Utforska historien och grundläggande koncept för mätenheter, inklusive det Internationella enhetssystemet (SI), det imperiella systemet och det amerikanska måttsystemet. Förstå varför enhetskonvertering är viktig.
Tidigare var enhetssystem ofta lokalt definierade och mycket godtyckliga. Till exempel kunde längden på en 'fot' variera avsevärt beroende på storleken på en lokal linjales fot, vilket ledde till utbredda inkonsekvenser. Medan lokala enheter var praktiska under tider med begränsad resande, underströk globaliseringens framväxt och tillväxten av internationell handel och vetenskap det akuta behovet av universella standarder.
Standardiserade enheter underlättar tydlig kommunikation och förhindrar förvirring mellan olika kulturer och länder. Det Internationella systemet för enheter (SI) utvecklades just för detta syfte. Trots ansträngningar för global implementering finns det dock flera andra enhetssystem, framför allt United States customary units och det imperiella systemet, som fortfarande är i vanlig användning. Detta gör det nödvändigt att kunna konvertera mellan dessa olika system.
Vad är en mätenhet?
En mätenhet är en definierad storlek av en fysisk kvantitet som fungerar som en standardreferens. Alla kvantiteter av samma slag kan sedan uttryckas som multiplar av denna standardenhet. Detta möjliggör konsekventa och reproducerbara mätningar.
Det Internationella systemet för enheter (SI)
Det Internationella systemet för enheter (SI), hämtat från det franska Système International d'Unités, är den moderna formen av det metriska systemet och det mest utbredda mätsystemet globalt. Det är utformat som ett koherent och rationellt system, byggt på exakt definierade invarianta naturkonstanter, såsom ljusets hastighet.
SI är ett utvecklande system, ständigt förfinat i takt med att vetenskaplig förståelse och mätprecision förbättras. Det består av sju grundläggande enheter från vilka alla andra enheter härleds, och använder ett omfattande system av prefix för att beteckna decimala multiplar eller submultiplar.
SI Grundenheter
Meter (m)
- Längdenhet: Kilogram (kg)
- Massenhet: Sekund (s)
- Tidenhet: Ampere (A)
- Elektrisk ström: Kelvin (K)
- Termodynamisk temperatur: Mol (mol)
- Enhet för substansmängd: Candela (cd)
- Ljusstyrka: Metriska prefix (vanligt använda)
SI använder prefix för att hantera skalan av mätningar, vilket möjliggör tydlig uttryckning av mycket stora eller mycket små kvantiteter.
Text
| Symbol | Faktor | Potens | exa |
|---|---|---|---|
| peta | E | 1,000,000,000,000,000,000 | 1018 |
| tera | P | 1,000,000,000,000,000 | 1015 |
| giga | T | 1,000,000,000,000 | 1012 |
| mega | G | 1,000,000,000 | 109 |
| kilo | M | 1,000,000 | 106 |
| hecto | k | 1,000 | 103 |
| deca | h | 100 | 102 |
| ingen | da | 10 | 101 |
| (deci) | (deci) | 1 | 100 |
| centi | d | 0.1 | 10-1 |
| milli | c | 0.01 | 10-2 |
| mikro | m | 0.001 | 10-3 |
| micro | μ | 0.000001 | 10-6 |
| nano | n | 0.000000001 | 10-9 |
| piko | p | 0.000000000001 | 10-12 |
| femto | f | 0.000000000000001 | 10-15 |
| atto | a | 0.000000000000000001 | 10-18 |
SI-avledda enheter
Förutom grundenheterna inkluderar SI 22 avledda enheter. Dessa enheter bildas genom att kombinera SI-grundenheter och kan vara dimensionslösa eller uttryckas som en produkt av en eller flera grundläggande enheter. Några vanliga exempel är:
- Radie (rad): Enhet för vinkel
- Newton (N): Enhet för kraft eller vikt
- Watt (W): Enhet för effekt
- Volt (V): Enhet för spänning, elektrisk potentialskillnad
- Celsius (°C): Enhet för temperatur (på en avledningsskala)
Icke-SI-enheter som godkänns för användning med SI
Vissa icke-SI-enheter är allmänt använda och accepterade för användning tillsammans med SI-enheter på grund av deras praktiska betydelse eller historiska förekomst. Några vanliga exempel är:
- Tid: minut (min), timme (h), dag (d)
- Temperatur: grad (°C) - specifika intervall på en icke-SI-skala
- Volym: liter (L)
- Tryck: bar (bar), millimeter kvicksilver (mmHg)
Historik om antagandet av SI
Resan mot ett universellt metriskt system började i Frankrike 1791, till stor del drivs av Franska vetenskapsakademin. Det metriska systemet lanserades officiellt i Frankrike 1799 och spreds över hela Europa under 1800-talet. Fram till 1970-talet var SI-baserad metrisering i stort sett fullständig i de flesta länder globalt, med några anmärkningsvärda undantag inklusive USA, Storbritannien, Liberia och Myanmar.
