Mis on SI-süsteem? Tabel ja põhiühikute teisendamine
Mis on SI-süsteem? Tabel ja põhiühikute teisendamineAvaldamise kuupäev: 29-04-2024 Ajakohastamise kuupäev: 26-02-2025 🕒 5 lugemisaeg
Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem
Rahvusvaheline Mõõtühikute Süsteem (SI prantsuse keeles Système international d'unités) on ametlik mõõtühikute süsteem enamikus riikides. See süsteem võeti kasutusele 1960. aastal ja seda kasutatakse laialdaselt teaduses ning igapäevaelu enamikus aspektides.
Rahvusvaheline Mõõtühikute Süsteem keskendub seitsmele põhimõõdule. Oluline on, et nende abil saab tuletada kõik teised ühikud. Siin on põhilised skaalad:
- Meeter (m) – pikkuse ühik.
- Kilogramm (kg) – massi ühik.
- Sekund (s) – aja ühik.
- Amper (A) – elektrivoolu ühik.
- Kelvin (K) – termodünaamilise temperatuuri ühik.
- Mool (mol) – aine hulga ühik.
- Kandela (cd) – valgusjõu ühik.
Paljude teiste füüsikaliste suuruste kirjeldamiseks kasutatakse tuletatud ühikuid, mis luuakse nende seitsme alusel. Näiteks: kiirust määratakse meetrites sekundis (m/s).
Samuti tasub mainida, et 2019. aastal toimus oluline SI ümbermääratlemine, kus mitme füüsikalise konstandi (nagu Plancki konstant või elementaarlaeng) väärtused võeti täpselt kindlaks määratuks. Tänu sellele muudeti kilogrammi, ampri, kelvini ja mooli definitsioone nii, et need põhineksid füüsikalistel konstantidel, mitte füüsilistel objektidel või katsetel. See probleem puudutas näiteks kilogrammi, mille etalonit hoiti aastaid Prantsusmaal.
Rahvusvaheline Mõõtühikute Süsteem on teaduse ja tehnoloogia jaoks äärmiselt oluline, kuna see tagab ülemaailmse järjepidevuse ja täpsuse mõõtmistes. See kehtib ka Suurbritannia või Ameerika Ühendriikide kohta, kus kasutatakse imperiaalseid ühikuid. Täpsuse ja lihtsate teisenduste säilitamiseks määratakse kogu imperiaalne süsteem praegu SI süsteemi suhtes – näiteks 1 jalg on 0,3048 m.
SI süsteemi ühikud - tabel
SI süsteemi põhiühikud
| Suurus | Ühik (sümbol) | Definitsioon (kehtiv 2021. aastal) |
|---|---|---|
| Pikkus | meeter (m) | Vahemaa, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundiga |
| Mass | kilogramm (kg) | Põhineb Plancki konstandi väärtusel (alates 2019. aastast) |
| Aeg | sekund (s) | Aeg, mis kulub 9 192 631 770 tseesium-133 aatomi kahe energiatase vahelise ülemineku kiirguse tsükli jaoks |
| Elektrivool | amper (A) | Põhineb elementaarlaengu väärtusel (alates 2019. aastast) |
| Termodünaamiline temperatuur | kelvin (K) | Põhineb Boltzmanni konstandi väärtusel (alates 2019. aastast) |
| Aine hulk | mool (mol) | Aine hulk süsteemis, mis sisaldab täpselt 602214076 × 1023 elementaarset aineühikut |
| Valgusjõud | kandela (cd) | Intensiivsus, teatud suunas, allikast, mis kiirgab monokromaatilist kiirgust sagedusega 540 × 1012 hertsi ja mille võimsus selles suunas on 1/683 vatti steradiaani kohta |
SI süsteemi kõige tuntumad tuletatud ühikud
| Suurus | Ühik (sümbol) | Väljendatud põhiühikutes |
|---|---|---|
| Kiirus | Meeter sekundis (m/s) | m·s-1 |
| Kiirendus | Meeter sekundis ruudus (m/s²) | m·s-2 |
| Jõud | niuton (N) | kg·m/s2 |
| Rõhk | paskal (Pa) | kg/m·s2 (või N/m2) |
| Energia | džaul (J) | kg·m2/s2 (või N·m) |
| Võimsus | vatt (W) | kg·m2/s3 (või J/s) |
| Elektrilaeng | kulon (C) | s·A |
| Elektritakistus | oom (Ω) | kg·m2/s3·A2 (või V/A) |
Ülaltoodud tabel ei ammenda muidugi nimekirja – teiste populaarsete tuletatud ühikute hulka kuuluvad näiteks farad (elektrimahtuvuse ühik), herts (sageduse ühik), tesla (magnetilise induktsiooni ühik) ja paljud teised.
