| дека | da | 10 1 | 10 |
| деци | d | 10 -1 | 0.1 |
| санти | c | 10 -2 | 0.01 |
| милли | m | 10 -3 | 0.001 |
| микро | µ | 10 -6 | 0.000,001 |
| нано | n | 10 -9 | 0.000,000,001 |
| пико | p | 10 -12 | 0,000,000,000,001 |
| фемто | f | 10 -15 | 0.000,000,000,000,001 |
| атто | a | 10 -18 | 0.000,000,000,000,000,001 |
| цепто | z | 10 -21 | 0.000,000,000,000,000,000,001 |
| йокто | y | 10 -24 | 0.000,000,000,000,000,000,000,001 |
Даже в странах, где используется метрическая система, большинство людей знают лишь наиболее употребительные префиксы, такие как "кило", "милли", "мега". Эти префиксы выделены в таблице. Остальные префиксы используются, в основном, в науке.
Метрическая система — общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании метра и килограмма. На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц.
Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в 1791и 1795 годах по определению метра как одной десятимиллионной доли одной четверти земного меридиана от Северного полюса до экватора (Парижский меридиан).
Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899 года, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года. До этого момента в стране существовала так называемая русская система мер.
Русская система мер — система мер, традиционно применявшихся на Руси и в Российской империи. На смену русской системе пришла метрическая система мер, которая была допущена к применению в России (в необязательном порядке) по закону от 4 июня 1899 года.Ниже приведены меры и их значения согласно «Положению о мерах и весах» (1899), если не указано иное. Более ранние значения этих единиц могли отличаться от приведённых; так, например, уложением 1649 года была установлена верста в 1 тыс. сажен, тогда как в XIX веке верста составляла 500 сажен; применялись и вёрсты длиной 656 и 875 сажен.
Са?жень , или саже?нь (сяжень, саженка, прямая сажень) — старорусская единица измерения расстояния. В XVII в. основной мерой была казённая сажень (утвержденная в 1649 году «Соборным уложением»), равная 2,16 м, и содержащая три аршина (72 см) по 16 вершков. Еще во времена Петра І русские меры длины были уравнены с английскими. Один аршин принял значение 28 английских дюймов, а сажень — 213,36 см. Позже, 11 октября 1835 года, согласно указанию Николая I «О системе российских мер и весов», длина сажени была подтверждена: 1 казенная сажень приравнена к длине 7 английских футов, то есть к тем же 2,1336 метра.
Маховая сажень — старорусская единица измерения, равная расстоянию в размах обеих рук, по концы средних пальцев. 1 маховая сажень = 2,5 аршина = 10 пядей = 1,76 метра.
Косая сажень — в разных регионах равнялась от 213 до 248 см и определялась расстоянием от пальцев ноги до конца пальцев вытянутой вверх по диагонали руки. Отсюда происходит и родившаяся в народе гипербола «косая сажень в плечах», которая подчеркивает богатырские силу и стать. Для удобства приравняли Са?жень и Косую сажень при использовании в строительных и земельных работах.
Пядь - старорусская единица измерения длины. С 1835 года была приравнена к 7 английским дюймам (17,78 см). Первоначально пядь (или малая пядь) равнялась расстоянию между концами вытянутых пальцев руки - большого и указательного. Известна также, «большая пядь» - расстояние между кончиком большого и среднего пальцев. Кроме того, использовался, так называемый, «пядень с кувырком» («пядь с кутыркой») - пядь с прибавкой двух или трёх суставов указательного пальца, т. е. 5-6 вершков. В конце 19 века была исключена из официальной системы мер, но продолжала употребляться в качестве народно-бытовой меры.
Аршин - был узаконен в России в качестве основной меры длины 4 июня 1899 года «Положением о мерах и весах».
Рост человека и крупных животных обозначался в вершках сверх двух аршин, для мелких животных — сверх одного аршина. Например, выражение «человек 12 вершков роста» означало, что его рост равен 2 аршинам 12 вершкам, то есть приблизительно 196 см.
Бутылка - различали два вида бутылки - винная и водочная. Винная бутылка (мерная бутылка) = 1/2 т.н. осьмирикового штофа. 1 водочная бутылка (пивная бутылка, торговая бутылка, полуштоф) = 1/2 т.н. десятирикового штофа.
