международна система от единици (si)

Обясняваме какво представлява Международната система от единици, как е създадена и за какво служи. Също така, неговите основни и производни единици.

Международната система от единици е най-широко използваната в целия свят.

Какво представлява международната система от единици?

Известна е като Международна система от единици (съкратено SI) до системата от мерни единици, използвана на практика в целия свят. Използва се при конструирането на най-многобройните инструменти на измерване както за специализирана, така и за ежедневна консумация.

Системата от единици е научен модел, който позволява нещата да бъдат свързани въз основа на набор от въображаеми единици. Тоест, това е а система за да можете да регистрирате реалност: претегля, до размер, време и т.н., базирани на набор от единици, които винаги са равни на себе си и които могат да се прилагат навсякъде по света с еднаква стойност.

Международната система от единици е най-приетата от всички измервателни системи (макар и не единствената, тъй като в някои страни все още се използва англосаксонската система) и единствената, която в момента клони към известна универсализация.

От време на време SI се преразглежда и усъвършенства, за да се гарантира, че това е най-добрата налична система от единици или да се адаптира към последните научни открития. Всъщност през 2018 г. предефинирането на четири от основните му единици беше гласувано във Версай, Франция, за да ги приспособи към постоянни основни параметри в природата.

История на международната система от единици

SI е създадена през 1960 г., по време на 11-та генерална конференция по мерки и теглилки, основана през 1875 г. взема решения в сравнение с тогавашната френска метрична система. Това е органът, който в момента отговаря за прегледа на Международната система от мерки и е базиран в Международната служба за мерки и теглилки в Париж.

При създаването си SI взе предвид само шест основни единици, към които по-късно бяха добавени други, като например къртица през 1971 г. Неговите условия са хармонизирани между 2006 и 2009 г. със сътрудничеството на организациите ISO (Международна организация за стандартизация) и CEI (Международна електротехническа комисия), които създават стандарта ISO/IEC 80000.

За какво е SI?

SI, казано много просто, е системата, която ни позволява да измерваме. Или още по-добре, този, който ни уверява, че нашите измервания, направени тук или във всеки друг регион на света, винаги са еквивалентни и означават едно и също нещо.

Тоест: откъде знаеш, че метър разстояние всъщност е метър? Откъде знаете, че един метър тук е точно същият като метър в Китай, Гренландия или Южна Африка? Е, точно с това се занимава тази система.

Поради тази причина той установява необходимите насоки, така че, най-малкото, килограмът винаги да е килограм, независимо от мястото или дори от вида на инструмента, използван за измерването му.

SI базови единици

Всяка единица позволява да се измерва различна физическа величина.

SI включва набор от седем основни единици, всяка от които е свързана с някои от основните физически величини и които са:

  • Метър (m). Основната единица на дължина, научно дефиниран като пътя, изминат от светлина във вакуум във времеви интервал от 1 / 299 792 458 секунди.
  • Килограм (kg). Основната единица на масанаучно дефиниран от килограмов прототип, съставен от a сплав 90% платина и 10% иридий, цилиндрична форма, 39 милиметра височина, 39 милиметра в диаметър и плътност приблизително 21 500 кг/м3. Въпреки това, в по-новите версии се предлага да се предефинира килограмът от стойност, свързана с константата на Планк (h).
  • Второ (с). Основната единица на метеорологично време, научно дефинирана като продължителност на 9 192 631 770 периода на излъчване, съответстваща на прехода между двете свръхфини нива на основното състояние на атом на цезий-133.
  • Ампер (A). Основната единица на електрически ток, който отдава почит на френския физик Андре-Мари Ампер (1775-1836) и научно дефиниран като интензитета на постоянен ток, който се поддържа в два успоредни праволинейни проводника с безкрайна дължина, незначително кръгло сечение и се намира на един метър от един от другият във вакуум, създава сила между тях, равна на 2 x 10-7 нютона на метър дължина. Наскоро беше предложено да се промени определението му, като се вземе предвид някаква стойност на основния електрически заряд (и).
  • Келвин (К). Основната единица на температура и на термодинамика, която отдава почит на своя създател, британския физик Уилям Томсън (1824-1907), известен още като лорд Келвин. Определя се като частта 1 / 273,16 от температурата, която водата има в тройната си точка (тоест, в която трите й състояния съжителстват в хармония: твърдо, течно и газообразно). Наскоро беше предложено да се предефинира Келвин, като се вземе предвид стойността на константата на Болцман (к).
  • Mol (mol). Основната единица за измерване на количеството на вещество в а смес или разтваряне, научно определено като количество на вещество на система, която съдържа толкова елементарни единици, колкото има атоми в 0,012 kg въглерод-12. По този начин, когато се използва тази единица, трябва да се уточни дали говорим за атоми, молекули, йони, електрони, и т.н. Наскоро беше предложено тази единица да се предефинира, като се използва някаква стойност на константата на Авогадро (нДА СЕ).
  • Кандела (cd). Това е основната единица за светлинен интензитет, научно дефинирана като тази, притежавана в дадена посока от източник, който излъчва монохроматично излъчване от 540 x 1012 херца. честота, и чиято енергийна интензивност в тази посока е 1/683 вата на стерадиан.

SI производни единици

Както показва името му, единиците, получени от SI, се извличат от основните единици, чрез комбинации и връзки между тях, за да изразят физическите величини математически.

Не бива да бъркаме тези единици с кратните и подкратните на основните единици, като километри или нанометри (съответно множествени и подмножители на метъра).

Произведените единици са много, но можем да цитираме основните по-долу:

  • Кубичен метър (m3). Производна единица, конструирана за измерване на сила на звука на вещество.
  • Килограм на кубичен метър (kg / m3). Производна единица, конструирана за измерване на плътност на тяло.
  • Нютон (N). Отдавайки почит на бащата на физически съвременен, британски Исак Нютон (1643-1727), е производната единица, конструирана за измерване на сила, и изразено като килограми на метър в секунда на квадрат (kg.m / s2), от собственото уравнение на Нютон за изчисляване на силата.
  • Джаул / Джаул (J). Тя получава името си от английския физик Джеймс Прескот Джоул (1818-1889) и е получената от SI единица, използвана за измерване на Енергия, на работа или топлина. Може да се дефинира като количеството работа, необходимо за преместване на заряд от един кулон през напрежение от един волт (волт на кулон, VC) или като количеството работа, необходимо за производство на един ват мощност за една секунда (ват в секунда , Ws).

Има много други производни единици, повечето със специални имена, които отдават почит на техните създатели или на водещи изследователи на феномена, който единицата служи за описване.

Предимства и ограничения на SI

SI ни позволява да знаем, че една единица струва еднакво в целия свят.

Традиционно слабите места на SI са неговите единици за маса (kg) и сила (N), които са конструирани произволно. Но в лицето на съвременните актуализации и настройки като тези, описани по-горе, това вече не представлява сериозен недостатък.

Напротив, най-голямото предимство на SI е, че основните му единици се определят въз основа природен феномен константи, които могат да бъдат репликирани, ако е необходимо. По този начин може да се калибрира всеки тип инструмент, като се започне от научно възпроизводимата основна единица.

В заключение, това е съгласувана система, международно регулирана и постоянно прекалибрирана, за да се гарантира нейната ефективност.

!-- GDPR -->