Одиниця вимірювання

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Одиниці виміру)
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Виготовлена ​​в 1884 році точна копія міжнародного еталона кілограма

Одини́ця вимі́рювання (англ. unit of measurement, measurement unit)[1] — дійсна скалярна величина, визначена та прийнята умовно, з якою можна порівняти будь-яку іншу величину того самого роду, щоб виразити відношення двох величин у вигляді числа[1]. Значення цієї величини приймають рівним одиниці.

Одиниці вимірювання мають присвоєні їм за угодою назви та позначення. Одиниці вимірювання величин однакової розмірності можуть мати однакові назви та позначення, навіть якщо величини не є однорідними. Наприклад, «джоуль на кельвін» та Дж/К є відповідно назвою та позначенням як одиниці вимірювання теплоємності, так й одиниці вимірювання ентропії, які зазвичай не вважають величинами одного роду. Проте в деяких випадках застосування певних назв одиниць вимірювання обмежено вживанням винятково з величинами певного роду. Наприклад, одиницю вимірювання «секунда в степені мінус один» (1/с) називають «герц» (Гц), якщо її використовують для частоти, чи «беккерель» (Бк), якщо її використовують для активності радіонуклідів. Як інший приклад, одиницю джоуль (Дж) використовують як одиницю енергії, але в жодному разі не використовують як одиницю моменту сили, тобто «ньютон на метр» (Н·м)[1].

Згідно з новою редакцією Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність», що набрав чинності 2016 року, одиницею вимірювання вважається визначена і прийнята за угодою величина, з якою може бути порівняна будь-яка інша величина того самого роду для вираження співвідношення двох величин у вигляді числа[2].

Історія[ред. | ред. код]

Для визначення кількісних характеристик певного об'єкта необхідно порівняти його з іншим об'єктом. Історично довжина вимірювалася в ступнях (футах), ліктях, проте з часом одиниці вимірювання стандартизувалися і ставали дедалі точнішими. Необхідність встановлення єдиного мірила почала визнаватися на державному рівні. Виникла наука метрологія. Для забезпечення міжнародної діяльності почали складатися системи вимірювання, які визнавалися б у глобальному масштабі.

Практичні потреби й наукові дослідження дедалі підвищують вимоги до еталонів, з допомогою яких зберігають і відтворюють одиниці вимірювань. В ідеалі еталон повинен бути пов'язаний із незмінною, фундаментальною величиною, яку, крім того, неважко було б відтворити. Таким чином, якщо під час Великої французької революції еталон метра був встановлений, як довжина довільно вибраного стержня, то в наш час метр асоціюється зі шляхом, яке пробігає в порожнечі світло за певний проміжок часу. Отже, для встановлення одиниці довжини необхідно встановити одиницю часу (секундою), яка в наш час визначається як проміжок часу, в який поміщається певне число коливань певної електромагнітної хвилі, яка випромінюється строго визначеним атомом у строго визначених умовах. Таке визначення дозволяє відтворити еталон часу з надзвичайно високою точністю, до одинадцятого знаку після десяткової коми.

Деякі одиниці вимірювання[ред. | ред. код]

Значення десяткових префіксів[ред. | ред. код]

Для позначення кратних та частинних одиниць різних величин в системі SI використовуються префікси, які показують, у скільки разів збільшилась чи зменшилась кратна чи частинна одиниця вимірювання величини.

Префікси збільшення та їхні позначення:

  • дека — в 10 разів більше да
  • гекто — у 100 разів більше г
  • кіло — в 1000 разів більше к
  • мега — в 1 000 000 разів більше М

Префікси зменшення:

  • деци — в 10 разів менше д
  • санти — у 100 разів менше с
  • мілі — в 1000 разів менше м
  • мікро — в 1 000 000 разів менше мк

Наприклад, декалітр — це величина, що у 10 разів більша, ніж 1 літр. Оскільки 1 л позначається 1 л, а коротке позначення дека — да, то отримаємо: 1 дал = 10 л чи 1 л = 0,1 дал.

Інший приклад. Міліметр — це величина, яка у 1000 разів менша, ніж 1 метр. Оскільки один метр коротко записується 1 м, а мілі коротко позначається теж м, то виходить, що 1 мм = 0,001 м, а 1 м = 1000 мм.

Одиниці вимірювання довжини[ред. | ред. код]

Основною одиницею вимірювання довжини в системі SI є метр. Метр коротко позначається м, тобто 1 метр записується 1 м.

  • 1 м = 10 дм = 100 см = 1000 мм = 1 000 000 мкм

Останній запис означає, наприклад, що 1 метр дорівнює 1 000 000 мікронів. Звідси випливає, що:

  • 1 дм = 10 см = 100 мм = 100 000 мкм
  • 1 см = 10 мм = 10 000 мкм
  • 1 мм = 1000 мкм = 1 000 000 нм = 10 000 000 Å

Ці співвідношення можна записати по-іншому:

  • 1 мкм = 0,000001 м = 0,00001 дм = 0,0001 см = 0,001 мм
  • 1 мм = 0,001 м = 0,01 дм = 0,1 см
  • 1 см = 0,01 м = 0,1 дм
  • 1 дм = 0,1 м

Великі відстані, зазвичай, вимірюють у кілометрах, короткий запис — 1 км.

