какие существуют внесистемные единицы не входящие в систему си в спортивной метрологии
Система СИ. Международная система единиц измерения
Общие сведения о системе СИ
Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.
В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование системы СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).
Основные единицы системы СИ: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках системы СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.
Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
Система СИ основана на метрической системе мер, которая была создана французскими учеными и впервые была широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы, единицы измерения выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчет из одной единицы измерения в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы измерения, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы измерения длины ( метр) и для единицы измерения веса ( килограмм).
В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, т. к. эти единицы были признаны более удобными для практического использования.
В последующем были введены базовые единицы для измерения физических величин в области электричества и оптики.
В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)».
В 1971 г. IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу измерения количества вещества ( моль).
В настоящее время система СИ принята в качестве законной системы единиц измерения большинством стран мира и почти всегда используется в области науки (даже в тех странах, которые не приняли СИ).
Единицы, не входящие в СИ
СИ, единственно признанная в мировом сообществе система единиц, имеет существенное преимущество в установлении международного диалога. Другие единицы, т.е. внесистемные единицы, как правило, образуются через наименования основных единиц СИ. Система единиц СИ также способствует процессу обучения наукам. Исходя из этого, рекомендуется использовать единицы СИ во всех областях науки и техники.
Тем не менее, в отдельных областях человеческой деятельности еще широко применяются некоторые внесистемные единицы СИ. Некоторыми единицами, такими как минута, час и день – для обозначения времени – человечество всегда будет пользоваться в силу их глубокого проникновения в нашу культуру. Другие внесистемные единицы применяются группами со специальными интересами в силу исторических причин или из-за отсутствия подходящей альтернативной единицы СИ. Исключительным правом ученого остается выбор единиц, полагаемых наиболее соответствующими конкретной цели. Однако, при использовании внесистемных единиц СИ всегда применяется переводной коэффициент для перехода к единицам СИ. Некоторые внесистемные единицы приведены в таблице 6 с их переводными коэффициентами в систему СИ. Более полный перечень внесистемных единиц можно найти в “Брошюре СИ” или на веб-сайте BIPM.
Примеры некоторых внесистемных единиц СИ
Если название единицы происходит от имени собственного, то ее обозначение начинается с прописной буквы. Например, ампер – А; кельвин – К; герц – Гц; кулон – Кл. Во всех остальных случаях обозначение единицы начинается со строчной буквы. Например, метр – м; секунда – с; моль – моль. Исключением является обозначение литра, написание которого допускается как с прописной, так и строчной буквой l или L (ред. прим. – относится к международному обозначению.) Использование прописной буквы допустимо из-за схожести латинской буквы “l” c числом единица, “1”.
Обозначение морской мили в таблице 6 дается как М, однако на сегодняшний день не существует установленного обозначения морской мили.
Язык науки: использование СИ для выражения значений величин
Значение величины пишется как произведение числа и единицы, в котором число, умноженное на единицу, есть численное значение величины в этой единице. Между числом и единицей всегда оставляется один пробел. Для безразмерных величин, у которых единицей является число “один”, единица опускается. Численное значение зависит от выбора единицы. Так одно и тоже значение величины может иметь различные числовые значения в зависимости от выбранных единиц, как показано на следующих примерах.
Скорость велосипеда равна приблизительно v = 5,0 м/с = 18 км/ч.
Длина волны одной из желтых натриевых полос равна
λ = 5,896 . 10 — 7 м = 589,6 нм.
Обозначения величин печатаются курсивом (наклонным шрифтом), обычно это отдельные строчные или прописные буквы латинского или греческого алфавита, а дополнительная информация по величине может быть выражена с помощью нижнего индекса или скобок.
Для многих величин по рекомендации таких авторитетных организаций как ИСО (Международная организация по стандартизации) и различных международных научных союзов, таких как ИЮПАП и ИЮПАК, допускаются к применению следующие обозначения:
Сp для теплоемкости при постоянном давлении
xi для молярной доли (дробное количество) для i-х образцов
μr для относительной проницаемости
m(К) для массы международного прототипа килограмма К.