Штоф, полуштоф, шкалик - использовалась, в том числе, при измерении количества алкогольных напитков в кабаках и трактирах. Помимо того, полуштофом могли называть любую бутыль объема ½ штофа. Шкаликом также назывался сосуд соответствующего объема, в котором подавали водку в кабаках.
Русские меры длины
1 миля
= 7 вёрст = 7,468 км.
1 верста
= 500 саженей = 1066,8 м.
1 сажень
= 3 аршина = 7 футов = 100 соток = 2,133 600 м.
1 аршин
= 4 четверти = 28 дюймов = 16 вершков = 0,711 200 м.
1 четверть (пядь)
= 1/12 сажени = ¼ аршина = 4 вершка = 7 дюймов = 177,8 мм.
1 фут
= 12 дюймам = 304,8 мм.
1 вершок
= 1,75 дюйма = 44,38 мм.
1 дюйм
= 10 линиям = 25,4 мм.
1 сотка
= 1/100 сажени = 21,336 мм .
1 линия
= 10 точкам = 2,54 мм.
1 точка
= 1/100 дюйма = 1/10 линии = 0,254 мм.
Русские меры площади
1 кв. верста
= 250 000 кв. саженям = 1,1381 км².
1 десятина
= 2400 кв. саженям = 10 925,4 м² = 1,0925 га.
1 четь
= ½ десятины = 1200 кв. саженям = 5462,7 м² = 0,54627 га.
1 осьминник
= 1/8 десятины = 300 кв. саженям = 1365,675 м² ≈ 0,137 га.
1 кв. сажень
= 9 кв. аршинам = 49 кв. футам = 4,5522 м².
1 кв. аршин
= 256 кв. вершкам = 784 кв. дюймам = 0,5058 м².
1 кв. фут
= 144 кв. дюймам = 0,0929 м².
1 кв. вершок
= 19,6958 см².
1 кв. дюйм
= 100 кв. линиям = 6,4516 см².
1 кв. линия
= 1/100 кв. дюйма = 6,4516 мм².
Русские меры объёма
1 куб. сажень
= 27 куб. аршинам = 343 куб. футам = 9,7127 м³
1 куб. аршин
= 4096 куб. вершкам = 21 952 куб. дюймам = 359,7278 дм³
1 куб. вершок
= 5,3594 куб. дюймам = 87,8244 см³
1 куб. фут
= 1728 куб. дюймам = 2,3168 дм³
1 куб. дюйм
= 1000 куб. линий = 16,3871 см³
1 куб. линия
= 1/1000 куб. дюйма = 16,3871 мм³
Русские меры сыпучих тел («хлебные меры»)
1 цебр
= 26—30 четвертям.
1 кадка (кадь, оков)
= 2 половникам = 4 четвертям = 8 осьминам = 839,69 л (= 14 пудам ржи = 229,32 кг).
1 куль (рожь
= 9 пудам + 10 фунтам = 151,52 кг) (овёс = 6 пудам + 5 фунтам = 100,33 кг)
1 полокова, половник
= 419,84 л (= 7 пудам ржи = 114,66 кг).
1 четверть, четь (для сыпучих тел)
= 2 осьминам (получетвертям) = 4 полуосьминам = 8 четверикам = 64 гарнцам. (= 209,912 л (дм³) 1902 г.). (= 209,66 л 1835 г.).
1 осьмина
= 4 четверикам = 104,95 л (=1¾ пуда ржи = 28,665 кг).
1 полосьмины
= 52,48 л.
1 четверик
= 1 мере = 1⁄8 четверти = 8 гарнцам = 26,2387 л. (= 26,239 дм³ (л) (1902 г.)). (= 64 фунтам воды = 26,208 л (1835 г)).
1 получетверик
= 13,12 л.
1 четвёрка
= 6,56 л.
1 гарнец, малый четверик
= ¼ ведра = 1⁄8 четверика = 12 стаканам = 3,2798 л. (= 3,28 дм³ (л) (1902 г.)). (=3,276 л (1835 г.)).
1 полугарнец (пол-малый четверик)
= 1 штоф = 6 стаканам = 1,64 л. (Пол-пол-малый четверик = 0,82 л, Пол-пол-пол-малый четверик = 0,41 л).
1 стакан
= 0,273 л.
Русские меры жидких тел («винные меры»)
1 бочка
= 40 вёдрам = 491,976 л (491,96 л).
1 корчага
= 1 ½ — 1 ¾ ведра (вмещавшего 30 фунтов чистой воды).
