Одиниця вимірювання

Одини́ця вимі́рювання (англ. measuring unit, unit of measure) — фізична величина певного розміру, прийнята для кількісного відображення однорідних з нею величин. Значення цієї величини приймають рівним одиниці.

Для будь-якої системи одиниць розрізняють основні одиниці вимірювання, які вибираються незалежно від інших одиниць, і похідні одиниці, що визначаються через основні. Вибір величини і кількості основних одиниць вимірювання може бути довільним і визначається тільки традиціями або угодами. Існує велика кількість різних систем одиниць вимірювання, які розрізняються вибором основних одиниць вимірювання.

Згідно з новою редакцією Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність», що набрав чинності 2016 року, одиницею вимірювання вважається визначена і прийнята за угодою величина, з якою може бути порівняна будь-яка інша величина того самого роду для вираження співвідношення двох величин у вигляді числа[1].

Історія

Для визначення кількісних характеристик певного об'єкта необхідно порівняти його з іншим об'єктом. Історично довжина вимірювалася в ступнях (футах), ліктях, проте з часом одиниці вимірювання стандартизувалися і ставали дедалі точнішими. Необхідність встановлення єдиного мірила почала визнаватися на державному рівні. Виникла наука метрологія. Для забезпечення міжнародної діяльності почали складатися системи вимірювання, які визнавалися б у глобальному масштабі.

Практичні потреби й наукові дослідження дедалі підвищують вимоги до еталонів, з допомогою яких зберігають і відтворюють одиниці вимірювань. В ідеалі еталон повинен бути пов'язаний із незмінною, фундаментальною величиною, яку, крім того, неважко було б відтворити. Таким чином, якщо під час Великої французької революції еталон метра був встановлений, як довжина довільно вибраного стержня, то в наш час метр асоціюється зі шляхом, яке пробігає в порожнечі світло за певний проміжок часу. Таким чином, для встановлення одиниці довжини необхідно встановити одиницю часу (секундою), яка в наш час визначається як проміжок часу, в який поміщається певне число коливань певної електромагнітної хвилі, яка випромінюється строго визначеним атомом у строго визначених умовах. Таке визначення дозволяє відтворити еталон часу з надзвичайно високою точністю, до одинадцятого знаку після десяткової коми.

Деякі одиниці вимірювання

Значення десяткових префіксів

Для позначення кратних та частинних одиниць різних величин в системі SI використовуються префікси, які показують, у скільки разів збільшилась чи зменшилась кратна чи частинна одиниця вимірювання величини.

Префікси збільшення та їхні позначення:

  • дека — в 10 разів більше да;
  • гекто — у 100 разів більше г;
  • кіло — в 1000 разів більше к;
  • мега — в 1 000 000 разів більше М.

Префікси зменшення:

  • деци — в 10 разів менше д;
  • санти — у 100 разів менше с;
  • мілі — в 1000 разів менше м;
  • мікро — в 1 000 000 разів менше мк.

Наприклад, декалітр — це величина, що у 10 разів більша, ніж 1 літр. Оскільки 1 л позначається 1 л, а коротке позначення дека — да, то отримаємо: 1 дал = 10 л чи 1 л = 0,1 дал.

Інший приклад. Міліметр — це величина, яка у 1000 разів менша, ніж 1 метр. Оскільки один метр коротко записується 1 м, а мілі коротко позначається теж м, то виходить, що 1 мм = 0,001 м, а 1 м = 1000 мм.

Одиниці вимірювання довжини

Основною одиницею вимірювання довжини в системі SI є метр. Метр коротко позначається м, тобто 1 метр записується 1 м.

  • 1 м = 10 дм = 100 см = 1000 мм = 1000 000 мкм.

Останній запис означає, наприклад, що 1 метр дорівнює 1 000 000 мікронів. Звідси випливає, що:

  • 1 дм = 10 см = 100 мм = 100 000 мкм;
  • 1 см = 10 мм = 10 000 мкм;
  • 1 мм = 1000 мкм = 1 000 000 нм = 10 000 000 Å

Ці співвідношення можна записати по-іншому:

  • 1 мкм = 0,000001 м = 0,00001 дм = 0,0001 см = 0,001 мм;
  • 1 мм = 0,001 м = 0,01 дм = 0,1 см;
  • 1 см = 0,01 м = 0,1 дм;
  • 1 дм = 0,1 м.

Великі відстані, зазвичай, вимірюють у кілометрах, короткий запис — 1 км.

  • 1 км = 1000 м = 10000 дм = 100 000 см = 1 000 000 мм = 1 000 000 000 мкм,

тобто

  • 1 мкм = 0,000000001 км,
  • 1 мм = 0,000001 км,
  • 1 см = 0,00001 км,
  • 1 дм = 0,0001 км,
  • 1 м = 0,001 км.

