Dünyada birçok farklı ölçüm sistemi olmuştur ve hala vardır. İnsanların, örneğin işlem yaparken, ilaç yazarken veya teknoloji kullanımı için kılavuzlar geliştirirken çeşitli bilgi alışverişinde bulunmalarına olanak tanır. Karışıklığı önlemek için Uluslararası Fiziksel Niceliklerin Ölçülmesi Sistemi geliştirilmiştir.
Fiziksel nicelikleri ölçmek için bir sistem nedir?
Fiziksel niceliklerin birimleri sistemi veya basitçe SI sistemi gibi bir kavram, genellikle yalnızca okul fizik ve kimya derslerinde değil, aynı zamanda günlük yaşamda da bulunabilir. Modern dünyada, insanlar belirli bilgilere - örneğin zaman, ağırlık, hacim - en nesnel ve yapılandırılmış şekilde ifade edilmek için her zamankinden daha fazla ihtiyaç duyuyorlar. Bunun için birleşik bir ölçüm sistemi oluşturuldu - günlük yaşamda kullanılması önerilen resmi olarak kabul edilmiş bir dizi ölçüm birimi vebilim.
SI sisteminin ortaya çıkmasından önce hangi ölçüm sistemleri vardı
Tabii ki, önlem ihtiyacı insanda her zaman var olmuştur, ancak kural olarak bu önlemler resmi değil, doğaçlama malzemelerle belirlenmiştir. Bu, bir standarda sahip olmadıkları ve durumdan duruma farklılık gösterebilecekleri anlamına gelir.
Canlı bir örnek, Rusya'da benimsenen uzunluk ölçüleri sistemidir. Bir açıklık, bir dirsek, bir arshin, bir sazhen - tüm bu birimler başlangıçta vücudun bölümlerine - avuç içi, önkol, uzanmış kollar arasındaki mesafeye bağlıydı. Tabii ki, sonuç olarak nihai ölçümler yanlıştı. Daha sonra, devlet bu ölçüm sistemini standart hale getirmek için çaba sarf etti, ancak yine de kusurlu kaldı.
Diğer ülkelerin fiziksel nicelikleri ölçmek için kendi sistemleri vardı. Örneğin, Avrupa'da İngiliz ölçü sistemi yaygındı - fit, inç, mil vb.
SI sistemine neden ihtiyacımız var?
XVIII-XIX yüzyıllarda küreselleşme süreci aktif hale geldi. Giderek daha fazla ülke uluslararası ilişkiler kurmaya başladı. Ayrıca, bilimsel ve teknolojik devrim doruk noktasına ulaştı. Dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları, fiziksel büyüklükleri ölçmek için farklı sistemler kullanmaları nedeniyle bilimsel araştırmalarının sonuçlarını etkili bir şekilde paylaşamadılar. Büyük ölçüde dünya bilim topluluğu içindeki bu tür bağ ihlalleri nedeniyle, birçok fiziksel ve kimyasal yasa, farklı bilim adamları tarafından birkaç kez "keşfedildi" ve bu da bilim ve teknolojinin gelişimini büyük ölçüde engelledi.
Dolayısıyla, fiziksel birimleri ölçmek için dünya çapındaki bilim adamlarının yalnızca çalışmalarının sonuçlarını karşılaştırmasına izin vermeyecek, aynı zamanda dünya ticareti sürecini optimize edecek birleşik bir sisteme ihtiyaç vardı.
Uluslararası Ölçüm Sisteminin Tarihi
Fiziksel nicelikleri yapılandırmak ve fiziksel nicelikleri ölçmek için, tüm dünya topluluğu için aynı olan bir birimler sistemi gerekli hale geldi. Ancak, tüm gereksinimleri karşılayacak ve en objektif olacak böyle bir sistem oluşturmak gerçekten zor bir iştir. Geleceğin SI sisteminin temeli, Fransız Devrimi'nden sonra 18. yüzyılda yaygınlaşan metrik sistemdi.
Fiziksel nicelikleri ölçmek için Uluslararası Sistemin geliştirilmesi ve iyileştirilmesinin başladığı başlangıç noktası 22 Haziran 1799 olarak kabul edilebilir. Bu gün ilk standartlar onaylandı - metre ve kilogram. Platinten yapılmışlar.
Buna rağmen, Uluslararası Birimler Sistemi resmi olarak ancak 1960 yılında 1. Genel Ağırlıklar ve Ölçüler Konferansında kabul edildi. 6 temel fiziksel nicelik ölçü birimini içeriyordu: saniye (zaman), metre (uzunluk), kilogram (kütle), kelvin (termodinamik sıcaklık), amper (akım), kandela (ışık şiddeti).
1964'te onlara yedinci bir değer eklendi - kimyadaki bir maddenin miktarını ölçen köstebek.
Ayrıca, ayrıcabasit cebirsel işlemler kullanılarak temel terimlerle ifade edilebilen türetilmiş birimler.