1 ведро
= 4 четвертям ведра = 10 штофам = 1/40 бочки = 12,29941 л (на 1902 г.).
1 четверть (ведра)
= 1 гарнец = 2,5 штофа = 4 бутылкам для вина = 5 водочным бутылкам = 3,0748 л.
1 гарнец
= ¼ ведра = 12 стаканам.
1 штоф (кружка)
= 3 фунтам чистой воды = 1/10 ведра = 2 водочным бутылкам = 10 чаркам = 20 шкаликам = 1,2299 л (1,2285 л).
1 винная бутылка (Бутылка (единица объёма))
= 1/16 ведра = ¼ гарнца = 3 стаканам = 0,68; 0,77 л; 0,7687 л.
1 водочная, или пивная бутылка
= 1/20 ведра = 5 чаркам = 0,615; 0,60 л.
1 бутылка
= 3/40 ведра (Указ от 16 сентября 1744 года).
1 косушка
= 1/40 ведра = ¼ кружки = ¼ штофа = ½ полуштофа = ½ водочной бутылки = 5 шкаликам = 0,307475 л.
1 четвертинка
= 0,25 л (в настоящее время).
1 стакан
= 0,273 л.
1 чарка
= 1/100 ведра = 2 шкаликам = 122,99 мл.
1 шкалик
= 1/200 ведра = 61,5 мл.
Русские меры веса
1 ласт
= 6 четвертям = 72 пудам = 1179,36 кг.
1 четверть вощаная
= 12 пудам = 196,56 кг.
1 берковец
= 10 пудам = 400 гривнам (большим гривенкам, фунтам) = 800 гривенкам = 163,8 кг.
1 конгарь
= 40,95 кг.
1 пуд
= 40 большим гривенкам или 40 фунтам = 80 малым гривенкам = 16 безменам = 1280 лотам = 16,380496 кг.
1 полпуда
= 8,19 кг.
1 батман
= 10 фунтам = 4,095 кг.
1 безмен
= 5 малым гривенкам = 1/16 пуда = 1,022 кг.
1 полубезмен
= 0,511 кг.
1 большая гривенка, гривна, (позднее — фунт)
= 1/40 пуда = 2 малым гривенкам = 4 полугривенкам = 32 лотам = 96 золотникам = 9216 долям = 409,5 г (11—15 вв.).
1 фунт
= 0,4095124 кг (точно, с 1899 года).
1 гривенка малая
= 2 полугривенкам = 48 золотникам = 1200 почкам = 4800 пирогам = 204,8 г.
1 полугривенка
= 102,4 г.
Применялись также:
1 либра = ¾ фунта = 307,1 г; 1 ансырь = 546 г,
не получил широкого распространения.
1 лот
= 3 золотникам = 288 долям = 12,79726 г.
1 золотник
= 96 долям = 4,265754 г.
1 золотник
= 25 почкам (до XVIII в.).
1 доля
= 1/96 золотникам = 44,43494 мг.
С XIII по XVIII века употреблялись такие меры веса, как
почка
и
пирог:
1 почка
= 1/25 золотника = 171 мг.
1 пирог
= ¼ почки = 43 мг.
Русские меры веса (массы) аптекарские и тройские.
Аптекарский вес — система мер массы, употреблявшаяся при взвешивании лекарств до 1927 г.
1 фунт
= 12 унций = 358,323 г.
1 унция
= 8 драхм = 29,860 г.
1 драхма
= 1/8 унции = 3 скрупула = 3,732 г.
1 скрупул
= 1/3 драхмы = 20 гранов = 1,244 г.
1 гран
= 62,209 мг.
Другие русские меры
Десть
— единицы счёта, равна 24 листам бумаги.
История развития
Интенсивное развитие промышленности и науки, а также расширение торговых связей между различными государствами в XIX в. явились основными причинами , стимулировавшими возникновение и прогресс метрологии как науки и постановку в качестве основной ее проблемы создание единой международной системы единиц, которая охватывала бы все области измерений.Первоначальными этапами решения этой проблемы были установление и международное распространение Метрической системы мер и весов, разработка научных основ построения систем взаимосвязанных единиц физических величин, характеризующих широкий круг явлений природы, создание и практическое внедрение систем СГС, МКГСС, МТС, МКС и др. Многие из этих систем единиц имели ограниченную область применения и не были взаимосвязаны друг с другом. Одновременно с созданием систем единиц в результате стремления обеспечить максимальные удобства для измерения и записи значений тех или иных физических величин в ряде отраслей науки и техники появилось большое количество разнообразных внесистемных единиц. Из-за этого сложилось такое положение, что для одной и той же величины использовалось большое количество разных единиц (например, для силы применялось более 10 единиц, для энергии и работы – свыше 30, для давления – 18 единиц и т.д.).
