測量單位

不要混淆測量水平.
“度量單位”在這裡重定向。對於其他用途，請參閱度量單位（歧義）.
“重量和措施”在這裡重定向。對於其他用途，請參閱權重和措施（歧義）.
以前的舉重和措施辦公室七姐妹，倫敦
測量單位，Della Ragione Palazzo，帕多瓦

一個測量單位是確定的震級一個數量，由公約或法律定義和採用，被用作標準測量相同的數量。[1]任何其他數量的此類都可以表示為測量單位的倍數。[2]

例如，長度是一個物理數量。這儀表（符號m）是一個長度單位，代表確定的預定長度。例如，當引用“ 10米”（或10 m）時，實際上含義是確定的預定長度的10倍，稱為“米”。

從早期到現在，定義，一致和實際使用測量單位在人類努力中起著至關重要的作用。眾多單位系統過去很普遍。現在有一個全球標準國際單位體系（SI），現代形式公制.

交易中，權重和措施通常是政府監管的主題，以確保公平和透明度。這國際重量和措施（BIPM）的任務是確保全球範圍的衡量標準及其對國際單位體系（SI）的可追溯性。

計量學是在國家和國際公認的衡量單位的發展科學。

在物理和計量學，單位是標準測量需要明確定義有用的物理量。可重複性實驗結果至關重要科學的方法。標准單元系統有助於這一點。單位的科學系統是為了商業目的而開發的重量和措施的概念。[3]

科學，藥物， 和工程通常，比日常生活中使用的測量單位較大和較小。明智地選擇測量單位可以幫助研究人員解決問題（例如，見多方面分析）。

在裡面社會科學，沒有標准單位的測量單位，在精神計量學和聯合測量理論.

歷史

主要文章：測量史

測量單位是標準化數量物理特性，用作表達該特性數量的因素。測量單位是人類發明的最早工具之一。原始社會需要採取許多任務的基本措施：建造適當尺寸和形狀的住所，時裝服裝或易貨食品或原材料。

最早的已知統一測量系統似乎都是在某個時候創建的第四和公元前3千年在古代民族中美索不達米亞，埃及和印度河谷，也許也埃拉姆在波斯也是。

在聖經（利未記19：35-36）。這是誠實並採取公平措施的誡命。

在裡面大憲章1215（偉大的憲章），印章約翰國王，約翰國王在英格蘭的男爵面前放在他面前，在第35條中同意。染色，俄羅斯和豪貝克的布，即在selvage下面有兩個ells ...''

截至21世紀，全世界都使用多個單元系統，例如美國習慣系統，英國習慣系統和國際系統。但是，美國是唯一尚未至少主要轉換為度量系統的工業化國家。制定普遍可接受的單位系統的系統努力可以追溯到1790年，當時法國國民議會指控法國科學院建立這樣的單位系統。該系統是公制系統的先驅，該制度是在法國迅速開發的，但直到1875年17個國家簽署《公制公約條約》時才被普遍接受。該條約簽署後，體重和措施大會（CGPM）已建立。CGPM生產了當前的SI系統，該系統於1954年在第十次權重和措施會議上採用。目前，美國是一個使用SI系統和美國習慣系統的雙重系統社會。[4][5]

單位系統

主要文章：測量系統

在某些數量上使用單個單位的測量單位具有明顯的缺點。例如，在兩個城市和針的長度之間使用相同的單元不切實際。因此，從歷史上看，它們將獨立發展。使大量或小部分更易於閱讀的一種方法是使用單位前綴.

但是，在某個時間點，可能會出現兩個單元關聯的需求，因此需要選擇一個單元作為定義另一個單元，反之亦然。例如，一個英寸可以根據一個大麥龍。測量系統是測量單位的集合和相互關聯的規則。

作為科學進展，需要與不同數量的測量系統（如長度，重量和體積）相關聯。試圖將不同的傳統系統之間的努力揭示了許多不一致之處，並帶來了新單元和系統的發展。

單位系統因國家 /地區而異，一些不同的單位系統是CGS單位系統，FPS單元系統，MKS系統和SI單元系統。在世界上使用的不同單元系統中，最廣泛使用和國際最廣泛的單元是國際單位體系，或單位系統。在此SI單元系統中，有七個SI基礎單元和三個補充單位。基本SI單元是米，千克，第二，開爾文，安培，燭台和痣，三個補充SI單元是Radian，Steradian和Becquerel。全部其他SI單元可以從這些基本單元中得出。[6]

現代用途的測量系統包括公制， 這帝國體系， 和美國習慣單位.