При написании значения величины как произведения численного значения и единицы измерения, алгебраическое правило применимо как для численного значения, так и для единицы измерения. Например, уравнение T = 293 K можно написать как T/K = 293. Такой способ называется вычислительным или алгебраическим. Заголовки столбцов таблиц или обозначения осей на графиках зачастую полезно писать, используя отношения величины к своей единице с тем, чтобы входные данные в таблицах или обозначения точек по осям все были простыми числами. В приведенной ниже таблице значений давления пара, названия столбцов записаны в описательном виде как функция температуры, а логарифм давления пара как функция обратной температуры.
| T/K | 10 3 K/T | p/MПа | ln(p/МПа) |
| 216,55 | 4,6179 | 0,5180 | -0,6578 |
| 273,15 | 3,6610 | 3,4853 | 1,2486 |
| 304,19 | 3,2874 | 7,3815 | 1,9990 |
При составлении произведений или отношений единиц применяют обычные алгебраические правила. В произведениях единиц следует оставлять пробел между единицами (или же можно ставить приподнятую на полстроки точку для обозначения знака умножения). Пробел в написании имеет важное значение – например, м с, написанное с пробелом, означает произведение метра и секунды, а мс без пробела означает миллисекунду. Также при сложных записях произведений во избежание неясностей лучше использовать скобки или обратные степени. Так, универсальную газовую постоянную R можно представить следующим образом:
pVm/T = R = 8,314 Па м 3 моль — 1 К — 1 = 8,314 Па м 3 /( моль К).
Для отделения десятичной части от целой ставится точка или запятая. В документах на английском языке принято отделять десятичные части точкой, тогда как во многих европейских и языках других стран обычно ставится запятая. (ред. прим. ИСО рекомендует всегда использовать запятую.)
Для облегчения прочтения числа с большим количеством цифр, эти цифры могут быть объединены в группы по три как до, так и после запятой. И хотя такое объединение по три цифры очень удобно и часто используется на практике, оно вовсе не является обязательным правилом. Такие группы должны отделяться друг от друга только небольшим пробелом, а не запятой или точкой. Неопределенность численного значения величины для удобства зачастую может указываться после числа неопределенности приведением в скобках ее последних значащих цифр.
Например, в документах КОДАТА 2002 года в перечне фундаментальных констант значение заряда элементарной частицы представлено в следующем виде:
e = 1,602 176 53 (14) . 10 — 19 Кл,
Единицы, не входящие в СИ
Новое определение СИ
Некоторые единицы, не входящие в СИ, по решению Генеральной конференции по мерам и весам «допускаются для использования совместно с СИ».
| Единица измерения | Международное название | Обозначение | Величина в единицах СИ | |
| русское | международное | |||
| минута | minute | мин | min | 60 с |
| час | hour | ч | h | 60 мин = 3600 с |
| сутки | day | сут | d | 24 ч = 86 400 с |
| градус | degree | ° | ° | (π/180) рад |
| угловая минута | minute | ′ | ′ | (1/60)° = (π/10 800) |
| угловая секунда | second | ″ | ″ | (1/60)′ = (π/648 000) |
| литр | litre (liter) | л | l, L | 1/1000 м³ |
| тонна | tonne | т | t | 1000 кг |
| непер | neper | Нп | Np | безразмерна |
| бел | bel | Б | B | безразмерна |
| электронвольт | electronvolt | эВ | eV | ≈1,60217733·10 −19 Дж |
| атомная единица массы | unified atomic mass unit | а. е. м. | u | ≈1,6605402·10 −27 кг |
| астрономическая единица | astronomical unit | а. е. | ua | ≈1,49597870691·10 11 м |
| морская миля | nautical mile | миля | — [6] | 1852 м (точно) |
| узел | knot | уз | 1 морская миля в час = (1852/3600) м/с | |
| ар | are | а | a | 10² м² |
| гектар | hectare | га | ha | 10 4 м² |
| бар | bar | бар | bar | 10 5 Па |
| ангстрем | ångström | Å | Å | 10 −10 м |
| барн | barn | б | b | 10 −28 м² |
Кроме того, ГОСТ 8.417-2002 разрешает применение следующих единиц: град, световой год, парсек, диоптрия, киловатт-час, вольт-ампер, вар, ампер-час, карат, текс, гал, оборот в секунду, оборот в минуту. Разрешается применять единицы относительных и логарифмических величин, такие как процент, промилле, миллионная доля, фон, октава, декада. Допускается также применять единицы времени, получившие широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие.
