Системы измерения | Веса и меры

Смотрите также: Специальные числа и понятия

Если вы хотите сказать кому-то, насколько что-то велико или далеко, вам нужна «общая система» для передачи этой информации.

Несмотря на то, что вы можете прочитать в газетах, длина лондонского автобуса, высота Эйфелевой башни или площадь размером с Техас не являются общепринятыми единицами измерения, и их не все понимают!

На этой странице объясняются две наиболее распространенные системы измерения: метрическая система, широко используемая в Европе и большей части остального мира, и имперская или британская система, форма которой сейчас в основном используется в США.



Британская имперская система против метрической системы

И имперская, и американская общепринятые системы измерения возникли в результате слияния ранних британских систем измерения.

Первоначально имперская система была формализована в соответствии с британским Законом о мерах и весах 1824 года, чтобы обеспечить столь необходимую последовательность в быстро развивающемся индустриальном обществе.



Однако это произошло через полвека после обретения Америкой независимости, и система, используемая в США, основана на британских системах более раннего 18-го века. В основном это одно и то же, но есть некоторые различия, такие как измерение объемов - на что следует обращать внимание в рецептах!

Британская имперская система использует такие единицы измерения, как фунты и унции для массы, мили, ярды, футы и дюймы для расстояния и пинты и галлоны для объема.

Это непростая или интуитивно понятная система, и на протяжении десятилетий ее происхождение сбивало с толку многих ученых. Например, в футе 12 дюймов, в ярде 3 фута и в фунте 16 унций. Более того, поскольку единицы измерения не представлены в удобных простых числах, преобразование величин из одной единицы в другую может оказаться непростой задачей, так что это действительно помогает, если вы хорошо разбираетесь в фракции .



Метрическая система была официально принята французами в качестве стандартизированной системы измерения в конце 18 века, хотя она была «изобретена» более века назад. Вы не поверите, но длина «метра» была получена из измерений окружности Земли, что в то время вызывало большое любопытство и подозрение! Однако именно простота системы привела к ее быстрому внедрению во многих промышленно развитых странах.

Все единицы в метрической системе кратны 10: 10 мм в 1 см, 100 см в метре, 1000 м в километре и т. Д. Это означает, что расчеты можно производить как десятичные дроби , поэтому кратные единицы могут быть вычислены путем деления и умножения на 10 и его степени. Это гораздо проще продумать в голове, и его легко адаптировать для любых приложений, особенно в науке и технике.

Такова была ее почти универсальная привлекательность, десятичная система теперь известна во всем мире как ДА система единиц (International System или Système Internationale, на французском языке).

Британская имперская система измерения



В имперской системе существует 20 или более «базовых единиц», в отличие от метрической системы, в которой их меньше 10. Об этом следует помнить. Некоторые из них больше не используются, например, «сажень», которая представляет собой единицу длины, используемую для измерения глубины воды. Другие используются в очень специфических приложениях, таких как «фарлонг», который до сих пор является признанной единицей расстояния в скачках, и «цепь», которая представляет собой единицу расстояния, используемую в железнодорожной отрасли.

Ниже приведены наиболее часто используемые и официально признанные имперские единицы в современном мире:

Длина или расстояние

Длины и расстояния измеряются в дюймах, футах, ярдах и милях:

12 дюймов (дюймов) = 1 фут (фут)
3 фута = 1 ярд
1760 ярдов = 1 миля

При написании длины в футах и ​​дюймах обычно используются сокращения. 6 футов и 2 дюйма можно записать как 6 футов 2 дюйма. Обратите внимание, что символы «и» (штрих и двойной штрих) не совпадают с «(апостроф) или« (кавычки).


Объем жидкости



Жидкости измеряются в жидких унциях, чашках, пинтах, квартах и ​​галлонах.

В американской системе:

8 жидких унций (жидких унций) = 1 чашка
2 чашки = 1 пинта
2 пинты = 1 литр
4 кварты = 1 галлон

В британской имперской системе 20 жидких унций = 1 пинта, а «чашки» вообще не используются.

Это может быть проблемой только в рецептах. Тем не менее, обычно ясно, какой у вас рецепт - английский или американский - по стандартным меркам чашки, и поэтому вы можете соответствующим образом изменить другие количества.

