Конвертер величин

Конвертер величин для перевода единиц измерения из одной величины в другую. С помощью конвертера можно быстро преобразовать различные физические величины и привести к требуемой единице измерения. Используя конвертер единиц не нужно знать формул или коэффициентов перевода, а достаточно ввести исходное значение и выбрать исходную и требуемую единицы измерения.

Длина — это расстояние между двумя наиболее удаленными точками одного объекта. Обычно длина это наибольшая из трех физических характеристик объекта – длины, ширины, высоты.

Расстояние – это степень удаленности двух объектов друг от друга.

Измеряются длина и расстояние в системных единицах измерения – метр. Обозначение единиц измерения длины в СИ: м – русское, m – международное.

В системе СИ метр — это расстояние, пройденное светом в вакууме за время 1/299 792 458 секунд.

В различных сферах ряда государств применяются внесистемные единицы измерения длины, например: сантиметр, нанометр, фут, дюйм, ярд, миля и другие многочисленные единицы.

Такое многообразие связано с национальными система измерения различных государств, которые складывались столетиями, а иногда и тысячелетиями. С введением международной СИ, применение национальных единиц измерения не прекратилось, так как переход к международной СИ требует значительных финансовых и временных затрат.

К примеру, во многих англоязычных странах основной единицей измерения длины и расстояния, является дюйм, а система измерения называется не метрической, а дюймовой. Применение дюйма в качестве основной единицы сложилось исторически, и теперь быстро перейти на международную метрическую систему весьма затруднительно.

Применение внесистемных единиц измерения в различных областях науки и техники, связано с неудобством стандартных системных величин. Если к примеру речь идет о очень больших расстояниях, таких как объекты вселенной, то измерения расстояний в миллиардах километрах очень неинформативно и не удобно. Поэтому в астрономии более распространены единицы измерения – один световой год, парсек, астрономическая единица. А к примеру, в микромире наиболее удобно применять малые единицы измерения – микрон, нанометр.

Объем – это пространство, занимаемое телом или веществом. Объем тела определяется его геометрическими характеристиками.

Измеряется объем в производных единицах измерения – метр в кубе или можно сказать по-другому – кубический метр. Обозначение единиц измерения объема в СИ: м 3 – русское, m 3 – международное.

Площадь – это численная характеристика, характеризующая размер плоскости, ограниченной замкнутой геометрической фигурой.

Измеряется площадь в производных единицах измерения – метр в квадрате или можно сказать по другому – квадратный метр. Обозначение единиц измерения площади в СИ: м 2 – русское, m 2 – международное.

Площадь фигуры — это количество единичных квадратов, которые помещаются во внутреннюю область фигуры.

Плоский угол – это характеристика геометрического объекта, имеющего одну общую точку, отражающая взаимное положение отрезков, исходящих из этой точки.

Измеряется плоский угол в производных единицах измерения – радиан. Обозначение единиц измерения площади в СИ: рад – русское, rad – международное.

Радиан – это угол, соответствующий дуге, длина которой равна её радиусу.

Перевод радиан в градусы:

1 рад × (180/π) ° = 57,296°

Время – это величина, используемая для измерения временных отрезков, прошедших между двумя событиями.

Время — условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел. Одна из форм существования Вселенной, которая является ее свойством, но может быть, например, и фактором, приводящим в движение материю. Однозначного определения времени наукой пока еще не дано. Для человека и других объектов Вселенной существование времени проявляется в наличии событий, то есть тех или иных изменений в некоторой области пространства. Можно обозначить некоторый единый функционал «пространство-время-движение-материя», из которого нельзя выделить (вычленить) какую-либо часть в качестве существующей независимо от других.

Масса — физическая характеристика тела, описывающая его гравитационные и инерционные свойства.

В классической физике, масса – это физическая характеристика, описывающая количества вещества или материи.

Измеряется масса в основных системны единицах измерения – килограмм. Обозначение единиц измерения массы в СИ: кг – русское, kg – международное.

Килограмм – единица измерения массы, равная расчетной величине, определяемой на основании постоянной Планка.

Постоянная Планка ℎ используемая для точного расчета килограмма, равна 6,626 070 15·10−34 кг·м−2·с−1;

Расчетное значение килограмма, взамен ранее использованного эталонного значения, вступает в силу в международной системе ИС с 20 мая 2019 года.

Приставки СИ (системы единиц) – это приставки перед названием или обозначением единиц измерения, которые кратны 10 и служат для сокращения количества нулей в числовом значении единицы измерения.

