Vandag blyk dit duidelik dat 'n kilogram suiker in Rusland en Afrika 'n kilogram suiker sal wees. Jy sal verbaas wees om te hoor dat net 200 jaar gelede, 1 poed anders geweeg het, selfs in naburige provinsies. Ons is tot 'n gemene deler gebring deur die internasionale SI-stelsel, wat die meeste lande van die wêreld vandag bedryf. Maar dit was nie altyd so nie. Oor die geskiedenis van die bekendstelling van metingstandaarde en die verenigde SI-stelsel - later in die artikel.
Hoekom het ons standaarde nodig?
Die ontwikkeling van die beskawing het baie standaarde en maatstawwe geken wat oor die eeue verander het. Byvoorbeeld, 'n maatstaf van gewig in antieke Egipte is 'n kikkar, in antieke Rome is dit 'n talent, in Rusland is dit 'n poedel. En al hierdie maatreëls, wat mekaar vervang, het vereis dat die mensdom ooreengekom het oor gemeenskaplike eenhede van fisiese parameters wat vergelykbaar sou wees met 'n enkele kontraktuele eenheid (standaard) vir almal.
Met die ontwikkeling van wetenskaplike en tegnologiese vooruitgang het die behoefte aan so 'n verenigde stelsel van standaarde net toegeneem. Vanaf die handel en ekonomiese sfeer van aktiwiteit, het hierdie stelsel van standaarde geword'n noodsaaklikheid op alle ander gebiede - konstruksie (tekeninge), industriële (byvoorbeeld die eenheid van legerings) en selfs kultureel (tydintervalle).
Hoe die meter bepaal is
Amper tot aan die einde van die 17de eeu was lengtemaatstawwe verskillend in verskillende lande. Maar nou het die tyd aangebreek dat die ontwikkeling van die wetenskap 'n enkele lengtemaat vereis het - die Katolieke meter.
Die eerste standaard is voorgestel deur die Britse wetenskaplike en filosoof John Wilkins - om die lengte van 'n slinger, waarvan die helfte van die tydperk gelyk is aan een sekonde, as 'n lengte-eenheid te neem. Maar dit het vinnig duidelik geword dat hierdie waarde baie verskil na gelang van die plek van meting.
In 1790 het die Nasionale Vergadering in Frankryk, op voorstel van die destydse Minister Talleyrand, een maatstaf van die meter aangeneem, in 1791 het die Franse Akademie van Wetenskappe reeds as 'n maatstaf van lengte een tienmiljoenste van aanvaar. die afstand tussen die ewenaar en die Noordpool, gemeet langs die Parys-meridiaan. Stem saam, nogal moeilik.
Kalmpogings voortgesit
Die prototipe van die moderne SI-stelsel was die metrieke stelsel in Frankryk, wat deur die Nasionale Konvensie in 1795 voorgestel is om deur die voorste wetenskaplikes van daardie tyd ontwikkel te word. Werk aan die ontwikkeling van lengte- en massastandaarde Ch. Coulomb, J. Lagrange, P.-S. Laplace en ander. Daar was verskeie voorstelle, maar die meridiaan is steeds gemeet. En die eerste meterstandaard is in 1975 van koper gemaak.
En tog moet 22 Junie 1799 beskou word as die geboortedag van die verenigde stelsel van maatreëls en die prototipe van die moderne SI-stelsel van eenhede. Dit was toe dat in Frankryk platinum gemaak isdie eerste standaarde van die meter en kilogram.
Jaar gaan verby, die Gaussiese absolute stelsel van eenhede (1832) en voorvoegsels vir veelvuldige eenhede van Maxwell en Thomson verskyn.
En in 1875 het 17 state die Meter-konvensie onderteken. Dit het die Internasionale Buro vir Maatreëls en die Internasionale Komitee van Maatreëls goedgekeur, en die Algemene Konferensie oor Gewigte en Mates het met sy werksaamhede begin. By die eerste konferensie in 1889 is die eerste verenigde metrieke stelsel aangeneem, gebaseer op die meter, kilogram, tweede.
Die geskiedenis van maatstawwe duur voort
Die ontwikkeling van elektrisiteit en optika maak sy eie aanpassings aan die konsep van standaarde. Wetenskap staan nie stil nie en vereis nuwe maateenhede.
