Satuan SI untuk kecepatan adalah . Satuan non-SI

Variasi satuan individu (gaya, misalnya, dapat dinyatakan dalam kg, pound, dll.) dan sistem satuan yang dibuat kesulitan besar dalam pertukaran prestasi ilmiah dan ekonomi di seluruh dunia. Oleh karena itu, pada abad ke-19, ada kebutuhan untuk menciptakan sistem internasional terpadu yang mencakup satuan pengukuran besaran yang digunakan di semua cabang fisika. Namun, kesepakatan tentang pengenalan sistem semacam itu baru diadopsi pada tahun 1960.

Sistem satuan internasional adalah himpunan besaran fisika yang dibangun dengan benar dan saling berhubungan. Itu diadopsi pada Oktober 1960 pada Konferensi Umum ke-11 tentang Berat dan Ukuran. Nama singkatan dari sistem ini adalah -SI. Dalam transkripsi Rusia - SI. (sistem internasional).

Di Uni Soviet, pada tahun 1961, GOST 9867-61 diberlakukan, yang menetapkan penggunaan sistem ini lebih disukai di semua bidang sains, teknologi, dan pengajaran. Saat ini, GOST 8.417-81 “GSI. Satuan besaran fisika. Standar ini menetapkan satuan besaran fisik yang digunakan di Uni Soviet, nama, penunjukan, dan aturan penerapannya. Ini dikembangkan sepenuhnya sesuai dengan sistem SI dan dengan ST SEV 1052-78.

Sistem C terdiri dari tujuh satuan dasar, dua satuan tambahan, dan sejumlah turunan. Selain satuan SI, diperbolehkan menggunakan submultiple dan multiple unit yang diperoleh dengan mengalikan nilai awal dengan 10 n, di mana n = 18, 15, 12, ... -12, -15, -18. Nama unit kelipatan dan submultiple dibentuk dengan menambahkan awalan desimal yang sesuai:

exa (E) \u003d 10 18; peta (P) \u003d 10 15; tera (T) = 10 12 ; giga (G) = 10 9 ; mega (M) = 10 6 ;

mil (m) = 10 -3; mikro (mk) \u003d 10 -6; nano (n) = 10 -9; pico (p) \u003d 10 -12;

femto (f) = 10 -15; atto (a) \u003d 10 -18;

GOST 8.417-81 memungkinkan penggunaan, selain unit yang ditunjukkan, dari sejumlah unit di luar sistem, serta unit yang sementara diizinkan untuk digunakan sambil menunggu adopsi keputusan internasional yang relevan.

Kelompok pertama meliputi: ton, hari, jam, menit, tahun, liter, tahun cahaya, volt-ampere.

Kelompok kedua meliputi: mil laut, karat, simpul, rpm

1.4.4 Satuan si dasar.

Satuan panjang - meter (m)

Satuan meter sama dengan 1650763,73 panjang gelombang dalam ruang hampa radiasi yang sesuai dengan transisi antara tingkat 2p 10 dan 5d 5 atom kripton-86.

Di Biro Berat dan Ukuran Internasional dan di laboratorium metrologi nasional yang besar, instalasi telah dibuat untuk mereproduksi meter dalam panjang gelombang cahaya.

Satuan massa adalah kilogram (kg).

Massa adalah ukuran inersia benda dan sifat gravitasinya. Kilogram sama dengan massa prototipe internasional kilogram.

Standar utama negara bagian dari kilogram SI dirancang untuk mereproduksi, menyimpan, dan mentransfer satuan massa ke standar kerja.

Standar tersebut meliputi:

    Salinan dari prototipe internasional kilogram adalah prototipe platinum-iridium No. 12, yang merupakan bobot dalam bentuk silinder dengan diameter dan tinggi 39 mm.

    Timbangan prisma berlengan sama No. 1 untuk 1 kg dengan remote control oleh Ruphert (1895) dan No. 2 yang diproduksi di VNIIM pada tahun 1966.

Sekali, dalam 10 tahun, standar negara dibandingkan dengan standar salinan. Selama 90 tahun, massa standar negara telah meningkat 0,02 mg karena debu, adsorpsi dan korosi.

Sekarang massa adalah satu-satunya satuan kuantitas, yang ditentukan melalui standar nyata. Definisi semacam itu memiliki sejumlah kelemahan - perubahan massa standar dari waktu ke waktu, standar yang tidak dapat direproduksi. sedang berlangsung pekerjaan prospektif dalam hal satuan massa dalam hal konstanta alami, misalnya, dalam hal massa proton. Juga direncanakan untuk mengembangkan standar melalui nomor tertentu atom silikon Si-28. Untuk mengatasi masalah ini, pertama-tama, akurasi pengukuran bilangan Avogadro harus ditingkatkan.

Satuan waktu adalah sekon (s).

Waktu adalah salah satunya konsep sentral pandangan dunia kita, salah satu faktor terpenting dalam kehidupan dan pekerjaan orang. Itu diukur menggunakan proses periodik yang stabil - rotasi tahunan Bumi mengelilingi Matahari, rotasi harian Bumi di sekitar porosnya, berbagai proses osilasi. Pengertian satuan waktu – detik telah mengalami beberapa kali perubahan sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan kebutuhan akan ketelitian pengukuran. Sekarang ada definisi berikut:

Satu detik sama dengan 9192631770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hiperhalus dari keadaan dasar atom cesium 133.

Saat ini telah dibuat standar pancaran waktu, frekuensi dan panjang yang digunakan oleh dinas waktu dan frekuensi. Sinyal radio memungkinkan unit waktu untuk ditransmisikan, sehingga tersedia secara luas. Kesalahan standar kedua adalah 1·10 -19 s.

Satuan kekuatan arus listrik- ampere (A)

Ampere sama dengan kekuatan arus yang tidak berubah, yang, ketika melewati dua konduktor paralel dan lurus dengan panjang tak terbatas dan area yang dapat diabaikan persilangan, terletak dalam ruang hampa pada jarak 1 meter satu sama lain, akan menyebabkan gaya interaksi sebesar 2 10 -7 N pada setiap bagian penghantar yang panjangnya 1 meter.