USA och metrisering
- 1866: Det metriska systemet legaliserades för användning i USA, även om det inte var allmänt antaget.
- 1975: Lagstiftningen om metrisk omvandling antogs, vilket gjorde det metriska systemet till "det föredragna systemet för vikter och mått för handel och affärer i USA."
- 1992: En ändring av Fair Packaging and Labeling Act krävde att livsmedelsmärkning skulle innehålla både metriska och amerikanska måttenheter.
- 2010: Ändringen från 1992 reviderades, vilket tillät tillverkare att frivilligt använda endast metriska enheter för märkning.
- 2012: Ett svar från Vita huset på en petition om obligatorisk metrisering indikerade ingen federal avsikt att tvinga fram dess nationella användning, med betoning på individens val och att amerikanska måttenheter är definierade inom det metriska systemet.
Storbritannien och metrisering
- 1862: Förberedelser för metrisk omvandling påbörjades, och metriska enheter blev lagligt användbara.
- 1965: Regeringen lade fram en 10-årsplan för fullständig metrisering, avsedd att vara frivillig med viss subventionering.
- 1969: The Metrication Board inrättades för att främja och samordna övergången.
- 1980: The Metrication Board avskaffades efter en regeringsskifte, och obligatorisk metrisering drevs inte.
- 1989: Storbritannien valde att inte delta i den europeiska direktiven för måttenheter, och valde återigen att inte göra metriskt bruk obligatoriskt.
- 1995: Storbritannien fullföljde sin officiella delvisa övergång, även om undantag som försäljning av fatöl, vägskyltar och hastighetsmätare fortfarande huvudsakligen använder imperiella enheter.
- Post-Brexit: Det har funnits viss rörelse bland återförsäljare för att återgå till imperiala enheter.
Andra vanliga enhetssystem
Medan SI dominerar, innebär historiska och kulturella faktorer att andra system fortfarande är i betydande användning. Våra verktyg underlättar konvertering för att överbrygga dessa mätningsskillnader.
Amerikanska måttenheter (USCS)
Det amerikanska måttsystemet används främst för kommersiella, sociala och personliga tillämpningar i USA, medan SI används i vetenskapliga, medicinska, industriella, statliga och militära sammanhang. USCS härstammar från tidigare engelska enheter men skiljde sig avsevärt från det imperiala systemet efter att detta skapades 1824.
Historia om USCS
- 1824: Skapandet av det imperiala systemet i Storbritannien markerade en formell splittring från de enhetssystem som användes i USA, vilket ledde till skillnader trots gemensamma ursprung.
- 1893: Mendenhall-ordern omdefinierade officiellt de flesta amerikanska måttenheter i termer av meter och kilogram, och kopplade dem till SI-definitioner.
- 1959: Det internationella yard- och pundavtalet förfinade ytterligare definitionerna av amerikanska måttenheter baserade på metriska enheter.
