Uobičajeni sustavi jedinica
Sustav jedinica, ili sustav mjerenja, je skup međusobno povezanih jedinica koje se koriste za kvantificiranje fizičkih svojstava. Razumijevanje ovih sustava ključno je, jer čine temelj znanosti, trgovine i svakodnevnog života širom svijeta.
U prošlosti su sustavi jedinica često bili lokalno definirani i vrlo proizvoljni. Na primjer, duljina 'stopala' mogla je znatno varirati ovisno o veličini lokalnog vrpce, što je dovodilo do širokih nesuglasica. Iako su lokalne jedinice bile praktične u vremenima ograničenih putovanja, pojavljivanje globalizacije i rast međunarodne trgovine i znanosti istaknuli su hitnu potrebu za univerzalnim standardima.
Standardizirane jedinice olakšavaju jasnu komunikaciju i sprječavaju zbunjenost među kulturama i zemljama. Međunarodni sustav jedinica (SI) razvijen je upravo u tu svrhu. Međutim, unatoč naporima za globalnu implementaciju, neki drugi sustavi jedinica, najviše američke obične jedinice i imperijalni sustav, i dalje su u širokoj uporabi. To zahtijeva mogućnost konverzije između ovih sustava.
Što je jedinica mjere?
Jedinica mjere je definirana veličina fizičke količine koja služi kao standardni referent. Svaka količina iste vrste može se izraziti kao višekratnik ove standardne jedinice. To omogućava dosljedna i reproducibilna mjerenja.
Međunarodni sustav jedinica (SI)
Međunarodni sustav jedinica (SI), izveden iz francuskog Système International d'Unités, moderni je oblik metričkog sustava i najrašireniji sustav mjerenja na svijetu. Dizajniran je kao koherentan i racionalan sustav, temeljen na precizno definiranim invariantnim konstantama prirode, poput brzine svjetlosti.
SI je sustav koji se stalno razvija, s poboljšanjima u razumijevanju znanosti i preciznosti mjerenja. Sastoji se od sedam osnovnih jedinica od kojih su sve ostale izvedene, te koristi opsežan sustav prefiksa za označavanje decimalnih višekratnika ili podmultipla.
SI Osnovne Jedinice
- Metar (m): Jedinica duljine
- Kilogram (kg): Jedinica mase
- Sekunda (s): Jedinica vremena
- Amper (A): Jedinica električne struje
- Kelvin (K): Jedinica termodinamičke temperature
- Mol (mol): Jedinica za količinu tvari
- Kandela (cd): Jedinica svjetlosne jakosti
Metrski prefiksi (često korišteni)
SI koristi prefikse za upravljanje skalom mjerenja, omogućavajući jasnu izraznost vrlo velikih ili vrlo malih količina.
| Tekst | Simbol | Faktor | Potencija |
|---|---|---|---|
| exa | E | 1,000,000,000,000,000,000 | 1018 |
| peta | P | 1,000,000,000,000,000 | 1015 |
| tera | T | 1,000,000,000,000 | 1012 |
| giga | G | 1,000,000,000 | 109 |
| mega | M | 1,000,000 | 106 |
| kilo | k | 1,000 | 103 |
| hecto | h | 100 | 102 |
| deca | da | 10 | 101 |
| (nema) | (nema) | 1 | 100 |
| deci | d | 0.1 | 10-1 |
| centi | c | 0.01 | 10-2 |
| milli | m | 0.001 | 10-3 |
| mikro | μ | 0.000001 | 10-6 |
| nano | n | 0.000000001 | 10-9 |
| piko | p | 0.000000000001 | 10-12 |
| femto | f | 0.000000000000001 | 10-15 |
| atto | a | 0.000000000000000001 | 10-18 |
SI-izvedene jedinice
Osim osnovnih jedinica, SI uključuje 22 izvedene jedinice. Ove jedinice nastaju kombiniranjem SI osnovnih jedinica, i mogu biti bezdimenzionalne ili izražene kao proizvod jedne ili više osnovnih jedinica. Neki uobičajeni primjeri uključuju:
- Radijan (rad): Jedinica kuta
- Njuton (N): Jedinica sile ili težine
- Watt (W): Jedinica snage
- Volt (V): Jedinica napona, električnog potencijalnog razlike
- Stupanj Celzijusa (°C): Jedinica temperature (na izvedenoj skali)
Nepodržane SI jedinice za uporabu s SI
Određene ne-SI jedinice široko se koriste i prihvaćaju za uporabu uz SI zbog njihove praktične važnosti ili povijesne zastupljenosti. Neki uobičajeni primjeri uključuju:
- Vrijeme: minuta (min), sat (h), dan (d)
- Temperatura: stupanj (°C) - specifični intervali na ne-SI skali
- Volumen: litra (L)
- Pritisak: bar (bar), milimetar žive (mmHg)
Povijest usvajanja SI
Put prema univerzalnom metričkom sustavu započeo je u Francuskoj 1791. godine, uglavnom pod vodstvom Francuske akademije znanosti. Metrski sustav službeno je pokrenut u Francuskoj 1799. godine i proširio se diljem Europe tijekom 19. stoljeća. Do 1970-ih, SI temeljen metrički sustav bio je uglavnom završen u većini zemalja svijeta, s iznimkama poput Sjedinjenih Država, Ujedinjene Kraljevine, Liberije i Mjanmara.
