Ada dan masih banyak sistem pengukuran yang berbeda di dunia. Mereka berfungsi untuk memungkinkan orang untuk bertukar berbagai informasi, misalnya, ketika melakukan transaksi, meresepkan obat atau mengembangkan pedoman penggunaan teknologi. Untuk menghindari kebingungan, Sistem Internasional untuk Pengukuran Besaran Fisika dikembangkan.
Apa yang dimaksud dengan sistem pengukuran besaran fisis?
Konsep seperti sistem satuan besaran fisis, atau hanya sistem SI, sering dapat ditemukan tidak hanya dalam pelajaran fisika dan kimia sekolah, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari. Di dunia modern, orang lebih dari sebelumnya membutuhkan informasi tertentu - misalnya, waktu, berat, volume - untuk diungkapkan dengan cara yang paling objektif dan terstruktur. Untuk itulah sistem pengukuran terpadu dibuat - satu set unit pengukuran yang diterima secara resmi yang direkomendasikan untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari danilmu pengetahuan.
Sistem pengukuran apa yang ada sebelum munculnya sistem SI
Tentu saja, kebutuhan akan tindakan selalu ada dalam diri seseorang, namun, sebagai aturan, tindakan ini tidak resmi, mereka ditentukan melalui bahan improvisasi. Ini berarti bahwa mereka tidak memiliki standar dan dapat berbeda dari kasus ke kasus.
Contoh nyata adalah sistem ukuran panjang yang diadopsi di Rusia. Rentang, siku, arshin, sazhen - semua unit ini awalnya diikat ke bagian tubuh - telapak tangan, lengan bawah, jarak antara lengan yang terentang. Tentu saja, hasil pengukuran akhir menjadi tidak akurat. Selanjutnya, negara melakukan upaya untuk membakukan sistem pengukuran ini, tetapi masih belum sempurna.
Negara lain memiliki sistem sendiri untuk mengukur besaran fisis. Misalnya, di Eropa, sistem ukuran bahasa Inggris adalah umum - kaki, inci, mil, dll.
Mengapa kita membutuhkan sistem SI?
Pada abad XVIII-XIX, proses globalisasi menjadi aktif. Semakin banyak negara mulai menjalin kontak internasional. Selain itu, revolusi ilmiah dan teknologi telah mencapai puncaknya. Para ilmuwan di seluruh dunia tidak dapat secara efektif membagikan hasil penelitian ilmiah mereka karena fakta bahwa mereka menggunakan sistem yang berbeda untuk mengukur besaran fisika. Sebagian besar karena pelanggaran ikatan dalam komunitas ilmiah dunia, banyak hukum fisika dan kimia "ditemukan" beberapa kali oleh ilmuwan yang berbeda, yang sangat menghambat perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Dengan demikian, diperlukan sistem terpadu untuk mengukur satuan fisik, yang tidak hanya memungkinkan para ilmuwan di seluruh dunia untuk membandingkan hasil kerja mereka, tetapi juga mengoptimalkan proses perdagangan dunia.
Sejarah Sistem Pengukuran Internasional
Untuk menyusun besaran fisis dan mengukur besaran fisis, diperlukan sistem satuan, yang sama untuk seluruh komunitas dunia. Namun, untuk membuat sistem seperti itu yang akan memenuhi semua persyaratan dan menjadi yang paling objektif adalah tugas yang sangat sulit. Dasar dari sistem SI masa depan adalah sistem metrik, yang menyebar luas pada abad ke-18 setelah Revolusi Prancis.
Titik awal dari mana pengembangan dan peningkatan Sistem Internasional untuk mengukur besaran fisik dimulai dapat dianggap 22 Juni 1799. Pada hari inilah standar pertama disetujui - meter dan kilogram. Mereka terbuat dari platinum.
Meskipun demikian, Sistem Satuan Internasional secara resmi diadopsi hanya pada tahun 1960 pada Konferensi Umum Pertama tentang Berat dan Ukuran. Ini termasuk 6 unit dasar pengukuran besaran fisika: sekon (waktu), meter (panjang), kilogram (massa), kelvin (suhu termodinamika), ampere (arus), candela (intensitas cahaya).
Pada tahun 1964, nilai ketujuh ditambahkan ke mereka - mol, yang mengukur jumlah zat dalam kimia.
Selain itu, ada jugasatuan turunan yang dapat dinyatakan dalam satuan dasar menggunakan operasi aljabar sederhana.
Satuan SI Dasar
Karena satuan dasar sistem besaran fisis harus seobjektif mungkin dan tidak bergantung pada kondisi luar seperti tekanan, suhu, jarak dari ekuator dan lain-lain, maka rumusan definisi dan standarnya harus diperlakukan secara mendasar.