Temel SI birimleri
Fiziksel nicelikler sisteminin temel birimlerinin mümkün olduğunca nesnel olması ve basınç, sıcaklık, ekvatordan uzaklık ve diğerleri gibi dış koşullara bağlı olmaması gerektiğinden, tanımlarının ve standartlarının formülasyonu, temelden tedavi edilmelidir.
Fiziksel büyüklüklerin ölçüm sisteminin temel birimlerinin her birini daha ayrıntılı olarak ele alalım.
İkinci. Zaman birimi. Bu, Dünya'nın Güneş etrafındaki devrimi dönemiyle doğrudan ilişkili olduğu için, ifade edilmesi nispeten kolay bir niceliktir. Saniye, yılın 1/31536000'idir. Bununla birlikte, sezyum atomunun radyasyon periyotlarıyla ilişkili standart saniyeyi ölçmenin daha karmaşık yolları vardır. Bu yöntem, bilim ve teknolojinin mevcut gelişim seviyesinin gerektirdiği hatayı en aza indirir
Metre. Uzunluk ve mesafe için bir ölçü birimi. Çeşitli zamanlarda, metreyi ekvatorun bir parçası olarak veya matematiksel bir sarkaç yardımıyla ifade etmek için girişimlerde bulunuldu, ancak tüm bu yöntemler, nihai değerin milimetreler içinde değişebilmesi için yeterince doğru değildi. Böyle bir hata çok önemlidir, bu nedenle bilim adamları uzun süredir sayaç standardını belirlemenin daha doğru yollarını arıyorlar. Şu anda bir metre, ışığın (1/299.792.458) saniyede kat ettiği yolun uzunluğudur
Kilogram. Kütle birimi. Bugüne kadar, kilogram gerçek bir standart aracılığıyla tanımlanan tek miktardır. Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu'nun merkezinde tutuldu. Zamanla, standart, korozyon süreçleri ve yüzeyinde toz ve diğer küçük parçacıkların birikmesi nedeniyle kütlesini biraz değiştirir. Bu nedenle yakın gelecekte değerini temel fiziksel özellikler üzerinden ifade etmesi planlanmaktadır
- Kelvin. Termodinamik sıcaklık için ölçü birimi. Kelvin, suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının 1/273,16'sına eşittir. Bu, suyun aynı anda üç durumda olduğu sıcaklıktır - sıvı, katı ve gaz. Santigrat derece aşağıdaki formülle Kelvin'e dönüştürülür: t K \u003d t C ° + 273
- Amper. Bir akım gücü birimi. Birbirinden 1 metre uzaklıkta bulunan, minimum kesit alanına ve sonsuz uzunluğa sahip iki paralel düz iletkenden geçişi sırasında değişmeyen bir akım (2 10-7'ye eşit bir kuvvet)bu iletkenlerin her bölümünde ortaya çıkar H), 1 ampere eşittir.
- Candela. Işık şiddeti için bir ölçü birimi, bir kaynağın belirli bir yöndeki parlaklığıdır. Pratikte nadiren kullanılan belirli bir değer. Birimin değeri, radyasyon frekansı ve ışığın enerji yoğunluğu aracılığıyla elde edilir.
- Güve. Bir maddenin miktar birimi. Şu anda, köstebek, farklı kimyasal elementler için farklı olan bir birimdir. Bu maddenin en küçük parçacığının kütlesine sayısal olarak eşittir. Gelecekte, Avogadro sayısı kullanılarak tam olarak bir köstebek ifade edilmesi planlanmaktadır. Ancak bunu yapmak için sayının anlamını netleştirmek gerekir. Avogadro.
SI önekleri ve ne anlama geldikleri
SI sisteminde fiziksel büyüklüklerin temel birimlerini kullanmanın rahatlığı için, pratikte, kesirli ve çoklu birimlerin oluşturulduğu evrensel öneklerin bir listesi benimsenmiştir.
Türev birimler
Açıkçası, yediden çok fiziksel nicelik vardır; bu, bu niceliklerin ölçülmesi gereken birimlere de ihtiyaç olduğu anlamına gelir. Her yeni değer için, bölme veya çarpma gibi en basit cebirsel işlemler kullanılarak temel birimler cinsinden ifade edilebilen yeni bir birim türetilir.
Bir kural olarak, türetilmiş birimlere büyük bilim adamlarının veya tarihi şahsiyetlerin adlarının verilmesi ilginçtir. Örneğin, işin birimi Joule veya endüktansın birimi Henry'dir. Pek çok türetilmiş birim vardır - toplamda yirmiden fazla.
Sistem dışı birimler
SI fiziksel büyüklükler sisteminin birimlerinin yaygın ve yaygın kullanımına rağmen, sistem dışı ölçüm birimleri hala birçok endüstride pratikte kullanılmaktadır. Örneğin, nakliyede - bir deniz mili, mücevherde - bir karat. Günlük yaşamda gün, yüzde, diyoptri, litre gibi sistemik olmayan birimleri biliyoruz.
Fiziksel veya kimyasal problemleri çözerken, aşinalıklarına rağmen, sistemik olmayan birimlerin ölçüm birimlerine dönüştürülmesi gerektiği unutulmamalıdır. SI sistemindeki fiziksel nicelikler.
