المحتوى
- قلب النظام المتري - متر
- استخدام البادئات في مقياس النظام المتري
- وحدات المساحة والحجم مشتقة من العداد
- الوحدات الأساسية الست الأخرى
- الوحدات المشتقة الأخرى في النظام المتري
- متري مقابل. نظم قياس اللغة الإنجليزية - لا مسابقة!
إذا كنت تعيش في الولايات المتحدة ، فيمكنك أن تسامح لأن لديك فهمًا أقل وضوحًا للنظام المتري للقياس ، والمعروف أيضًا باسم Système Internationale (SI). الولايات المتحدة هي واحدة من ثلاث دول فقط لا تزال تستخدم النظام الإمبراطوري ، وتمسكها بالوحدات البريطانية هو السبب الوحيد الذي يجعل النظام غير قديم.
النظام المتري ، الذي يمكنك وصفه على أنه مقياس العدادات ، نشأ في فرنسا ، التي تبنته حكومته في عام 1795. على الرغم من أن الأمر استغرق ما يقرب من 200 عام ، إلا أن البريطانيين فعلوا نفس الشيء في النهاية ، تبعهم فعليًا كل بلد آخر ، بما في ذلك أقرب جارين وأهم الشركاء التجاريين للولايات المتحدة وكندا والمكسيك.
من المثير للدهشة أن بعض الوحدات البريطانية المستخدمة حاليًا في الولايات المتحدة ليست حتى الوحدات التي تبنتها الحكومة البريطانية في عام 1824 ، ولكنها الوحدات القديمة التي تجاهلها البريطانيون في ذلك الوقت.
يفضل العلماء والتجار والحكومات النظام المتري لأسباب وجيهة. على سبيل المثال ، يحتوي فقط على سبع وحدات أساسية ، يتم اشتقاق جميع الوحدات الأخرى منها. يستخدم الزيادات 10 بدلاً من 12 ، وتستند الوحدة الأساسية ، العداد ، إلى معيار مادي يمكن التحقق منه في أي مكان.
قلب النظام المتري - متر
كان والد النظام المتري نائبًا للكنيسة عاش في ليون ، فرنسا من عام 1618 إلى عام 1694. وكان غابرييل موتون حاصل على درجة الدكتوراه في علم اللاهوت ، لكنه كان أيضًا عالماً نشطًا وعلماء فلك. تم دعم اقتراحه لنظام القياس على أساس الكسور العشرية من قبل النجوم البارزة مثل الفيزيائي كريستيان هيغنز والعالم الرياضي جوتفريد فيلهلم فون لايبنيز ، وقد درسته الجمعية الملكية. ومع ذلك ، فقد استغرق الأمر مائة عام حتى يتمكن العلماء من تحسين النظام وإقناع حكومة فرنسا بتبنيه.
الوحدة الأساسية التي اقترحها موتون هي milliare، والذي تم تعريفه على أنه ثانية واحدة من خط الطول على سطح الأرض عند خط الاستواء. تم تقسيم هذا بواسطة قسمة 10 إلى وحدات فرعية مثل بيلة البول ، بيلة البول و فيرجعا. على الرغم من أنه لم يتم استخدام أي من هذه الوحدات ، إلا أن العلماء تبنوا فكرة موتونز الأساسية في بناء نظام القياس على معيار جيوفيزيائي.
عندما تبنت الحكومة الفرنسية النظام المتري لأول مرة ، أصبح العداد الوحدة الأساسية. الكلمة تأتي من الكلمة اليونانية METRON، وهو ما يعني "القياس" ، وقد تم تعريفه في الأصل على أنه واحد من عشرة ملايين من المسافة بين خط الاستواء والقطب الشمالي على طول خط طول يمر عبر باريس.
لقد تغير التعريف على مر السنين ، واليوم ، يتم تعريفه على أنه المسافة التي يمر بها الضوء خلال فراغ في 1/299792458 بالضبط. يعتمد هذا التعريف على سرعة الضوء التي تبلغ 299،792،458 مترًا في الثانية.