Kesalahan standar ampere adalah 4·10 -6 A. Satuan ini direproduksi menggunakan apa yang disebut skala arus, yang diambil sebagai standar ampere. Direncanakan untuk menggunakan 1 volt sebagai unit dasar, karena kesalahan reproduksinya adalah 5 10 -8 V.

Satuan suhu termodinamika - Kelvin (K)

Suhu adalah suatu nilai yang mencirikan derajat panas suatu benda.

Sejak penemuan Termometer oleh Galileo, pengukuran suhu didasarkan pada penggunaan satu atau lain zat termometrik yang mengubah volume atau tekanannya dengan perubahan suhu.

Semua skala suhu yang diketahui (Fahrenheit, Celsius, Kelvin) didasarkan pada beberapa titik tetap, yang diberi nilai numerik yang berbeda.

Kelvin dan, terlepas darinya, Mendeleev menyatakan pertimbangan tentang kelayakan membangun skala suhu berdasarkan satu titik referensi, yang diambil sebagai "titik tiga air", yang merupakan titik keseimbangan air dalam padat, cair dan fase gas. Saat ini dapat direproduksi di kapal khusus dengan kesalahan tidak lebih dari 0,0001 derajat Celcius. batas bawah interval suhu adalah titik nol mutlak. Jika interval ini dibagi menjadi 273,16 bagian, maka kita mendapatkan satuan pengukuran yang disebut Kelvin.

Kelvin adalah 1/273,16 suhu termodinamika titik tripel air.

Untuk menunjukkan suhu, dinyatakan dalam Kelvin, simbol T diadopsi, dan dalam derajat Celcius t. Transisi dibuat sesuai dengan rumus: T=t+ 273,16. Derajat Celcius sama dengan satu Kelvin (kedua unit memenuhi syarat untuk digunakan).

Satuan intensitas cahaya adalah candela (cd)

Intensitas cahaya adalah nilai yang mencirikan pancaran suatu sumber dalam arah tertentu, sama dengan rasio fluks bercahaya ke sudut padat kecil di mana ia merambat.

Candela sama dengan intensitas cahaya dalam arah yang diberikan sebuah sumber memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540·10 12 Hz, energi pancarannya dalam arah ini adalah 1/683 (W/sr) (Watt per steradian).

Kesalahan reproduksi unit menurut standar adalah 1·10 -3 cd.

Satuan besaran suatu zat adalah mol.

Satu mol sama dengan jumlah zat suatu sistem yang mengandung unsur-unsur struktural sebanyak atom dalam karbon C12 dengan massa 0,012 kg.

Saat menggunakan tahi lalat elemen struktural harus ditentukan dan dapat berupa atom, molekul, ion, elektron, atau kelompok partikel tertentu.

Satuan SI tambahan

Sistem internasional mencakup dua unit tambahan - untuk mengukur sudut datar dan padat. Mereka tidak bisa menjadi dasar, karena mereka adalah besaran tak berdimensi. Menetapkan dimensi independen ke sudut akan mengarah pada kebutuhan untuk mengubah persamaan mekanika yang terkait dengan gerak rotasi dan lengkung. Namun, mereka bukan turunan, karena mereka tidak bergantung pada pilihan unit dasar. Oleh karena itu, unit-unit ini termasuk dalam SI sebagai unit tambahan yang diperlukan untuk pembentukan unit turunan tertentu - kecepatan sudut, percepatan sudut, dll.

Satuan sudut bidang - radian (rad)

Sebuah radian sama dengan sudut antara dua jari-jari lingkaran, panjang busur di antaranya sama dengan jari-jarinya.

Standar utama negara bagian radian terdiri dari prisma berwajah 36 dan unit autokolimasi goniometer referensi dengan nilai pembagian perangkat pembacaan 0,01 ''. Reproduksi satuan sudut datar dilakukan dengan metode kalibrasi, berdasarkan fakta bahwa jumlah semua sudut pusat prisma polihedral adalah 2π rad.

Satuan sudut padat adalah steradian (sr)

Steradian sama dengan sudut padat dengan titik di tengah bola, yang memotong area di permukaan bola, sama dengan luas persegi dengan sisi sama dengan radius bola.

Sudut padat diukur dengan menentukan sudut planar di bagian atas kerucut. Sudut padat 1sr sesuai dengan sudut datar 65 0 32 '. Untuk menghitung ulang, gunakan rumus:

di mana adalah sudut padat dalam sr; adalah sudut datar pada titik sudut dalam derajat.

Sudut padat sesuai dengan sudut datar 120 0 , dan sudut padat 2π sesuai dengan sudut datar 180 0 .

Biasanya sudut masih diukur dalam derajat - ini lebih nyaman.

Manfaat SI

    Ini bersifat universal, yaitu mencakup semua bidang pengukuran. Dengan implementasinya, dimungkinkan untuk meninggalkan semua sistem unit lainnya.

    Koheren, yaitu sistem di mana satuan turunan dari semua besaran diperoleh dengan menggunakan persamaan dengan koefisien numerik yang sama dengan satuan tak berdimensi (sistem terhubung dan konsisten).

    Satuan dalam sistem disatukan (bukan sejumlah satuan energi dan kerja: kilogram-gaya-meter, erg, kalori, kilowatt-jam, elektron-volt, dll. - satu unit untuk mengukur usaha dan semua jenis energi - Joule).

    Perbedaan yang jelas dibuat antara satuan massa dan gaya (kg dan N).

Kekurangan SI

    Tidak semua unit memiliki ukuran yang nyaman untuk penggunaan praktis: unit tekanan Pa adalah nilai yang sangat kecil; satuan kapasitansi listrik F adalah nilai yang sangat besar.

    Ketidaknyamanan mengukur sudut dalam radian (derajat dirasakan lebih mudah)

    Banyak besaran turunan yang belum memiliki nama sendiri.

Dengan demikian, penerapan SI merupakan langkah selanjutnya dan sangat penting dalam perkembangan metrologi, suatu langkah maju dalam perbaikan sistem satuan besaran fisis.

Informasi Umum

Awalan dapat digunakan sebelum nama unit; artinya satuan harus dikalikan atau dibagi dengan bilangan bulat tertentu, pangkat 10. Misalnya, awalan "kilo" berarti dikalikan 1000 (kilometer = 1000 meter). Awalan SI juga disebut awalan desimal.