Sjedinjene Države i metrička konverzija
- 1866: Metrski sustav legaliziran je za uporabu u SAD-u, iako nije bio široko prihvaćen.
- 1975: Usvojen je Zakon o metričkoj konverziji, čime je metrički sustav postao "preferirani sustav težina i mjera za trgovinu i gospodarstvo u SAD-u."
- 1992: Donesen je amandman na Zakon o fer pakiranju i označavanju koji je zahtijevao da oznake hrane uključuju i metričke i američke običajne jedinice.
- 2010: Amandman iz 1992. godine revidiran je, omogućavajući proizvođačima da dobrovoljno koriste samo metričke jedinice za označavanje.
- 2012: Odgovor Bijele kuće na peticiju za obveznu metričku konverziju ukazao je na to da nema saveznih namjera da se to nametne na nacionalnoj razini, naglašavajući individualni izbor i činjenicu da su američke običajne jedinice definirane unutar metričkog sustava.
Ujedinjeno Kraljevstvo i metrička konverzija
- 1862: Počeli su pripremni radovi za metričku konverziju, a metričke jedinice postale su zakonski upotrebljive.
- 1965: Vlada je izradila desetogodišnji plan za potpunu metričku konverziju, namijenjen da bude dobrovoljan s određenim subvencijama.
- 1969: Ustanovljen je Odbor za metričku konverziju radi promicanja i koordinacije prijelaza.
- 1980: Odbor za metričku konverziju ukinut je nakon promjene vlasti, a obvezna metrička konverzija nije provedena.
- 1989: Ujedinjeno Kraljevstvo odabralo je isključivanje iz Direktive Europskih mjernih jedinica, ponovno odlučivši ne učiniti korištenje metričkih jedinica obveznim.
- 1995: Ujedinjeno Kraljevstvo je dovršilo svoju službenu djelomičnu tranziciju, iako izuzeci poput prodaje piva na točenje, prometnih znakova i brzinomjera i dalje uglavnom koriste imperijalne jedinice.
- Nakon Brexita: Došlo je do određenog pomaka među trgovcima prema povratku na imperijalne jedinice.
Ostali uobičajeni sustavi jedinica
Iako SI prevladava, povijesni i kulturni faktori znače da ostali sustavi i dalje ostaju u značajnoj uporabi. Naši alati olakšavaju konverziju za premošćivanje ovih razlika u mjerenju.
Službene jedinice SAD-a (USCS)
Službeni sustav SAD-a prvenstveno se koristi za komercijalne, društvene i osobne primjene u SAD-u, dok se SI koristi u znanstvene, medicinske, industrijske, vladine i vojne svrhe. USCS potječe od ranijih engleskih jedinica, ali je znatno odstupio od imperijalnog sustava nakon njegovog stvaranja 1824.
Povijest USCS-a
- 1824: Stvaranje imperijalnog sustava u Velikoj Britaniji označilo je službeni raskid s jedinicama koje su se koristile u SAD-u, što je dovelo do razlika unatoč zajedničkom podrijetlu.
- 1893: Naredba Mendenhall službeno je redefinirala većinu američkih običajnih jedinica u odnosu na metre i kilograme, povezujući ih s definicijama SI.
- 1959: Međunarodni sporazum o jardu i funti dodatno je usavršio definicije američkih običajnih jedinica na temelju metričkih jedinica.
