Sistemul internațional de unități

Sistemul internațional de unități sau Systeme Internationale (SI) este un sistem metric îmbunătățit adoptat de cea de-a 11-a Conferință generală de greutăți și măsuri în 1960. Este sistemul universal de măsurare utilizat în toate domeniile științei din întreaga lume. Întregul sistem de măsurare SI este construit din șapte unități de bază, fiecare dintre ele reprezentând o singură mărime fizică așa cum se arată în tabelul de mai jos.

exact lună

Unitățile de bază ale sistemului internațional

Prefixe ale sistemului internațional

Marele avantaj al SI față de alte sisteme de unități este că atunci când orice mărime fizică este scrisă în unitățile de bază SI sau în unități derivate numai din unitățile de bază SI, vor urma și orice manipulări matematice efectuate cu acestea. Nu vor fi necesari niciodată factori de conversie. Aceasta înseamnă că, dacă simbolurile din orice ecuație sunt înlocuite cu numere reale cu unitățile lor de bază SI și manipulări algebrice sunt efectuate asupra unităților exact în același mod în care sunt efectuate pe numerele la care se referă acele unități, rezultatul va ieși cu numerele și unitățile corecte.

Exemplu. Masa unei probe de sulf rombic pur a fost de 150,637 g, iar volumul de apă pe care l-a deplasat a fost de 72,8 ml. Densitatea sulfului este apoi (150,637 g)/(72,8 mL) = 2,07 g/mL sau g/cm 3 sau kg/dm 3 sau kg/L. Aceasta este 2,07 (0,001 kg/g) (106cm 3/m 3) = 2,07 x 103 kg/m 3 .

Folosind masa ca 0.150637 kg și volumul ca 72.8 x 10 -6 m 3. Densitatea de sulf este atunci (0,150637 kg)/(72,8 x 10-6 m 3) = 2,07 x 10 3 kg/m 3. Cantitatea calculată dă rezultatul în unități de bază SI fără conversie. Raportarea răspunsului ca 2070 kg/m 3, deși aritmetic corectă și în unități de bază SI, ar oferi răspunsul la o cifră mai semnificativă decât se justifică din datele măsurate.

Unitățile de bază ale SI

Lungime
Unitatea SI de lungime este metrul, o unitate fundamentală a SI. Contorul a fost definit cândva în termeni de circumferință a pământului ca parte a sistemului metric mai vechi. Din 1983, metrul este, prin definiție, lungimea căii parcurse de lumină în vid în 1/299792458 de secundă. Micronul (u) este un nume învechit pentru micrometrul (um). Factorii de conversie între alte unități de lungime și metru sunt:

1 Angstrom = 10,0 nm (exact)

1 inch = 25,4 mm (exact); 1 picior = 0,3048 m (exact); 1 curte = 0,9144 m (exact); 1 mile = 1,609344 km (exact)

1 unitate astronomică (UA) = 149,51 ñ 0,05 Gm

Masa

1 unitate de masă atomică unificată (u) = 1,66. yg

1 lira (lb) = 453,59237 g (exact); 1 tonă (scurtă, 2000 lb) = 907,18474 kg (exact); 1 uncie = 1/16 lb = 28.348523. g

Timp

1 minut = 60 s (exact); 1 oră = 60 min = 3600 s (exact); 1 zi = 24 ore = 86,4 CP (exact); 1 săptămână = 7 zile = 604,8 CP (exact)

1 lună (28 d) = 2.5056 Ms (exact); 1 lună (29 d) = 2,5920 Ms (exact); 1 lună (30 d) = 2.6784 Ms (exact); 1 lună (31 d) = 2.7648 Ms (exact)

1 an (normal, 365 d) = 31,5360 Ms (exact); 1 an (salt, 366 d) = 31,6224 Ms (exact); 1 an (sideral) = 31.55815. Domnișoară

Temperatura

Kelvinul (care este corect scris fără semn de grad) este utilizat atât pentru măsurarea temperaturii, cât și a intervalului de temperatură; astfel se poate spune: „Temperatura este de 300 K” sau „Această tigaie este cu 20 K mai fierbinte decât aceea”. Temperaturile în kelvin pot fi doar pozitive și, prin urmare, nu necesită niciun semn. Scara kelvin a temperaturii este, de asemenea, cunoscută sub numele de scară absolută și scară termodinamică.

Gradul Celsius, unitatea scalei metrice comune de temperatură, nu face parte din SI, dar utilizarea sa nu este descurajată. Un interval de temperatură în grade Celsius este identic cu un interval de temperatură în grade kelvin, deși o temperatură în grade Celsius nu este identică cu o temperatură în grade kelvin.

Cantitate de substanță
Curent electric

Unități derivate SI și conversii

Unități derivate selectate ale sistemului internațional

Unele dintre aceste unități derivate sunt utilizate suficient de des încât să se folosească nume și simboluri speciale pentru ele. Acestea sunt listate în tabelul de mai sus cu definițiile lor în termeni de unități de bază ale SI. Această listă nu este disponibilă. Voltul este adesea descris ca unitatea forței electromotoare, precum și unitatea diferenței de potențial.

Zonă
Unitatea SI de suprafață este pătratul unității SI de lungime, și așa este și metrul pătrat (m 2). Factorii de conversie între alte unități metrice și metrul pătrat sunt: ​​1 cm 2 = 10 -4 m 2 (exact); 1 sunt = 100 m 2 (exact); 1 hectar = 10000 m 2 (exact). Factorii de conversie între unitățile englezești și metrul pătrat sunt: ​​1 picior pătrat = 0,09290304 m 2 (exact); 1 curte pătrată = 0,83612736 m 2 (exact).
Volum
Forta

Atât forța lirei, cât și forța kilogramului sunt unități care depind de forța gravitației terestre; valoarea kilogramului-forță este definită în termenii forței de greutate terestre standard. Relația dintre forța gravitațională reală și masă este dată de legea gravitației lui Newton, F = gmm '/ l 2, unde m și m' sunt masele celor două obiecte care atrag, l este distanța liniară care le separă, și g este constanta gravitațională newtoniană. Valoarea g se găsește a fi 6,67259 (85) x 10-11 m 3 kg -1 s -2 .

Presiune

1 mmHg (0 o C) = 133,322. Bine. Milimetrul de mercur, mm de Hg, este aproape același cu torul precis definit; 1 torr = (101325/760) Pa (exact)

1 bar = 100000 Pa (exact)

1 atmosferă standard (atm) = 101325 Pa (exact) = 760 Torr = 760 mmHg

Energie

1 erg = 1,0 x 10 -7 J (exact)

1 picior-kilogram = 1,355818. .

1 calorie (cal) = 4.184 J (exact)

1 litru-atmosferă = 101,325 J (exact)

1 unitate termică britanică (BTU) = 1055,06 J (exact)

1 kilowatt-oră (kWh) = 3,6 MJ (exact)

Electronul-volt este folosit ca unitate de energie în fizica nucleară; 1 electron-volt (eV) = 1,6021773. x 10 -19 J. Un eV/particulă corespunde unei energii de 96485.309. J/mol. Caloriile și BTU-urile date aici sunt valorile termochimice moderne. Alte calorii arhaice și BTU-uri existau și aveau o mărime ușor diferită.

Putere
Sarcină electrică
Potential electric

1 V = 1 N m/C = 1 N/(C/m))

Nu există alte unități moderne de diferență de potențial. Voltul SI este identic cu "voltul absolut" utilizat în unele sisteme de măsurare non-SI.