Sebutan internasional dan Rusia

Selanjutnya, diperkenalkan satuan dasar untuk besaran fisis di bidang kelistrikan dan optik.

satuan SI

Nama-nama satuan SI ditulis dengan huruf kecil, setelah sebutan satuan SI, titik tidak diletakkan, berbeda dengan singkatan biasa.

Unit dasar

Nilai satuan pengukuran Penamaan
nama Rusia nama internasional Rusia internasional
Panjang meter meteran (meteran) m m
Bobot kilogram kg kg kg
Waktu kedua kedua dengan s
Kekuatan saat ini amper amper TETAPI A
Suhu termodinamika kelvin kelvin Ke K
Kekuatan cahaya candela candela CD CD
jumlah zat tahi lalat tahi lalat tahi lalat mol

Satuan turunan

Satuan turunan dapat dinyatakan dalam satuan dasar menggunakan operasi matematika: perkalian dan pembagian. Beberapa unit turunan, untuk kenyamanan, telah ditetapkan nama sendiri, unit tersebut juga dapat digunakan dalam ekspresi matematika membentuk satuan turunan lainnya.

Ekspresi matematis untuk satuan ukuran turunan mengikuti dari hukum fisika, yang dengannya satuan ukuran ini didefinisikan atau definisi kuantitas fisik untuk itu dimasukkan. Misalnya, kecepatan adalah jarak yang ditempuh benda per satuan waktu; dengan demikian, satuan kecepatan adalah m/s (meter per detik).

Seringkali unit yang sama dapat ditulis dengan cara yang berbeda, menggunakan set unit dasar dan turunan yang berbeda (lihat, misalnya, kolom terakhir dalam tabel ). Namun, dalam praktiknya, ekspresi yang ditetapkan (atau diterima secara sederhana) digunakan, yang jalan terbaik mencerminkan arti fisik kuantitas. Misalnya, untuk menulis nilai momen gaya, N m harus digunakan, dan m N atau J tidak boleh digunakan.

Unit turunan dengan nama mereka sendiri
Nilai satuan pengukuran Penamaan Ekspresi
nama Rusia nama internasional Rusia internasional
sudut datar radian radian senang rad m 1 = 1
Sudut padat steradian steradian Menikahi sr m 2 m 2 = 1
suhu Celcius derajat Celsius derajat Celsius °C °C K
Frekuensi hertz hertz Hz Hz s 1
Memaksa newton newton H N kg m s 2
Energi Joule Joule J J N m \u003d kg m 2 s 2
Kekuatan watt watt sel W J / s \u003d kg m 2 s 3
Tekanan pascal pascal Pa Pa N/m 2 = kg m 1 s 2
Aliran cahaya lumen lumen aku aku cd sr
penerangan kemewahan lux Oke lx lm/m² = cd sr/m²
Muatan listrik liontin coulomb cl C Sebagai
Perbedaan potensial volt tegangan PADA V J / C \u003d kg m 2 s 3 A 1
Perlawanan ohm ohm ohm Ω V / A \u003d kg m 2 s 3 A 2
Kapasitas listrik farad farad F F Cl / V \u003d s 4 A 2 kg 1 m 2
fluks magnet weber weber wb wb kg m 2 s 2 A 1
Induksi magnetik tesla tesla Tl T Wb / m 2 \u003d kg s 2 A 1
Induktansi Henry Henry gn H kg m 2 s 2 A 2
konduktivitas listrik Siemens siemens cm S Ohm 1 \u003d s 3 A 2 kg 1 m 2
becquerel becquerel Bq bq s 1
Dosis radiasi pengion yang diserap Abu-abu Abu-abu gr Gy J/kg = m²/s²
Dosis efektif radiasi pengion saringan saringan Sv Sv J/kg = m²/s²
Aktivitas katalis terguling katal kucing kat mol/s

Skala Kelvin dan Celsius terkait sebagai berikut: °C = K 273,15

Satuan non-SI

Beberapa unit non-SI "diterima untuk digunakan bersama dengan SI" berdasarkan keputusan Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran.

satuan pengukuran nama internasional Penamaan nilai SI
Rusia internasional
menit menit min min 60 detik
jam jam h h 60 menit = 3600 s
hari hari hari d 24 jam = 86 400 s
derajat derajat ° ° (π/180) rad
menit busur menit (1/60)° = (π/10 800)
detik busur kedua (1/60)′ = (π/648,000)
liter liter (liter) aku II 1/1000 m³
ton ton t t 1000 kg
tidak pernah tidak pernah tidak tidak tak berdimensi
putih Bel B B tak berdimensi
elektron-volt elektronvolt eV eV 1.60217733×10 19 J
satuan massa atom satuan massa atom terpadu sebuah. makan. kamu 1.6605402×10 27 kg
satuan astronomi satuan astronomi sebuah. e. ua 1.49597870691×10 11 m
mil laut mil laut mil - 1852 m (tepatnya)
simpul simpul obligasi 1 mil laut per jam = (1852/3600) m/s
ar adalah sebuah sebuah 10² m²
hektar hektar Ha Ha 10 4 m²
batang batang batang batang 10 5 Pa
kecemasan angström Å Å 10 10 m
lumbung lumbung b b 10 28 m²

Unit lain tidak diperbolehkan.

Namun, di berbagai daerah kadang-kadang unit lain digunakan.

  • Unit sistem

Tabel mencantumkan nama-nama konvensi dan dimensi satuan yang paling umum digunakan dalam sistem SI. Untuk transisi ke sistem lain - CGSE dan SGSM - kolom terakhir menunjukkan rasio antara unit sistem ini dan unit yang sesuai dari sistem SI.

Untuk besaran mekanik sistem CGSE dan CGSM benar-benar bertepatan, unit utama di sini adalah sentimeter, gram, dan detik.

Perbedaan dalam sistem CGS terjadi untuk besaran listrik. Hal ini disebabkan fakta bahwa sebagai unit dasar keempat di GSSE, permeabilitas listrik kekosongan (ε 0 = 1), dan dalam SGSM - permeabilitas magnetik kekosongan (μ 0 = 1).

Dalam sistem Gaussian, satuan dasarnya adalah sentimeter, gram dan sekon, 0 =1 dan 0 =1 (untuk vakum). Dalam sistem ini, besaran listrik diukur dalam CGSE, magnetik - dalam CGSM.

