Unități de măsură utilizate în știință

În sistemul american de măsură (dezvoltat inițial în Anglia), unitățile fundamentale de lungime, greutate și timp sunt piciorul, livra și, respectiv, secunda. Există, de asemenea, unități mai mari și mai mici, care includ tona (2240 lb), mila (5280 ft), rod (16 1/2 ft), yard (3 ft), inch (1/12 ft), uncia (1/16 lb) și așa mai departe. Astfel de unități, ale căror origini în deciziile regale britanice au fost uitate de majoritatea oamenilor, sunt destul de incomode pentru conversie sau pentru efectuarea calculelor.

Prin urmare, în știință, este mai obișnuit să se folosească sistemul metric, care a fost adoptat practic în toate țările, cu excepția Statelor Unite. Marele său avantaj este că fiecare unitate crește cu un factor de zece, în locul factorilor ciudați din sistemul american. Unitățile fundamentale ale sistemului metric sunt:

lungime: 1 metru (m)
masa: 1 kilogram (kg)
timp: 1 secundă (s)

Un metru a fost inițial destinat să fie de 1 zecime de milion din distanța de la ecuator la Polul Nord de-a lungul suprafeței Pământului. Are aproximativ 1,1 yd. Un kilogram este masa care pe Pământ are ca rezultat o greutate de aproximativ 2,2 lb. A doua este aceeași în unități metrice și americane.

Lungimea

Cele mai frecvent utilizate cantități de lungime ale sistemului metric sunt următoarele.

Conversii

1 kilometru (km) = 1000 de metri = 0,6214 mile
1 metru (m) = 0,001 km = 1,094 yarzi = 39,37 inci
1 centimetru (cm) = 0,01 metri = 0,3937 inci
1 milimetru (mm) = 0,001 metri = 0,1 cm
1 micrometru (µm) = 0,000001 metri = 0,0001 cm
1 nanometru (nm) = 10⁻⁹ metri = 10⁻⁷ cm

Tabelul D1 Lungimi

Pentru a converti din sistemul american, iată câțiva factori folositori:

1 milă = 1,61 km
1 inch = 2,54 cm

Masa

Deși nu facem distincția cu mare atenție în viața de zi cu zi pe Pământ, strict vorbind, kilogramul este o unitate de masă (măsurând cantitatea de materie dintr-un corp, aproximativ câți atomi are), în timp ce livra este o unitate de greutate (măsurând cât de puternic trage gravitația Pământului asupra unui corp).

Cele mai frecvent utilizate cantități de masă ale sistemului metric sunt următoarele.

Conversii

1 tonă metrică = 106 grame = 1000 kg (și produce o greutate de 2,205 × 10³ lb pe Pământ)
1 kg = 1000 de grame (și produce o greutate de 2,2046 lb pe Pământ)
1 gram (g) = 0,0353 oz (și greutatea echivalentă este de 0,002205 lb)
1 miligram (mg) = 0,001 g

Tabelul D2 Masa

O greutate de 1 lb este echivalentă pe Pământ cu o masă de 0,4536 kg, în timp ce o greutate de 1 oz este produsă de o masă de 28,35 g.

Temperatura

Trei scale de temperatură sunt utilizate în general:

Fahrenheit (F); apa îngheață la 32 °F și fierbe la 212 °F.
Celsius sau centigrade[1] (C); apa îngheață la 0 °C și fierbe la 100 °C.
Kelvin sau absolut (K); apa îngheață la 273 K și fierbe la 373 K.

Toată mișcarea moleculară încetează la aproximativ -459 °F = -273 °C = 0 K, o temperatură numită zero absolut. Temperatura Kelvin este măsurată de la această temperatură cea mai scăzută posibilă și este scara de temperatură cel mai des folosită în astronomie. Kelvin au aceeași valoare ca și gradele Celsius, deoarece diferența dintre punctele de îngheț și de fierbere ale apei este de 100 de grade în fiecare. (Rețineți că spunem doar „kelvin”, nu grade Kelvin.)

Pe scara Fahrenheit, diferența dintre punctele de îngheț și de fierbere ale apei este de 180 de grade. Astfel, pentru a converti grade Celsius sau kelvin în grade Fahrenheit, este necesar să se înmulțească cu 180/100 = 9/5. Pentru a converti din grade Fahrenheit în grade Celsius sau kelvin, este necesar să se înmulțească cu 100/180 = 5/9.

Formulele complete de conversie sunt:

K = °C + 273
°C = 0,555 × (°F – 32)
°F = (1,8 × °C) + 32

[1] 1Celsius este acum numele folosit pentru temperatura centigrade; are o standardizare mai modernă dar diferă de vechea scară centigradă cu mai puțin de 0,1°.