Масса

Масса или вес? Это вообще имеет значение?


Когда мы «взвешиваем» что-либо, чтобы определить его вес, на самом деле мы измеряем его масса .

В масса объекта - это совокупность его масса и эффект сила тяжести действуя по нему. Вес может меняться в зависимости от силы тяжести, но масса всегда остается неизменной.

Итак масса яблока здесь, на поверхности Земли, более чем в 6 раз превышает его вес на Луне, потому что на Луне очень мало силы тяжести. Однако масса яблока на Земле и на Луне одинакова. Физический состав его кожи, плоти и ядра не меняется во время его путешествия с Земли на Луну, меняется только эффект гравитации.

как найти объем, используя площадь поверхности

В имперской системе масса измеряется в унциях, фунтах и ​​тоннах:

16 унций (унций) = 1 фунт (фунт)
14 фунтов = 1 стоун (только английская имперская система)
2000 фунтов = 1 тонна

Обратите внимание, что тонна - это не то же самое, что тонна - см. Ниже в разделе «Метрические единицы для повседневного использования».

Кто-то упомянул пулю? Вы правильно расслышали!

Вес - это «сила», и в британской системе мер он измеряется в фунт-силах (фунт-сила или фунт-сила).ж). Вы могли слышать, как этот термин используется вместе с термином «слизняк».

Снаряд имеет массу 32,174049 фунтов. Фунт-сила - это сила, необходимая для ускорения снаряда со скоростью 1 фут / с.два. Слизни по-прежнему используются в американской торговле, поэтому вполне возможно, что вы встретите их, но это не рекомендуется для научных измерений.

Тем не менее, фунт-сила по-прежнему является правильной единицей веса при использовании британской системы мер, хотя она не часто используется. Это потому, что большинство научных измерений в современном мире производится с использованием единиц СИ. В системе СИ единицей веса является «Ньютон».

Важное замечание, особенно для поваров:


Будьте осторожны, не перепутайте унции и жидкие унции. Когда мы говорим о массе, в 1 фунте содержится 16 унций. Когда мы говорим об объеме жидкости в системе США, в 1 пинте содержится 16 жидких унций (или 20 жидких унций в одной английской пинте). Однако 1 унция твердого вещества не всегда весит так же, как 1 жидкая унция жидкости.

Это правда, что 1 жидкая унция воды весит почти так же, как имперская (США) унция (на самом деле она весит 1,043 унции), поэтому в этом случае вы можете предположить соотношение примерно 1: 1. Однако это верно не для всех жидкостей. Это потому, что масса и объем связаны с плотность .

Металлическая ртуть находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Он ядовит, поэтому нам не стоит с ним обращаться, но если бы мы держали сосуд с ртутью, он был бы намного тяжелее, чем кувшин с водой. Это связано с тем, что плотность ртути более чем в 13 раз превышает плотность воды. Таким образом, одна жидкая унция ртути более чем в 13 раз тяжелее одной жидкой унции воды. С другой стороны, растительное масло менее плотное, чем вода, поэтому тот же объем масла будет весить только около 90% воды.


Метрическая система (СИ)

Метрическая система намного проще, чем имперская. Есть серия базовые единицы , по одному для расстояния, массы и объема, а также ряд префиксов, указывающих, какое кратное от базовой единицы используется. Это самые распространенные:

Базовый блок Символ Измерение
Метр / метр м Расстояние
Грамм грамм Масса
Второй s Время
Литр / литр л Объем
Ньютон N Вес / сила

Другие стандартные единицы в метрической системе включают Кельвин (K) для измерения температуры, ампер (A) для измерения электрического тока, канделу (cd) для измерения силы света и моль (моль) для измерения количества вещества в научный (молекулярный) контекст. Некоторые из них используются только в научных приложениях, поэтому вы вряд ли встретите их при повседневном использовании.