Nilai Nama Dimensi Simbol Berisi unit
sistem GHS
SGSE SGSM
Unit dasar
Panjang meter m m 10 2 cm
Bobot kilogram kg kg 10 3 g
Waktu kedua detik detik 1 detik
Kekuatan saat ini amper TETAPI TETAPI 3×10 9 10 -1
Suhu Kelvin Ke Ke - -
derajat Celsius °C °C - -
Kekuatan cahaya candela CD CD - -
Unit mekanik
Kuantitas
listrik
liontin cl 3×10 9 10 -1
Tegangan, EMF volt PADA 10 8
ketegangan
Medan listrik
volt per meter 10 8
Kapasitas listrik farad F 9×10 11 cm 10 -9
Listrik
perlawanan
ohm ohm 10 9
Spesifik
perlawanan
ohm meteran 10 11
Dielektrik
permeabilitas
farad per meter
Unit magnetik
ketegangan
Medan gaya
ampere per meter
Magnetik
induksi
tesla Tl 10 4 Gs
fluks magnet weber wb 10 8 ms
Induktansi Henry gn 10 8 cm
Magnetik
permeabilitas
henry per meter
Unit optik
Sudut padat steradian dihapus dihapus - -
Aliran cahaya lumen aku - -
Kecerahan malam tidak - -
penerangan kemewahan Oke - -

Beberapa definisi

Kekuatan arus listrik- kekuatan arus yang tidak berubah, yang melewati dua konduktor bujursangkar paralel dengan panjang tak terbatas dan penampang yang dapat diabaikan, terletak pada jarak 1 m dari satu sama lain dalam ruang hampa, akan menyebabkan gaya antara konduktor ini sebesar 2 × 10 -7 N untuk setiap meter panjangnya.
Kelvin- satuan suhu sama dengan 1/273 interval dari nol mutlak suhu ke suhu leleh es.
candela(lilin) ​​- intensitas cahaya yang dipancarkan dari area seluas 1/60000m 2 dari penampang emitor penuh, dalam arah tegak lurus terhadap bagian ini, pada suhu emitor yang sama dengan suhu pemadatan platinum di tekanan 1011325Pa.
Newton- gaya yang memberikan percepatan 1 m / s 2 ke benda bermassa 1 kg dalam arah aksinya.
Pascal- tekanan yang disebabkan oleh gaya 1N, merata di atas permukaan seluas 1m 2.
Joule- kerja gaya 1N ketika benda tersebut menggerakan benda pada jarak 1 m ke arah aksinya.
Watt adalah daya di mana 1J usaha dilakukan dalam 1 sekon.
Liontin- jumlah listrik yang melewati penampang konduktor selama 1 detik pada arus 1A.
Volt- ketegangan di daerah itu sirkuit listrik dengan arus konstan 1A, di mana daya 1W dikeluarkan.
Volt per meter- intensitas medan listrik homogen, di mana perbedaan potensial 1V dibuat antara titik-titik yang terletak pada jarak 1 m di sepanjang garis kuat medan.
ohm- resistansi konduktor, di antara ujungnya, pada kekuatan arus 1A, muncul tegangan 1V.
ohm meteran- hambatan listrik penghantar, di mana penghantar lurus berbentuk silinder dengan luas penampang 1m 2 dan panjang 1m memiliki hambatan 1 ohm.
farad- kapasitansi kapasitor, di antara pelat yang, saat mengisi daya 1C, muncul tegangan 1V.
Ampere per meter- kekuatan medan magnet di tengah solenoida panjang dengan n putaran per meter panjang, yang dilalui arus dengan kekuatan A / n.
weber- fluks magnet, ketika berkurang menjadi nol dalam rangkaian yang terhubung dengan fluks ini, dengan hambatan 1 Ohm, sejumlah listrik 1 Kl lewat.
Henry- induktansi sirkuit, yang dengannya, dengan kekuatan arus searah di dalamnya 1A fluks magnet 1Bb digabungkan.
Tesla- induksi magnet, di mana fluks magnet melalui penampang 1m 2 sama dengan 1Wb.
Henry per meter- permeabilitas magnetik absolut dari media di mana, pada kekuatan medan magnet 1A/m, induksi magnetik 1H dibuat.
Steradian- sudut padat, simpulnya terletak di tengah bola dan yang memotong permukaan bola dengan luas yang sama dengan luas bujur sangkar dengan sisi yang sama dengan jari-jari bola.
lumen- produk dari intensitas cahaya sumber dan sudut padat ke mana fluks cahaya dikirim.

Beberapa unit di luar sistem

Nilai satuan pengukuran Nilai dalam
satuan SI
Nama penamaan
Memaksa kilogram-kekuatan dinding sn 10N
tekanan dan
mekanis
tegangan
suasana teknis pada 98066.5Pa
kilogram-kekuatan
sentimeter persegi
kgf / cm2
suasana fisik ATM 101325Pa
milimeter kolom air mm wc Seni. 9.80665Pa
milimeter air raksa mmHg Seni. 133.322Pa
Usaha dan energi kilogram-force-meter kgf×m 9.80665J
kilowatt-jam kWh 3.6×10 6 J
Kekuatan kilogram-force-meter
per detik
kgf×m/s 9.80665W
Daya kuda hp 735.499W

Fakta yang menarik. Konsep tenaga kuda diperkenalkan oleh sang ayah fisikawan terkenal Watt. Ayah Watt adalah seorang perancang mesin uap, dan sangat penting baginya untuk meyakinkan pemilik tambang untuk membeli mesinnya daripada kuda rancangan. Agar pemilik tambang dapat menghitung keuntungannya, Watt menciptakan istilah tenaga kuda untuk menentukan kekuatan mesin uap. Satu HP menurut Watt, ini adalah 500 pon kargo yang bisa ditarik seekor kuda sepanjang hari. Jadi satu tenaga kuda adalah kemampuan untuk menarik kereta dengan muatan 227kg selama 12 jam hari kerja. mesin uap dijual oleh Watt hanya memiliki beberapa tenaga kuda.