In 1954, by die Tiende Algemene Konferensie oor Gewigte en Mates, is ses eenhede aangeneem – meter, kilogram, sekonde, ampère, candela, graad Kelvin. In 1960 is hierdie stelsel Systeme International d'Unites genoem, en in 1960 is die standaard van die Internasionale Stelsel van Eenhede, afgekort as SI, aangeneem. Die Russiese taal "SI" staan vir Internasionale Stelsel. Dit is die SI-metingstelsel wat die hele wêreld vandag gebruik. Die uitsonderings was die VSA, Nigerië, Myanmar.
Definieer die SI-stelsel
Daar moet dadelik kennis geneem word dat dit nie die enigste stelsel van standaarde is nie. Sommige takke van toegepaste fisika gebruik ander stelsels van eenhede.
Vandag is die Internasionale Stelsel van Fisiese Hoeveelhede SI die mees gebruikte metrieke stelsel in die wêreld. Die amptelike gedetailleerde beskrywing daarvan word uiteengesit in"SI Brosjure" (1970). Amptelike definisie "Die Internasionale Stelsel van Eenhede SI is 'n stelsel van eenhede gebaseer op die Internasionale Stelsel van Eenhede, tesame met name en simbole, sowel as 'n stel voorvoegsels … met reëls van toepassing …".
Basiese stelsel
Die beginsels van SI-eenhede is soos volg:
- Sewe basiese eenhede van fisiese hoeveelhede word gedefinieer. In die SI-stelsel kan hulle nie van ander hoeveelhede afgelei word nie. Dit is kilogram (gewig), meter (lengte), sekonde (tyd), ampere (stroom), kelvin (temperatuur), mol (hoeveelheid stof), candela (ligintensiteit).
- Afgeleide hoeveelhede van die waardes van die basiese SI-stelsel word bepaal, wat verkry word deur wiskundige bewerkings met die basiese hoeveelhede.
- Voorvoegsels vir hoeveelhede en reëls vir die gebruik daarvan word gedefinieer. Voorvoegsels beteken dat die eenheid gedeel/vermenigvuldig moet word met 'n heelgetal, wat 'n mag van 10 is.
Betekenis in die lewe en wetenskap
Soos reeds genoem, gebruik die meeste lande in die wêreld SI-eenhede. Selfs al gebruik hulle in die gewone lewe eenhede wat tradisioneel vir die land is, word dit bepaal deur om te skakel na die SI-stelsel met behulp van vaste koëffisiënte.
Alle basiese eenhede van die SI-stelsel word gedefinieer deur middel van fisiese konstantes of verskynsels wat onveranderlik is en enige plek in die wêreld met hoë akkuraatheid weergegee kan word. Die enigste uitsondering is die kilogram, waarvan die standaard tot dusver die enigste fisiese prototipe bly.
MKS-stelsel van eenhede (meter, kilogram,tweede) laat jou toe om probleme van meganika, termodinamika en ander areas van teoretiese fisika en praktiese wetenskap op te los.
Maar in sommige industrieë (byvoorbeeld in elektrodinamika), verloor die SI-stelsel teenoor ander metrieke stelsels. Dit is hoekom daar verskeie metrieke stelsels in die wêreld is, waarvan die waardes tot 'n mate gekoppel is aan die hoofstandaarde - kilogram, meter en sekonde.
SI-eenhede
Basiese eenhede (onthou - daar is sewe van hulle) en hul benamings word in die tabel aangebied, maar hulle is welbekend aan almal van ons. Die name van eenhede in hierdie stelsel word met 'n kleinletter geskryf, en na die aanwysing van eenhede word 'n punt nie aangebring nie.
Afgeleide eenhede (daar is 22 van hulle) word uitgedruk deur wiskundige berekeninge en volg uit fisiese wette. Spoed is byvoorbeeld die afstand wat 'n liggaam per tydeenheid aflê - m/s. Sommige afgeleide eenhede het hul eie name (radian, hertz, newton, joule) en hulle kan op verskillende maniere geskryf word.
Daar is eenhede wat nie by die SI-stelsel ingesluit is nie, maar toegelaat word om saam gebruik te word. Hulle word goedgekeur deur die Algemene Konvensie oor Gewigte en Mates. Byvoorbeeld, minuut, uur, dag, liter, knoop, hektaar.
Dit word ook toegelaat om eenhede van logaritmiese waardes te gebruik, sowel as relatiewe. Byvoorbeeld, persentasie, oktaaf, dekade.
Die gebruik van waardes wat wyd gebruik word, word ook toegelaat. Byvoorbeeld, week, jaar, eeu.
