System metryczny

Opis

System metryczny jest systemem pomiarowym opartym na systemie dziesiętnym. System ten posiada jednostki miary dla każdej wielkości. Nazwy większości jednostek miary w systemie metrycznym mają dwie części. Jedna część to nazwa jednostki, a druga część to prefiks. Na przykład, w nazwie "centymetr" słowo "centy" jest przedrostkiem, a słowo "metr" jest nazwą jednostki. Czasami, jak przy metrze, litrze i gramie, nie ma żadnego prefiksu.

W systemie metrycznym, wszystkie jednostki mają "symbol". Symbole to skrótowy sposób zapisu nazw jednostek. Wszystkie kraje na świecie używają tego samego symbolu dla jednostki, nawet jeśli mogą mieć różne sposoby zapisu nazwy jednostki w całości. Na przykład

• W Wielkiej Brytanii ludzie piszą "kilometr".
• W Stanach Zjednoczonych ludzie piszą "kilometr".
• W Portugalii ludzie piszą "quilómetro".
• Ludzie piszą "một kí lô mét" w Wietnamie.
• W Grecji ludzie piszą "χιλιόμετρα".
• W Rosji ludzie piszą "километр".
• W Chinach ludzie piszą "公里", "千米", lub "粁".
• W Japonii ludzie piszą "キロ" lub "㌔".
• W Korei Południowej ludzie piszą "킬로미터".
• Wszyscy używają symbolu "km" dla "kilometra".

Nazwy jednostek

System metryczny został po raz pierwszy opracowany we Francji podczas Rewolucji Francuskiej. Francuska ustawa uchwalona w 1795 r. określiła pięć jednostek miar. Trzy z tych nazw są stosowane do dziś. Są to: metr, który jest jednostką długości, gram, który jest jednostką masy i litr, który jest jednostką objętości. Od tego czasu opracowano wiele innych jednostek miary i zmieniono wiele definicji. Obecnie system metryczny posiada jednostki miary dla energii, mocy, siły, prądu elektrycznego, radioaktywności i wielu innych. Najczęściej stosowane jednostki miary w systemie metrycznym są wymienione poniżej.

• Długość

W systemie metrycznym długość mierzona jest w metrach. Symbolem metrycznym jest litera "m". Pierwotnie metr ten był zdefiniowany jako _{1⁄10,000,000} odległości między biegunem północnym a równikiem na południku przechodzącym przez Paryż. W 1799 roku wykonano platynowy pręt o tej samej długości, który stał się "metrem prototypowym".

• Tom

W systemie metrycznym, objętość jest mierzona w litrach. Symbolem dla litra jest "L". W 1795 r. rząd francuski określił jeden litr jako taką samą objętość jak objętość sześcianu, którego boki miały 10 centymetrów (3,9 cala).

• Msza św.

W układzie metrycznym masa jest mierzona w gramach. Symbolem dla grama jest litera "g". W 1795 r. rząd francuski zdefiniował gram jako masę jednego centymetra sześciennego wody w punkcie zamarzania lodu. Było to trudne do zmierzenia, więc w 1799 r. rząd francuski sporządził "prototypowy kilogram" (1000 gramów lub 35 uncji) masy.

• Temperatura

W systemie metrycznym, temperatura jest mierzona w stopniach Celsjusza. Symbolem dla stopni Celsjusza jest "°C". Woda zamarza w temperaturze "0 °C (32 °F)" i gotuje się w temperaturze "100 °C (212 °F)".

• Czas

W systemie metrycznym jednostką czasu są sekundy. Druga została po raz pierwszy użyta jako część systemu metrycznego przez Carla Friedricha Gaussa w 1832 roku.

Definicje jednostek są często zmieniane. W 1960 roku zmieniono definicję metra. Od tego czasu jest ona definiowana w kategoriach prędkości światła. W 2019 r. kilogram został ponownie zdefiniowany w postaci stałej Plancka.

