Mõõtühik
Mõõtühikud annavad standardid, et meie mõõtmiste numbrid viitaksid ühele ja samale asjale. Mõõtmine on protsess, mis kasutab numbreid füüsikalise suuruse kirjeldamiseks. Me saame mõõta, kui suured on asjad, kui soojad nad on, kui rasked nad on ja palju muid omadusi.
Näiteks meeter on pikkuse mõõtmise standardühik. Enne 1982. aastat määratleti seda kui kaugust kahe spetsiaalsel vardal oleva tähise vahel. Nüüd määratlevad teadlased meetri, kasutades valguse kiirust. Kui öelda, et millegi pikkus on kaks meetrit, tähendab see, et see on täpselt kaks korda pikem kui see varda, mida kasutati meetri määratlemiseks.
Varasematel sajanditel kasutati eri riikides palju erinevaid mõõtühikuid. Tänapäeval kuulub enamik mõõtühikuid ühte kolmest süsteemist:
Kaks vanemat, Briti imperialistlik süsteem ja sellega tihedalt seotud USA tavasüsteem, kasutavad pikkuse mõõtmiseks jalga, kaalu mõõtmiseks naela ja aja mõõtmiseks sekundit. Nad kasutavad ka muid ühikuid. Väiksemate ühikute arv, mis moodustavad suuremaid ühikuid, on nendes kahes süsteemis erinev: Näiteks on jalas 12 tolli ja naelas 16 untsi.
Kolmest süsteemist kõige uuem ja kasutatavam on meetermõõdustik ehk SI-süsteem, mille puhul kasutatakse 10, 100 või 1000 väiksemat ühikut, et teha suurem ühik. Näiteks ühes meetris on 100 sentimeetrit või ühes kilogrammis 1000 grammi. Selles süsteemis kasutatakse meetrit pikkuse, kilogrammi kaalu jaoks.
Aja mõõtmine ei järgi seda mustrit. Teine on aja mõõtmise alus ja see põhineb seksagesimaalsüsteemil: 60 sekundit moodustab ühe minuti ja 60 minutit ühe tunni.
Õllekannud, Oktoberfestil: Need mahutavad ühe liitri õlut
Sellesse kuubikusse mahub üks liiter vedelikku.
Number ja mõõtühik
Mõõdetava asja omadus on esitatud mõõtühikute arvuna. Arvul on mõte ainult siis, kui on antud ka mõõtühik.
Näiteks Eiffeli torn Pariisis Prantsusmaal on 300 meetri (980 jala) kõrgune. See tähendab, et vahemaa Eiffeli torni tipust kuni põhja on 300 meetrit. Eiffeli torni mõõdetav omadus on kaugus. Mõõdetud arv on 300. 300 mida? Mõõtühik on meeter.
Mõõtmisstandardid
Standardid on spetsiaalsed objektid, mida kasutatakse mõõtmiste tegemiseks. Standardi näide on näiteks meetripulk. Kui te mõõdate midagi meetrikaardiga, saate seda mõõtmist võrrelda millegi muuga, mida samuti mõõdetakse meetrikaardiga. See muudab mõõtmise ja mõõtmiste võrdlemise lihtsamaks.
Teaduses, meditsiinis ja tehnikas kasutatakse väiksemaid mõõtühikuid, et mõõta väikeseid asju väiksema veaga. Suurte asjade mõõtmisel on lihtne kasutada suuremaid mõõtühikuid. Astronoomilistes mõõtmistes, nagu galaktika laius, kasutatakse valgusaastaid ja parsekte.
Väikeste mõõtmiste puhul, nagu aatomi mass, kasutatakse spetsiaalseid mõõtühikuid.
Mõõtühikute süsteemid
Maailmas on kasutusel palju erinevaid standardeid ja mõõtühikuid. Mõnda kasutati vähem 19. ja 20. sajandil.
Metriline süsteem
Meetermõõdustik on mõõtmissüsteem, mida kasutatakse enamikus maailma osades. Seda nimetatakse ka rahvusvaheliseks mõõtühikute süsteemiks ehk SI.
Meetermõõdustiku mõõtühikud on järgmised:
- Pikkuse või lineaarse suuruse ühikud põhinevad meetril. Nende hulka kuuluvad kilomeeter (km), mis on 1000 meetrit, sentimeeter (cm) ja millimeeter (mm), mis on 1/1000 meetrit.
- Mahuühikuks on liiter. Seda kasutatakse vedeliku koguse mõõtmiseks. Milliliiter (lühend mL) on vedeliku kogus, mis täidaks kuubiku, mille iga külg on 1 sentimeetri pikkune. Üks liiter vedelikku täidaks kuubiku, mille iga külg on 10 cm pikkune.
- Massiühik on kilogramm. Kilogramm (kg) on 1 liitri vee mass (temperatuuril 4 °C või 39 °F ja rõhul 1013,25 kPa või 146,959 psi). 1 gramm (g) on 1 milliliitri vee mass temperatuuril 4 °C (39 °F). Tonn on 1000 kilogrammi ehk miljon grammi.
Keiserlikud mõõtühikud
Ühendkuningriigis määratleti impeeriumiühikud 1824. aastal. Need mõõtühikud põhinesid sarnastel ühikutel, mis olid kasutusel enne 1824. aastat. Imperiali mõõtühikuid kasutati riikides, mis kuulusid Briti impeeriumi. Kuigi paljud neist riikidest, sealhulgas Ühendkuningriik, on ametlikult üle võtnud SI-süsteemi, kasutatakse endiselt vanemat mõõtühikute süsteemi.