استخدام البادئات في مقياس النظام المتري
يسجل النظام المتري جميع قياسات الطول بالأمتار أو كسور العدادات أو مضاعفات المتر ، وبالتالي يتجنب الحاجة إلى وحدات متعددة ، مثل البوصات والقدمين والأميال. في نظام SI ، كل زيادة قدرها 1000 والتي تنقل العلامة العشرية لقياس ثلاثة أماكن إلى اليمين أو اليسار ، لها بادئة.بالإضافة إلى ذلك ، هناك بادئات لعشر ومائة ، بالإضافة إلى 10 و 100.
إذا كنت تقيس المسافات بين المدن ، فلن تعبر عنها بالآلاف من الأمتار. يمكنك استخدام كيلومترات. وبالمثل ، لا يتعين على العلماء الذين يقيسون المسافات الذرية التعبير عنها بمليارات الأمتار. يمكنهم استخدام نانومتر. تتضمن قائمة البادئات ما يلي:
تستخدم هذه البادئات في نظام القياس. وهي تنطبق على وحدات الكتلة (غرامات) ، والوقت (بالثواني) ، والتيار الكهربائي (الأمبيرات) ، واللمعان (كانديلا) ، ودرجة الحرارة (الكلفن) وكمية المادة (الشامات).
وحدات المساحة والحجم مشتقة من العداد
عند قياس الطول ، فأنت تقيس في بعد واحد. مد قياساتك إلى بعدين لتحديد المساحة ، وستكون الوحدات متر مربع. إضافة البعد الثالث وكنت قياس حجم في متر مكعب. لا يمكنك القيام بهذا التقدم البسيط عند استخدام الوحدات البريطانية ، لأن النظام البريطاني يحتوي على وحدات مختلفة لجميع الكميات الثلاثة ، وحتى لديه أكثر من وحدة واحدة للطول.
متر مربع تخلخل وحدات مفيدة بشكل خاص لقياس المساحات الصغيرة ، مثل مساحة سطح الخلية الشمسية. بالنسبة للمناطق الصغيرة ، من المعتاد تحويل متر مربع إلى سنتيمترات مربعة. بالنسبة للمساحات الكبيرة ، تعد الكيلومترات المربعة أكثر فائدة. عوامل التحويل هي 1 متر مربع = 104 سنتيمترات مربعة = 10 −6 كيلومتر مربع.
عند قياس الحجم في نظام SI ، يكون اللتر أكثر فائدة من الأمتار المكعبة ، ويعزى ذلك في الغالب إلى أن المتر المكعب أكبر من أن يحمله. يتم تعريف اللتر على أنه 1000 سنتيمتر مكعب (والتي تسمى أيضًا بالملليتر) ، مما يجعله يساوي 0.001 متر مكعب.
الوحدات الأساسية الست الأخرى
إلى جانب العداد ، يحدد النظام المتري ست وحدات أخرى فقط ، وجميع الوحدات الأخرى مشتقة منها. قد يكون للوحدات الأخرى أسماء ، مثل نيوتن (قوة) أو واط (قوة) ، ولكن يمكن دائمًا التعبير عن هذه الوحدات المشتقة من حيث الوحدات الأساسية. الوحدات الأساسية الست هي:
–
هذه هي الوحدة للوقت. كان يعتمد على طول اليوم ، ولكن بعد أن علمنا أن يومًا ما أقل من 24 ساعة ، يلزم تعريف أكثر دقة. يعتمد التعريف الرسمي للثانية الآن على اهتزازات ذرة السيزيوم - 133.
–
وحدة الكتلة في النظام الذي يستخدم مقياس العداد هي الكيلوغرام. لأن هذا هو 1000 غرام ، لا يبدو أنه وحدة أساسية ، ولكن غرام مفيد فقط عند قياس الطول بالسنتيمتر. يسمى النظام الذي يقيس بالأمتار والكيلوغرام والثواني نظام MKS. واحد الذي يقيس بالسنتيمترات ، غرام وثواني هو نظام CGS.
–
على عكس ما قد تتوقعه ، لا يتم قياس درجة الحرارة على مقياس درجة مئوية في نظام SI ، على الرغم من أن الدول التي تستخدم النظام المتري تميل إلى قياس درجة الحرارة في درجة مئوية. يفعلون ذلك لأن التحويل بسيط للغاية. تكون الدرجات بنفس الحجم ، ودرجة حرارة 0 درجة مئوية تقابل 273.15 كيلفن. لتحويل Celsius إلى كيلفن ، فقط أضف 273.15.