Разработка и внедрение
Разработка и внедрение Метрической системы мер – это первый шаг по устранению множественности единиц физических величин и воспроизводящих их мер, которая тормозила развитие промышленности и торговли.В период французской буржуазной революции по настоянию торгово-промышленных кругов Национальное Собрание Франции 31 марта 1791 г. приняло подготовленное Специальной комиссией , в состав которой входили известные французские ученые того времени (Лаплас, Лагранж, Борда, Кондорсе, Монж и др.), предложение о введении в качестве единицы длины метра, равного одной десятимиллионной доле четверти земного меридиана. Эта единица длины была окончательно утверждена 10 декабря 1799 г., став основой метрической системы. В качестве ее прототипа (первоначального эталона) был избран платиновый стержень. Второй единицей Метрической системы явилась единица массы – килограмм, которая первоначально равнялась массе в вакууме кубического дециметра воды при ее наибольшей плотности (4 °С) в месте, находящемся на уровне моря и на широте 45°. Прототипом этой единицы служила платиновая гиря. Прототипы метра и килограмма хранятся в Национальном Архиве Франции и называются "метр Архива" и "килограмм Архива" соответственно.
Важным достоинством Метрической системы мер была ее десятичность, так как дольные и кратные единицы, согласно принятым правилам, образовывались в соответствии с десятичным счетом с помощью десятичных множителей, которым соответствуют приставки деци, санти, милли, дека, гекто и кило.
Международная дипломатическая конференция семнадцати государств (Россия, Франция, Англия, США, Германия , Италия и др.) 20 мая 1875 г. приняла Метрическую конвенцию, в которой Метрическая система мер признавалась международной, утверждались прототипы метра и килограмма. Конференцией было учреждено Международное бюро мер и весов, основной задачей которого было обеспечение единства измерений в международном масштабе, и образован Международный комитет мер и весов, который осуществлял научное руководство этой работой, подготавливал и проводил Генеральные конференции по мерам и весам (ГКМВ). Первая из них была проведена в 1889 г.
Закон о Метрической системе
В результате больших усилий, приложенных Главным хранителем Палаты мер и весов великим русским ученым Д. И. Менделеевым – горячим сторонником Метрической системы мер , в России 4 июля 1899 г. был принят закон, по которому с января 1900 г. разрешалось Метрическую систему применять "наравне с основными российскими мерами". Но только в сентябре 1918 г. в России была официально введена Метрическая система мер. Полный переход к метрической системе был завершен к 1 января 1927 г.После завершения в 1934 г. большой и важной работы по разработке и утверждению стандартов на единицы физических величин для всех областей науки и техники была поставлена задача их совершенствования и устранения существенных недостатков, которые были присущи этим стандартам. Главный недостаток состоял в том, что стандарты для различных областей применения основывались на разных системах единиц.
В послевоенный период основные усилия направлялись на разработку стандартов, построенных на базе единой системы единиц. С 1955 по 1958 гг. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов утвердил новые ГОСТы на единицы для всех областей измерений. Установление новых стандартов происходило в период разработки Международной системы единиц, являющейся современной формой Метрической системы, которая базируется на системе МКСА. Поэтому и новые стандарты в своей основе исходили из этой системы. Как и в СИ, в стандартах произведено четкое разграничение единицы массы (килограмма) и единицы силы (ньютона), отсутствие которого до этого часто вызывало путаницу между единицей силы в системе МКГСС и единицей массы в системе МКС.
Меры англоязычных и других стран
Кроме таких мер как ярд, фут, шток, дюйм, англичане используют и своеобразные денежные системы: фунтами стерлингов, шиллингами и пенсами. От подобных денежных систем отказались все государства мира, но единицы физических величин все еще используются в англоязычных странах. Английские меры длины представлены в виде: 1 ярд = 3 футам; 1 фут = 12 дюймам; 1 миля = 5280 футам = 1760 ярдам.Единицы объема – 1 галлон = 4 квартам = 231 кубическому дюйму, а веса – 1 фунт = 16 унциям; 1 топка = 200 фунтам. Англичане и американцы, пользуясь этими мерами, давно пришли к выводу, что их система неудобна и начали внедрять десятичную систему.