Daar is ontwerpte konvektors vir die omskakeling van waardes van verskillende stelsels. Daar is baie van hulle, maar hulle maak almal staat opeenvormige metrieke waardes.
Voordele van die internasionale SI-stelsel
Die universaliteit van hierdie stelsel is duidelik. Alle fisiese verskynsels, alle vertakkings van bestuur en tegnologie word deur 'n enkele stelsel van hoeveelhede gedek. Slegs die SI-stelsel gee eenhede wat belangrik en maklik is om te gebruik.
Die stelsel is inherent aan buigsaamheid, wat die gebruik van eenhede buite die stelsel moontlik maak, en die moontlikheid van ontwikkeling - indien nodig, kan die aantal SI-waardes vermeerder word. Eenhede is onderhewig aan aanpassing in ooreenstemming met internasionale ooreenkomste en die vlak van ontwikkeling van meettegnologieë.
Vereniging van eenhede het hierdie stelsel wyd gebruik gemaak (in meer as 130 lande) en erken deur baie invloedryke internasionale organisasies (VN, UNESCO, International Union of Pure and Applied Physics).
Die SI-stelsel verhoog die produktiwiteit van ontwerpers en wetenskaplikes, vereenvoudig en vergemaklik die opvoedkundige proses en die praktyk van internasionale kontakte op alle gebiede.
Laaste fisiese prototipe
Alle eenhede in die SI-stelsel word deur fisiese konstantes gedefinieer. Die uitsondering is die kilogram. Slegs hierdie standaard het tot dusver sy eie fisiese prototipe en dit staan uit in 'n skraal lyn van meeteenhede.
Die kilogram-standaard is 'n silinder gemaak van 'n legering van 9 dele platinum en 1 deel iridium. Sy massa stem ooreen met een liter water op sy hoogste digtheid (4 grade Celsius, standaarddruk bo seespieël). In 1889 is 80 daarvan gemaak, waarvan 17oorgedra na lande wat die Metrieke Konvensie onderteken het.
Vandag is die oorspronklike van hierdie standaard onder drie verseëlde kapsules geleë in die stad Sevres aan die buitewyke van Parys in die kluis van die Internasionale Buro vir Gewigte en Maatreëls. Elke jaar word dit plegtig verwyder en versoen.
Die Russiese weergawe van die kilogramstandaard is in die All-Russian Research Institute of Metrology. Mendeleev (St. Petersburg). Dit is prototipes 12 en 26.
Jou iPhone sal breek as gevolg van die verlies van die massastandaard in die SI-stelsel
Die hele metrieke stelsel van die mensdom word vandag bedreig. En dit gebeur omdat net die enigste fisies bestaande standaard is om vinnig “gewig te verloor”.
Dit is eksperimenteel bewys dat elke eeu die kilogram-standaard met 3 x 10−8 kilogram ligter word. Dit is as gevolg van die loslating van atome tydens jaarlikse opnames. Dit is duidelik dat 'n oortreding van die konstante van hierdie waarde noodwendig 'n verandering in alle ander waardes sal meebring.
Die Elektroniese Kilogram-projek (Nasionale Instituut vir Standaarde en Tegnologie, VSA) word versoek om die situasie te red, wat voorsiening maak vir die skepping van 'n toestel met so 'n krag wat 1 kilogram massa in 'n elektromagnetiese veld kan optel. Werk aan die skepping is nog aan die gang.
Die ander rigting is 'n kubus van 2250 x 281489633 koolstof-12 atome. Sy hoogte sal 8,11 sentimeter wees en dit sal nie mettertyd afneem nie. Hierdie projek is ook onder ontwikkeling.
Interessante feite oor standaarde en nie net
Tyd is 'n konstante waarde. InIn alle tydsones van ons planeet word tyd bepaal relatief tot UTC universele tyd. Interessant genoeg het hierdie afkorting geen dekodering nie.
Matrose gaan voort om die eenheid "knoop" te gebruik. Min mense weet, maar hierdie eenheid het 'n lang geskiedenis. Om die spoed van skepe te meet, is voorheen 'n stomp gebruik met knope wat op dieselfde afstand vasgemaak is. Moderne spoedmeters het baie meer perfek geword, maar die naam het behoue gebly.
En die meting van motorvoertuie se perdekrag is ook gebaseer op 'n werklike feit. Die uitvinder van die stoomenjin, James White, het die voordele van sy ontdekking op hierdie manier gedemonstreer. Onder 1 perdekrag het hy die massa van die las wat die perd per minuut sou optel, bereken.
