Fyzikální jednotka
Jednotky měření poskytují standardy, aby se čísla z našich měření vztahovala ke stejné věci. Měření je proces, který používá čísla k popisu fyzikální veličiny. Můžeme měřit, jak jsou věci velké, jak jsou teplé, jak jsou těžké a mnoho dalších vlastností.
Například metr je standardní jednotkou pro měření délky. Před rokem 1982 byla definována jako vzdálenost mezi dvěma značkami na speciální tyči. Nyní vědci metr definují pomocí rychlosti světla. Řekneme-li, že něco má délku dva metry, znamená to, že je to přesně dvakrát delší než tyč, která se používala k definici metru.
V minulých stoletích se v různých zemích používalo mnoho různých jednotek. Dnes se většina měrných jednotek řadí do jedné ze tří soustav:
Starší dva systémy, britský imperiální systém a úzce související americký celní systém, používají stopu jako délkovou míru, libru jako váhovou míru a sekundu jako časovou míru. Používají i další jednotky. Počet menších jednotek, které tvoří větší jednotky, se v těchto dvou systémech liší: Například v jedné stopě je 12 palců a v jedné libře 16 uncí.
Nejnovější a nejpoužívanější ze tří soustav je metrická soustava neboli soustava SI, která používá 10, 100 nebo 1000 menších jednotek k vytvoření větší jednotky. Například v jednom metru je 100 centimetrů nebo v jednom kilogramu 1000 gramů. Tento systém používá metr pro délku a kilogram pro hmotnost.
Měření času se tímto vzorem neřídí. Druhý je základem měření času a vychází ze sexagesimální soustavy: 60 sekund tvoří jednu minutu a 60 minut jednu hodinu.
Tato kostka pojme jeden litr kapaliny.
Pivní hrnky na Oktoberfestu: Vejde se do nich jeden litr piva
Číslo a měrná jednotka
Vlastnost měřené věci se udává jako počet měrných jednotek. Číslo má smysl pouze tehdy, když je uvedena i měrná jednotka.
Například Eiffelova věž v Paříži ve Francii je vysoká 300 metrů. To znamená, že vzdálenost od vrcholu k dolní části Eiffelovy věže je 300 metrů. Měřenou vlastností Eiffelovy věže je vzdálenost. Měřeným číslem je 300. Z čeho je 300? Jednotkou měření je metr.
Standardy měření
Etalony jsou speciální předměty, které se používají k měření. Příkladem etalonu je metrová tyč. Když něco změříte pomocí metrové tyče, můžete toto měření porovnat s čímkoli jiným, co se také měří pomocí metrové tyče. To usnadňuje měření a porovnávání mezi měřeními.
Ve vědě, medicíně a technice se používají menší měrné jednotky, které umožňují měřit malé věci s menší chybou. Velké věci lze snadno měřit pomocí větších měrných jednotek. Astronomická měření, jako je šířka galaxie, používají světelné roky a parsec.
Při malých měřeních, jako je hmotnost atomu, se používají speciální měrné jednotky.
Soustavy měrných jednotek
Na celém světě se používá mnoho různých norem a jednotek. Některé z nich se v průběhu 19. a 20. století přestaly používat.
Metrický systém
Metrický systém je systém měření používaný ve většině světa. Nazývá se také Mezinárodní soustava jednotek nebo SI.
Jednotky míry v metrické soustavě zahrnují:
- Jednotky délky nebo lineární velikosti jsou založeny na metru. Patří mezi ně kilometr (km), což je 1 000 metrů, centimetr (cm) a milimetr (mm), což je 1/1 000 metru.
- Jednotkou objemu je litr. Používá se k měření množství kapaliny. Mililitr (zkráceně ml) je množství kapaliny, které by zaplnilo krychli o rozměrech 1 cm na každé straně. Jeden litr kapaliny by zaplnil krychli, která má na každé straně 10 cm.
- Jednotkou hmotnosti je kilogram. Kilogram (kg) je hmotnost 1 litru vody (při teplotě 4 °C nebo 39 °F a tlaku 1 013,25 kPa nebo 146,959 psi). 1 gram (g) je hmotnost 1 mililitru vody o teplotě 4 °C (39 °F). Metrická tuna je 1 000 kilogramů nebo milion gramů.
Imperiální jednotky
Imperiální jednotky byly ve Spojeném království definovány v roce 1824. Tyto jednotky vycházely z podobných jednotek, které se používaly před rokem 1824. Imperiální jednotky se používaly v zemích, které byly součástí Britského impéria. Ačkoli mnoho z těchto zemí, včetně Spojeného království, oficiálně přijalo soustavu SI, starší systém jednotek se stále používá.