Петр I был первым, кто попытался связать русскую и английскую системы мер. По его указу аршин был уравновешен с 28 английскими дюймами , так чтобы сажень соответствовала семи английским футам. Русская сажень до ее под английские футы равнялась 216 см, а затем сравнялась до 213,36 см, об этом свидетельствует подлинная линейка царя Петра I. Затея Петра I долго обмозговывалась учеными и только в 1835 г. Указ окончательно определил: “Основанием российской линейной меры оставить навсегда сажень в семи настоящих английских футах с разделением на три аршина, каждый на 28 дюймов или 16 вершков”.
Фунт и дюйм, которыми пользовались в России, точно совпадают с английскими мерами, а ведь параллельно употреблялись исконно русские меры. Таким образом, применялись системы мер, невыраженные целыми числами. Так, например: 1 фут = 66/7 вершка, а один вершок = 13/4 дюйма. Это было конечно неудобно. Неудобства сохранились и при переходе нашей страны к метрической системе мер. В англоязычных странах метрическая система мер официально была признана в 1879 году, но полный переход не завершен даже сейчас, национальные меры не сдаются, такова сила привычки у людей и пассивность правительства этих стран.
Древнерусские меры
Признав целесообразность перехода к десятичной метрической системе, мы все еще пользуемся мерами наших предков. Даже в государственных отчетах урожаи оцениваются у нас в миллиардах пудов.Группа ученых из Соединенных Штатов Америки и Европы путем подсчета атомов в двух сферах кремния весом по килограмму каждая, получили новую оценку постоянной Авогадро.
Напомним, что постоянная Авогадро N A - определяет число частиц, содержащихся в одном моле заданного вещества. И является связующим звеном между микро и макрофизикой.
Расчет постоянной Авогадро позволяет оценить величину постоянной Планка h, т.к. молярная «версия» последней, равная N A · h и вычисляется на основании измерений постоянной Ридберга.
Это позволит получить новый эталон килограмма, заменив устаревший платиново-иридиевый изготовленный в 1889 году и хранящийся в г. Севр недалеко от Парижа. Подсчитано, что за годы , с момента создания, он стал легче на 50 мкг.
Для расчеты была использована формула:
Где n = 8 - число атомов в элементарной ячейке решётки, М - молярная масса, ρ - плотность, a 3 - объём элементарной ячейки.
Центральной задачей было определение изотопного состава кремния, и в эксперименты был применен кристалл, предварительно обогащенный 28Si. Вначале эксперимента, в 2004 году, в ЦКБ машиностроения был обогащен SiF4, затем он был преобразован в SiH4. Далее из паровой фазы был выращен поликристалл методом химосаждения. В 2007 году в Германии завершился процесс выращивания монокристалла весом 5 кг.
Из полученного образца изготовили две кремниевые сферы, позволяющие заменить вычисление объема определением диаметра. После вычисления всех величин, была рассчитана постоянная Авогадро 6,02114893(21)· 1023 и 6,02114775(22)· 1123 моль -1 .
Итоговое усреднение дало N A =6,01214184(18)· 1023 моль -1 при относительной погрешности 3,0· 10 -8 .
Как заявил представитель Международного бюро мер и весов, переопределение килограмма будет возможно только после того как погрешность станет менее 2,0· 10 -8 .
http://ucheba-legko.ru/lections/viewlection/fizika/noviu_etalon_kilogramma
Метрическая система
Красным цветом отмечены регионы, не использующие метрическую систему
Метрическая система - общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании метра и грамма . На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц . В настоящее время международно признанной является система СИ . При некоторых различиях в деталях, элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни.
Основное отличие метрической системы от применявшихся ранее традиционных систем заключается в использовании упорядоченного набора единиц измерения. Для любой физической величины существует лишь одна главная единица и набор дольных и кратных единиц, образуемых стандартным образом с помощью десятичных приставок . Тем самым устраняется неудобство от использования большого количества разных единиц (таких, например, как дюймы , футы , фадены , мили и т. д. ) со сложными правилами преобразования между ними. В метрической системе преобразование сводится к умножению или делению на степень числа , то есть к простой перестановке запятой в десятичной дроби .
Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путем деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха. В настоящее время в системе СИ используются секунды (делятся на миллисекунды и т.п.) и радианы.