Prefiksy

Jeśli liczby są zbyt duże lub zbyt małe, system metryczny używa prefiksów, aby ułatwić zrozumienie liczb.

milli

Przedrostek milli służy do pokazania, że miarą jest _1⁄1000 (lub 0,001) podstawowego pomiaru:

·         W jednym gramie jest 1000 miligramów (mg).

·         W metrze jest 1000 milimetrów (mm).

·         W jednym litrze znajduje się 1000 mililitrów (mL).

centi

Przedrostek centy służy do pokazania, że miarą jest _1⁄100 (lub 0,01) podstawowego pomiaru:

·         W metrze znajduje się 100 centymetrów (cm).

·         W jednym litrze znajduje się 100 centymetrów (cL).

kilo

Przedrostek kilogramowy służy do pokazania, że pomiar jest 1000 razy większy od pomiaru podstawowego:

·         W kilogramie znajduje się 1000 gramów.

·         W ciągu kilometra (km) znajduje się 1000 metrów.

Jest wiele innych prefiksów. Niektóre z nich są:

micro co oznacza jeden milionowy _{(1⁄1,000,000}). Symbolem "micro" jest grecka litera μ (zwana "mu").

deci, co oznacza jedną dziesiątą ₍1⁄10). Symbolem "deci" jest "d".

mega, co oznacza milion (1,000,000). Symbolem dla "mega" jest "M". Należy uważać, aby nie pomieszać "m" (dla "milli") i "M" (dla "mega").

Znak drogowy na chińskiej autostradzie w pobliżu Pekinu. Znak ten używa międzynarodowego symbolu "km" dla "kilometrów".


Jeden litr ma taką samą objętość jak sześcian o krawędziach 10 cm (3,9 cala). Jeden kilogram to masa jednego litra wody w temperaturze topnienia lodu.


Termometr skalibrowany w stopniach Celsjusza. Woda zamarza w temperaturze 0 °C (32 °F) i gotuje się w temperaturze 100 °C (212 °F).

Jak duży

Tabele te pomogą w oszacowaniu wielkości różnych długości lub mas w systemie metrycznym. W tych tabelach:

• Słowo "Imperial" jest skrótem od Imperial units, które są jednostkami miary tradycyjnie stosowanymi w Zjednoczonym Królestwie.
• Słowo "Customary" jest skrótem od amerykańskich zwyczajowych jednostek miar, które są jednostkami miary tradycyjnie stosowanymi w Stanach Zjednoczonych.

Długość

MetricUnit	Imperialny/CustomaryEquivalent	Jak duży
1 km	0,621 mil1094 yd	Centrum handlowe (od Trafalgar Square do Buckingham Palace) Niagara Falls (Od banku do banku)
100 m	109 yd	Długość siatkowej piłki nożnej, piłki nożnej asocjacyjnej (piłki nożnej) lub boiska do rugby Długość czterowagonowego pociągu
10 m	33 stopy	Szerokość kortu tenisowego (10,97 m)
1 m100 cm	1.0936 yd3 .281 ft39 .37 in	Długość kija baseballowego (maksymalnie = 1,067 m) Długość kija do krykieta (maksymalnie = 0,965 m)
10 cm	4 w	Szerokość ludzkiej dłoni
10 mm1 cm	2⁄5 w	Szerokość przeciętnego żołędzia
1 mm	0,04 w	Grubość tkaniny denimowej
100 μm	0,004 w	Grubość kartki papieru fotokopiarki

Msza św.

MetricUnit	Imperialny/CustomaryEquivalent	Jak duży
1000 kg (1 tona)	2205 lb0 ,984 tony (Zjednoczone Królestwo) 1,102 tony (USA)	Mały samochód - na przykład z silnikiem o pojemności od 1,0 do 1,2 L
100 kg	221 funtów	Duży mężczyzna - około 15% białych amerykańskich mężczyzn przekracza 100 kg
10 kg	22,05 lb	Średnia masa 12-miesięcznego dziecka
1 kg	2,205 lb	Jeden litr napoju (nie licząc masy pojemnika)
100 g	3 3⁄4 oz	Cięższa niż piłka tenisowa (~58 g), ale lżejsza niż piłka do krykieta (~160 g) lub baseballa (~145 g)
10 g	2⁄5 oz	Duża moneta $0.50 - 11.34 g £2.00 - 12.0 g €2.00 - 8.50 g
1 g	15.4 ziarno	Dwa nasiona orzechów ziemnych