Americké obvyklé jednotky
Americké obvyklé jednotky jsou oficiální jednotky používané v USA. Jsou podobné britským imperiálním jednotkám a také vycházejí z jednotek používaných ve Spojeném království před získáním americké nezávislosti. Některé jednotky se od britských liší. Například v imperiální pintě je 20 imperiálních tekutých uncí, ale v americké pintě je 16 amerických tekutých uncí. Navíc je americká tekutá unce o něco větší než imperiální tekutá unce. Výsledkem je, že americké pinty a galony jsou menší než imperiální pinty a galony. Ve Spojených státech je metrický systém pro obchod legální od roku 1866, ale ostatní míry, jako je galon, palec a libra, se stále běžně používají.
Císařské a americké měrné jednotky zahrnují:
- 1 stopa = 12 palců
- 1 yard = 3 stopy (množné číslo stopy) = 36 palců
- 1 míle = 1760 yardů = 5280 stop
- Imperiální objem - imperiální tekutá unce (fl oz), imperiální pinta (pt) a imperiální galon (gal).
- 1 imperiální pinta = 20 imperiálních tekutých uncí
- 1 imperiální galon = 8 imperiálních pint
- Americký objem - americká tekutá unce (fl oz), americký šálek (cp), americká pinta (pt), americká kvarta (qt) a americký galon (gal).
- 1 americký šálek = 8 amerických tekutých uncí
- 1 americká pinta = 2 americké šálky = 16 amerických tekutých uncí
- 1 americká kvarta = 2 americké pinty = 4 americké šálky = 32 amerických tekutých uncí
- 1 americký galon = 4 americké kvarty = 8 amerických půllitrů = 16 amerických šálků
- 1 libra = 16 uncí
- 1 kostka = 14 liber
Jednotky pro hmotnost a objem se liší. Ani při měření vody není počet uncí hmotnosti stejný jako počet tekutých uncí.
Převod mezi systémy
Metrická převod do US
- 1 metr = 1,09 yardů = 39,37 palců.
- 1 litr = 33,3 tekutých uncí = 1,76 pinty = 0,26 galonu.
- 1 kilogram = 35,32 uncí = 2,2 liber
převod z americké do metrické
- Délka
- 1 palec = 2,54 cm
- 1 stopa = 30,48 cm
- 1 yard = 0,9144 metru
- 1 míle = 1,609344 km
- Svazek
- 1 tekutá unce = 29,6 mililitrů
- 1 pinta = 473,1 mililitrů
- 1 galon = 3,79 litru
- 1 šálek = 236,55 mililitrů
- Hromadné
- 1 unce = 28,35 gramů
- 1 libra = 0,45359237 kilogramů
Další měrné jednotky
Jednotkou času je sekunda. Minuta (60 sekund) a hodina (60 minut nebo 3600 sekund) jsou větší jednotky. Den je definován jako 24 hodin, ale rotace Země se zpomalila. Tento rozdíl se na konci některých let koriguje pomocí tzv. přestupné sekundy. Standardními jednotkami jsou také týden (7 dní) a měsíc.
Měrná jednotka, která se vztahuje k penězům, se nazývá zúčtovací jednotka. Obvykle se jedná o měnu vydanou danou zemí. Například Spojené státy používají dolary. Každý dolar má hodnotu 100 centů. Spojené království používá libry. Každá libra je 100 pencí. Evropská unie používá euro. Euro má 100 centů.
Jednotky pro elektřinu, magnetismus a záření byly většinou vynalezeny v 19. století, kdy se vědci naučili, jak je měřit. Většina z nich byla původně uvedena v imperiální soustavě, ale dnes je obvyklé používat pro ně metrické soustavy.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to měření?
A: Měření je proces, který používá čísla k popisu fyzikální veličiny. Lze jej použít k měření velikosti, teploty, hmotnosti a dalších vlastností objektu.
Otázka: Jak byl metr definován před rokem 1982?
Odpověď: Před rokem 1982 byl metr definován jako vzdálenost mezi dvěma značkami na speciální kovové tyči.
Otázka: Jaké jsou tři soustavy měrných jednotek?
Odpověď: Tři soustavy měrných jednotek jsou britská imperiální soustava, americká celní soustava a metrická soustava neboli soustava SI.
Otázka: Kolik palců je v jedné stopě?
Odpověď: Jedna stopa má 12 palců.
Otázka: Kolik uncí je v jedné libře?
Odpověď: V jedné libře je 16 uncí.
Otázka: Kolik centimetrů je v jednom metru?
Odpověď: Jeden metr měří 100 centimetrů.
Otázka: Jak se liší měření času od jiných měření?
Odpověď: Měření času se neřídí schématem používaným při jiných měřeních, protože je založeno na sexagesimální soustavě, která říká, že 60 sekund tvoří 1 minutu a 60 minut tvoří 1 hodinu.