Префиксы и их значение:

Префикс Символ Смысл Число
Тера- Т Один триллион 1012
Гига- грамм Один миллиард 1 000 000 000
Мега- M Один миллион 1,000,000
Кило- К Одна тысяча 1,000
Дека- D Этот 10
(никто) Один 1
Деци- d Одна десятая 0,1
Сенти- c Одна сотая 0,01
Национальный м Одна тысяча 0,001
Микро- µ Одна миллионная 0,000001
Нано- п Одна триллионная 10-9

Метрические единицы в повседневном использовании

Чаще всего вы будете встречать килограммы, сантиметры и миллиметры, а также миллиметры, сантиметры и километры.

В километре 1000 метров, как в килограмме 1000 граммов.

что означает увеличение на 100%

Вы встретите и другие префиксы, особенно гига- и мега-, с точки зрения пропускной способности широкополосного доступа, компьютерной памяти и дискового пространства. Например, жесткие диски большей емкости измеряются в терабайтах (ТБ).

Кило- или килограмм с большим или маленьким k?


В приведенной выше таблице у нас есть список метрических префиксов и символа или аббревиатуры, которые мы используем для описания используемых нами единиц. Вы можете видеть, что здесь используются буквы верхнего и нижнего регистра, и важно, чтобы они использовались правильно. Например, всегда должна быть строчная буква «c» для санти- и заглавная буква «M» для мега-. Нам нужно быть очень осторожными с «D» и «d», чтобы не путать дека с деци-.

Однако мы часто видим, что килограммы записываются в нижнем регистре k и в верхнем регистре K, и вы будете правы, если спросите, почему. Когда мы используем метрические веса и меры, мы всегда используем строчную букву «k» для обозначения килограмм (1000). Таким образом, мы всегда будем писать «кг» для обозначения килограмма или «км» для обозначения километра, но никогда - для обозначения килограммов или км. Так почему же мы видим верхний регистр K, когда говорим о килобайтах (Kb)?

K - стандартный префикс, используемый только в вычислениях, и здесь он сбивает с толку, потому что он не соответствует точно 1000. Фактически, K представляет двоичное значение 2 в степени 10 (1024). Следовательно, 8 килобайт (КБ) памяти 8 умножить на 1024 или 8 192 байта.

Технически заглавная буква K представляет собой префикс Kibi, а не Kilo, который представляет собой объединение префикса «kilo» с термином «двоичный». Вы можете не часто видеть это, но полезно знать о его существовании, особенно в контексте ИТ.

Объем памяти компьютера обычно указывается в метрической системе (основание 10) (1 килобайт = 1000 байтов; 1 мегабайт = 1000 килобайт; 1 гигабайт = 1000 мегабайт; 1 терабайт = 1000 гигабайт).

Однако ОЗУ обычно указывается в двоичном формате (основание 2) (1 килобайт = 1024 байта; 1 мегабайт = 1024 килобайта; 1 гигабайт = 1024 мегабайта; 1 терабайт = 1024 гигабайта). Таким образом, жесткий диск объемом 1 ГБ имеет емкость 1000000000 байт, а 1 ГБ ОЗУ означает 1073741824 байта.


Тонны или тонны?


Тонну, известную в США как метрическая тонна, не следует путать с британской или имперской тонной. Тонна - это 1000 кг, что также можно назвать мегаграммой. Это немногим более 1,1 тонны США.


Объем измерения


Объем обычно указывается в литрах, л, или в кубических метрах, м.3.

1см3равен 1 миллилитру (мл). Один литр эквивалентен 1000 мл, следовательно, один литр также равен 1000 см.3.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!

Объем - это кубическая единица измерения. Мы можем рассчитать объем коробки (кубовидной формы) путем умножения длины на ширину на глубину.

как ты находишь объем в математике

1 мес.3НЕ 1 литр!

1 мес.31м x 1м x 1м. Литр - это 1000см3Это то же самое, что 10 см x 10 см x 10 см, что НАМНОГО меньше. Фактически в одном кубическом метре 1000 литров.

Еще одно полезное соотношение: 1 литр воды весит ровно 1 кг.

Масса 1см3или 1 мл воды равен 1 г. Для повседневных целей это всегда можно рассматривать как истину. Однако с научной точки зрения это строго верно только для чистой воды при температуре 4 ° C. Плотность морской воды (а на самом деле немного пресной) немного отличается от плотности чистой воды, и это также зависит от температуры. Масса, объем и плотность взаимосвязаны, поэтому 1 литр морской воды имеет немного большую массу, чем 1 литр чистой воды.