Tuletatud ühikud erilise nime ja sümboliga
SI süsteemis, lisaks põhiühikutele (nagu meeter, kilogramm, sekund) on olemas tuletatud ühikud, mis on nende alusel määratletud (nt radiaan, steradiaan, niuton, džaul, vatt jne). Mõnedel neist on erilised nimed ja sümbolid, mis lihtsustavad nende kasutamist praktikas.
Radian ja steradian klassifitseeriti varem täiendavateks ühikuteks, kuid nüüd kuuluvad need erilise nime ja sümboliga tuletatud ühikute hulka.
Radian (rad)
Radian on tasapinnalise nurga mõõtühik. See on nurk ringi keskpunktis, mille kaare pikkus on võrdne selle ringi raadiusega. Matemaatikas ja paljudes insenerirakendustes on radian loomulik viis nurkade väljendamiseks, eriti trigonomeetriliste funktsioonide analüüsis.
Steradian (sr)
Steradian on ruumilise nurga mõõtühik. See vastab ruumilisele nurgale kera keskpunktis, mille sfäärilise lõigu pindala on võrdne kera raadiuse ruuduga. Steradianit kasutatakse laialdaselt optikas, fotomeetrias ja kiirguse analüüsis.
Tuleb märkida, et mõlemad need ühikud on mõõtmeteta. See tähendab, et paljudes kontekstides, kui neid arvutustes kasutatakse, "kaovad" need ühikud sageli, viies samuti mõõtmeteta või muudes SI ühikutes tulemusteni.
Kuigi radian ja steradian käsitletakse SI süsteemis täiendavate ühikutena, on need paljudes teaduse ja inseneri valdkondades võtmetähtsusega, eriti seal, kus analüüsitakse nurkadega seotud nähtusi.
SI süsteemi ühikute teisendamine
SI süsteemi ja väljaspool seda asuvaid ühikuid saab teisendada nn konversioonitegurite abil. See protsess seisneb antud suuruse korrutamises sobiva väärtusega, nii et ühik "lüheneb" ja asendatakse teise ühikuga.
Mõõtühikute eesliited ja eksponentsiaalne märge
Eksponentsiaalne märge (või teaduslik märge) on arvude kirjutamise viis, mis võimaldab esitada arvväärtusi, väljendatuna ujuvmärgulise arvu (tavaliselt vahemikus 1 kuni 10) ja 10 astme korrutisena. See on eriti kasulik väga suurte või väga väikeste väärtuste lühemaks ja loetavamaks esitamiseks.
Eksponentsiaalses märkes kirjutamine
SI süsteemi ühikud eksponentsiaalses märkes kirjutatakse kujul a×10 astmes n, kus:
- a on ujuvmärgulise arv, tavaliselt jääb vahemikku 1 kuni 10 (mõnikord 0 kuni 10).
- n on täisarv, mis esindab 10 astme eksponenti.
SI süsteemi kontekstis kasutatakse termineid "eesliited" ja "prefiksid" vaheldumisi ning need viitavad samadele ühikute modifikaatoritele. SI süsteemis lisatakse need põhi- ja tuletatud ühikutele, et näidata nende kordseid või murdosi.
Allpool on esitatud SI süsteemi prefiksid koos nende sümbolite ja kordajatega:
- jotta (Y) Kordaja: 10 astmes 24
- zetta (Z) Kordaja: 10 astmes 21
- eksa (E) Kordaja: 10 astmes 18
- peta (P) Kordaja: 10 astmes 15
- tera (T) Kordaja: 10 astmes 12
- giga (G) Kordaja: 10 astmes 9
- mega (M) Kordaja: 10 astmes 6
- kilo (k) Kordaja: 10 astmes 3
- hekto (h) Kordaja: 10 astmes 2
- deka (da) Kordaja: 10 astmes 1
- decy (d) Kordaja: 10 astmes −1
- centi (c) Kordaja: 10 astmes −2
- mili (m) Kordaja: 10 astmes −3
- mikro (μ) Kordaja: 10 astmes −6
- nano (n) Kordaja: 10 astmes −9
- piko (p) Kordaja: 10 astmes −12
- femto (f) Kordaja: 10 astmes −15
- atto (a) Kordaja: 10 astmes −18
- zepto (z) Kordaja: 10 astmes −21
- yocto (y) Kordaja: 10 astmes −24
Iga SI süsteemi põhi- ja tuletatud ühikut saab kasutada koos eesliidetega. Need eesliited on kasutusel, et näidata nende ühikute kordseid või murdosi. Tänu neile saab hõlpsasti ja selgelt esitada väga suuri või väga väikeseid väärtusi.
