Міжнародна система одиниць

1. Міжнародна система  одиниць 

    Наявність численних  систем одиниць  фізичних величин,  а також значної  кількості позасистемних  одиниць спричинило  багато незручностей  при переході від  однієї системи  одиниць в іншу, а отже, потрібно  було якнайшвидше  уніфікувати одиниці вимірювання. Необхідна була єдина система одиниць фізичних величин, яка була б зручною для практичних вимірювань у різних галузях вимірювань та зберігала б принцип когерентності.

    Так, система МКГСС  успішно використовувалася  у механіці та  прикладних науках, але не узгоджувалась з практичними електричними одиницями. Розміри одиниць системи СГС широко використовувалися у фізиці, але були занадто незручні для використання у техніці.

    У 1954 році X Генеральна конференція з мір і ваги встановила шість основних одиниць (метр, кілограм, секунда, ампер, градус Кельвіна, свічка) практичної системи одиниць для міжнародних відносин. На цей час членами Метричної конференції стали близько 40 найрозвинутіших держав. Одночасно Міжнародний комітет з мір і ваги створив комісію щодо розробки єдиної Міжнародної системи одиниць. Система одержала назву Міжнародної системи одиниць, скорочено СІ (SI — початкові букви французької назви Systeme International).

    Ухвалення Міжнародної  системи у 1960 році  IX Генеральною конференцією з мір і ваги було важливим прогресивним актом, який закріпив велику багаторічну роботу з цього питання і узагальнив досвід роботи наукових організацій з метрології, стандартизації, фізики й електротехніки.

    Міжнародна система  одиниць прийнята Міжнародним союзом фізиків, Міжнародною електротехнічною комісією та іншими міжнародними організаціями. Організація об'єднаних націй з освіти, науки і культури (ЮНЕСКО) закликала усі країни ухвалити Міжнародну систему одиниць. Сьогодні 115 держав приєдналися до Метричної конвенції, і в більшості країв* система СІ визнана чинною законодавчо.

    У 1981 році в  СРСР уведено в  дію стандарт ГОСТ 8.417—81 "Одиниці  фізичних величин", у якому за основу  взято Міжнародну  систему одиниць,  і затверджено  до обов'язкового виконання.

    У 1997 році Держстандарт  України ухвалив  постанову про  введення у державі  Міжнародної системи  одиниць ДСТУ 3651.097 "Метрологія. Одиниці фізичних  величин. Основні  одиниці фізичних  величин Міжнародної  системи одиниць.  Основні назви, положення та позначення".

    Перевагами Міжнародної системи одиниць СІ слід визначити такі:

  • універсальність, що забезпечує її використання в науці, техніці і господарстві;

  • уніфікованість одиниць для всіх видів вимірювання. Так, замість кількох одиниць тиску (атм., мм. рт. ст., мм. вод. ст., бар та інші) у СІ визнана едина одиниця тиску — паскаль (Па); замість кількох одиниць роботи й енергії ухвалена одиниця — джоуль (Дж);

  • когерентність (узгодженість) системи: коефіцієнти пропорційності у фізичних рівняннях для визначення похідних величин дорівнюють одиниці;

  • використання зручних для практичних вимірювань основних та похідних одиниць;

  • чітке розмежування одиниць маси (кілограм) і сили (ньютон);

  • спрощений запис рівнянь і формул завдяки відсутності перехідних коефіцієнтів переведення з однієї системи в іншу;

  • позбавлення необхідності визначати всі системи одиниць;

  • сприяння розвитку міждержавних науково-технічних та економічних зв'язків.  
 

2. Основні одиниці системи СІ 

    У 1954 році X Генеральна конференція з мір і ваги затвердила основні одиниці Міжнародної системи одиниць, які мають охоплювати всі галузі науки і техніки, бути основою для утворення похідних одиниць, забезпечувати зручність для практичних вимірювань і відтворюватися за допомогою установок і еталонів з найбільшою точністю.

    У 1971 році XIV Генеральна конференція з мір і ваги затвердила сьому основну одиницю кількості речовини — моль.

    Основні одиниці системи СІ зі скороченими позначеннями українськими та латинськими буквами наведені у табл. 1.  

Таблиця 1. Основні одиниці системи СІ  

Величина   

Одиниця вимірювання  

Скорочені позначення одиниць  

Українські   

Латинські  

Довжина  

метр   

м  

m  

Маса   

кілограм   

кг   

kg  

Час  

секунда  

с  

s  

Сила  електричного струму  

ампер  

А  

А  

Термодинамічна  температура  

кельвін  

К  

К  

Сила  світла  

кандела  

кд   

kd  

Кількість речовини  

моль   

моль   

mol  
 

Визначення  основних одиниць  відповідно до рішення  Генеральної конференції  з мір і ваги:  

метр — довжина шляху, який проходить світло у вакуумі за 1/29979245 частину секунди;  

кілограм — одиниця маси, що дорівнює масі Міжнародного прототипу кілограма;  

секунда — 9 192 631 770 періодів випромінювання переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133;  

ампер — сила незмінного струму, який, проходячи через два паралельних прямолінійних провідники нескінченної довжини і занадто малого круглого перерізу, що розміщені на відстані метра один від одного у вакуумі, утворив би між провідниками силу в 2*10-7Н на кожний метр довжини;  

кельвін — одиниця термодинамічної температури — 1/273,16 частини термодинамічної температури потрійної точки води;  

кандела — сила світла, що випромінюється з площі у 1/600 000 м2 перерізу повного випромінювача у перпендикулярному до цього перерізу напрямку при температурі затвердіння платини та тиску 101325 Па;  

моль — кількість речовини, яка вміщує стільки ж молекул (атомів, частинок), скільки вміщується атомів у нукліді вуглецю-12 масою в 0,012 кг.  

3. Похідні одиниці  системи СІ 

    Крім основних одиниць СІ є велика група похідних одиниць, які визначаються за законами взаємозв'язків між фізичними величинами або ж на основі визначення фізичних величин. Відповідні похідні одиниці СІ виводяться із рівнянь зв'язку між величинами. Залежно від наукового напрямку утворені похідні одиниці для простору, часу, механічних, теплових, електричних, магнітних, акустичних, світлових величин та величин іонізуючого випромінювання (додаток 1).

    Поряд з основними та похідними одиницями Міжнародної системи СІ є ще позасистемні одиниці (додаток 2). Вони широко застосовуються у повсякденному житті. Крім названих, є ще позасистемні одиниці тимчасового використання (морська миля, яка дорівнює — 1852 м, гектар — 10 000 м2, ар — 100 м2, бар — 105 Па та ін.), а також відносні та логарифмічні величини.  
 
 
 
 

4. Кратні та частинні  одиниці 

Найпрогресивнішим способом утворення  кратних та частинних  одиниць є прийнята у метричній системі  мір десяткова  кратність між  великими і малими одиницями. Десяткові кратні та частинні одиниці від одиниць СІ утворюються шляхом використання множників та приставок від 10+18 до 1024

   
 
 
 
 
 
 

Список  використаної літератури

В.Д.Цюцюра, С.В.Цюцюра. Метрологія та основи вимірювань. Навч. посібн., К., "Знання -Прес", 2003