Другие единицы применять не разрешается.
Тем не менее, в различных областях иногда используются и другие единицы.
Некоторые страны не приняли систему СИ, или приняли её лишь частично и продолжают использовать английскую систему мер или сходные единицы.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
1.2 Единицы, не входящие в си
Наиболее важные метрические системы, которые применялись ранее, следующие:
Система МКС – система единиц механических величин с основ-ными единицами – метр, килограмм, секунда (была предложена в 1901 году и вошла в качестве основной части для механических измерений в Международную систему единиц).
Как уже было выше сказано, в 1881 году была принята система единиц физических величин СГС. Удобство применения единиц СГС для физических измерений явилось причиной широкого применения этой системы в физике. Эта система получила наименование «физическая». В СГС были установлены наименования для важнейших производных единиц: дина – для силы, эрг – для работы, пуаз – для динамической вязкости и стокс – для кинематической вязкости.
Система МКГСС сформировалась к концу ХIХ века с тремя основными единицами: метр, килограмм-сила и секунда и распространилась в технике, получив наименование «техническая».
Система МТС была установлена во Франции в 1919 году. Основными единицами МТС являются: метр, тонна и секунда. МТС действовала в СССР до 1955 года.
Внесистемные единицы – это единицы, не входящие ни в одну из существующих систем, широко применяются на практике (табли- цы 5–8). Число их велико, что связано с удобством применения их при измерениях.
К числу важнейших внесистемных единиц, имеющих широкое применение, относятся единицы площади – гектар, массы – тонна, электрической энергии – киловатт-час, давления – бар.
Внесистемные единицы можно разделить на три группы:
1) внесистемные единицы, допустимые к применению без ограничения срока наравне с единицами СИ;
2) внесистемные единицы, временно допустимые к применению до принятия по ним соответствующих международных решений;
3) внесистемные единицы, применение которых при новых разработках не рекомендуется.
Наименования и обозначения единиц времени (минута, час, сутки), плоского угла (градус, минута, секунда), астрономической единицы, диоптрии и атомной единицы массы не допускается применять с приставками.
Допускается также применять другие единицы, получившие широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие.
Обозначение единиц плоского угла пишут над строкой.
Литр не рекомендуется применять при точных измерениях. При возможности смешения обозначения l («эль») с цифрой 1 допускается обозначение L.
Таблица 5 – Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ
Внесистемные единицы
Внесистемные единицы
Кроме того, перевод юнитов — сложная и кропотливая задача, часто приводящая к ошибкам. Отдельные несистемные устройства, с другой стороны, оказались очень удобными с точки зрения размера для использования в науке, некоторых отраслях технологии или в повседневной жизни, и их отказ связан со многими неудобствами. Это В любом случае все несистематические единицы могут быть сгруппированы на основе более или менее удобного отказа от использования. Первая группа состоит из модулей вне системы, и, конечно, неудобно отказываться от ее использования.
В связи с этим приведенное здесь соотношение допусков справедливо только для степени точности 5-8. Людмила Фирмаль
Такие единицы включают десятичные кратные и десятичные единицы, имена которых формируются из имен единиц СИ с использованием префикса (см. § 24), например, две физические величины с одним и тем же именем Единицы, которые характеризуют соотношение: процент (%), бел (B), децибел (дБ). Вторая группа — это внешние системные единицы различного происхождения, которые имеют десятичную связь с единицами СИ.