История
Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в и по определению метра как одной десятимиллионной доли участка земного меридиана от Северного полюса до экватора .
XIX век
Определяя метр как десятимиллионную долю четверти земного меридиана, создатели метрической системы стремились добиться инвариантности и точной воспроизводимости системы. За единицу массы они взяли грамм, определив его как массу одной миллионной кубического метра воды при ее максимальной плотности . Для облегчения применения новых единиц в повседневной практике были созданы металлические эталоны , с предельной точностью воспроизводящие указанные идеальные определения.
Вскоре выяснилось, что металлические эталоны длины можно сравнивать друг с другом, внося гораздо меньшую погрешность, чем при сравнении любого такого эталона с четвертью земного меридиана. Кроме того, стало ясно, что и точность сравнения металлических эталонов массы друг с другом гораздо выше точности сравнения любого подобного эталона с массой соответствующего объема воды.
В связи с этим Международная комиссия по метру в постановила принять за эталон длины «архивный» метр, хранящийся в Париже , «такой, каков он есть». Точно так же члены Комиссии приняли за эталон массы архивный платино-иридиевый килограмм, «учитывая, что простое соотношение, установленное создателями метрической системы, между единицей веса и единицей объема представляется существующим килограммом с точностью, достаточной для обычных применений в промышленности и торговле, а точные науки нуждаются не в простом численном соотношении подобного рода, а в предельно совершенном определении этого соотношения».
Новая международная организация незамедлительно занялась разработкой международных эталонов длины и массы и передачей их копий всем странам-участницам.
ХХ век
Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня , проект которого был разработан Д. И. Менделеевым , и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля года, а для СССР - постановлением СНК СССР от 21 июля .
На основе метрической системы была разработана и принята в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц (СИ). В течение второй половины XX века большинство стран мира перешло на систему СИ.
Конец XX века - XXI век
В 90-х годах ХХ века широкое распространение компьютерной и бытовой техники из Азии, в которых отсутствовали инструкции и надписи на русском языке и других языках бывших соцстран, но имелись на английском, привело к оттеснению метрической системы в ряде направлений техники. Так, размеры компакт-дисков, дискет, жёстких дисков, диагонали мониторов и телевизоров, матриц цифровых фотоаппаратов в России обычно указываются в дюймах .
К настоящему времени метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирмы). Последней страной из уже завершивших переход к метрической системе стала Ирландия (2005 год). В Великобритании и Сент-Люсии процесс перехода к СИ до сих пор не закончен. В Антигуа и Гайане фактически этот переход далёк от завершения. Китай, завершивший этот переход, тем не менее использует для метрических единиц древнекитайские названия. В США для использования в науке и изготовления научных приборов принята система СИ, для всех остальных областей - американский вариант британской системы единиц.
Метрические варианты традиционных единиц
Были также попытки немного изменить традиционные единицы так, чтобы соотношение между ними и метрическими единицами стало более простым; это позволяло также избавиться от неоднозначного определения многих традиционных единиц. Например:
- метрическая тонна (ровно 1000 кг)
- метрический карат (ровно 0,2 г)
- метрический фунт (ровно 500 г)
- метрический фут (ровно 300 мм)
- метрический дюйм (ровно 25 мм)
- метрическая лошадиная сила (ровно 75 кгс·м/с)
Часть этих единиц прижилась; в настоящее время в России «тонна», «карат» и «лошадиная сила» без уточнения всегда обозначают метрические варианты этих единиц.
См. также
- Традиционные системы мер
Ссылки
- Краткая история СИ (англ.)