Cztery codzienne urządzenia pomiarowe, które posiadają kalibrację metryczną: taśma miernicza kalibrowana w centymetrach, termometr kalibrowany w stopniach Celsjusza, kilogram wagi oraz multimetr elektryczny, który mierzy wolty, ampery i ohmy.

Pisownia brytyjska i amerykańska

Niektóre nazwy w systemie metrycznym są różnie pisane w języku angielskim brytyjskim i amerykańskim.

• Słowo metr jest używane w brytyjskim języku angielskim, a słowo metr w amerykańskim angielskim.
• Słowo "litr" jest używane w języku brytyjskim, a słowo "litr" w amerykańskim.
• Słowo gram jest używane zarówno w języku angielskim brytyjskim, jak i amerykańskim. Słowo gram może być również używane w języku angielskim brytyjskim, ale wielu Brytyjczyków uważa, że jest ono staromodne.

Administrowanie systemem metrycznym

Konwencja o metrach

W 1875 roku przedstawiciele rządów dwudziestu różnych krajów spotkali się w Paryżu, aby omówić wagi i miary. Siedemnaście z tych krajów podpisało traktat o wagach i miarach. Traktat ten został nazwany "metrach". Kraje, które go podpisały były: Konfederacja Argentyńska, Austria-Węgry, Belgia, Brazylia, Dania, Francja, Niemcy, Włochy, Peru, Portugalia, Rosja, Hiszpania, Szwecja i Norwegia, Szwajcaria, Turcja, Stany Zjednoczone i Wenezuela. Zgodziły się one:

• Utworzenie organizacji międzyrządowej, która będzie administrować traktatem. Organizacja ta nosiła nazwę Międzynarodowego Biura Miar i Wag (BIPM - International Bureau of Weights and Measures).
• Francja miała być odpowiedzialna za nabycie odpowiednich pomieszczeń dla BIPM. Lokale te stałyby się terytorium neutralnym. Na terenie tym znajdowałyby się biura i laboratoria BIPM.
• Aby zrobić 40 identycznych kopii tego kilograma. Jedna z nich została wybrana jako kopia prototypowa (lub podstawowa). Kopia ta była znana jako "Międzynarodowy kilogram prototypowy". Zastąpił on kilogram z archiwum jako podstawową kopię tego kilograma na świecie. Archiwum "Kilogramogram" miał być przechowywany w siedzibie BIPM.
• Aby zrobić 30 identycznych kopii metra. Jedna z nich została wybrana jako kopia prototypowa (lub podstawowa). Kopia ta była znana jako "Międzynarodowy metr prototypowy". Zastąpił on Metre des archiwa jako pierwotna kopia metra na świecie. Archiwum "Metre des" miało być przechowywane w siedzibie BIPM.
• Dać jeden egzemplarz metra i jedną kopię kilograma każdemu krajowi. Nazywano by je "narodowymi prototypowymi metrami" i "narodowymi prototypowymi kilogramami".
• Porównanie krajowych metrów prototypowych i kilogramów z międzynarodowymi prototypami w regularnych odstępach czasu.
• Aby promować stosowanie systemu metrycznego.

Wielka Brytania i Holandia poszły na konferencję, ale nie podpisały wtedy traktatu. Po dalszych rozważaniach, Wielka Brytania podpisała traktat w 1884 roku, a Holandia stała się jego członkiem w 1929 roku.

W 1889 roku kopie kilograma i metra były gotowe do przekazania różnym krajom, które podpisały traktat.

Kongres Stanów Zjednoczonych ratyfikował ten traktat w 1878 roku. Wielka Brytania podpisała traktat w 1884 roku. Żaden z krajów nie przyjął ustaw nakładających obowiązek stosowania systemu metrycznego.