Awalan dan pengali untuk pembentukan kelipatan desimal dan subkelipatan

Awalan Penamaan Pengganda yang
unit dikalikan
sistem SI
lokal internasional
Mega M M 10 6
Kilo ke k 10 3
Hekto G h 10 2
Deka Ya da 10
keputusan d d 10 -1
santi dengan c 10 -2
Mili m m 10 -3
Mikro mk µ 10 -6
nano n n 10 -9
pico P p 10 -12

Bagaimana meteran ditentukan

Pada abad ke-17, dengan berkembangnya ilmu pengetahuan di Eropa, seruan mulai terdengar semakin sering untuk memperkenalkan ukuran universal atau Katolik meter. Ini akan menjadi ukuran desimal berdasarkan fenomena alam, dan tidak tergantung pada keputusan orang yang berkuasa. Ukuran seperti itu akan menggantikan banyak sistem pengukuran yang berbeda yang ada saat itu.

Filsuf Inggris John Wilkins mengusulkan untuk mengambil sebagai satuan panjang panjang bandul, yang setengah periodenya sama dengan satu detik. Namun, tergantung pada tempat pengukuran, nilainya tidak sama. Astronom Prancis Jean Richet menetapkan fakta ini saat bepergian di Amerika Selatan (1671 - 1673).

Pada 1790, Menteri Talleyrand mengusulkan untuk mengukur panjang referensi dengan menempatkan pendulum pada garis lintang yang ditentukan antara Bordeaux dan Grenoble - 45 ° lintang utara. Akibatnya, pada 8 Mei 1790, dalam bahasa Prancis Majelis Nasional memutuskan bahwa meter adalah panjang bandul dengan setengah periode osilasi pada garis lintang 45 °, sama dengan 1 s. Sesuai dengan SI hari ini, meter itu sama dengan 0,994 m, namun definisi ini tidak sesuai dengan komunitas ilmiah.

30 Maret 1791 Akademi Prancis Ilmu menerima proposal untuk mendefinisikan meter referensi sebagai bagian dari meridian Paris. Satuan baru adalah sepersepuluh juta jarak dari khatulistiwa ke kutub Utara, yaitu, sepersepuluh juta seperempat keliling Bumi, diukur sepanjang meridian Paris. Ini dikenal sebagai "Meter otentik dan final."

7 April 1795 Konvensi Nasional mengadopsi undang-undang yang memperkenalkan sistem metrik di Prancis dan menginstruksikan para komisaris, termasuk Sh. O. Coulomb, J. L. Lagrange, P.-S. Laplace dan ilmuwan lainnya, secara eksperimental menentukan satuan panjang dan massa.

Pada periode 1792 hingga 1797, dengan keputusan Konvensi revolusioner, ilmuwan Prancis Delambre (1749-1822) dan Mechain (1744-1804) mengukur busur meridian Paris, panjang 9 ° 40 ", dari Dunkirk ke Barcelona di 6 tahun , meletakkan rantai 115 segitiga melalui seluruh Prancis dan sebagian Spanyol.

Namun, selanjutnya ternyata karena pertimbangan yang salah tentang kompresi kutub Bumi, standarnya ternyata lebih pendek 0,2 mm. Jadi, panjang meridian 40.000 km hanyalah perkiraan. Prototipe pertama dari meteran standar yang terbuat dari kuningan, bagaimanapun, dibuat pada tahun 1795. Perlu dicatat bahwa satuan massa (kilogram, yang definisinya didasarkan pada massa satu desimeter kubik air) juga terkait dengan definisi meter.

Sejarah pembentukan sistem SI

Pada 22 Juni 1799, dua standar platinum dibuat di Prancis - meter standar dan kilogram standar. Tanggal ini dapat dianggap sebagai hari pengembangan sistem SI saat ini dimulai.

Pada tahun 1832, Gauss menciptakan apa yang disebut sistem satuan absolut, dengan menggunakan tiga unit utama: satuan waktu - sekon, satuan panjang - milimeter, dan satuan massa - gram, karena menggunakan satuan ini ilmuwan berhasil mengukur nilai mutlak Medan magnet bumi (sistem ini disebut CGS Gauss).

Pada tahun 1860-an, di bawah pengaruh Maxwell dan Thomson, persyaratan dirumuskan bahwa satuan dasar dan satuan turunan harus konsisten satu sama lain. Akibatnya, sistem CGS diperkenalkan pada tahun 1874, dan awalan juga dialokasikan untuk menunjukkan submultiple dan kelipatan dari mikro ke mega.

Pada tahun 1875, perwakilan dari 17 negara bagian, termasuk Rusia, Amerika Serikat, Prancis, Jerman, Italia, menandatangani Konvensi Metrik, yang dengannya Biro Tindakan Internasional, Komite Tindakan Internasional, dan pertemuan rutin Konferensi Umum pada Timbangan dan Ukuran (CGPM) mulai beroperasi. . Pada saat yang sama, pekerjaan dimulai pada pengembangan standar internasional kilogram dan standar meteran.

Pada tahun 1889, pada konferensi pertama CGPM, sistem ISS diadopsi, berdasarkan meter, kilogram dan detik, mirip dengan GHS, tetapi unit ISS dianggap lebih dapat diterima karena kemudahan dari penggunaan praktis. Unit untuk optik dan listrik akan diperkenalkan kemudian.

Pada tahun 1948, atas perintah pemerintah Prancis dan Persatuan Internasional teori dan fisika terapan, Konferensi Umum kesembilan tentang Berat dan Ukuran mengeluarkan instruksi kepada Komite Internasional tentang Berat dan Ukuran untuk mengusulkan, untuk menyatukan sistem unit pengukuran, ide-ide mereka untuk menciptakan sistem terpadu unit pengukuran yang dapat diterima oleh semua negara anggota Konvensi Metrik.

Akibatnya, pada tahun 1954, CGPM kesepuluh mengusulkan dan mengadopsi enam unit berikut: meter, kilogram, sekon, ampere, derajat Kelvin dan candela. Pada tahun 1956, sistem itu disebut "Sistem Internasional d'Unit" - sistem satuan internasional. Pada tahun 1960, sebuah standar diadopsi, yang pertama kali disebut "Sistem Satuan Internasional", dan singkatan "SI" ditetapkan. Satuan dasar tetap enam satuan yang sama: meter, kilogram, sekon, ampere, derajat Kelvin dan candela. ( singkatan Rusia"SI" dapat diartikan sebagai "Sistem Internasional").