–
تحدد وحدة التيار الكهربائي مقدار الشحن الكهربائي الذي يمر بنقطة في الموصل في ثانية واحدة. يعرف بأنه كولوم واحد ، وهو 6.241 × 1018 الإلكترونات ، في الثانية الواحدة.
- هذا مقياس لعدد الذرات في عينة من أي مادة معينة. واحد الخلد هو عدد الذرات في 12 غرام (0.012 كجم) من عينة من الكربون 12.
–
يعود تاريخ هذه الوحدة إلى الأيام التي قدمت فيها الشموع الإضاءة الاصطناعية الوحيدة. كانت كمية الإضاءة المقدمة في أحد الإكاديميات بشمعة واحدة ، لكن التعريف الحديث أكثر تعقيدًا بعض الشيء. تم تعريف شمعة واحدة على أنها الشدة المضيئة لمصدر معين ينبعث منها ضوء أحادي اللون بتردد 5.4 × 1014 هيرتز وبكثافة مشرقة تبلغ 1/683 واط لكل سترادي. الإستيرادي هو مقطع عرضي دائري من كرة لها مساحة تساوي مربع نصف قطر الكرة.
الوحدات المشتقة الأخرى في النظام المتري
يحتوي النظام المتري على 22 وحدة محددة مستمدة من الوحدات الأساسية السبعة. يتم تسمية معظم هؤلاء ، وليس جميعهم ، على اسم علماء بارزين قدموا مساهمات كبيرة في المجال الذي ترتبط فيه الوحدات. على سبيل المثال ، تم تسمية وحدة القوة باسم السير إسحاق نيوتن ، الذي وضع الأساس للميكانيكيين ، ودراسة الجثث أثناء الراحة والحركة. مثال آخر هو وحدة السعة الكهربائية ، فاراد ، التي سميت باسم ميشيل فاراداي ، رائدة في دراسة الكهرومغناطيسية.
الوحدات المشتقة هي كما يلي:
− 273.15 تدفق مضيئة التجويف (م) م2م −2cd = cd الإضاءة (lx) لوكس (lx) م2م −4cd = م −2القرص المضغوط النشاط المشع بيكريل (بكريل) س −1 جرعة ممتصة رمادي (Gy) م2س −2 الجرعة المكافئة سيفرت (Sv) م2س −2 النشاط التحفيزي كاتال (كات) س −1 مول زاوية الطائرة راديان (راد) م م −1 = 1 زاوية صلبة ستراديان (sr) م2م −2 = 1
متري مقابل. نظم قياس اللغة الإنجليزية - لا مسابقة!
بالمقارنة مع نظام اللغة الإنجليزية ، وهو عبارة عن مجموعة من الوحدات التي تم إنشاؤها في السوق الإنجليزية ، فإن النظام المتري أنيق ودقيق ويستند إلى معايير مادية عالمية.
من الغموض سبب استمرار استخدام النظام الإنجليزي في الولايات المتحدة ، خاصة وأن الكونغرس أقر قانون التحويل المتري في عام 1975 لتنسيق الاستخدام المتزايد للنظام المتري في ذلك البلد. تم إنشاء مجلس متري ، وكانت هناك حاجة للوكالات الحكومية لاستخدام النظام المتري. المشكلة هي أن التحويل كان طوعياً لعامة الناس ، وأن معظم الناس تجاهلوا مجلس الإدارة ، والذي تم حله عام 1982.
قد يقول المرء أن السبب الوحيد لاستمرار استخدام نظام اللغة الإنجليزية في الولايات المتحدة هو قوة العادة. من البديهي أن العادات القديمة تموت بشدة ، ولكن بالنظر إلى أناقة النظام المتري وحقيقة أن العالم بأسره يستخدمه الآن ، فمن غير المرجح أن يواصل أي شخص يستخدم نظام اللغة الإنجليزية القيام بذلك لفترة أطول.
قد يبدو التغيير مثبطًا للهمم ، لكن النظام المتري صممه العلماء ليكون سهل الاستخدام ، وهذه فائدة تفوق الالتزام العنيد بالتقاليد.