Международная система единиц содержит рекомендованные к применению приставки СИ, которые позволяют предоставлять числа в удобном для восприятия виде. Для больших значений предусмотрены кратные единицы, для малых – дольные.

Кратные единицы – это единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения.

Дольные единицы – это единицы, которые составляют долю от основной единицы.

Приставки СИ пишутся слитно с обозначением (кратким наименованием) основной единицы. Не допускается применение в одном обозначении величины двух или более приставок СИ (например: сантимилиметр).

Приставки СИ могут применяться как к основным единицам СИ, так и к производным единицам.

Примеры правильного написания:

1 см – один сантиметр (приставка с)

30 Мт – тридцать мегатонн (приставка М)

50 мкм – пятьдесят микрометров (приставка мк)

Десятичный множитель	Приставка		Обозначение
	русская	международная	русское	международное
10 1	дека	deca	да	da
10 2	гекто	hecto	г	h
10 3	кило	kilo	к	k
10 6	мега	mega	М	M
10 9	гига	giga	Г	G
10 12	тера	tera	Т	T
10 15	пета	peta	П	P
10 18	экса	exa	Э	E
10 21	зетта	zetta	З	Z
10 24	иотта	yotta	И	Y

Десятичный множитель	Приставка		Обозначение
	русская	международная	русское	международное
10 −1	деци	deci	д	d
10 −2	санти	centi	с	c
10 −3	милли	milli	м	m
10 −6	микро	micro	мк	µ
10 −9	нано	nano	н	n
10 −12	пико	pico	п	p
10 −15	фемто	femto	ф	f
10 −18	атто	atto	а	a
10 −21	зепто	zepto	з	z
10 −24	иокто	yocto	и	y

наименование	значение	множитель	величина в байтах
килобайт	1024 1	2 10	1024
мегабайт	1024 2	2 20	1 048 576
гигабайт	1024 3	2 30	1 073 741 824
терабайт	1024 4	2 40	1 099 511 627 776
петабайт	1024 5	2 50	1 125 899 906 842 624
эксабайт	1024 6	2 60	1 152 921 504 606 846 976
зеттабайт	1024 7	2 70	1 180 591 620 717 411 303 424
иоттабайт	1024 8	2 80	1 208 925 819 614 629 174 706 176

Международная система единиц (СИ) – это совокупность основных и производных физических величин, принятая международным сообществом для количественной оценки физических процессов, явлений и характеристик различных объектов.

Основные принципы международной СИ:

• Основные единицы измерения описывают базовые характеристики физических величин, которые на прямую не зависят друг от друга.
• Производные единицы образуются из основных или производных единиц, путем преобразования с использование формул, отражающих зависимость одной величины от другой.
• При возможности, предпочтение должно отдаваться основным единицам измерения.

Конвертер величин

Конвертер десятичных приставок

Удельное электрическое сопротивление

Метрическая система и Международная система единиц (СИ)

Введение

В этой статье мы поговорим о метрической системе и ее истории. Мы увидим как и почему она начиналась и как постепенно превратилась в то, что мы имеем сегодня. Мы также рассмотрим систему СИ, которая была разработана на основе метрической системы мер.

Для наших предков, которые жили в полном опасностей мире, возможность измерять различные величины в естественной среде обитания позволяла приблизиться к пониманию сущности явлений природы, познанию окружающей их среды и получению возможности хоть как-то влиять на то, что их окружало. Именно поэтому люди старались изобретать и улучшать различные системы измерений. На заре развития человечества иметь систему измерений было не менее важно, чем сейчас. Выполнять различные измерения необходимо было при постройке жилья, шитье одежды разных размеров, приготовлении пищи и, конечно, без измерения не могли обойтись торговля и обмен! Многие считают, что создание и принятие Международной системы единиц СИ является самым серьезным достижением не только науки и техники, но и вообще развития человечества.

Ранние системы измерений

В ранних системах мер и системах счисления люди использовали для измерения и сравнения традиционные объекты. Например, считается, что десятичная система появилась в связи с тем, что у нас по десять пальцев на руках и ногах. Наши руки всегда с нами — поэтому с древних времен люди использовали (да и сейчас используют) пальцы для счета. И все же мы не всегда использовали для счета систему с основанием 10, да и метрическая система является относительно новым изобретением. В каждом регионе появлялись свои системы единиц и, хотя у этих систем есть много общего, большинство систем все же настолько разные, что перевод единиц измерения из одной системы в другую всегда был проблемой. Эта проблема становилась все более серьезной по мере развития торговли между разными народами.