- имперские и метрические автоматические преобразования
- NASA полностью переходит на метрическую систему (рус.) Компьюлента -
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Метрическая секунда
- Метрическая система мер и весов
Смотреть что такое "Метрическая система" в других словарях:
метрическая система - система мер и весов, получившая широкое распространение в различных странах и называемая поэтому международной. Впервые метрическая система была введена во Франции в 1793 году. В России до 1918 года метрическая система допускалась к применению… … Справочный коммерческий словарь
МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА - МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, десятичная система ЕДИНИЦ МЕР и ВЕСОВ, основанная на единице длины МЕТРЕ (м) и единице массы КИЛОГРАММЕ (кг). Большие и меньшие единицы высчитываются умножением или делением на степени 10 ти. Метрическая система была… … Научно-технический энциклопедический словарь
МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА - (metric system) Система измерения, основывающаяся на десятеричной системе. Она впервые получила признание во Франции в конце XVIII в. и к 1830 м гг. широко распространилась в Европе. В Великобритании законопроекты о ее обязательном введении не… … Словарь бизнес-терминов
метрическая система - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN metric systemMS … Справочник технического переводчика
метрическая система - metrinė sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. metric system; metrical system vok. metrisches System, n rus. метрическая система, f pranc. système métrique, m … Fizikos terminų žodynas
МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА - METRIC SYSTEMДесятичная система мер и весов, возникшая во Франции. Основной единицей этой системы является метр, приблизительно равный одной десятимиллионной части расстояния по меридиану от экватора до полюса, или ок. 39,37 дюймаПредложения о… … Энциклопедия банковского дела и финансов
МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА - в применении к измерению длины звуковых волн, cм. Футовый тон … Музыкальный словарь Римана
МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МЕР - (десятичная система мер) система единиц физических величин, в основу которой положена единица длины метр. Кратные и дольные единицы метрической системы мер находятся в десятичных соотношениях. На основе метрической системы мер создана… … Большой Энциклопедический словарь
При некоторых различиях в деталях, элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни. В настоящее время метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирма). В Мьянме планируют переход на метрическую систему в ближайшие годы.
Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путём деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха (хотя град позднее и нашёл довольно широкое применение при измерении углов в геодезии). В настоящее время в СИ используются секунды (делятся на миллисекунды и т. п.) и радианы.
Недостатки традиционных систем измерения [ | ]
Традиционные ЕИ отражали визуальное пространство человека через понятные величины (шаг, палец, локоть и пр.) То же самое касается измерения весовых веществ и предметов. В традиционных ЕИ для каждой группы используются свои отдельные единицы - для жидкостей, сыпучих тел, аптеки, ювелирное дело.
ЕИ длины . Рассмотрим пример на основе имперской (английской) системы .
В 1790 году французы предложили Великобритании и США установить единую длину метр, равную периоде маятника с ударом в 1 секунду. Британский парламент и конгресс США отказались от этого предложения по причине неудачи согласования широты, на которой надо измерять маятник. Каждая страна хотела использовать меридиан, проходящий через их страну. Поэтому французские ученые решили пойти на определение метра самостоятельно.
7 апреля 1795 года метрическая система впервые была сформирована и официально принята во французском праве . В ней было определено шесть десятичных единиц:
Также были определены первые десятичные приставки, которые позднее стали приставками СИ .
В декабре 1799 года во Франции был издан закон, согласно которому метрическая система стала единственной в стране.
XIX век [ | ]
В 1861 году группа британских ученых предложила модель взаимосвязанных единиц . Взяв за основу прообраз СГС, созданный Карлом Гауссом с механическими единицами (длина, масса, время), они предложили связать с ними тепловые и электрические единицы. В докладе 1863 года они ввели концепцию целостной системы единиц, в соответствии с которой единицы длины, массы и времени были определены как "фундаментальные единицы" (в настоящее время известные как базовые единицы). Все другие единицы измерения могут быть получены (следовательно, производные единицы) из этих базовых единиц. В качестве базовых величин были выбраны метр, грамм и секунда.
Определяя метр как десятимиллионную долю четверти земного меридиана, создатели метрической системы стремились добиться инвариантности и точной воспроизводимости системы. За единицу массы они взяли грамм, определив его как массу одной миллионной кубического метра воды при её максимальной плотности . Для облегчения применения новых единиц в повседневной практике были созданы металлические эталоны , с предельной точностью воспроизводящие указанные идеальные определения.
Вскоре выяснилось, что металлические эталоны длины можно сравнивать друг с другом, внося гораздо меньшую погрешность, чем при сравнении любого такого эталона с четвертью земного меридиана. Кроме того, стало ясно, что и точность сравнения металлических эталонов массы друг с другом гораздо выше точности сравнения любого подобного эталона с массой соответствующего объёма воды.
В связи с этим Международная комиссия по метру в 1872 году постановила принять за эталон длины «архивный» метр, хранящийся в Париже , «такой, каков он есть». Точно так же члены Комиссии приняли за эталон массы архивный платино-иридиевый килограмм, «учитывая, что простое соотношение, установленное создателями метрической системы, между единицей веса и единицей объёма представляется существующим килограммом с точностью, достаточной для обычных применений в промышленности и торговле, а точные науки нуждаются не в простом численном соотношении подобного рода, а в предельно совершенном определении этого соотношения».