W 1921 r. konwencja o metrach została rozszerzona o wszystkie pomiary fizyczne, w tym czas, energię elektryczną i temperaturę.

W 1960 r. BIPM opublikował "Międzynarodowy Układ Jednostek" (lub SI). SI wyjaśniło szereg obszarów systemu metrycznego, w szczególności w nauce i inżynierii. BIPM znormalizował również sposób pisania SI, czyniąc go jednakowym dla wszystkich języków.

Pieczęć BIPM

Historia

W pincie amerykańskiej znajduje się 16 uncji płynu USA, ale w pincie brytyjskiej jest 20 uncji płynu imperialnego [UK]. Amerykańska uncja płynu jest większa niż imperialna, ale imperialna jest większa niż amerykańska. W latach 1700-tych tego typu sytuacja była powszechna w całej Europie. Każdy kraj mierzył długość, wagę/masę i objętość na swój własny sposób. Czasami różne kraje lub miasta używały tej samej nazwy do różnych pomiarów. Czasami różne miasta w tym samym kraju miały różne sposoby mierzenia rzeczy. W 1789 roku we Francji istniało ćwierć miliona różnych jednostek wagi i miar.

Rewolucja Francuska

Podczas Rewolucji Francuskiej francuscy naukowcy zdecydowali, że lepiej będzie mieć nowy system wag i miar. System ten byłby taki sam we wszystkich francuskich prowincjach i miastach. Zdecydowali również, że łatwiej byłoby stosować nowy system dziesięciokrotnych zamiast dwunastych, szesnastych czy dwudziestych, ponieważ ludzie zwykle liczą w dziesięciokrotnym. Nowy system stał się oficjalnym systemem pomiarowym we Francji w 1799 roku. Jeden z francuskich przywódców, markiz de Condorcet oświadczył, że "[system metryczny] jest dla wszystkich ludzi przez cały czas".

Zdecydowali oni, że nowy system będzie dla wszystkich na Ziemi i że nowa jednostka długości będzie nazywana "metrem". Zdecydowali, że między biegunem północnym a równikiem będzie 10 000 kilometrów (6 200 mil). W latach 1791-1798 dwaj geodeci, Pierre Méchain i Jean-Baptiste Delambre, zmierzyli odległość między Dunkierką a Barceloną za pomocą starych francuskich jednostek i użyli gwiazd do pomiaru ich szerokości geograficznych. Wykorzystali oni te informacje do ustalenia, że długość metra powinna wynosić 443,296 lignów. W 1798 roku francuscy naukowcy wykonali batonik z platyny o długości dokładnie jednego metra. Przechowywali ten batonik we francuskich archiwach. Nazywano go metrem des archiwa. Ludzie, którzy zrobili metrową władczynię mogli sprawdzić, czy ich władcy byli tej samej długości co metrum archiwum. Inni naukowcy wytwarzali kilogram wagi z platyny, która również była umieszczana w archiwach. Waga ta nazywana była kilogramem des archives.

Pierwsza próba metrykizacji Francji

W 1799 r. system metryczny stał się obowiązkowy, co oznacza, że ludzie zostali zmuszeni do korzystania z niego na mocy prawa, w regionie wokół Paryża. Wywołało to wiele zamieszania, ponieważ policja egzekwowała nowe środki, ale klienci woleli stare. Więc sklepikarze musieli mieć oba te środki. Ludzie zaczęli się martwić, że nowe środki zostały wykorzystane do ich oszukania. Politycy starali się edukować i przekonać ludzi do używania metryki, ale ludzie odrzucili system metryczny. W 1800 r. rząd starał się uczynić system akceptowalnym poprzez zmianę nazw jednostek z powrotem na prostsze nazwy używane przed metryką. Na przykład decymetr, centymetr i milimetr zostały przemianowane na palme (ręka), doigt (palec) i cecha (ślad).