Mari kita perhatikan masing-masing satuan dasar sistem pengukuran besaran fisis secara lebih rinci.
Kedua. Satuan waktu. Ini adalah besaran yang relatif mudah untuk diungkapkan, karena berhubungan langsung dengan periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari. Sedetik adalah 1/31536000 setahun. Namun, ada cara yang lebih kompleks untuk mengukur sekon standar, yang terkait dengan periode radiasi atom cesium. Metode ini meminimalkan kesalahan yang diperlukan oleh tingkat perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini
Meter. Satuan ukuran untuk panjang dan jarak. Pada berbagai waktu, upaya dilakukan untuk menyatakan meter sebagai bagian dari ekuator atau dengan bantuan pendulum matematika, tetapi semua metode ini tidak cukup akurat, sehingga nilai akhir dapat bervariasi dalam milimeter. Kesalahan seperti itu sangat penting, jadi untuk waktu yang lama para ilmuwan telah mencari cara yang lebih akurat untuk menentukan standar meteran. Saat ini, satu meter adalah panjang lintasan yang ditempuh cahaya dalam (1/299.792.458) detik
Kilogram. Satuan massa. Sampai saat ini, kilogram adalah satu-satunya kuantitas yang ditentukan melalui standar nyata, yangdisimpan di kantor pusat Biro Berat dan Ukuran Internasional. Seiring waktu, standar sedikit berubah massanya karena proses korosi, serta akumulasi debu dan partikel kecil lainnya di permukaannya. Itulah sebabnya ia direncanakan untuk mengungkapkan nilainya dalam waktu dekat melalui sifat fisik dasar
- kelvin. Satuan ukuran untuk suhu termodinamika. Kelvin sama dengan 1/273, 16 suhu termodinamika titik tripel air. Ini adalah suhu di mana air berada dalam tiga keadaan sekaligus - cair, padat dan gas. Derajat Celcius dikonversi ke Kelvin dengan rumus: t K \u003d t C ° + 273
- Amp. Satuan kekuatan arus. Arus yang tidak berubah, selama melewatinya melalui dua konduktor lurus paralel dengan luas penampang minimum dan panjang tak terbatas, terletak pada jarak 1 meter dari satu sama lain (gaya sama dengan 2 10-7 timbul pada setiap bagian konduktor ini H), sama dengan 1 ampere.
- Candela. Satuan ukuran untuk intensitas cahaya adalah luminositas sumber dalam arah tertentu. Nilai tertentu yang jarang digunakan dalam praktik. Nilai satuan diperoleh melalui frekuensi radiasi dan intensitas energi cahaya.
- Ngengat. Satuan besaran suatu zat. Saat ini, mol adalah satuan yang berbeda untuk unsur kimia yang berbeda. Secara numerik sama dengan massa partikel terkecil dari zat ini. Di masa depan, direncanakan untuk menyatakan tepat satu mol menggunakan bilangan Avogadro. Untuk melakukan ini, bagaimanapun, perlu untuk mengklarifikasi arti dari angka itu sendiri. Avogadro.
SI awalan dan artinya
Untuk kenyamanan menggunakan satuan dasar besaran fisika dalam sistem SI, dalam praktiknya, daftar awalan universal diadopsi, dengan bantuan yang membentuk pecahan dan satuan ganda.
Unit turunan
Jelas, ada lebih dari tujuh besaran fisis, yang berarti bahwa diperlukan juga satuan untuk mengukur besaran-besaran ini. Untuk setiap nilai baru, unit baru diturunkan, yang dapat dinyatakan dalam bentuk dasar menggunakan operasi aljabar paling sederhana, seperti pembagian atau perkalian.
Sangat menarik bahwa, sebagai suatu peraturan, satuan turunan dinamai menurut nama ilmuwan besar atau tokoh sejarah. Misalnya, satuan kerja adalah Joule atau satuan induktansi adalah Henry. Ada banyak unit turunan - totalnya lebih dari dua puluh.
Unit di luar sistem
Meskipun penggunaan satuan sistem SI untuk besaran fisis digunakan secara luas dan meluas, satuan pengukuran nonsistem masih digunakan dalam praktik di banyak industri. Misalnya, dalam pengiriman - satu mil laut, dalam perhiasan - satu karat. Dalam kehidupan sehari-hari, kita mengenal satuan nonsistemik seperti hari, persentase, dioptri, liter, dan lain-lain.
Harus diingat bahwa, terlepas dari keakrabannya, ketika menyelesaikan masalah fisik atau kimia, unit non-sistemik harus diubah menjadi unit pengukuranbesaran fisis dalam sistem SI.