Pada tahun 1963, di Uni Soviet, menurut GOST 9867-61 "Sistem Satuan Internasional", SI diadopsi sebagai yang lebih disukai untuk wilayah ekonomi Nasional, dalam ilmu pengetahuan dan teknologi, serta untuk pengajaran di lembaga pendidikan.

Pada tahun 1968, pada CGPM ketiga belas, satuan "derajat Kelvin" digantikan oleh "kelvin", dan sebutan "K" juga diadopsi. Selain itu, definisi baru detik diadopsi: sekon adalah interval waktu yang sama dengan 9.192.631.770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hyperfine utama. keadaan kuantum atom cesium-133. Pada tahun 1997, penyempurnaan akan diadopsi yang menyatakan bahwa interval waktu ini mengacu pada atom sesium-133 yang diam pada 0 K.

Pada tahun 1971, pada 14 CGPM, unit dasar lain "mol" ditambahkan - unit jumlah zat. Satu mol adalah jumlah zat dalam suatu sistem yang mengandung unsur-unsur struktural sebanyak jumlah atom dalam karbon-12 dengan massa 0,012 kg. Saat menggunakan mol, elemen struktural harus ditentukan dan mungkin atom, molekul, ion, elektron dan partikel lain, atau kelompok partikel tertentu.

Pada tahun 1979, CGPM ke-16 mengadopsi definisi baru untuk candela. Candela - intensitas cahaya dalam arah tertentu dari sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 1012 Hz, kekuatan energi cahaya ke arah itu adalah 1/683 W/sr (watt per steradian).

Pada tahun 1983, pada CGPM ke-17, definisi baru dari meteran diberikan. Satu meter adalah panjang lintasan yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam waktu (1/299.792.458) sekon.

Pada tahun 2009, Pemerintah Federasi Rusia menyetujui “Peraturan tentang satuan jumlah yang diizinkan untuk digunakan di Federasi Rusia”, dan pada 2015 diamandemen untuk menghilangkan “kedaluwarsa” beberapa unit di luar sistem.

Tujuan sistem SI dan perannya dalam fisika

Sampai saat ini, sistem internasional besaran fisis SI telah diadopsi di seluruh dunia, dan digunakan lebih dari sistem lain baik dalam ilmu pengetahuan dan teknologi, dan dalam kehidupan sehari-hari orang - dia adalah versi modern sistem metrik.

Sebagian besar negara menggunakan satuan sistem SI dalam teknologi, meskipun dalam Kehidupan sehari-hari menggunakan unit tradisional untuk wilayah ini. Di AS, misalnya, satuan biasa didefinisikan dalam satuan SI menggunakan koefisien tetap.

Nilai Penamaan
nama Rusia Rusia internasional
sudut datar radian senang rad
Sudut padat steradian Menikahi sr
Suhu Celcius derajat Celsius tentang C tentang C
Frekuensi hertz Hz Hz
Memaksa newton H N
Energi Joule J J
Kekuatan watt sel W
Tekanan pascal Pa Pa
Aliran cahaya lumen aku aku
penerangan kemewahan Oke lx
Muatan listrik liontin cl C
Perbedaan potensial volt PADA V
Perlawanan ohm ohm Ω
Kapasitas listrik farad F F
fluks magnet weber wb wb
Induksi magnetik tesla Tl T
Induktansi Henry gn H
konduktivitas listrik Siemens cm S
Aktivitas sumber radioaktif becquerel Bq bq
Dosis serap radiasi pengion Abu-abu gr Gy
Dosis efektif radiasi pengion saringan Sv Sv
Aktivitas katalis terguling kucing kat

lengkap Detil Deskripsi sistem SI dituangkan dalam bentuk resmi dalam Brosur SI yang diterbitkan sejak tahun 1970 dan dalam tambahannya; dokumen-dokumen ini dipublikasikan di situs resmi Biro Berat dan Ukuran Internasional. Sejak tahun 1985, dokumen-dokumen ini telah diterbitkan dalam bahasa Inggris dan Perancis, dan selalu diterjemahkan ke dalam sejumlah bahasa dunia, meskipun Bahasa resmi dokumen adalah bahasa Prancis.

Definisi resmi yang tepat dari sistem SI dirumuskan sebagai berikut: “Sistem Satuan Internasional (SI) adalah sistem satuan yang didasarkan pada Sistem Satuan Internasional, bersama dengan nama dan simbol, serta seperangkat awalan dan mereka nama dan simbol, bersama dengan aturan penggunaannya, diadopsi oleh General Conference Weights and Measures (CGPM).

Sistem SI mendefinisikan tujuh satuan dasar besaran fisika dan turunannya, serta awalan untuknya. Singkatan standar untuk penunjukan satuan dan aturan penulisan turunan diatur. Ada tujuh satuan dasar, seperti sebelumnya: kilogram, meter, sekon, ampere, kelvin, mol, candela. Unit dasar berbeda dalam dimensi independen, dan tidak dapat diturunkan dari unit lain.

Adapun satuan turunan, dapat diperoleh berdasarkan satuan dasar, dengan melakukan operasi matematika seperti pembagian atau perkalian. Beberapa unit turunan, seperti "radian", "lumen", "liontin", memiliki nama sendiri.

Sebelum nama unit, Anda dapat menggunakan awalan, seperti milimeter - seperseribu meter, dan satu kilometer - seribu meter. Awalan berarti bahwa satuan harus dibagi atau dikalikan dengan bilangan bulat yang merupakan pangkat sepuluh.

Saya harap ini akan membantu pengguna forum untuk lebih kompeten dan serius mengoperasikan dengan awalan dan kuantitas fisik. Bedakan mili (m) dari mega (M), tulis dengan benar penunjukan besaran listrik, dll.

Sumber informasi utama:

  1. DSTU 3651.0-97 "Metrologi. Satuan besaran fisis. Satuan dasar besaran fisis sistem internasional unit. Ketentuan dasar, nama dan sebutan";
  2. DSTU 3651.1-97 "Metrologi. Satuan besaran fisis. Satuan turunan besaran fisis dari Sistem Satuan Internasional dan satuan nonsistemik. Konsep dasar, nama, dan sebutan";
  3. DSTU 3651.2-97 "Metrologi. Satuan besaran fisis. Konstanta fisis dan bilangan karakteristik. Ketentuan dasar, sebutan, nama, dan nilai".

