מֵידָע

שבע יחידות SI בסיסיות: מערכת בינלאומית

שבע יחידות SI בסיסיות: מערכת בינלאומית

מערכת היחידות SI או הבינלאומית הוקמה במשך שנים רבות והיא מהווה בסיס לרוב המדידות הנמצאות בשימוש ברחבי העולם.

מערכת היחידות הבינלאומית מכונה רשמית "Système International d'Unités" והיא הוקמה בשנת 1960 על ידי הוועידה הכללית ה -11 למשקלים ומדידות (CGPM). רבות מהמערכות הישנות יותר כמו המערכת הקיסרית המשמשת בבריטניה ומקומות רבים אחרים לא היו קלות לטיפול או לשימוש, ואף אחת מהן לא הייתה סטנדרטית ברחבי העולם.

בתוך SI ישנן שבע יחידות בסיס שעליהן מבוססות כל האחרות. יחידות הבסיס כוללות: מסה, אורך, זמן, טמפרטורה, כמות החומר, זרם חשמלי ועוצמת האור.

טבלת יחידות הבסיס של SI


יחידות בסיס SI
כמות פיסיתסמל ממדשם היחידהסמל היחידה
מסהMקִילוֹגרָםק"ג
אורךלמטרM
זְמַןטשְׁנִיָהס
טֶמפֶּרָטוּרָה°קלוויןk
כמות החומרנחֲפַרפֶּרֶתmol
נוֹכְחִיאניאַמְפֵּרא
עוצמת הארהיקנדלהCD

הגדרות יחידת SI

על מנת שניתן יהיה לתקנן כל אחת מיחידות ה- SI והכמויות ברחבי העולם, יש צורך בהגדרות מדויקות של כל אחת מהן. אמנם לא סביר שהגדרות אלה של יחידות SI ישמשו במעט מעבדת תקנים, אך לעתים קרובות הן שימושיות לראות ולדעת.

  • מטר: המונה הוא אורך השביל שעובר האור בוואקום בפרק זמן של 1 / 299,792,458 שנייה.
  • קִילוֹגרָם: הקילוגרם הוא יחידת המסה השווה למסה של האב-טיפוס הבינלאומי לקילוגרם.
  • שְׁנִיָה: השני הוא משך הזמן של 9,192,631,770 תקופות של קרינה המתאימות למעבר בין שני מנופי ההיפר-פיין (F = 4, mF= 0 עד F = 3, מ 'F= 0) של מצב הקרקע של אטום צזיום 133.
  • אַמְפֵּר: האמפר הוא הזרם הקבוע אשר, אם נשמר בשני מוליכים מקבילים ישרים באורך אינסופי, בחתך מעגלי זניח, ומונח זה מזה מטר אחד בוואקום, יפיק בין מוליכים אלה כוח השווה ל 2x10-7 ניוטון למטר אורך
  • קלווין: קלווין, יחידת הטמפרטורה התרמודינמית היא השבר 1 / 273.16 של הטמפרטורה התרמודינמית של הנקודה המשולשת של המים.
  • חֲפַרפֶּרֶת: השומה היא הר החומר של מערכת המכילה ישויות אלמנטריות רבות ככל שיש אטומים ב -012 ק"ג פחמן 12 (בערך 6.022x1023 אטומים). כאשר משתמשים בשומה, יש לפרט את הישויות האלמנטריות ועשויות להיות אטומים, מולקולות, יונים, אלקטרונים, חלקיקים אחרים, או קבוצות מסוימות של חלקיקים כאלה.
  • קנדלה: הקנדלה היא עוצמת האור, בכיוון נתון, של מקור הפולט קרינה מונוכרומטית בתדר 540x1012 הרץ ויש לו עוצמת קורן בכיוון זה של 1/683 וואט לסטרדיאן.

יחידות SI משלימות


יחידות משלימות SI
כמות פיסיתסמל ממדשם היחידהסמל היחידה
זווית המטוסαרדיאןרד
זווית חדהωסטראדיאןsr

הרציונל לשבע יחידות בסיס SI

ל- SI או System International יש סט של שבע יחידות בסיס. אלה נבחרו למלא את הדרישות למדידות מדע וטכנולוגיה. הבחירה בשבע יחידות בסיס הינה באחריות הוועדה הבינלאומית למשקולות ומדידות (CIPM), אשר מגדירה ומנהלת כעת את ה- SI.

יחידות הבסיס הן במידה מסוימת בחירה שרירותית. כאשר הוקמה המערכת המטרית נבחרה מערכת מכנית תלת ממדית עם קילוגרם המטר והשנייה כיחידות בסיס. מאוחר יותר זו הורחבה למערכת ארבע-ממדית כדי לכלול תחילה את האמפר, אחר כך את קלווין, קנדלה ולבסוף השומה. תוספות אלה העלו את מספר יחידות ה- SI הבסיסיות לשבע.

מערכת היחידות הבינלאומית או מערכת היחידות הבינלאומית מבוססת היטב אם כי מדינות מסוימות עדיין משתמשות במערכות אחרות - למשל, המערכת האימפריאלית הישנה עדיין נמצאת בשימוש נרחב בארה"ב, אך בדרך כלל נעשה שימוש ביחידות SI ברחבי העולם המאפשרות להשתמש במערכת משותפת ובכך. צמצום בעיות תאימות ושגיאות בכיסוי בין מערכות.


צפו בסרטון: How fear drives American politics. David Rothkopf. TED Talks (דֵצֶמבֶּר 2021).