Точность первых систем мер и весов напрямую зависела от размеров предметов, которые окружали людей, разрабатывавших эти системы. Понятно, что измерения были неточными, так как «измерительные устройства» не имели точных размеров. Например, в качестве меры длины обычно использовались части тела; масса и объем измерялись с помощью объема и массы семян и других небольших предметов, размеры которых были более-менее одинаковы. Ниже мы подробнее рассмотрим такие единицы.

Меры длины

В Древнем Египте длина вначале измерялась просто локтями, а позже царскими локтями. Длина локтя определялась как отрезок от локтевого изгиба до конца вытянутого среднего пальца. Таким образом, царский локоть определялся как локоть царствующего фараона. Был создан образцовый локоть, который был доступен широкой публике, чтобы все могли изготовлять свои меры длины. Это, конечно, была произвольная единица, которая изменялась, когда новая царствующая особа занимала престол. В Древнем Вавилоне использовалась похожая система, но с небольшими отличиями.

Локоть делили на более мелкие единицы: ладонь, рука, зерец (фут), and теб (палец), которые были представлены соответственно шириной ладони, руки (с большим пальцем), ступни и пальца. В это же время решили договориться о том, сколько пальцев в ладони (4), в руке (5) и локте (28 в Египте и 30 в Вавилоне). Это было удобнее и точнее, чем каждый раз измерять соотношения.

Меры массы и веса

Меры веса также основывались на параметрах различных предметов. В качестве мер веса выступали семена, зерна, бобы и аналогичные предметы. Классическим примером единицы массы, которая используется до сих пор, является карат. Сейчас каратами измеряют массу драгоценных камней и жемчуга, а когда-то в качестве карата определили вес семян рожкового дерева, иначе называемого кэроб. Дерево культивируется в Средиземноморье, а семена его отличаются постоянством массы, поэтому их удобно было использовать в качестве меры веса и массы. В разных местах в качестве мелких единиц веса использовались разные семена, а бóльшие единицы обычно были кратны более мелким единицам. Археологи часто находят подобные большие меры веса, обычно изготовленные из камня. Они состояли из 60, 100 и иного количества мелких единиц. Поскольку единый стандарт по количеству мелких единиц, а также по их весу отсутствовал, это приводило к конфликтам, когда встречались продавцы и покупатели, которые жили в разных местах.

Меры объема

Первоначально объем также измеряли с помощью небольших предметов. Например, объем горшка или кувшина определяли, наполняя него доверху небольшими предметами относительно стандартного объема — вроде семян. Однако отсутствие стандартизации приводило к тем же проблемам при измерении объема, что и при измерении массы.

Эволюция различных систем мер

Древнегреческая система мер была основана на древнеегипетской и вавилонской, а римляне создавали свою систему на основе древнегреческой. Затем огнем и мечом и, конечно, в результате торговли эти системы распространялись по всей Европе. Следует отметить, что здесь мы говорим только о самых распространенных системах. А ведь было множество других систем мер и весов, потому что обмен и торговля были необходимы абсолютно всем. Если же в данной местности отсутствовала письменность или не было принято записывать результаты обмена, то мы можем только догадываться о том, как эти люди измеряли объем и вес.

Существует множество региональных вариантов систем мер и вес. Связано это с их независимым развитием и влиянием на них других систем в результате торговли и завоевания. Различные системы были не только в разных странах, но часто и в пределах одной страны, где в каждом торговом городе они были свои, потому что местные правители не желали унификации, чтобы сохранить свою власть. По мере развития путешествий, торговли, промышленности и науки многие страны стремились к унификации систем мер и весов, по крайней мере, на территориях своих стран.

Уже в XIII в., а возможно и ранее, ученые и философы обсуждали создание единой системы измерений. Однако только в после Французской революции и последующей колонизации различных регионов мира Францией и другими европейскими странами, в которых уже были свои системы мер и весов, была разработана новая система, принятая в большинстве стран мира. Этой новой системой была десятичная метрическая система. Она была основана на основании 10, то есть для любой физической величины в ней существовала одна основная единица, а все остальные единицы можно было образовывать стандартным образом с помощью десятичных приставок. Каждую такую дробную или кратную единицу можно было разделить на десять меньших единиц, а эти меньшие единицы, в свою очередь, можно было разделить на 10 еще меньших единиц и так далее.

Как мы знаем, большинство ранних систем измерения не было основано на основании 10. Удобство системы с основанием 10 заключается в том, что такое же основание имеет привычная нам система счисления, что позволяет быстро и удобно по простым и привычным правилам осуществлять перевод из меньших единиц в большие и наоборот. Многие ученые считают, что выбор десяти в качестве основания системы счисления произволен и связан только с тем, что у нас десять пальцев и если бы у нас было иное количество пальцев, то мы бы наверняка пользовались другой системой счисления.