USA tavaühikud
USA tavaühikud on USAs kasutatavad ametlikud mõõtühikud. Need on sarnased Briti imperialistlike ühikutega ja põhinevad samuti Ühendkuningriigis enne Ameerika iseseisvumist kasutatud ühikutel. Mõned ühikud erinevad Briti ühikutest. Näiteks on 20 imperiaalset vedelat untsi ühes imperial pintis, kuid 16 USA vedelat untsi ühes USA pintis. Lisaks sellele on USA vedelikuunts veidi suurem kui imperiaalne vedelikuunts. Selle tulemusel on USA pinti ja gallonid väiksemad kui imperial pinti ja gallonid. Ameerika Ühendriikides on meetermõõdustik kaubanduses seaduslik alates 1866. aastast, kuid teised mõõtühikud, nagu gallon, toll ja nael, on endiselt laialdaselt kasutusel.
Imperial ja USA mõõtühikud on järgmised:
- 1 jalg = 12 tolli
- 1 jardi = 3 jalga (jala mitmuses) = 36 tolli
- 1 miil = 1760 meetrit = 5280 jalga
- Imperial maht - imperial fluid ounce (fl oz), imperial pint (pt) ja imperial gallon (gal).
- 1 imperiaalne pint = 20 imperiaalset vedelat untsi
- 1 imperiaalne gallon = 8 imperiaalset pinti
- USA maht - USA vedelunts (fl oz), USA tass (cp), USA pint (pt), USA quart (qt) ja USA gallon (gal).
- 1 USA tass = 8 USA vedelat untsi
- 1 USA pint = 2 USA tassi = 16 USA vedelat untsi
- 1 USA kvart = 2 USA pinti = 4 USA tassi = 32 USA vedelat untsi
- 1 USA gallon = 4 USA kvart = 8 USA pinti = 16 USA tassi
- Kaal ja mass - unts (oz), nael (lb) ja kivi (st).
- 1 nael = 16 untsi
- 1 kivi = 14 naela
Kaalu ja mahu untsid on erinevad. Isegi vee mõõtmisel ei ole kaaluuntside arv sama, mis vedelikuuntside arv.
Süsteemidevaheline konverteerimine
Metriline to USA
- 1 meeter = 1,09 jardi = 39,37 tolli.
- 1 liiter = 33,3 vedelat untsi = 1,76 pinti = .26 USA gallonit.
- 1 kilogramm = 35,32 untsi = 2,2 naela
USA to meetermõõdustik
- Pikkus
- 1 tolli = 2,54 sentimeetrit
- 1 jalg = 30,48 sentimeetrit
- 1 jaar = 0,9144 meetrit
- 1 miil = 1,609344 kilomeetrit
- Köide
- 1 vedelunts = 29,6 milliliitrit
- 1 pint = 473,1 milliliitrit
- 1 gallon = 3,79 liitrit
- 1 tass = 236,55 milliliitrit
- Mass
- 1 unts = 28,35 grammi
- 1 nael = 0,45359237 kilogrammi
Muud mõõtühikud
Ajaühik on sekund. Minute (60 sekundit) ja tund (60 minutit või 3600 sekundit) on suuremad ühikud. Päev on defineeritud kui 24 tundi, kuid Maa pöörlemine on aeglustunud. Seda erinevust korrigeeritakse mõne aasta lõpus nn hüppesekundiga. Nädal (7 päeva) ja kuu on samuti standardühikud.
Raha suhtes kasutatavat mõõtühikut nimetatakse arvestusühikuks. Tavaliselt on see riigi poolt emiteeritud valuuta. Näiteks Ameerika Ühendriigid kasutavad dollareid. Iga dollar on 100 senti. Ühendkuningriik kasutab naela. Iga nael on 100 penni või penni. Euroopa Liit kasutab eurot. Euro on 100 senti.
Elektri, magnetismi ja kiirguse mõõtühikud leiutati enamasti 19. sajandil, kui teadlased õppisid neid mõõtma. Algselt kasutati enamiku puhul imperiaalset süsteemi, kuid tänapäeval on tavaks kasutada nende jaoks meetermõõdustikku.
Küsimused ja vastused
K: Mis on mõõtmine?
V: Mõõtmine on protsess, mis kasutab numbreid füüsikalise suuruse kirjeldamiseks. Seda saab kasutada objekti suuruse, temperatuuri, kaalu ja muude omaduste mõõtmiseks.
K: Kuidas määratleti meetrit enne 1982. aastat?
V: Enne 1982. aastat määratleti üks meeter kui kahe spetsiaalse metallvarraste vahelist kaugust.
K: Millised on kolm mõõtühikute süsteemi?
V: Kolm mõõtühikute süsteemi on Briti imperialistlik süsteem, USA tavaühikute süsteem ja meetermõõdustik ehk SI-süsteem.
K: Mitu tolli on ühes jalas?
V: Ühes jalas on 12 tolli.
K: Mitu untsi on ühes naelas?
V: Ühes naelas on 16 untsi.
K: Mitu sentimeetrit on ühes meetris?
V: Ühes meetris on 100 sentimeetrit.
K: Mille poolest erineb aja mõõtmine teistest mõõtmistest?
V: Aja mõõtmine ei järgi teiste mõõtmiste puhul kasutatavat skeemi, sest see põhineb seksagesimaalsüsteemil, mille kohaselt 60 sekundit moodustavad 1 minuti ja 60 minutit 1 tunni.