  • 1 км = 1000 м = 10000 дм = 100 000 см = 1 000 000 мм = 1 000 000 000 мкм, тобто
  • 1 мкм = 0,000000001 км
  • 1 мм = 0,000001 км
  • 1 см = 0,00001 км
  • 1 дм = 0,0001 км
  • 1 м = 0,001 км

Дуже маленькі розміри в атомних масштабах вимірюються в ангстремах:

  • 1 Å = 0,1 нм = 0,0001 мкм

Одиниці вимірювання маси[ред. | ред. код]

Основною одиницею вимірювання маси в системі SI є кілограм, коротке позначення — кг.

  • 1 г = 1000 мг чи 1 мг = 0,001 г
  • 1 кг = 1000 г чи 1 г = 0,001 кг
  • 1 кг = 1 000 000 мг чи 1 мг = 0,000001 кг

Великі за маси вимірюють у тоннах (т) і центнерах (ц):

  • 1 т = 10 ц = 1000 кг = 1 000 000 г
  • 1 ц = 0,1 т, 1 кг = 0,001 т
  • 1 г = 0,000001 т, 1 ц = 100 кг = 100 000 г
  • 1 кг = 0,01 ц, 1 г = 0,00001 ц

Одиниці вимірювання площі[ред. | ред. код]

Одиниця вимірювання площі в системі SI  — квадратний метр: позначається м².

  • 1 м² = 100 дм2 = 10 000 см² = 1 000 000 мм²
  • Тобто 1 см² = 0,0001 м², 1 дм2 = 0,01 м²
  • 1 см² = 0,01 дм2, 1 см² = 100 мм²
  • 1 мм² = 0,01 см², 1 км² = 1 000 000 м²
  • 1 м² = 0,000001 км²

При вимірюванні земельних ділянок використовуються одиниці вимірювання ар і гектар (позначаються а і га).

  • 1 а = 100 м² = 1 000 000 см²

Одиниці вимірювання часу[ред. | ред. код]

Основною одиницею часу в Міжнародній системі одиниць SI є секунда, скорочено «с» (або сек). Також розповсюджені традиційні одиниці часу:

  • 1 хв = 60 c (хвилина)
  • 1 год = 3600 c (година)
  • 1 д = 86 400 c (день)
  • 1 рік = 365,25 д = 31557600 c ((Юліанський) рік)

Одиниці вимірювання об'єму[ред. | ред. код]

Одиницею вимірювання об'єму в системі SI є кубічний метр (м3).

Одна тисячна кубічного метра — кубічний дециметр; позначається дм3. 1 дм3 = 0,001 м3. Його ще називають літром, тобто 1 дм3 = 1 л.

Тисячна частина літра — мілілітр, тобто 1 л = 1000 мл, а 1 мл = 0,001 л.

  • 1 л = 1 дм3 = 1 000 000 мм³
  • 1 мм³ = 0,000001 л

Таким чином, 1 мл = 1000 мм³, а 1 мм³ = 0,001 мл. Оскільки 1 см³ = 1000 мм³, то 1 мл = 1 см3.

Великі об'єми вимірюються в:

Системи одиниць вимірювання[ред. | ред. код]

У фізиці й техніці одиниці вимірювання (одиниці фізичних величин, одиниці величин) використовуються для представлення результатів вимірювань. Числове значення фізичної величини є відношення значення фізичної величини до деякого прийнятого значенням, яке і є одиницею вимірювання. Число із зазначенням одиниці вимірювання називається іменованим.

Для будь-якої системи одиниць розрізняють основні одиниці вимірювання, які вибираються незалежно від інших одиниць, і похідні одиниці, що визначаються через основні. Вибір величини і кількості основних одиниць вимірювання може бути довільним і визначається тільки традиціями або угодами. Існує велика кількість різних систем одиниць вимірювання, які розрізняються вибором основних одиниць вимірювання.

Держава, як правило, законодавчо встановлює певну систему одиниць. Метрологія безперервно працює над поліпшенням одиниць вимірювання та еталонів.

Деякі системи одиниць вимірювання[ред. | ред. код]

Метричні системи[ред. | ред. код]

Традиційні системи мір[ред. | ред. код]

Одиниці вимірювання, згруповані за видами вимірювань[ред. | ред. код]

В Україні[ред. | ред. код]

Тривалий час на території України користувалися такими одиницями вимірювання довжини: вершком (приблизно 4,5 см), аршином (0,7112 м), сажнем (2,16 м), верстою (1 066,781 м). Поширеними одиницями маси були фунт (409,52 г) та пуд (16,4 кг).

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. а б в ДСТУ ISO 80000-1:2016 Величини та одиниці. Ч/астина 1. Загальні положення (ISO 80000-1:2009; ISO 80000-1:2009/Cor.1:2011, IDT)
  2. Про метрологію та метрологічну діяльність: Верховна Рада України; Закон від 05.06.2014 № 1314-VII

Література[ред. | ред. код]

  1. Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. Про затвердження визначень основних одиниць SI, назв та визначень похідних одиниць SI, десяткових кратних і частинних від одиниць SI, дозволених позасистемних одиниць, а також їх позначень та Правил застосування одиниць вимірювання і написання назв та позначень одиниць вимірювання і символів величин.
  2. Сена Л.А. Одиниці фізичних величин і їх розмірності. — 2000.

Посилання[ред. | ред. код]