Satuan dasar Sistem Internasional Satuan SI (SI) adalah:

meter (m) adalah panjang lintasan yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu 1/299 792 458 s;

kilogram (kg) adalah satuan massa, sama dengan massa prototipe kilogram internasional;

detik (s) - waktu yang sama dengan 9 192 631 770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hiperhalus dari keadaan dasar atom cesium-133;

ampere (A) - kekuatan arus yang tidak berubah, yang, ketika melewati dua konduktor paralel dengan panjang tak terhingga dan luas penampang lingkaran yang dapat diabaikan, terletak dalam ruang hampa pada jarak 1 m dari satu sama lain, akan menyebabkan pada setiap bagian konduktor sepanjang 1 m gaya interaksi sebesar 2·10 -7 N;

kelvin (K) - satuan suhu termodinamika yang sama dengan 1/273,16 suhu termodinamika titik tripel air;

candela (cd) - intensitas cahaya dalam arah tertentu dari sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 1012 Hz, intensitas energi cahaya dalam arah ini adalah 1/683 W/sr;

mol (mol) - jumlah zat suatu sistem yang mengandung jumlah molekul (atom, partikel) yang sama dengan jumlah atom dalam karbon-12 dengan berat 0,012 kg.

Satuan turunan dari Sistem Satuan Internasional adalah:

radian (rad) - satuan sudut datar, 1 rad = 1 m / m = 1;

steradian (sr) - satuan sudut padat, 1 sr \u003d 1 m 2 / m 2 \u003d 1;

hertz (Hz) - satuan frekuensi, 1 Hz \u003d 1 s -1;

newton (N) - satuan gaya dan berat, 1 N \u003d 1 kg m / s 2;

pascal (Pa) - satuan tekanan, tegangan (mekanis), 1 Pa \u003d 1 N / m 2;

joule (J) - satuan energi, kerja, jumlah panas, 1 J = 1 N m;

watt (W) - satuan daya, fluks radiasi, 1 W = 1 J / s;

coulomb (C) - satuan muatan listrik, jumlah listrik, 1 C = 1 A s;

volt (V) - satuan potensial listrik, tegangan (listrik), gaya gerak listrik, 1 V = 1 W / A;

farad (F) - unit kapasitansi listrik, 1 F \u003d 1 C / V;

ohm (Ohm) - satuan hambatan listrik, 1 ohm = 1 V / A;

siemens (cm) - satuan konduktivitas listrik, 1 cm \u003d 1 ohm -1;

weber (Wb) - satuan fluks magnet, 1 Wb = 1 V s;

tesla (Tl) - unit induksi magnetik, 1 Tl \u003d 1 Wb / m 2;

henry (H) - satuan induktansi, 1 H = 1 Wb / m;

derajat Celcius (°C) - satuan suhu Celcius, 1 °C = 1 K;

lumen (lm) - satuan fluks bercahaya, 1 lm = 1 cd sr;

lux (lx) - unit penerangan, 1 lx \u003d 1 lm / m 2;

becquerel (Bq) - unit aktivitas (radionuklida), 1 Bq = 1 s -1;

abu-abu (Gy) - satuan dosis serap (radiasi pengion), energi transmisi spesifik, 1 Gy = 1 J / kg;

sievert (Sv) - satuan dosis ekivalen (radiasi pengion), 1 Sv = 1 J / kg

Unit lainnya:

bit (b) - unit informasi terkecil yang mungkin dalam ilmu Komputer. Satu bit kode biner (binary digit). Hanya dapat mengambil dua nilai yang saling eksklusif: ya/tidak, 1/0, hidup/mati, dll.

byte (B) - unit pengukuran jumlah informasi, biasanya sama dengan delapan bit (dalam hal ini, dapat mengambil 256 (2 8) nilai yang berbeda).


Aturan untuk menulis simbol satuan

  • Sebutan unit yang berasal dari nama keluarga ditulis dengan huruf kapital, termasuk dengan awalan SI, misalnya: ampere - A, megapascal - MPa, kilonewton - kN, gigahertz - GHz.
  • Sebutan satuan dicetak dengan huruf biasa, tanda titik sebagai singkatan tidak diletakkan setelah penunjukan.
  • Sebutan ditempatkan di belakang nilai numerik dari besaran melalui spasi, pembungkusan baris tidak diperbolehkan. Pengecualian adalah sebutan berupa tanda di atas garis, tidak didahului spasi. Contoh: 10 m/s, 15°.
  • Jika suatu nilai numerik adalah pecahan yang digaris miring, maka nilai tersebut diapit dalam tanda kurung, misalnya: (1/60) s -1 .
  • Saat menentukan nilai besaran dengan penyimpangan yang membatasi, mereka diapit dalam tanda kurung atau meletakkan penunjukan unit untuk nilai numerik nilai dan di luar deviasi maksimumnya: (100,0 ± 0,1) kg, 50 g ± 1 g.
  • Sebutan unit yang termasuk dalam produk dipisahkan oleh titik pada garis tengah(N m, Pa s), tidak diperbolehkan menggunakan simbol "x" untuk tujuan ini. Dalam teks yang diketik, diperbolehkan untuk tidak menaikkan titik atau memisahkan sebutan dengan spasi, jika tidak dapat menimbulkan kesalahpahaman.
  • Sebagai tanda pembagian dalam notasi, Anda dapat menggunakan garis horizontal atau garis miring (hanya satu). Saat menggunakan garis miring, jika penyebutnya berisi produk dari unit, itu diapit dalam tanda kurung. Benar: W/(m·K), salah: W/m/K, W/m·K.
  • Diperbolehkan untuk menggunakan sebutan unit dalam bentuk produk dari sebutan unit yang dipangkatkan (positif dan negatif): W m -2 K -1, A m 2. Menggunakan kekuatan negatif tidak diperbolehkan menggunakan horizontal atau slash (tanda bagi).
  • Diperbolehkan menggunakan kombinasi karakter khusus dengan penunjukan huruf, misalnya: ° / s (derajat per detik).
  • Dilarang menggabungkan sebutan dan nama lengkap satuan. Salah: km/jam; benar: km/jam.