W 1799 roku Napoleon został przywódcą Francji. Do 1812 r. podbił większość Europy. Wprowadził system metryczny do podbitych przez siebie krajów. W 1815 r. został pokonany w bitwie pod Waterloo. Po pokonaniu Napoleona większość krajów ponownie zaczęła stosować stare systemy pomiarowe.

W tym czasie system metryczny był jeszcze oficjalnym systemem pomiarowym we Francji. I nadal miał uproszczone nazwy jednostek. Ale Francuzi nadal używali miar, do których byli przyzwyczajeni. Francuski rząd próbował przekonać ludzi do konwersji. Oni masowo produkowali władców metrycznych. Próbowali nauczyć ludzi używać miar metrycznych i kazali policji karać ludzi, którzy nie chcą współpracować. W końcu rząd przestał próbować i wycofał system metryczny.

Francja rezygnuje z systemu metrycznego

W dniu 12 lutego 1812 r. Francja zaprzestała stosowania systemu metrycznego i zaczęła stosować nowy system zwany mesures usuelles. Nowy system oparty był na wielu starych jednostkach metrycznych. Stare jednostki zostały na nowo zdefiniowane jako liczby okrągłe lub ułamki wycofanych jednostek metrycznych. Na przykład ponownie wprowadzono liwr (funt), który zmieniono z 489 gramów na 500 gramów. Toise został zdefiniowany na nowo jako 2 metry. Toise zawierał 6 pinów (stóp), zmienionych z 324,8 mm na _1⁄3 jednego metra (333,33 mm). Pied miał 12 saszetek (cali), a saszetka 12 lignów.

Druga próba metrykizacji Francji

W 1837 r. we Francji przywrócono ustawy o metryce. A w 1840 r. system ten stał się obowiązkowy w całej Francji, prawie 50 lat po jego wprowadzeniu.

Szersze zastosowanie systemu metrycznego

W dziewiętnastym wieku wiele małych państw zaczęło współpracować ze sobą. W 1815 r. z siedemnastu małych państw powstało Królestwo Niderlandów. Każde państwo miało swój własny system miar. W 1820 r. zdecydowały, że lepiej będzie, jeśli wszyscy będą korzystać z systemu metrycznego.

W 1815 r. powstała Konfederacja Niemiecka. Był to związek 39 różnych krajów związkowych. Każdy kraj związkowy miał swój własny system miar. W 1834 r. Konfederacja Niemiecka utworzyła unię celną o nazwie Zollverein. W 1851 r. Zollverein zdecydowało się na stosowanie jednostek metrycznych w handlu między różnymi państwami. W 1871 roku większość państw Konfederacji Niemieckiej została połączona w Cesarstwo Niemieckie. Cesarstwo Niemieckie nadal korzystało z systemu metrycznego.

W tym samym roku Włochy zostały również utworzone z dużej liczby małych państw. Włochy zdecydowały się również na korzystanie z systemu metrycznego, zamiast wybierać jeden ze starych systemów pomiarowych.

W 1875 r. wiele hrabstw europejskich i latynoamerykańskich stosowało już system metryczny. Do krajów tych należały: Francja, Niemcy, Włochy, Hiszpania, Portugalia, Brazylia, Meksyk, Argentyna, Peru i Kolumbia. W latach 1875-1914 o wiele więcej krajów, w tym Norwegia, Szwecja, Dania, Finlandia, Paragwaj, Filipiny i Wietnam, zaczęły stosować system metryczny. W 1917 r., podczas rewolucji bolszewickiej, ZSRR (obecnie Rosja) przyjął system metryczny. Do początku II wojny światowej większość krajów nieanglojęzycznych przyjęła system metryczny.