Дуже маленькі розміри в атомних масштабах вимірюються в ангстремах:

  • 1 Å = 0,1 нм = 0,0001 мкм.

Одиниці вимірювання маси

Основною одиницею вимірювання маси в системі SI є кілограм, коротке позначення — кг.

  • 1 г = 1000 мг чи 1 мг = 0,001 г,
  • 1 кг = 1000 г чи 1 г = 0,001 кг,
  • 1 кг = 1 000 000 мг чи 1 мг = 0,000001 кг.

Великі за маси вимірюють у тоннах (т) і центнерах (ц):

  • 1 т = 10 ц = 1000 кг = 1 000 000 г чи
  • 1 ц = 0,1 т, 1 кг = 0,001 т,
  • 1 г = 0,000001 т, 1 ц = 100 кг = 100 000 г чи
  • 1 кг = 0,01 ц, 1 г = 0,00001 ц.

Одиниці вимірювання площі

Одиниця вимірювання площі в системі SI  — квадратний метр: позначається м².

  • 1 м² = 100 дм2 = 10000 см² = 1 000 000 мм²,
  • тобто 1 см² = 0,0001 м², 1 дм2 = 0,01 м²,
  • 1 см² = 0,01 дм2, 1 см² = 100 мм²,
  • 1 мм² = 0,01 см², 1 км² = 1 000 000 м²,
  • 1 м² = 0,000001 км².

При вимірюванні земельних ділянок використовуються одиниці вимірювання ар і гектар (позначаються а і га).

  • 1 а = 100 м² = 1 000 000 см²,

Одиниці вимірювання часу

Основною одиницею часу в Міжнародній системі одиниць SI є секунда, скорочено "с" (або сек). Також розповсюджені традиційні одиниці часу:

1 хв = 60 c (хвилина) 1 год = 3600 c (година) 1 д = 86400 c (день) 1 рік = 365,25 д = 31557600 c ((Юліанський) рік)

Одиниці вимірювання об'єму

Одиницею вимірювання об'єму в системі SI є кубічний метр (м3).

Одна тисячна кубічного метра - кубічний дециметр; позначається дм3. 1 дм3 =0,001 м3. Його ще називають літром, тобто 1 дм3 = 1 л.

Тисячна частина літра — мілілітр, тобто 1 л = 1000 мл, а 1 мл = 0,001 л.

  • 1 л = 1 дм3 = 1 000 000 мм³,
  • 1 мм³ = 0,000001 л.

Таким чином, 1 мл = 1000 мм³, а 1 мм³ = 0,001 мл. Оскільки 1 см³ = 1000 мм³, то 1 мл = 1см3.

Великі об'єми вимірюються в:

Системи одиниць вимірювання

У фізиці й техніці одиниці вимірювання (одиниці фізичних величин, одиниці величин) використовуються для представлення результатів вимірювань. Числове значення фізичної величини є відношення значення фізичної величини до деякого прийнятого значенням, яке і є одиницею вимірювання. Число із зазначенням одиниці вимірювання називається іменованим.

Для будь-якої системи одиниць розрізняють основні одиниці вимірювання, які вибираються незалежно від інших одиниць, і похідні одиниці, що визначаються через основні. Вибір величини і кількості основних одиниць вимірювання може бути довільним і визначається тільки традиціями або угодами. Існує велика кількість різних систем одиниць вимірювання, які розрізняються вибором основних одиниць вимірювання.

Держава, як правило, законодавчо встановлює певну систему одиниць. Метрологія безперервно працює над поліпшенням одиниць вимірювання та еталонів.

Деякі системи одиниць вимірювання

Метричні системи

Традиційні системи мір

Одиниці вимірювання, згруповані за видами вимірювань

В Україні

Тривалий час на території України користувалися такими одиницями вимірювання довжини: вершком (приблизно 4,5 см), аршином (0,7112 м), сажнем (2,16 м), верстою (1 066,781 м). Поширеними одиницями маси були фунт (409,52 г) та пуд (16,4 кг).

Див. також

Примітки
  1. Про метрологію та метрологічну діяльність: Верховна Рада України; Закон від 05.06.2014 № 1314-VII

Література
  1. Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. Про затвердження визначень основних одиниць SI, назв та визначень похідних одиниць SI, десяткових кратних і частинних від одиниць SI, дозволених позасистемних одиниць, а також їх позначень та Правил застосування одиниць вимірювання і написання назв та позначень одиниць вимірювання і символів величин.
  2. Сена Л.А. Одиниці фізичних величин і їх розмірності. — 2000.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.