傳統系統

從歷史上看，許多已使用的測量系統在某種程度上是基於人體的維度。結果，措施單位不僅可以因位置到一個人而異。

公制系統

公制系統單位有自從採用原始度量系統以來就發展了在法國1791年。當前的國際標準度量系統是國際單位體系（縮寫為Si）。現代系統的一個重要特徵是標準化。每個單元都有普遍認可的大小。

一個例子指標1860年，當托斯卡納成為現代意大利的一部分時（例如，一個“ Libbra” = 339.54克）

這倆帝國單位和美國習慣單位源自早期英國單位。帝國單位主要用於英聯邦和前者大英帝國。美國習慣單位仍然是用於測量的主要係統美國在科學，醫學，工業的許多部門以及政府和軍事方面，儘管國會於1866年7月28日獲得合法授權的指標措施。[7]走向我們的一些步驟指標已經製作了，尤其是重新定義了基本的美國和帝國單位，以完全從SI單位獲得。自從國際院子和英鎊1959年的協議現在定義為美國和帝國英寸0.0254m，現在已經定義了美國和帝國的Avoirdupois磅0.45359237 公斤.[8]

天然系統

儘管上述單元系統基於任意單位值，但正式為標準，但某些單位值自然出現在科學中。基於這些的單位系統稱為天然單位。與天然單位相似原子單位（au）很方便單位系統用於測量原子物理學.

也有很多不尋常和非標準的單位可能會遇到。這些可能包括太陽質量（2×1030公斤）， 這梅加頓（引爆一百萬噸的能量三位一膽鹼，TNT）和電子伏特.

權重和措施的法律控制

為了減少零售欺詐的發生率，許多國家法規具有可以使用的權重和措施的標准定義（因此”法規措施”），這些由法律官員核實。

與熟悉概念的非正式比較

主要文章：不尋常的測量單位列表

在非正式設置中，可以將數量描述為熟悉實體的倍數，與正式單元系統中的值相比，該數量可以更易於上下文化。例如，出版物可以將外國地區的一個地區描述為讀者本地地區地區的許多倍數。經常使用某些概念的傾向可能會導致單位的寬鬆定義的“系統”。[9][10]

基礎和派生單位

對於大多數數量，一個單元對於傳達該物理量的值是必要的。例如，在不使用某種單元的情況下向某人傳達特定的長度是不可能的，因為如果沒有用於理解給定值的參考，就無法描述長度。

但是並非所有數量都需要自己的單位。使用物理定律，數量單位可以表示為其他數量單位的組合。因此，只需要一小組單元。這些單位被視為基本單位其他單位是派生單位。因此，基本單位是獨立於其他數量的數量的單位，它們是長度，質量，時間，電流，溫度，發光強度和物質量的單位。派生單位是源自基本數量的數量的單位，一些派生單位是速度，工作，加速，能量，壓力等的單位。[6]

不同的單元系統基於一組相關單元在內的不同選擇，包括基本和派生單元。

用測量單位計算

單位作為維度

任何值物理數量表示為與該數量單位的比較。例如，物理量的值z表示為單位的乘積[z]和一個數字因素：

例如，讓是“ 2個燭台”，然後燭台。

乘法符號通常被排除在外，就像在公式的科學符號中排除在變量之間一樣。用來表達數量的公約稱為數量計算。在公式中，單位[z]可以對待，好像是一種特定的物理方面： 看多方面分析有關此治療的更多信息。

僅當單元是相同類型的情況下，才能添加或減去。但是，單位總是可以乘以或分割的喬治·戈諾夫用於解釋。讓是“ 2個燭台”和“ 3名出租車司機”，然後

“ 2個燭台”泰晤士報“ 3班車司機”燭台出租車司機。

應該在單位和標準之間進行區分。一個單元是根據其定義固定的，並且與溫度等物理條件無關。相比之下，標準是對單元的物理實現，並且僅在某些物理條件下才能意識到該單元。例如，一個儀表是一個單元，而金屬棒是標準線。不論溫度如何，一米是相同的長度，但是金屬棒僅在一定溫度下才能長1米。

處理單位時必須使用某些規則：

  • 以代數為代數。只添加類似的術語。當一個單元本身分開時，該部門會產生一個無單位的。當兩個不同的單元被乘或分割時，結果是一個新單元，由單位的組合提到。例如，在SI中，速度單位為每秒米（m/s）。看多方面分析。一個單元可以單獨乘以，創建一個具有指數的單元（例如m2/s2）。簡而言之，單位遵守指數定律。（看凸起）
  • 有些單位具有特殊的名稱，但是這些單位應像它們的等效物一樣對待。例如，一個牛頓（n）等於1 kg·m/s2。因此，數量可能具有多個單位名稱，例如：表面張力可以稱為N/M（每米牛頓）或kg/s2（每秒平方公斤）。