Stany Zjednoczone

W 1866 r., po tym jak większość krajów południowoamerykańskich zaczęła stosować system metryczny, Stany Zjednoczone przyjęły ustawę, która zezwalała ludziom na stosowanie albo systemu metrycznego, albo zwyczajowych jednostek amerykańskich w handlu. Przed 1893 r. stocznia została określona jako długość "standardowej stoczni", która była przechowywana przez Skarb Państwa Stanów Zjednoczonych. Funt został zdefiniowany jako masa "funta standardowego". W 1893 r. Kongres Stanów Zjednoczonych przyjął Order Mendenhalla. Order ten określał, że stocznia ma dokładnie _3600⁄3937 metrów, a funt dokładnie 0,4535924277 kilograma. Zakon zmienił tylko definicje funta i stoczni. Nie miało to żadnego innego wpływu na życie ludzi.

W 1975 r. ustawa o konwersji metrycznej rozpoczęła formalny proces metryfikacji. Metrykacja miała być dobrowolna. Miała ona być koordynowana przez amerykańską Radę Metryczną. W 1988 r. Ustawa o handlu i konkurencyjności (Omnibus Trade and Competitiveness Act) stanowiła, że jednostki metryczne muszą być stosowane we wszystkich projektach federalnych. Ustawa ta nie miała zastosowania do projektów państwowych. Niektóre kraje związkowe domagały się stosowania jednostek metrycznych, inne nie. Niektóre gałęzie przemysłu przestawiły się na stosowanie jednostek metrycznych, ale inne nie. Napoje bezalkoholowe są sprzedawane w ilościach metrycznych. Mleko sprzedawane jest w zwyczajowych jednostkach. Jednostki metryczne są szeroko stosowane w projektowaniu samochodów osobowych. Samoloty takie jak Boeing 787 Dreamliner były projektowane przy użyciu głównie jednostek zwyczajowych.

Niektórzy ludzie w Stanach Zjednoczonych chcą dokończyć przejście na system metryczny. Mówią, że to ułatwi sprawę wszystkim. Inni mówią, że będzie to kosztować zbyt wiele pieniędzy. Niektórzy ludzie chcą korzystać z systemu metrycznego, ponieważ ułatwi on eksport towarów. Inni mówią, że metryka może działać tylko wtedy, gdy wszystkie pięćdziesiąt państw będzie metrykować jednocześnie. Tak się nie stanie, jeśli rząd federalny nie obejmie przywództwa.

Zjednoczone Królestwo

W 1897 r. Zjednoczone Królestwo przyjęło ustawę zezwalającą na stosowanie systemu metrycznego lub jednostek imperialnych w handlu. Pod koniec lat sześćdziesiątych trzy czwarte brytyjskiego eksportu trafiało do krajów, które stosowały system metryczny. Jednak ludzie w Wielkiej Brytanii nadal używali jednostek imperialnych. Rada Metryczna została utworzona w 1969 r., aby pomóc Wielkiej Brytanii w przejściu na system metryczny. Każde przedsiębiorstwo musiało pokryć własne wydatki. Niektóre firmy zaoszczędziły sporo pieniędzy, przechodząc na system metryczny, ponieważ mogły produkować na eksport te same towary, które robiły na sprzedaż w Wielkiej Brytanii. Na przykład, prawie wszystkie samochody silnikowe używają nakrętek i śrub o wymiarach metrycznych. Inne firmy straciły pieniądze, ponieważ musiały dokonać wielu zmian, ale nie miały żadnych korzyści z tych zmian.

Kiedy w 1981 r. zamknięto Radę Metryczną, większość rządu i przemysłu przeszła na system metryczny, ale wiele codziennych spraw, takich jak znaki drogowe, nie zostało zmienionych. Sondaż przeprowadzony w 2013 r. wykazał, że zarówno jednostki metryczne, jak i cesarskie były powszechnie używane przez Brytyjczyków w ich życiu prywatnym.

Ścinka drzewna z 1800 r. wyjaśniająca nowe środki dziesiętne we Francji.


Pierwotnie metr ten miał stanowić jedną dziesiątą milionowej części odległości między biegunem północnym a równikiem przez Paryż.

Powiązane strony

• Przeliczanie jednostek
• Międzynarodowy System Jednostek Miar, opisuje bardziej zaawansowane aspekty systemu metrycznego