Vanliga USCS-enheter
| Kategori | Enhet | Faktor | Ungefärlig SI- motsvarighet |
|---|---|---|---|
| Längd | tum | in | 0.0254 meters |
| fot | ft | 0.3048 meters | |
| yard | yd | 0.9144 meters | |
| mil | mi | 1609.344 meters | |
| Yta | acres | 4046.873 m2 | |
| Allmän volym | kubikinch | in3 | 0.0000164 m3 |
| kubikfot | ft3 | 0.0283 m3 | |
| kubikyard | yd3 | 0.765 m3 | |
| Flytande volym | tesked | tsp | 4.929 milliliters |
| matsked | tbsp | 14.787 milliliters | |
| fluid ounce | fl oz | 29.574 milliliters | |
| mugg | cp | 236.588 milliliters | |
| pint | pt | 473.176 milliliters | |
| gallon | gal | 3785.41 milliliters | |
| Torr volym | torr pint | 550.610 milliliters | |
| torr quart | 1,101.221 milliliters | ||
| torr gallon | 4,404.884 milliliters | ||
| Vikt/Massa | uns | oz | 28.350 grams |
| pund | lb | 453.592 grams | |
| kort ton | ton | 907.185 kilograms | |
| lång ton | long ton | 1,016.047 kilograms | |
| Temperatur | grader Fahrenheit | °F | (vetenskaplig användning av °C och K) |
Imperiala systemet
Det imperiala systemet, även känt som brittiska imperiet, definierades formellt 1824 och efterträdde de äldre engelska enheterna. Även om Storbritannien delvis har övergått till SI, är imperiala enheter fortfarande vanliga i vardagen, och systemet används även i Kanada och vissa tidigare brittiska kolonier.
Trots att det delar många enhetsnamn med amerikanska måttsystem är det viktigt att notera att de faktiska värdena för vissa enheter, särskilt volymer, kan skilja sig åt (t.ex. är en imperial gallon större än en amerikansk gallon). Till skillnad från USCS har det imperiala systemet vanligtvis inte separata torra eller flytande volymer.
Historia om det imperiala systemet
- 1818: Diskussioner om att anta det metriska systemet började i det brittiska parlamentet.
- 1824: Vikten- och måttlagen etablerade det imperiella systemet, vilket tillät äldre engelska enheter att användas om deras imperiella motsvarigheter var märkta.
- 1965: Den brittiska regeringen gick officiellt med på en policy som stödjer frivillig metrisk omvandling.
- 1969: Metrikkommittén grundades för att samordna övergången, även om den senare avskaffades 1980.
- 1989: Storbritannien valde återigen att inte göra det metriska systemet obligatoriskt genom att undvika Europeiska enhetsdirektivet.
- 1995: Storbritannien fullföljde sin officiella delvisa övergång till det metriska systemet, med vissa undantag för traditionella användningar (t.ex. fatöl, vägskyltar).
Vanliga imperiella enheter
| Kategori | Enhet | Faktor | Ungefärlig SI- motsvarighet |
|---|---|---|---|
| Längd | tum | in | 0.0254 meters |
| fot | ft | 0.3048 meters | |
| yard | yd | 0.9144 meters | |
| kedja | ch | 20.1168 meters | |
| furlong | fur | 201.168 meters | |
| mil | mi | 1,609.344 meters | |
| länga | lea | 4,828.032 meters (3 miles) | |
| Yta | perch | 25.293 m2 | |
| rood | 1011.714 m2 | ||
| acres | 4046.856 m2 | ||
| Volym | fluid ounce | fl oz | 28.413 milliliters |
| pint | gi | 142.065 milliliters | |
| pint | pt | 568.261 milliliters | |
| quart | qt | 1,136.523 milliliters | |
| gallon | gal | 4,546.09 milliliters | |
| Vikt/Massa | uns | oz | 28.350 grams |
| pund | lb | 453.592 grams | |
| sten | st | 6.350 kilograms | |
| Imperial ton | t | 1,016.047 kilograms |
Varför är enhetsomvandling nödvändig?
Den fortsatta samexistensen av olika enhetssystem globalt understryker det oumbärliga behovet av enhetsomvandling. Det är avgörande för:
- Global kommunikation och samarbete: Möjliggör sömlös utbyte av information och data inom vetenskaplig forskning, ingenjörsprojekt och internationell handel, oavsett lokala mätenheter.
- Säkerställa noggrannhet och säkerhet: Förebygga kostsamma fel, misstag och potentiella faror inom kritiska områden som tillverkning, byggnation, flyg och hälsovård.
- Främja internationell handel: Standardisera produktspecifikationer och kvantiteter över gränser, effektivisera import/export-processer.
- Öka vardagspraktiskheten: Hjälpa individer att förstå recept, resetider, produktstorlekar och andra mätningar när de stöter på olika system i vardagen.
Genom att tillhandahålla tillgängliga verktyg för noggrann enhetsomvandling syftar denna resurs till att förenkla dessa utmaningar, göra olika mätdata användbara och universellt förståeliga.