Awalan untuk beberapa unit

Beberapa unit - unit yang bilangan bulat beberapa kali lebih besar dari unit dasar pengukuran beberapa kuantitas fisik. Sistem Satuan Internasional (SI) merekomendasikan awalan berikut untuk menunjukkan beberapa unit:

beragam Awalan
Rusia
Awalan
internasional
Penamaan
Rusia
Penamaan
internasional
Contoh
10 1 papan suara Deka Ya da dal - dekaliter
10 2 hekto hekto G h ha - hektar
10 3 kilo kilo ke k kN - kilonewton
10 6 mega Mega M M MPa - megapascal
10 9 giga Giga G G GHz - gigahertz
10 12 tera Tera T T TV - teravolt
10 15 peta peta P P Pflop - petaflop
10 18 mantan Exa E E EB - exabyte
10 21 zetta Zetta Z Z Zb - zettabit
10 24 yotta Yotta Dan kamu

Awalan Biner

Dalam pemrograman dan industri terkait komputer, awalan yang sama kilo-, mega-, giga-, tera-, dll., bila diterapkan pada nilai yang merupakan kelipatan pangkat dua (misalnya, byte), dapat berarti kelipatan bukan 1000 , dan 1024=2 10 . Sistem mana yang digunakan harus jelas dari konteksnya (misalnya dalam kaitannya dengan ruang lingkup memori akses acak dan jumlah memori disk, multiplisitas 1024 digunakan, sehubungan dengan saluran komunikasi, multiplisitas 1000 "kilobit per detik").
1 kilobyte = 1024 1 = 2 10 = 1024 byte
1 megabyte = 1024 2 = 2 20 = 1.048.576 byte
1 gigabyte = 1024 3 = 2 30 = 1.073.741.824 byte
1 terabyte = 1024 4 = 2 40 = 1.099.511.627.776 byte
1 petabyte = 1024 5 = 2 50 = 1 125 899 906 842 624 byte
1 exabyte = 1024 6 = 2 60 = 1 152 921 504 606 846 976 byte
1 zettabyte = 1024 7 = 2 70 = 1 180 591 620 717 411 303 424 byte
1 yottabyte = 1024 8 = 2 80 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 byte

PS: untuk awalan biner, menurut edisi terbaru standar ISO, diusulkan untuk menambahkan akhiran "bi" (dari biner), mis. "kibi", "mibi", "gibi" masing-masing sebagai ganti "kilo", "mega", "giga", dll.

Awalan untuk submultiple unit

Sub-kelipatan unit merupakan proporsi (bagian) tertentu dari satuan pengukuran yang ditetapkan dari besaran tertentu. Sistem Satuan Internasional (SI) merekomendasikan awalan berikut untuk submultiple unit:

Dolnost Awalan
Rusia
Awalan
internasional
Penamaan
Rusia
Penamaan
internasional
Contoh
10 -1 memutuskan memutuskan d d dm - desimeter
10 -2 centi centi dengan c cm - sentimeter
10 -3 Mili mili m m ml - mililiter
10 -6 mikro mikro mk (u) mikron - mikrometer, mikron
10 -9 nano nano n n nm - nanometer
10 -12 pico pico P p pF - picofarad
10 -15 femto femto f f fs - femtosekon
10 -18 atto atto sebuah sebuah ac - attosekon
10 -21 zepto zepto h z
10 -24 yokto yocto dan kamu

Aturan untuk menggunakan awalan

  • Awalan harus ditulis bersama dengan nama unit atau, sesuai, dengan penunjukannya.
  • Penggunaan dua atau lebih awalan secara berurutan (misalnya mikromilifarad) tidak diizinkan.
  • Penunjukan kelipatan dan subkelipatan dari unit asli yang dipangkatkan dibentuk dengan menambahkan eksponen yang sesuai ke penunjukan kelipatan atau subkelipatan dari unit asli, dan eksponen berarti menaikkan pangkat kelipatan atau submultiple unit (bersama-sama dengan awalan). Contoh: 1 km 2 \u003d (10 3 m) 2 \u003d 10 6 m 2 (dan bukan 10 3 m 2). Nama-nama unit tersebut dibentuk dengan menambahkan awalan ke nama unit asli: kilometer persegi(bukan satu kilo meter persegi).
  • Jika satuannya merupakan perkalian atau perbandingan satuan, maka awalan, atau sebutannya, biasanya dilampirkan pada nama atau sebutan satuan pertama: kPa·s/m (kilopascal second per meter). Melampirkan awalan ke faktor kedua produk atau penyebut hanya diperbolehkan dalam kasus yang dibenarkan.

Penerapan awalan

Karena fakta bahwa nama satuan massa dalam SI - kilogram - mengandung awalan "kilo", untuk pembentukan satuan massa berganda dan submultiple, submultiple massa - gram (0,001 kg).

Awalan memiliki penggunaan terbatas dengan satuan waktu: beberapa awalan tidak cocok sama sekali (tidak ada yang menggunakan "kilodetik" meskipun tidak dilarang secara resmi), konsol boneka hanya melekat pada detik (milidetik, mikrodetik, dll). Sesuai dengan GOST 8.417-2002, nama dan penunjukan satuan SI berikut tidak boleh digunakan dengan awalan: menit, jam, hari (satuan waktu), derajat, menit, detik (satuan sudut datar), satuan astronomi, dioptri dan satuan atom massa.

Dalam praktiknya, hanya kilo- yang digunakan dengan meter dari beberapa awalan: alih-alih megameter (Mm), gigameter (Gm), dll., mereka menulis "ribuan kilometer", "jutaan kilometer", dll.; bukannya megameter persegi (Mm 2) mereka menulis "jutaan kilometer persegi".

Kapasitansi kapasitor secara tradisional diukur dalam mikrofarad dan picofarad, tetapi tidak dalam milifarad atau nanofarad (mereka menulis 60.000 pF, bukan 60 nF; 2.000 mikrofarad, bukan 2 mF).

Awalan yang sesuai dengan eksponen yang tidak habis dibagi 3 (hekto-, deka-, desi-, centi-) tidak disarankan. Hanya sentimeter (yang merupakan satuan dasar dalam sistem CGS) dan desibel yang banyak digunakan, derajat yang lebih rendah- desimeter, serta satu hektar. Di beberapa negara, anggur diukur dalam dekaliter.