測量單位系統
測量單元系統,也稱為單位或測量系統系統,是測量單位的集合,是相互關聯的規則。歷史上,為了科學和商業目的而言,測量系統一直是重要,規範和定義的。使用中的實例包括國際單位或SI (公制制度的現代形式),英國帝國體系和美國習慣系統。
歷史
在上古時,在本地定義了測量系統:根據國王的拇指長度或腳的大小,步幅,手臂的長度,或者也許是水中的水重量,可以獨立定義不同的單元。特定尺寸的小桶,也許本身是用手和指關節定義的。統一的特徵是基於某些標準有一些定義。最終,小組和大步取代了“習慣部門”,以滿足商人和科學家的需求。
對更普遍和一致的系統的偏愛只會隨著國際貿易和科學的增長而逐漸傳播。更改測量系統在短期內具有成本,這通常會導致對這種變化的抵抗。科學家,工程師,企業和政客將轉換為更合理和國際一致的測量系統的重大好處已得到認可和促進,並導致了世界上大多數人採用共識的度量製度。
法國大革命產生了公制系統,這已經遍及世界各地,取代了大多數習慣的度量單位。在大多數係統中,長度(距離),質量和時間是基本數量。
後來的科學發展表明,可以添加電磁量(例如電荷或電流)以擴展基本數量。高斯單元僅具有長度,質量和時間作為基本數量,沒有單獨的電磁尺寸。其他數量(例如功率和速度)源自基本數量:例如,速度為單位時間距離。從歷史上看,廣泛的單元用於相同類型的數量。在不同的情況下,長度以英寸,英尺,碼,羽毛,桿,鏈, furlongs , Miles , Nautical Miles , Stadia ,聯賽的方式測量,其轉換因子不是基於十個功率的轉換因子。
在公制系統和其他最新系統中,用牛頓運動定律等物理公式表示的數量之間的潛在關係用於選擇為每個單位定義的少數基本數量單位可以得出。輔助單元(倍數和雜物)是從這些基礎和派生單元中得出的,並通過乘以十的力量。例如,長度單位為儀表; 1米的距離為1,000毫米,或0.001公里。
當前的練習
在大多數國家 /地區,指標是完整的或幾乎完整的。
但是,美國的習慣部隊在美國和在某種程度上在利比里亞仍然大量使用。緬甸使用傳統的緬甸度量單位,並部分跨度為公制系統。由於與美國的貿易大量貿易,儘管加拿大人轉換為公制,但在加拿大有限的環境中使用了美國單位。
許多其他司法管轄區都有法律規定或允許在某些或所有情況下進行其他測量系統,例如英國(例如,其道路標牌立法僅允許距離顯示帝國單位(英里或碼)的距離標誌 - 或香港。
在美國,公制單位實際上總是在科學中,經常在軍事中,部分在工業中。美國習慣部門主要用於美國家庭。在零售商店,升(美國拼寫為“升”)是一個常用的容量,尤其是在一瓶飲料上,而毫克而不是穀物則用於藥物。
其他一些非SI單元仍在國際使用中,例如航空和航空中的航海連接,以及飛機高度的腳。
公制
自1795年在法國採用第一個定義明確的系統以來,單位的度量系統就已經發展。在這種發展期間,這些系統的使用已在全球範圍內傳播到世界各地,首先是非英語的國家,然後是英語說話的國家。
度量單位的倍數和倍增與十大功能相關,其名稱是由前綴形成的。這種關係與數字的十進制系統兼容,它極大地促進了公制單位的便利性。
在早期公制系統中,有兩個基本單元,即長度的儀表和質量的克。長度和質量的其他單元,以及面積,體積和派生單元(例如密度)的所有單位均來自這兩個基本單元。
MESUS USUELLES (用於習慣測量的法語)是一種測量系統,作為度量系統和傳統測量結果之間的妥協系統。從1812年到1839年在法國使用它。
公制系統已經使用了許多變化。其中包括引力系統,厘米– gram秒系統(CGS)在科學中有用,曾經在蘇聯和米爾群 - 千克二級系統(MKS)中使用的米 - 噸 - 秒系統(MTS)。在某些工程領域,例如計算機輔助設計,也使用了毫米級 - 秒(MMG)。
當前的公制國際標準是國際單位系統( SystèmeInternationald'Inités或SI)。這是一個可以用七個單元表示所有單元的系統。用作SI基礎單元的單元是儀表,千克,第二,安培,開爾文,摩爾和燭台。
帝國和美國習慣部隊
帝國單位和美國習慣單位均來自較早的英語單位。帝國單位主要用於前大英帝國和英聯邦,但在所有這些國家中,它們在很大程度上被公制系統所取代。它們仍用於英國的某些應用,但主要被商業,科學和工業應用中的公制系統所取代。但是,美國習慣部門仍然是美國的主要測量系統。儘管已經邁出了一些指標的步驟(主要是在1960年代末和1970年代初),但由於龐大的工業基礎設施和商業發展,習慣部門具有很強的擱置。
儘管帝國和美國的習慣系統密切相關,但它們之間存在許多差異。自通過國際院子和英鎊協議以來,長度和麵積的單位(英寸,腳,院子,英里等)一直相同;但是,美國和以前的印度保留了較舊的定義,以進行測量目的。例如,這引起了美國的調查腳。質量和重量的Avoirdupois單位的單位大於一磅(lb)。帝國系統使用14磅的石頭,長達112磅的長度和2240磅的長噸。在美國不使用石頭,幾百磅和噸很短:100磅和2000磅。