20 мая 1875 года семнадцать стран подписали Метрическую конвенцию , и этим соглашением была установлена процедура координации метрологических эталонов для мирового научного сообщества через Международное бюро мер и весов и Генеральную конференцию по мерам и весам .
Новая международная организация незамедлительно занялась разработкой международных эталонов длины и массы и передачей их копий всем странам-участницам.
XX век [ | ]
Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899 года, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым , и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР - постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года.
На основе метрической системы была разработана и принята в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц (СИ) . В течение второй половины XX века большинство стран мира перешло на систему СИ.
Конец XX-XXI век [ | ]
В 1990-х годах широкое распространение компьютерной и бытовой техники из Азии, в которых отсутствовали инструкции и надписи на русском языке и других языках бывших соцстран, но имелись на английском, привело к оттеснению метрической системы в ряде направлений техники [ ] . Так, размеры компакт-дисков, дискет, жёстких дисков, диагонали мониторов и телевизоров, матриц цифровых фотоаппаратов в России обычно указываются в дюймах , несмотря на то, что оригинальный дизайн обычно выполнен в метрической системе. Например, ширина жёстких дисков «3,5 дюйма» на самом деле 90 мм , диаметр CD и DVD - 120 мм. Все компьютерные вентиляторы используют метрическую систему (80 и 120 мм). Самый популярный формат любительских фотоснимков 4R (известный в США как 4х6 дюймов, а в странах с метрической системой как 10х15 см) привязан к миллиметру и имеет размер 102×152 мм вместо 101,6×152,4 мм.
К настоящему времени метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирмы). Последней страной из уже завершивших переход к метрической системе стала Ирландия (2005 год). В Великобритании и Сент-Люсии процесс перехода к СИ до сих пор не закончен. В Антигуа и Гайане фактически этот переход далёк от завершения. Китай, завершивший этот переход, тем не менее использует для метрических единиц древнекитайские названия. В США для использования в науке и изготовления научных приборов принята система СИ, для всех остальных областей (кроме фармакологии, все лекарственные препараты маркируются только по системе СИ) - американский вариант английской системы единиц.
В настоящий момент в Мьянме используются три системы измерений. Первая - родная бирманская, вторая имперская (английская), третья - метрическая. Первые две широко используются внутри страны. Метрическая система в основном используется в торговле с другими странами. Проблемой перехода на метрическую систему считается отсутствие политической воли властей Мьянмы, так как это требует значительных усилий (выпуск учебных пособий, обучение населения и чиновников) и вложений (например, замена весов и измерительных приборов). По состоянию на 2014 год объявлена разработка планов по подготовке к переходу на метрическую систему к 2019 году с помощью Немецкого национального метрологического института.
В Либерии используются две системы измерений: имперская (США) и метрическая. Правительство Либерии анонсировало постепенный переход на метрическую систему (сроки не указаны). В настоящее время в своих отчетах правительство использует обе системы.
Метрическая система в США [ | ]
Метрическая система в авиации, космическом и морском деле [ | ]
Несмотря на широкое распространение метрической системы в мире, в некоторых отраслях дело обстоит совершенно по-иному. Так, исторически сложилось, что в авиации (гражданской) и в морском деле применяется устаревшая система мер на основе футов и миль. При этом ICAO (международная организация гражданской авиации) имеет твёрдую позицию о безусловном изъятии неметрических единиц из практики авиации . В авиации чисто метрическая система используется в Швеции, в России, в Китае и в некоторых других странах, что иногда создает некоторое недопонимание между диспетчерами и пилотами.
17 ноября 2011 года в гражданской авиации Российской Федерации состоялось частичное признание системы мер на основе футов . Таким образом, гражданская авиация России приближается к стандартам гражданской авиации англоязычных стран.
Но в космической области, включая США (NASA), полностью произошёл переход на метрическую систему.
Приставки для кратных и дольных единиц [ | ]
| Кратность | Приставка | Обозначение | Пример | ||
|---|---|---|---|---|---|
| русская | международная | русское | международное | ||
| 10 1 | дека | deca | да | da | дал - декалитр |
| 10 2 | гекто | hecto | г | h | гПа - гектопаскаль |
| 10 3 | кило | kilo | к | k | кН - килоньютон |
| 10 6 | мега | mega | М | M | МПа - |