Uobičajene USCS jedinice
| Kategorija | Jedinica | Simbol | Približna SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Dužina | palac | in | 0.0254 meters |
| stopa | ft | 0.3048 meters | |
| jarda | yd | 0.9144 meters | |
| milja | mi | 1609.344 meters | |
| Površina | jutra | 4046.873 m2 | |
| Opći volumen | kubični inč | in3 | 0.0000164 m3 |
| kubična stopa | ft3 | 0.0283 m3 | |
| kubični yard | yd3 | 0.765 m3 | |
| Tekući volumen | žličica | tsp | 4.929 milliliters |
| žlica | tbsp | 14.787 milliliters | |
| tekuća unca | fl oz | 29.574 milliliters | |
| šalica | cp | 236.588 milliliters | |
| pinta | pt | 473.176 milliliters | |
| galon | gal | 3785.41 milliliters | |
| Suhi volumen | suha pinta | 550.610 milliliters | |
| suhi kvart | 1,101.221 milliliters | ||
| suhi galon | 4,404.884 milliliters | ||
| Težina/Masa | uncija | oz | 28.350 grams |
| funt | lb | 453.592 grams | |
| kratka tona | ton | 907.185 kilograms | |
| duga tona | long ton | 1,016.047 kilograms | |
| Temperatura | stupnjevi Fahrenheita | °F | (znanstvena uporaba °C i K) |
Imperijalni sustav
Imperijalni sustav, poznat i kao Britanski imperijalni, službeno je definiran 1824. godine, naslijedivši starije engleske jedinice. Iako je Velika Britanija djelomično prešla na SI, imperijalne jedinice i dalje su često prisutne u svakodnevnom životu, a sustav se također koristi u Kanadi i nekim bivšim zemljama Britanskog Carstva.
Iako dijeli mnoga imena jedinica s američkim običajnim jedinicama, važno je napomenuti da se stvarne vrijednosti određenih jedinica, osobito volumena, mogu razlikovati (npr. imperijalna galona je veća od američke galone). Za razliku od USCS-a, imperijalni sustav obično nema odvojene suhe ili tekuće volumene.
Povijest imperijalnog sustava
- 1818.: Razgovori o usvajanju metričkog sustava započeli su u britanskom parlamentu.
- 1824: Zakon o težinama i mjerama uspostavio je imperijalni sustav, dopuštajući korištenje starijih engleskih jedinica ako su njihovi imperijalni ekvivalenti označeni.
- 1965: Vlada Ujedinjenog Kraljevstva službeno je pristala na politiku podrške volonterskom metriranju.
- 1969: Odbor za metriranje osnovan je za koordinaciju prijelaza, iako je kasnije ukinut 1980. godine.
- 1989: Velika Britanija je ponovno odlučila ne učiniti korištenje metra obaveznim izbjegavajući Direktivu o europskim jedinicama mjerenja.
- 1995: Velika Britanija je dovršila svoju službenu djelomičnu tranziciju na metrički sustav, s nekim izuzecima za tradicionalne uporabe (npr. točenje piva, prometni znakovi).
Uobičajene imperijalne jedinice
| Kategorija | Jedinica | Simbol | Približna SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Dužina | palac | in | 0.0254 meters |
| stopa | ft | 0.3048 meters | |
| jarda | yd | 0.9144 meters | |
| lanac | ch | 20.1168 meters | |
| furlong | fur | 201.168 meters | |
| milja | mi | 1,609.344 meters | |
| liga | lea | 4,828.032 meters (3 miles) | |
| Površina | perch | 25.293 m2 | |
| rood | 1011.714 m2 | ||
| jutra | 4046.856 m2 | ||
| Volumen | tekuća unca | fl oz | 28.413 milliliters |
| gill | gi | 142.065 milliliters | |
| pinta | pt | 568.261 milliliters | |
| kvart | qt | 1,136.523 milliliters | |
| galon | gal | 4,546.09 milliliters | |
| Težina/Masa | uncija | oz | 28.350 grams |
| funt | lb | 453.592 grams | |
| kamen | st | 6.350 kilograms | |
| imperijalna tona | t | 1,016.047 kilograms |
Zašto je potrebno pretvaranje jedinica?
Neprekidno suživot različitih sustava jedinica diljem svijeta ističe neophodnu potrebu za pretvaranjem jedinica. To je ključno za:
- Globalnu komunikaciju i suradnju: Omogućavanje besprijekorne razmjene informacija i podataka u znanstvenim istraživanjima, inženjerskim projektima i međunarodnom poslovanju, bez obzira na lokalne standarde mjerenja.
- Osiguranje točnosti i sigurnosti: Sprječavanje skupih pogrešaka, pogrešnih kalkulacija i potencijalnih opasnosti u kritičnim područjima poput proizvodnje, gradnje, zrakoplovstva i zdravstva.
- Olakšavanje međunarodne trgovine: Standardizacija specifikacija proizvoda i količina preko granica, pojednostavljenje procesa uvoza i izvoza.
- Povećanje svakodnevne praktičnosti: Pomoć pojedincima u razumijevanju recepata, udaljenosti putovanja, veličine proizvoda i drugih mjerenja kada se susreću s različitim sustavima u svakodnevnom životu.
Ovom dostupnom alatkom za točno pretvaranje jedinica, ovaj resurs nastoji pojednostaviti ove izazove, čineći raznovrsne podatke o mjerenjima primjenjivima i univerzalno razumljivima.