用另一個單位表達物理價值

單位的轉換涉及比較不同標準物理值的比較，即單個物理量或物理量和其他物理量的組合。

從...開始：

更換原始單元在所需單元上的含義，例如如果， 然後：

現在和都是數值，因此只需計算其產品即可。

或者，這在數學上是同一件事，乘以z統一，該產品仍然是z：

例如，您有一個物理價值的表達式z涉及單位每秒英尺（），您想要它的單位英里每小時（）：

  1. 查找將原始單元與所需單元相關的事實：
    1英里= 5280英尺和1小時= 3600秒
  2. 接下來，使用上述方程式構建具有統一值的分數，其中包含單元，以便將其乘以原始物理價值時，將取消原始單元：
  3. 最後，將物理值的原始表達乘以分數，稱為轉換因子，以獲得以不同單位表示的相同物理值。注意：由於有效的轉換因素是無量綱並具有數值的價值一，將任何物理量乘以這樣的轉換因子（即1）不會改變該物理數量。

或作為使用度量系統的一個例子，您在設備中具有燃油經濟性的價值每100公里而且您想要該單位每米的微片：

現實世界的含義

商定單位重要性的一個例子是失敗NASA火星氣候軌道，這是在1999年9月向火星執行任務中意外摧毀的，而不是由於對部隊價值的誤解而進入軌道：不同的計算機程序使用了不同的測量單位（牛頓相對磅力）。浪費了大量的努力，時間和金錢。[11][12]

1999年4月15日，韓國空氣貨物航班6316從上海至漢城由於工作人員混淆了塔（以米）和高度計讀數（以腳為單位）混淆。三名船員和五人在地面上被殺。37人受傷。[13][14]

1983年，波音767（這要歸功於其飛行員的滑翔技巧，並被稱為Gimli滑翔機）由於燃料供應的兩個錯誤加拿大航空第一架使用度量測量的飛機。[15]這次事故是由於同時使用度量和帝國措施以及質量和體積度量的混亂而引起的混亂的結果。

在計劃他在1480年代穿越大西洋的旅程時哥倫布錯誤地認為英里在阿拉伯語估計中提到的56英里大小程度與實際上短的意大利英里相同，為1,480米。因此，他對地球的大小和地球周長的估計約25％。[16]

也可以看看

筆記

  1. ^“計量單位”。國際計量學詞彙 - 基本和一般概念和相關術語（VIM）（PDF）（用英語和法語）（第三版）。計量指南聯合委員會。2008年。第6-7頁。存檔原本的（PDF）2011年6月7日。.
  2. ^“測量單位”.www.ibiblio.org.
  3. ^“ 1.3物理語言：物理量和單位|德州門戶”.www.texasgateway.org.
  4. ^Yunus A.Cengel;Michael A. Boles（2002）。熱力學：工程方法（第八版）。麥格勞山。 p。 996。ISBN 9780073398174.
  5. ^多德，理查德（2012）。在天文學中使用SI單元。劍橋大學出版社。 p。 246。doi：10.1017/CBO9781139019798.ISBN 9780521769174.
  6. ^一個b“測量物理和SI測量單元的測量”.helpyoubetter。 2018年11月15日。檢索8月15日2019.
  7. ^“ 1866年美國公制法”。存檔原本的2014年10月10日。根據2007年8月9日的公法110-69修改
  8. ^“ NIST手冊44附錄B”.國家標準研究所。 2002年原本的2007年2月13日。檢索2月18日2007.
  9. ^沼澤，大衛（2010年5月17日）。“注意您的語言：威爾士，比利時和其他測量單位”.守護者。檢索8月30日2018.
  10. ^“威爾士的大小”.經濟學家。檢索8月30日2018.
  11. ^“單位混合”。美國公制協會。存檔原本的2010年9月23日。
  12. ^“火星氣候軌道不事故調查委員會第一階段報告”（PDF）。 NASA。 1999年11月10日。原本的（PDF）2011年3月16日。
  13. ^“韓國航空6316”（新聞稿）。NTSB.存檔來自2006年10月6日的原件。
  14. ^“韓國空氣事件”。航空安全網。存檔來自2013年7月31日的原始內容。
  15. ^理查德·威特金（Witkin）（1983年7月30日）。“ JET的燃料在度量轉換錯誤後用完了”.紐約時報。檢索8月21日2007.加拿大航空昨天表示，上周其波音767噴氣機在飛行中的燃油用光了，這是由於發現航空公司首款使用度量測量的飛機的燃油供應有兩個錯誤。兩種引擎都失去了力量之後，飛行員製作了現在認為是第一個成功的緊急情況死棒商業噴氣客機的著陸。
  16. ^Nunn＆Edwards 1924，pp。1–2，17–18.

外部鏈接

歷史

合法的

公制信息