這些系統最顯著差異的是它們的數量單位。美國液體盎司(FL OZ),約29.6毫升(ML),比帝國液體盎司(約28.4 ml)大一點。但是,由於美國品脫有16個美國品脫,每隻帝國品脫,帝國品脫的大約20%。夸脫,加侖等也是如此。六輛美國加侖少於五個帝國加侖。
Avoirdupois系統是質量和重量的一般系統。除此之外,還有Troy和Apothecaries的系統。特洛伊重量通常用於貴金屬,黑色粉末和寶石。特洛伊盎司是當前使用中系統唯一的單位。它用於貴金屬。儘管Troy盎司大於其同等數量的Avoirdupois,但磅較小。過時的特洛伊磅分為12盎司,而不是每磅16盎司的Avoirdupois系統。傳統上,藥劑師的系統是在藥理學中使用的,但現在已被公制系統所取代。它與特洛伊系統(Troy System)共享相同的磅和盎司,但具有不同的細分。
天然單位
天然單位是按照通用物理常數定義的測量單位,其以某種方式以這些單位表示時,所選物理常數具有一個數值。天然單位之所以如此命名,是因為它們的定義僅依賴於自然的特性,而不是任何人類的結構。根據所使用常數的選擇,可以選擇自然單元的不同系統。
一些示例如下:
- 幾何單位系統在相對論物理學中很有用。在這些系統中,選擇的速度和重力常數屬於選擇的常數。
- 普朗克單元是幾何單元系統,其中降低的普朗克常數包含在定義常數列表中。它僅基於自由空間的屬性,而不是基於任何對像或粒子。
- Stoney單元是一個幾何單元系統,其中包括庫侖常數和基本電荷。
- Hartree原子單元是一種用於原子物理學的單元系統,特別是用於描述電子的性質。已選擇原子單元使用與電子有關的幾個常數:電子質量,基本電荷,庫侖常數和降低的普朗克常數。該系統中的能量單位是Bohr原子中電子的總能量,並稱為Hartree Energy 。長度的單位是Bohr半徑。
非標准單元
在書籍,報紙等中還發現了非標準的測量單元,包括:
區域
- 美式足球場,長100碼(91.4 m)長160英尺(48.8 m)寬。美國公共媒體通常將其用於大型建築物或公園的尺寸。它既用作長度單位(100 YD或91.4 m,不包括目標區域的競爭場的長度)和一個區域單位(57,600平方英尺或5,350 m 2 ),約1.32英畝(0.53公頃)。
- 英國媒體還經常將足球場用於等效目的,儘管足球球場不是固定尺寸的,而是在定義的極限內(100–130 YD或91.4-118.9 m長,長50-100 YD或45.7–91.4 m寬,面積為5,000至13,000平方英尺或4,181至10,870 m 2 )。但是,歐洲歐洲冠軍聯賽球場必須恰好105乘68 m(114.83 x 74.37碼),面積為7,140 m 2 (0.714 ha)或8,539平方英尺(1.764英畝)。例如,“ HSS船隻是鋁製雙體船,大小相當於足球球場的大小。”
- 較大的地區也表示為某些美國國家或英國分區等地區的倍數。
活力
- 一噸TNT等效,它的kiloton,Megaton和Gigaton倍增。通常用於陳述非常有活力的事件的力量,例如爆炸,火山事件以及地震以及小行星的影響。一克TNT作為一個能量單位已被定義為1000熱化學卡路里(1,000 Cal或4,184 J )。
- 原子彈落在廣島上。它的能源產量通常在公共媒體和流行書籍中用作能源單位。 (它的產量約為13千萬,或60噸。)
- 一根炸藥。
貨幣單位
適用於貨幣的測量單位稱為經濟學和會計計量單位。這通常是由一個國家或其部分發行的貨幣;例如,美元和美國(美國)(1美元的1⁄100 ),或歐元和歐元。
ISO 4217是國際標準,描述了三個字母代碼(也稱為貨幣代碼)來定義國際標準化組織(ISO)建立的貨幣名稱。
衡量的歷史系統
在整個歷史上,都使用了許多官方的測量系統。儘管不再官方使用,但其中一些習慣系統偶爾在日常生活中使用,例如在烹飪中。
非洲
亞洲
- 阿拉伯
- 阿甘
- 柬埔寨
- 中國人
- 希伯來語(聖經和塔爾木德)
- 印度教
- 印度尼西亞
- 日本人
- 韓國人
- 阿曼
- 巴基斯坦
- 菲律賓
- 美索不達米亞人
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- 敘利亞人
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- 泰國
- 越南人
- 尼泊爾
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