
- •1. Основные единицы.
- •2. Метрическая система единиц
- •2.1. История метрической системы.
- •2.2. Эталоны длины и массы, международные прототипы.
- •3. Система измерений си
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Единицы международной системы единиц си
- •3.3. Производные единицы си
- •3.4. Единицы, не входящие в си
- •3.5. Международные и русские обозначения
- •3.6. Правила написания обозначений единиц
- •4. Сгс система единиц
- •4.1. Общие сведение о сгс
- •4.2. Расширения сгс
- •5. Система единиц измерения мкс
- •6. Мкгсс
- •7. Система единиц измерения мтс
- •8. Традиционные системы мер
- •8.1. Английская система мер
- •8.2. Русская система мер
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
1. |
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
2. |
Метрическая система единиц. . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
|
2.1. История метрической системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
|
2.2. Эталоны длины и массы, международные прототипы. . . . . . |
7 |
3. |
Система измерений СИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
9 |
|
3.1. Общие сведения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
9 |
|
3.2. Единицы международной системы единиц СИ. . . . . . . . . |
10 |
|
3.3. Производные единицы СИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
12 |
|
3.4. Единицы, не входящие в СИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
13 |
|
3.5. Международные и русские обозначения. . . . . . . . . . . . . |
15 |
|
3.6. Правила написания обозначений единиц. . . . . . . . . . . . . |
15 |
4. |
СГС система единиц. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
17 |
|
4.1. Общие сведение о СГС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
17 |
|
4.2. Расширения СГС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
17 |
5. |
система единиц измерения МКС. . . . . . . . . . . . . . |
19 |
6. |
МКГСС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
20 |
7. |
система единиц измерения МТС. . . . . . . . . . . . . . |
21 |
8. |
Традиционные системы мер. . . . . . . . . . . . . . . . . |
22 |
|
8.1. Английская система мер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
22 |
|
8.2. Русская система мер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
23 |
|
Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . |
26 |
ВВЕДЕНИЕ
В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин), используются для стандартизованного представления результатов измерений. Численное значение физической величины представляется как отношение измеренного значения к некоторому стандартному значению, которое и является единицей измерения. Число с указанием единицы измерения называется именованным.
Различают базовые единицы измерения, которые определяются с помощью эталонов, и производные единицы, определяемые с помощью базовых. Выбор величины и количества базовых единиц измерения может быть произвольным и определяется только традициями или соглашениями. Существует большое количество различных систем единиц измерения, которые различаются выбором базовых единиц измерения.
Государство, как правило, законодательно устанавливает какую-либо систему единиц. Метрология непрерывно работает над улучшением единиц измерения и базовых единиц и эталонов.
1. Основные единицы.
В системе единиц для каждой измеряемой физической величины должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Таким образом, отдельная единица измерения нужна для длины, площади, объема, скорости и т.д., и каждую такую единицу можно определить, выбрав тот или иной эталон. Но система единиц оказывается значительно более удобной, если в ней всего лишь несколько единиц выбраны в качестве основных, а остальные определяются через основные. Так, если единицей длины является метр, эталон которого хранится в Государственной метрологической службе, то единицей площади можно считать квадратный метр, единицей объема – кубический метр, единицей скорости – метр в секунду и т.д.
Удобство такой системы единиц (особенно для ученых и инженеров, которые гораздо чаще встречаются с измерениями, чем остальные люди) в том, что математические соотношения между основными и производными единицами системы оказываются более простыми. При этом единица скорости есть единица расстояния (длины) в единицу времени, единица ускорения – единица изменения скорости в единицу времени, единица силы – единица ускорения единицы массы и т.д.
В математической записи это выглядит так: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t2. Представленные формулы показывают «размерность» рассматриваемых величин, устанавливая соотношения между единицами. (Аналогичные формулы позволяют определить единицы для таких величин, как давление или сила электрического тока.) Такие соотношения носят общий характер и выполняются независимо от того, в каких единицах (метр, фут или аршин) измеряется длина и какие единицы выбраны для других величин.
2. Метрическая система единиц
Метрическая система – это общее название международной десятичной системы единиц, основными единицами которой являются метр и килограмм. При некоторых различиях в деталях элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические системы: СИ, СГС, МКС, МКГСС
2.1. История метрической системы.
Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в 1791 и 1795 годах по определению метра как одной десятимиллионной доли участка земного меридиана от Северного полюса до экватора.
XIX век
Декретом, изданным 4 июля 1837 года, метрическая система была объявлена обязательной к применению во всех коммерческих сделках во Франции. Она постепенно вытеснила местные и национальные системы в других странах Европы и была законодательно признана как допустимая в Великобритании и США.
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 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 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».
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).
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.