SYSTEM MKS: HISTORIA, JEDNOSTKI BAZOWE, JEDNOSTKI POCHODNE - NAUKA - 2025

System MKS to metoda pomiaru, w której metr, kilogram i sekunda są używane jako jednostki służące do wyrażenia wielkości związanych z długością, masą i czasem. Stąd bierze się obecny międzynarodowy system jednostek, a jego nazwa, MKS, jest akronimem, który wywodzi się z połączenia trzech podstawowych jednostek, które go tworzą.

Normy określające wartość metra i kilograma można znaleźć w Międzynarodowym Biurze Miar i Miar, ponieważ obie wielkości są oparte na obiektach fizycznych. Podczas gdy jedna sekunda została ustalona jako 1/86 400 średniego dnia słonecznego.

Prototyp standardowego kilograma ciasta. Źródło: za Wikimedia Commons.

Użycie MKS jest istotne, ponieważ był to jeden z pierwszych systemów wielkości, który był zgodny z logiką dziesiętną i został przyjęty na skalę międzynarodową w znormalizowany sposób. Poprawiło to dokładność osiąganą we wszystkich dyscyplinach i położyło podwaliny pod nowoczesne metody pomiarowe.

Historia

Systemy pomiarowe pochodzą z III lub IV wieku pne. Od zarania dziejów cywilizacji pomiary były niezbędne w rolnictwie, budownictwie i gospodarce. Jednak jednostki używane przez pierwsze kultury zależały od każdego regionu, a nawet od każdej społeczności.

W imperium babilońskim lub egipskim istnieją zapisy, że do pomiaru długości przedmiotu można wykorzystać przedramię, dłoń lub palce jako układy odniesienia.

Czas był obliczany na podstawie okresów trwania ruchu Słońca lub Księżyca. Aby obliczyć pojemność pojemnika, wypełniono go nasionami, które następnie zostały policzone.

Pierwsze pojawienie się MKS

System metryczny powstał po raz pierwszy w 1668 roku i początkowo został przyjęty dopiero we Francji, w wyniku rewolucji francuskiej. System został całkowicie oparty na liczniku i dlatego został nazwany systemem metrycznym (MKS).

W nim jednostką masy jest kilogram, a jednostką czasu jest sekunda. Rozprzestrzenianie się na inne kraje nie trwało długo, a jego ekspansja następowała szybko.

Z drugiej strony szkocki naukowiec James Clerk stwierdził w ostatnich latach XIX wieku, że stosowana do tej pory metoda CGS nie była wystarczająco precyzyjna, jeśli chodzi o określanie wartości wielkości zdarzeń elektrycznych i magnetycznych. Jednym z błędów, które zauważył, było to, że zastosowane pomiary były zbyt małe i dlatego nie były przydatne do analizy.

Z tego powodu w 1901 roku włoski profesor, inżynier i elektryk Giovanni Giorgi opracował inny system oparty na MKS, w którym jednostkami długości, masy i czasu są odpowiednio metr, kilogram i sekunda, ale dodano czwartą wartość. do systemu, którym był wzmacniacz.

Włoch przedstawił swój pomysł Włoskiemu Stowarzyszeniu Elektrotechnicznemu (AEI), gdzie zapewnił, że dodanie nowej jednostki dla wielkości na poziomie elektrycznym i magnetycznym jest niezbędne, aby móc wyrazić ich prawidłowe wartości.

Ten wariant był również znany jako system pomiarowy Giorgi.

Teraźniejszość

Do 1948 roku wiele książek było nadal pisanych przy użyciu systemu jednostek CGS. Dopiero w 1950 r. System MKS zawierający czwartą jednostkę podstawową został uznany za normę międzynarodową, a Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna zaleciła stosowanie amperów jako podstawowej miary.

Istotną cechą tego systemu są dokładne wyrażenia dziesiętne, co sprawiło, że dodał on więcej zwolenników i został przyjęty w wielu krajach, w tym w Indiach, gdzie system został wprowadzony w 1957 roku.

Następnie, aby osiągnąć pewną jednolitość na całym świecie, Generalna Konfederacja Miar i Wag zaleciła w 1960 r. Ujednolicony system. Jest to Międzynarodowy Układ Jednostek (SI), stosowany w większości krajów. dzisiaj.

Opiera się na zastosowaniu siedmiu podstawowych jednostek: metra, kilograma i drugiej, obecnych w systemie MKS, a także dodania kelwinów, amperów, kandeli i mola.

Inne systemy

Jak widać, w historii istniało kilka typów systemów jednostek: głównie FPS, MKS i SI.

System FPS został stworzony w Anglii i opiera się na stopie, funcie i sekundach jako jednostkach pomiaru odpowiednio dystansu, masy i czasu. Obecnie jest to znane jako system tradycyjnych jednostek i jest używane w krajach takich jak Stany Zjednoczone.

Międzynarodowy układ jednostek (SI) to ten, który zastąpił MKS i był zasadniczo oparty na metryce. Ma siedem podstawowych jednostek. Wreszcie, system cegesimal (CGS) jest oparty na centymetrze, gramie i sekundach. Był to system zaproponowany przez Johanna Carla Friedricha Gaussa w 1832 roku.

Jednostki podstawowe

Podstawowe ilości różnią się w zależności od systemu. Są również znane jako jednostki podstawowe. W MKS są trzy: metr (dla długości), kilogram (do wyrażenia ilości masy) i sekunda (do obliczenia czasu).

W SI Kelwin jest podstawową jednostką do obliczania temperatury. System metryczny akceptuje tę jednostkę jako oficjalną.

Jednostki pochodne

Następnie pojawiają się jednostki pochodne, takie jak prędkość, przyspieszenie itp. Wszystkie z nich można sprowadzić do kombinacji podstawowych długości, masy i czasu. Oznacza to, że pochodzą one z podstawowych jednostek MKS, które pokrywają się z jednostkami Międzynarodowego Układu Jednostek.

Na przykład w obu metodach prędkość wyrażana jest w metrach na sekundę. Moc jest reprezentowana przez waty, co odpowiada jednemu dżulowi na sekundę. Wreszcie przyspieszenie mierzy się w metrach na sekundę do kwadratu.

Konwersje

Jednostki każdego systemu metrycznego można konwertować na jednostki dowolnego innego systemu. W tym celu obliczenia przeprowadza się za pomocą procesów ustalonych w tabelach przeliczeniowych, które pozwalają nam poznać równoważności między wielkościami.

Proces jest tak prosty, jak pomnożenie przez ułamek, a zatem równoważną miarę uzyskuje się w innym układzie jednostek.

Bibliografia

1. Bakshi, U., Bakshi, K. i Bakshi, A. (2007). Pomiary elektryczne i przyrządy pomiarowe. Pune, Indie: Publikacje techniczne Pune.
2. Bhatt, B. i Vora, S. (2007). Stechiometria. Nowe Delhi: Tata McGraw-Hill.
3. Edwards, D. (2014). Elektroniczne techniki pomiarowe. Burlington: Elsevier Science.
4. Kidwell, W. (1969). Przyrządy i pomiary elektryczne. Nowy Jork: McGraw-Hill.
5. Układ jednostek metr-kilogram-sekunda (MKS) - pomoc w programowaniu klonu. Odzyskany z maplesoft.com