Отказ от их использования нецелесообразен, по крайней мере, на данный момент. Эти единицы перечислены в таблице. 3. Третья группа — неструктурированные единицы, связанные с несколькими, но не десятичными единицами времени: минуты, часы, дни. Такие единицы, как скорость различных процессов, которые фактически используются, тесно связаны с этими единицами. Следующие единицы указаны в качестве примеров.
Полный угол составляет 360 ° = 2L рад = 6,283185 рад. 1 ° = 60 (минуты); G = 60 (секунды). Многочисленные суперорганизованные пауки, специфичные для юнитов в определенной области, продолжают использоваться в специальных областях. Например, они включают единицы, используемые в астрономии. Они приведены в таблице. 4. Таблица 4 Астрономическая единица длины Световой год В физике используется бессистемная единица энергии — электрон-вольт (эВ), равная энергии, получаемой электронами, проходящими через разность потенциалов, равную 1 В: 1 эВ = 1,60210-10-, 9J.
Также используются множественные единицы килоэлектронных вольт (кэВ) и мегаэлектронных вольт (МэВ). 4-е группы вне системы, которые временно разрешены к использованию (период вывода, запланированный на 1 января 1978 года, проект стандарта единица физических величин ). Некоторые из них приведены в таблице. 5. — спецификация Российский международный отдел Ртутный столб, мм воды. Ст. шт. не пипс H2O 133,322 Па 9,800665 Па Калорийность (Внутренняя калорийность кал 4.1868 Дж Излучение (поглощенная доза облучения) составляет 0,01 Дж кг.
Благодаря развитию науки было обнаружено, что их воспроизведение с требуемой точностью не так просто, а иногда и невозможно. Некоторые из этих устройств не вписывались в систему устройства, когда устройство необходимо было присоединить к системе. Поэтому, прежде всего, вам нужно убрать единицу мощности из вашего приложения. Этот блок можно отнести к археологии. Во-первых, это сила, а не сила, и, во-вторых, она не соответствует лошадиной силе ( мощность в два раза больше боли) Больше, чем фактическая мощность средней лошади).
В частности, однократное измерение экспертным методом требует использования большого объема априорной информации. Людмила Фирмаль
Странно, однако, это устройство все еще очень широко используется во всем мире. Во многих случаях мощность двигателя выражается в лошадиных силах, а мощность генератора, установленного на том же валу, что и у этого двигателя, составляет киловатты: 1 л, с. = 0,735499. Киловатт В зарубежной литературе есть HP (английский) и P8 (немецкий) для лошадиных сил. Тем не менее, это займет время, если этот аппарат не используется. Единицы, которые должны быть отброшены, включают единицы силы в килограммах (кгс, кг). Однако изъять его из употребления нелегко.
Во многих областях техники килограммовая мощность создает удобство и упрощает расчеты. Эти удобства привели к созданию системы единиц метрических килограмм-сила-секунды (MKGSS). Эта система была одобрена для использования в СССР (см. ГОСТ 7664 61 Механические узлы ). Конечно, как уже упоминалось, существует стандарт, согласно которому система МКС, являющаяся неотъемлемой частью Международной системы единиц (СИ), должна использоваться в первую очередь. Причина необходимости постановки вопроса об отказе от использования килограммовых единиц заключается в характере их физических свойств.
Первоначально, сила килограмма была определена как сила, которая прикладывала гравитационное ускорение к неподвижной массе 1 кг. Гравитационное состояние: Однако гравитационное ускорение в разных точках Земли не одинаково, поэтому оказывается, что единица силы нестабильна. Чтобы устранить это неудобство, считалось, что нормальное ускорение силы тяжести составляет 9,80665 м с2. Сила килограмма стала определяться как: Сила килограмма — это сила, которая дает ускорение 9,80665 м с2 до статической массы 1 кг. Массовая единица системы ICGSS теперь равна 9,80665 кг.
Было сделано много предложений ввести разные имена вместо килограммовых сил, но международные организации не могли остановиться ни на одном из них. Австрия, Восточная Германия, Германия Эта единица называется килограммами (кп, кр). Однако это по существу не изменилось. Сила килограмма * на квадратный сантиметр давления, также называемая технической атмосферой, получила очень большое распределение.
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института