SI eesliited quetta ja ronna
Edusammud teadmiste ja infotehnoloogia valdkonnas aitavad manipuleerida üha suuremate andmehulkadega. Vastuseks sellele trendile võeti 2022. aastal kasutusele uued eesliited, mis arvestavad seda kasvavat ulatust.
Varem lõppes skaala 10 astmes 24 ühelt poolt ja 10 astmes -24 teiselt poolt. Vastuseks tehnoloogia kasvavatele vajadustele võeti kasutusele kaks uut eesliidete paari:
- ronna (R), mis tähendab 10 astmes 27
- quetta (Q), mis tähendab 10 astmes 30
- ronto (r), mis tähendab 10 astmes -27
- quecto (q), mis tähendab 10 astmes -30
Siiski jäävad mõned olulised mõisted endiselt eesliidete ulatusest välja. Näiteks Plancki aega mõõdetakse sekundites astmes -44, sõltumata sekundi määratlusest.
CGS mõõtühikute süsteem
Rääkides mõõtühikutest, võib välja tuua ka mõned vähem populaarsed või ajaloolised süsteemid. CGS süsteem (sentimeeter-gramm-sekund) on üks paljudest mõõtühikute süsteemidest. Selle ajalugu on tihedalt seotud teaduse, eriti füüsika arenguga 19. sajandil. Siin on mõned võtmemomendid CGS süsteemi ajaloos:
- 1832: Carl Friedrich Gauss tutvustas geofüüsilisteks uuringuteks mõõtühikute süsteemi, mis põhines millimeetril, grammil ja sekundil, mida võib pidada CGS süsteemi varajaseks eelkäijaks.
- 1873: James Clerk Maxwell avaldas "Traktaadi elektrist ja magnetismist", milles kasutas CGS süsteemi. Tänu sellele sai CGS süsteem füüsikute seas populaarseks.
- Praegu: Kuigi CGS süsteemi ei kasutata enam laialdaselt teaduses ja inseneriteaduses, kasutatakse teatud tuletatud ühikuid CGS süsteemist, nagu gauss või barye, endiselt teatud valdkondades.
Kokkuvõttes on CGS süsteemi ajalugu tihedalt seotud 19. sajandi füüsika arenguga. See süsteem mängis võtmerolli mõõtühikute standardiseerimisel, kuid lõpuks asendati see universaalsema ja järjepidevama SI süsteemiga.
MTS mõõtühikute süsteem või MKGS mõõtühikute süsteem
MTS süsteem (meeter-tonn-sekund) on mõõtühikute süsteem, mis põhineb meetril (pikkuse ühik), tonnil (massi ühik) ja sekundil (aja ühik). MTS süsteem oli üks mitmest mõõtühikute süsteemist, mida pakuti välja teaduslike ühikute standardiseerimiseks.
MKSA mõõtühikute süsteem
MKSA süsteem on mõõtühikute süsteem, mis põhineb meetril (pikkuse ühik), kilogrammil (massi ühik), sekundil (aja ühik) ja amperil (elektrivoolu ühik). Nimi "MKSA" tuleneb nende ühikute algustähtedest: Meeter-Kilogramm-Sekund-Amper. Kõik kirjeldatud süsteemid asendati lõpuks SI süsteemiga, mis võimaldas saavutada eespool mainitud teadlaste eesmärgi. Järjepidev ja ühtne mõõtühikute süsteem mõjutas oluliselt teaduse arengut, eriti suhtlemise ja kogemuste vahetamise võimalusi teadlaste vahel üle kogu maailma.
Transfer Multisort Elektronik (TME) on üks maailma suurimaid elektroonikakomponentide, elektrotehnika, töökodade varustuse ja tööstusautomaatika globaalseid turustajaid. Kataloog sisaldab üle 1 300 000 toote 1 300 juhtivalt tootjalt. TME kaasaegsed logistikakeskused Łódźis ja Rzgóws (Poola), mille kogupindala on üle 40 000 m², saadavad iga päev ligi 6 000 pakki klientidele rohkem kui 150 riigis.
TME investeerib ka noorte inseneride ja elektroonikahuviliste teadmiste ja oskuste arendamisse TME Education projekti kaudu ning toetab tehnoloogiakogukonda, korraldades TechMasterEvent sündmuste sarja, mis edendab innovatsiooni ja kogemuste vahetust.