Метрическая система

На заре развития метрической системы в качестве мер длины и веса использовались изготовленные человеком прототипы, как и в предыдущих системах. Метрическая система прошла эволюцию от системы, основанной на вещественных эталонах и зависимости от их точности к системе, основанной на естественных явлениях и фундаментальных физических постоянных. Например, единица времени секунда была определена вначале как часть тропического 1900 года. Недостатком такого определения была невозможность экспериментальной проверки этой константы в последующие годы. Поэтому секунду переопределили как определенное число периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния радиоактивного атома цезия-133, находящегося в покое при 0 K. Единица расстояния, метр, была связана с длиной волны линии спектра излучения изотопа криптона-86, однако позже метр был переопределен как расстояние, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299 792 458 секунды.

На основе метрической системы была создана Международная система единиц (СИ). Следует отметить, что традиционно метрическая система включает единицы массы, длины и времени, однако в системе СИ количество базовых единиц расширено до семи. Мы обсудим их ниже.

Международная система единиц (СИ)

Международная система единиц (СИ) имеет семь основных единиц для измерения основных величин (массы, времени, длины, силы света, количества вещества, силы электрического тока, термодинамической температуры). Это килограмм (кг) для измерения массы, секунда (с) для измерения времени, метр (м) для измерения расстояния, кандела (кд) для измерения силы света, моль (сокращение моль) для измерения количества вещества, ампер (A) для измерения силы электрического тока, and кельвин (K) для измерения температуры.

В настоящее время только килограмм все еще имеет изготовленный человеком эталон, в то время как остальные единицы основаны на универсальных физических постоянных или на естественных явлениях. Это удобно, потому что физические постоянные или естественные явления, на которых основаны единицы измерения, легко проверить в любое время; к тому же нет опасности утраты или повреждения эталонов. Также нет необходимости в создании копий эталонов, чтобы обеспечить их доступность в разных точках планеты. Это позволяет избавиться от ошибок, связанных с точностью изготовления копий физических объектов, и, таким образом, обеспечивает бóльшую точность.

Десятичные приставки

Для формирования кратных и дольных единиц, отличающихся от базовых единиц системы СИ в определенное целое число раз, являющееся степенью десяти, в ней используются приставки, присоединяемые к названию базовой единицы. Ниже приводится список всех используемых в настоящее время приставок и десятичные множители, которые они обозначают:

Приставка	Символ	Численное значение; запятыми здесь разделяются группы разрядов, а десятичный разделитель — точка.	Экспоненциальная запись
йотта	Й	1 000 000 000 000 000 000 000 000	10 24
зетта	З	1 000 000 000 000 000 000 000	10 21
экса	Э	1 000 000 000 000 000 000	10 18
пета	П	1 000 000 000 000 000	10 15
тера	Т	1 000 000 000 000	10 12
гига	Г	1 000 000 000	10 9
мега	М	1 000 000	10 6
кило	к	1 000	10 3
гекто	г	100	10 2
дека	да	10	10 1
без приставки	1	10 0
деци	д	0,1	10 -1
санти	с	0,01	10 -2
милли	м	0,001	10 -3
микро	мк	0,000001	10 -6
нано	н	0,000000001	10 -9
пико	п	0,000000000001	10 -12
фемто	ф	0,000000000000001	10 -15
атто	а	0,000000000000000001	10 -18
зепто	з	0,000000000000000000001	10 -21
йокто	и	0,000000000000000000000001	10 -24

Например, 5 гигаметров равно 5 000 000 000 метров, в то время как 3 микроканделы равны 0,000003 канделы. Интересно отметить, что, несмотря на наличие приставки в единице килограмм, она является базовой единицей СИ. Поэтому указанные выше приставки применяются с граммом, как будто он является базовой единицей.

На момент написания этой статьи остались только три страны, которые не приняли систему СИ: США, Либерия и Мьянма. В Канаде и Великобритании традиционные единицы все еще широко используются, несмотря на то, что система СИ в этих странах является официальной системой единиц. Достаточно зайти в магазин и увидеть ценники за фунт товара (так ведь дешевле получается!), или попытаться купить стройматериалы, измеряемые в метрах и килограммах. Не выйдет! Не говоря уже об упаковке товаров, где все подписано в граммах, килограммах и литрах, но не в целых, а переведенных из фунтов, унций, пинт и кварт. Место для молока в холодильниках тоже рассчитывается на полгаллона или галлон, а не на литровую молочную упаковку.