• Mikä on kansainvälinen yksikköjärjestelmä?
• Kansainvälisen yksikköjärjestelmän historia
• Mihin SI on tarkoitettu?
• SI perusyksiköt
• SI johdetut yksiköt
• SI:n edut ja rajoitukset

Selitämme, mikä kansainvälinen yksikköjärjestelmä on, miten se luotiin ja mihin se on tarkoitettu. Myös sen perus- ja johdetut yksiköt.

Kansainvälinen yksikköjärjestelmä on laajimmin käytetty kaikkialla maailmassa.

Mikä on kansainvälinen yksikköjärjestelmä?

Se tunnetaan nimellä International System of Units (lyhennettynä SI) mittayksikköjärjestelmäksi, jota käytetään käytännössä kaikkialla maailmassa. Sitä käytetään useimpien instrumenttien valmistukseen mittaus sekä erikois- että päivittäiseen kulutukseen.

Yksikköjärjestelmä on tieteellinen malli, jonka avulla asiat voidaan suhteuttaa kuvitteellisten yksiköiden joukon perusteella. Eli se on a järjestelmä voidakseen rekisteröityä todellisuus: punnita, kokoon, aika jne., jotka perustuvat joukkoon yksiköitä, jotka ovat aina yhtä suuret kuin itsensä ja joita voidaan soveltaa kaikkialla maailmassa samalla arvolla.

Kansainvälinen yksikköjärjestelmä on hyväksytyin kaikista mittausjärjestelmistä (vaikkakaan ei ainoa, koska joissakin maissa käytetään edelleen anglosaksista järjestelmää) ja ainoa, joka tällä hetkellä pyrkii tiettyyn universaalisoitumiseen.

Ajoittain SI:ää tarkistetaan ja jalostetaan sen varmistamiseksi, että se on paras saatavilla oleva yksikköjärjestelmä, tai mukauttaakseen sitä viimeaikaisiin tieteellisiin löytöihin. Itse asiassa vuonna 2018 sen neljän perusyksikön uudelleenmäärittelystä äänestettiin Versailles'ssa, Ranskassa niiden mukauttamiseksi pysyviin perusparametreihin. luonto.

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän historia

SI perustettiin vuonna 1960 11. yleisen paino- ja mittakonferenssin aikana, joka perustettiin vuonna 1875 tehdä päätöksiä verrattuna siihen aikaan Ranskan metrijärjestelmään. Tämä on tällä hetkellä kansainvälisen mittajärjestelmän tarkistamisesta vastaava elin, joka sijaitsee kansainvälisessä paino- ja mittatoimistossa Pariisissa.

SI otti luonnissaan huomioon vain kuusi perusyksikköä, joihin myöhemmin lisättiin muita, kuten mooli Vuonna 1971. Sen ehdot yhdenmukaistettiin vuosina 2006-2009 ISO / IEC 80000 -standardin alullepanijoiden ISO (International Organisation for Standardization) ja CEI (International Electrotechnical Commission) yhteistyöllä.

Mihin SI on tarkoitettu?

Hyvin yksinkertaisesti sanottuna SI on järjestelmä, jonka avulla voimme mitata. Tai vielä parempi, se, joka vakuuttaa meille, että mittauksemme, tehty täällä tai missä tahansa muussa alueella ovat aina samanarvoisia ja tarkoittavat samaa asiaa.

Eli: mistä tiedät, että metri etäisyys on itse asiassa metri? Mistä tiedät, että mittari täällä on täsmälleen sama kuin metri Kiinassa, Grönlannissa tai Etelä-Afrikassa? No, juuri tätä tämä järjestelmä käsittelee.

Tästä syystä se asettaa tarvittavat suuntaviivat niin, että kilo on aina vähintäänkin kilo, riippumatta paikasta tai jopa mittauslaitteen tyypistä.

SI perusyksiköt

Jokainen yksikkö mahdollistaa erilaisen fyysisen suuren mittaamisen.

SI koostuu seitsemästä perusyksiköstä, joista jokainen liittyy joihinkin tärkeimpiin fyysisiin suureisiin ja jotka ovat:

• Metri (m). Perusyksikkö pituus, tieteellisesti määritelty poluksi, jonka kulki valoa tyhjiössä 1 / 299 792 458 sekunnin aikavälillä.
• Kilo (kg). Perusyksikkö massa-tieteellisesti määritelty kilogrammasta prototyypistä, joka koostuu a metalliseos 90 % platinaa ja 10 % iridiumia, lieriömäinen, 39 mm korkea, 39 mm halkaisija ja tiheys noin 21 500 kg / m3. Uusimmissa versioissa on kuitenkin ehdotettu, että kilogramma määritetään uudelleen arvosta, joka liittyy Planckin vakioon (h).
• Toinen (s). Perusyksikkö sää, tieteellisesti määritelty 9 192 631 770 säteilyjakson kestona, jotka vastaavat siirtymää perustilan kahden hyperhienon tason välillä. atomi cesium-133.
• ampeeri (A). Perusyksikkö sähkövirta, joka osoittaa kunnioitusta ranskalaiselle fyysikolle André-Marie Ampèrelle (1775-1836), ja se on tieteellisesti määritelty vakiovirran intensiteetiksi, joka ylläpidetään kahdessa rinnakkaisessa suoraviivaisessa johtimessa, jotka ovat äärettömän pituisia, pyöreä poikkileikkaus ja jotka sijaitsevat metrin päässä toisesta toinen tyhjiössä, tuottaa niiden välille voiman, joka on 2 x 10-7 newtonia pituusmetriä kohti. Äskettäin on ehdotettu sen määritelmän muuttamista ottamalla huomioon jokin perussähkövarauksen arvo (ja).
• Kelvin (K). Perusyksikkö lämpötila ja termodynamiikka, joka osoittaa kunnioitusta sen luojalle, brittiläiselle fyysikolle William Thomsonille (1824-1907), joka tunnetaan myös nimellä Lord Kelvin. Se määritellään osaksi 1 / 273,16 lämpötilasta, joka veden kolmoispisteessä on (eli jossa sen kolme tilaa esiintyy sopusoinnussa: kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen). Äskettäin on ehdotettu Kelvinin uudelleenmäärittelyä ottamalla huomioon Boltzmannin vakion arvo (k).
• Mol (mol). Perusyksikkö aineen määrän mittaamiseksi a.:ssa seos tai liukeneminen, tieteellisesti määritelty määrä aine järjestelmästä, joka sisältää yhtä monta alkuaineyksikköä kuin on atomeja 0,012 kg:ssa hiili-12:ta. Näin ollen, kun tätä yksikköä käytetään, se on määritettävä, jos puhumme atomeista, molekyylejä, ioneja, elektroneja, jne. Äskettäin on ehdotettu tämän yksikön uudelleenmäärittelyä käyttämällä jotakin Avogadron vakion arvoa (NTO).
• Candela (cd). Tämä on valovoiman perusyksikkö, joka on tieteellisesti määritelty 540 x 1012 hertsin monokromaattista säteilyä lähettävän lähteen tietyssä suunnassa halluksi. taajuus, ja jonka energiaintensiteetti siihen suuntaan on 1/683 wattia steradiaania kohden.

SI johdetut yksiköt

Kuten sen nimi osoittaa, SI:stä johdetut yksiköt johdetaan perusyksiköistä niiden välisten yhdistelmien ja suhteiden kautta, jotta fysikaaliset suureet voidaan ilmaista matemaattisesti.

Näitä yksiköitä ei pidä sekoittaa perusyksiköiden, kuten kilometrien tai nanometrien, kerrannaisiin ja osakertoimiin (vastaavasti mittarin monikerrat ja osakerrat).

Johdettuja yksiköitä on monia, mutta voimme mainita tärkeimmät alla:

• Kuutiometri (m3). Johdettu yksikkö, joka on rakennettu mittaamaan äänenvoimakkuutta aineesta.
• Kilogrammaa kuutiometriä kohden (kg / m3). Johdettu yksikkö, joka on rakennettu mittaamaan tiheys kehosta.
• Newton (N). Kunnioitus isälle fyysistä moderni, brittiläinen Isaac Newton (1643-1727), on johdettu yksikkö, joka on rakennettu mittaamaan pakottaa, ja ilmaistaan ​​kilogrammoina per metri per sekunti neliö (kg.m / s2) Newtonin omasta yhtälöstä voiman laskemiseksi.
• Joulea / Joulea (J). Se on saanut nimensä englantilaisen fyysikon James Prescott Joulen (1818-1889) mukaan, ja se on SI:stä johdettu yksikkö, jota käytetään mittaamaan Energiaa, Job tai lämpöä. Se voidaan määritellä työmääräksi, joka vaaditaan yhden kulonin varauksen siirtämiseen yhden voltin jännitteen läpi (voltti per coulomb, VC), tai työmääräksi, joka tarvitaan yhden watin tehon tuottamiseen yhden sekunnin aikana ( wattia sekunnissa , Ws).

On monia muita johdettuja yksiköitä, joista useimmilla on erityiset nimet, jotka osoittavat kunnioitusta tekijöilleen tai yksikön kuvaamaan ilmiön johtaville tutkijoille.

SI:n edut ja rajoitukset

SI:n avulla voimme tietää, että yksikkö on saman arvoinen kaikkialla maailmassa.

Perinteisesti SI:n heikkoja kohtia olivat sen massa (kg) ja voima (N) yksiköt, jotka muodostettiin mielivaltaisesti. Mutta yllä kuvatun kaltaisten nykyaikaisten päivitysten ja viritysten edessä tämä ei ole enää suuri haittapuoli.

Päinvastoin, SI:n suurin hyve on, että sen perusyksiköt määritellään niiden perusteella luonnolliset ilmiöt vakioita, jotka voidaan toistaa tarvittaessa. Tällä tavalla voitaisiin kalibroida minkä tahansa tyyppisiä instrumentteja, alkaen tieteellisesti toistettavissa olevasta perusyksiköstä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että se on johdonmukainen järjestelmä, jota säännellään kansainvälisesti ja jota kalibroidaan jatkuvasti uudelleen tehokkuuden takaamiseksi.