Преобразование между метрической и британской имперской системами

Вам очень редко нужно конвертировать точно между имперской и метрической системами. Если да, то можете просто умножить на желаемый «коэффициент преобразования».

Однако часто бывает полезно преобразовать примерно , например, для оценки пройденного расстояния или ограничения максимальной скорости при поездке в другую страну.

Есть ряд полезных приближений, которые вы можете использовать. Например:

  • 1 ярд составляет примерно 1 метр
  • 1 миля составляет около 1,5 км (км), а км - около двух третей мили.
  • 1 литр - это примерно 1 американская кварта
  • 1 пинта (Великобритания) составляет около 500 мл (пол-литра)
  • 1 килограмм (кг) составляет около 2 фунтов (фунт)

Предупреждение!


Хотя эти приближения достаточно точны, чтобы оценить, превышаете ли вы допустимую скорость или примерно сколько времени вам потребуется, чтобы куда-то добраться, они НЕ являются достаточно точными для рецептов.

Всегда используйте одни и те же единицы измерения в рецепте, будь то метрические или британские, и не меняйте их.


Измерение температуры

Для измерения температуры обычно используются три шкалы: Фаренгейта, Цельсия или Цельсия и Кельвина.

По Фаренгейту является самой старой шкалой и наименее очевидной для тех, кто с ней не знаком. Шкала Фаренгейта раньше использовалась в Европе, но теперь ее заменила шкала Цельсия. Однако он по-прежнему широко используется в США. Эта шкала была первоначально определена немецким физиком 18 века Фаренгейтом как 180 равных интервалов между температурой замерзания воды и температурой кипения. С тех пор точное измерение этих температур претерпело некоторые уточнения; точка замерзания сейчас 32 ° F, а точка кипения - 212 ° F. Вот почему это не самая интуитивно понятная шкала температур.

Цельсия / Цельсия используется в большинстве стран мира, за исключением США и связанных с ними территорий. Она была разработана, чтобы предоставить более простую и более точную с научной точки зрения шкалу, чем исходная система Фаренгейта. Температура замерзания воды составляет 0 ° C, а температура кипения - 100 ° C. «Цельсия» в широком смысле переводится как «100 шагов» на латыни. Шкала Цельсия была названа в честь шведского астронома Андерса Цельсия, который создал практически идентичную шкалу со 100 интервалами между двумя эталонными температурами. «Цельсий» - это более часто используемая единица измерения, но она взаимозаменяема с градусом Цельсия.

Погода - самая распространенная причина, по которой нужно понимать альтернативный масштаб. Все, что ниже 10 ° C или 50 ° F, считается холодным или холодным, 20 ° C или 68 ° F - теплым, а все, что выше 30 ° C, 86 ° F - горячим.

Кельвин - это научная шкала измерений, а единица СИ для температуры. Он имеет точно такие же приращения, что и шкала Цельсия / Цельсия. Нулевая точка, или 0K, составляет -273 ° C, что является абсолютным нулем. Ничто не может быть холоднее абсолютного нуля, потому что это температура, при которой прекращается все тепловое движение частиц и в веществе не остается тепловой энергии. Поэтому преобразование в градусы Цельсия очень просто: вы просто добавляете 273 к температуре по Кельвину.

Примечание об обозначениях


Мы ссылаемся на «градусы» Цельсия или «градусы» Фаренгейта и сокращаем их с помощью символа градуса °, ° C и ° F. Однако, используя шкалу Кельвина, мы НЕ называем «градусы Кельвина», а просто «Кельвин», поэтому мы сокращаем до К, а не о К.


Вывод

В современном мире обычное использование как исторических, так и современных систем измерения может вызвать некоторую путаницу, особенно во время путешествий или ведения бизнеса, или при использовании ресурсов из Интернета, таких как рецепты, которые происходят из другого региона. Поэтому может быть полезно иметь базовое представление о двух основных системах измерения и примерно знать, как конвертировать между ними.

Продолжать:
Оценка, приближение и округление
Реальная математика