international system of units (si)

Kunskap

2022

Vi förklarar vad International System of Units är, hur det skapades och vad det är till för. Också dess grundläggande och härledda enheter.

Det internationella enhetssystemet är det mest använda i hela världen.

Vad är det internationella enhetssystemet?

Det är känt som International System of Units (förkortat SI) till systemet av mätenheter som används praktiskt taget över hela världen. Det används i konstruktionen av de mest talrika instrumenten mått för både specialiserad och daglig konsumtion.

Ett system av enheter är ett vetenskapligt mönster som gör att saker kan relateras utifrån en uppsättning imaginära enheter. Det vill säga, det är en systemet för att kunna registrera verklighet: väga, till storlek, tid, etc., baserat på en uppsättning enheter som alltid är lika med dem själva och som kan tillämpas var som helst i världen med lika värde.

Det internationella enhetssystemet är det mest accepterade av alla mätsystem (även om det inte är det enda, eftersom de i vissa länder fortfarande använder det anglosaxiska systemet) och det enda som för närvarande tenderar mot en viss universalisering.

Då och då revideras och förfinas SI för att säkerställa att det är det bästa tillgängliga systemet av enheter, eller för att anpassa det till nya vetenskapliga upptäckter. Faktum är att 2018 röstades om omdefinieringen av fyra av dess grundläggande enheter i Versailles, Frankrike för att justera dem till konstanta grundläggande parametrar i natur.

Det internationella enhetssystemets historia

SI skapades 1960, under den 11:e allmänna konferensen om vikter och mått, grundad 1875 för att fatta beslut jämfört med det som då var det franska metriska systemet. Detta är det organ som för närvarande ansvarar för granskningen av det internationella måttsystemet och är baserat på det internationella kontoret för vikter och mått i Paris.

I sitt skapande tog SI endast sex grundläggande enheter i beaktande, till vilka andra senare lades till, såsom mol 1971. Dess villkor harmoniserades mellan 2006 och 2009 i samarbete med organisationerna ISO (International Organization for Standardization) och CEI (International Electrotechnical Commission), med ursprung i ISO / IEC 80000-standarden.

Vad är SI till för?

SI, mycket enkelt uttryckt, är systemet som låter oss mäta. Eller ännu bättre, den som försäkrar oss om att våra mätningar, gjorda här eller i någon annan område av världen, är alltid likvärdiga och betyder samma sak.

Det vill säga: hur vet man att en meter avstånd i själva verket är en meter? Hur vet du att en meter här är exakt samma som en meter i Kina, Grönland eller Sydafrika? Tja, det är precis vad detta system sysslar med.

Av denna anledning fastställer den de nödvändiga riktlinjerna så att, minst sagt, ett kilogram alltid är ett kilogram, oavsett platsen eller till och med typen av instrument som används för att mäta det.

SI basenheter

Varje enhet låter en annan fysisk storhet mätas.

SI består av en uppsättning av sju grundläggande enheter, var och en kopplad till några av de huvudsakliga fysiska storheterna, och som är:

  • Mätare (m). Grundenheten för längd, vetenskapligt definierad som den väg som färdas av ljus i vakuum i ett tidsintervall på 1 / 299 792 458 sekunder.
  • Kilogram (kg). Grundenheten för massavetenskapligt definierad från en kilogram prototyp som består av en legering 90 % platina och 10 % iridium, cylindrisk form, 39 millimeter hög, 39 millimeter i diameter och en densitet cirka 21 500 kg/m3. Men i nyare versioner föreslås det att omdefiniera kilogram från ett värde relaterat till Plancks konstant (h).
  • Andra (s). Grundenheten för väder, vetenskapligt definierad som varaktigheten av 9 192 631 770 perioder av strålning som motsvarar övergången mellan de två hyperfina nivåerna av grundtillståndet för en atom av cesium-133.
  • Ampere (A). Den grundläggande enheten för elektrisk ström, som hyllar den franske fysikern André-Marie Ampère (1775-1836), och vetenskapligt definierad som intensiteten av en konstant ström som, upprätthållen i två parallella rätlinjiga ledare av oändlig längd, försumbar cirkulär sektion och belägen en meter från en av den andra i ett vakuum, producera en kraft mellan dem lika med 2 x 10-7 Newton per meter längd. Det har nyligen föreslagits att ändra dess definition med hänsyn till något värde av den grundläggande elektriska laddningen (och).
  • Kelvin (K). Den grundläggande enheten för temperatur och den termodynamik, som hyllar sin skapare, den brittiske fysikern William Thomson (1824-1907), även känd som Lord Kelvin. Det definieras som bråkdelen 1 / 273,16 av temperaturen som vatten har vid sin trippelpunkt (det vill säga där dess tre tillstånd samexisterar i harmoni: fast, flytande och gasformig). Det har nyligen föreslagits att omdefiniera Kelvin med hänsyn till ett värde på Boltzmanns konstant (k).
  • Mol (mol). Grundenheten för att mäta mängden av ett ämne inom en blandning eller upplösning, vetenskapligt definierad som mängden av ämne av ett system som innehåller lika många elementära enheter som det finns atomer i 0,012 kg kol-12. Så när denna enhet används måste den specificeras om vi talar om atomer, molekyler, joner, elektroner, etc. Det har nyligen föreslagits att omdefiniera denna enhet med hjälp av något värde av Avogadros konstant (NTILL).
  • Candela (cd). Detta är den grundläggande enheten för ljusstyrka, vetenskapligt definierad som den som besittes, i en given riktning, av en källa som avger monokromatisk strålning på 540 x 1012 Hertz. frekvens, och vars energiintensitet i den riktningen är 1/683 watt per steradian.

SI-härledda enheter

Som namnet indikerar härleds enheterna som härrör från SI från de grundläggande enheterna, genom kombinationer och relationer mellan dem, för att uttrycka fysiska storheter matematiskt.

Vi bör inte blanda ihop dessa enheter med multiplar och submultiplar av de grundläggande enheterna, såsom kilometer eller nanometer (multipel respektive submultiplar av mätaren).

De härledda enheterna är många, men vi kan citera de viktigaste nedan:

  • Kubikmeter (m3). Härledd enhet konstruerad för att mäta volym av ett ämne.
  • Kilogram per kubikmeter (kg / m3). Härledd enhet konstruerad för att mäta densitet av en kropp.
  • Newton (N). Hylla fadern till fysisk modern, brittisk Isaac Newton (1643-1727), är den härledda enheten konstruerad för att mäta tvinga, och uttryckt som kilogram per meter per sekund i kvadrat (kg.m / s2), från Newtons egen ekvation för beräkning av kraften.
  • Joule / Joule (J). Den har fått sitt namn från den engelske fysikern James Prescott Joule (1818-1889), och är den SI-härledda enheten som används för att mäta Energi, den jobb eller den värme. Det kan definieras som mängden arbete som krävs för att flytta en laddning på en coulomb genom en spänning på en volt (volt per coulomb, VC), eller som mängden arbete som krävs för att producera en watt effekt under en sekund (watt per sekund , Ws).

Det finns många andra härledda enheter, de flesta med speciella namn som hyllar sina skapare eller till ledande forskare om det fenomen som enheten tjänar till att beskriva.

Fördelar och begränsningar med SI

SI låter oss veta att en enhet är lika värd i hela världen.

Traditionellt var SI:s svaga punkter dess enheter för massa (kg) och kraft (N), som konstruerades godtyckligt. Men inför moderna uppdateringar och justeringar som de som beskrivs ovan, innebär detta inte längre någon större nackdel.

Tvärtom, den största fördelen med SI är att dess basenheter definieras utifrån naturfenomen konstanter, som kan replikeras vid behov. På så sätt skulle man kunna kalibrera vilken typ av instrument som helst, utgående från den vetenskapligt reproducerbara grundenheten.

Sammanfattningsvis är det ett sammanhängande system, internationellt reglerat och ständigt omkalibrerat för att garantera dess effektivitet.

!-- GDPR -->