§4 Международная система единиц

Одни из самых древнейших физических величин – длина, масса и время. Первые единицы длины человек связывал с размерами частей своего тела. Вот несколько старорусских примеров:

    • Сажень – расстояние от конца пальцев одной руки до конца пальцев другой при разведенных в стороны руках;
    • Локоть – расстояние от локтя до кончиков пальцев;
    • Пядь – расстояние между кончиками растянутых пальцев руки – большого и указательного.

В Англии и США до сих пор используются единицы длины «ступня» – фут (30,5 см), «большой палец» – дюйм (25,4 мм) и ярд (91 см) – расстояние от кончика носа короля Генриха I до конца пальцев его вытянутой руки.

В разных странах единицы измерения отличались. Это затрудняло развитие торговли и науки. Нужна была единая система, которой стала Международная система единиц, или Система интернациональная (сокращённо СИ).

Международная система единиц, СИ — система единиц физических величин.

Основной единицей длины в СИ стал метр – одна десятимиллионная часть расстояния от Северного полюса до экватора. Массу воды, которая помещалась в куб с ребром в 1/10 метра (1 дециметр), назвали килограмм. В качестве основной единицы времени была признана секунда, равная 1/86 400 части суток.

[здесь комплексная картинка: кот сидит рядом с глобусом, на котором начерчена линия от полюса до экватора и написано - 10 000 000 м, рядом стоит кубический аквариум с рыбкой, который кот измеряет линейкой, по шкале которой видно, что длина ребра аквариума - 10 см. Рядом лежит листик с надписью - Кошачья интернациональная система (КИС) и там список - Лапка, ус, хвост... далее надписи становятся расплывчатыми. Рядом на стене висят фотки эталона метра и килограмма (подписанные) ]

Позже были изготовлены эталоны метра и килограмма. Они хранятся в особых условиях в Международном бюро мер и весов, расположенном во Франции. Копии эталонов есть и в других странах, на их основе изготавливают гири, линейки и прочие измерительные приборы.

СИ была принята в 1860 году. Сейчас в неё входят семь основных единиц:

    • Метр – единица длины | ℓ = [м];
    • Килограмм – единица массы | m = [кг];
    • Секунда – единица времени | Δt = [с];
    • Кандела – единица силы света | J = [кд];
    • Ампер – единица силы электрического тока | I = [А];
    • Кельвин – единица температуры | Θ = [К];
    • Моль – единица количества вещества | N = [моль].

Другие единицы измерения образуются из этих семи. Например, скорость – расстояние (длина), делённое на время, – измеряется в метрах в секунду (м/с). Эталоны СИ изменяются и уточняются: например, длина и время привязаны к ядерным процессам и скорости света, что позволяет делать более точные измерения и расчёты. В скором времени ожидается новое определение килограмма. Сейчас он остаётся единственной единицей СИ, которая определяется через материальный эталон, а не физические постоянные.

ОТВЕТЬ НА ВОПРОСЫ И ПРОВЕРЬ СЕБЯ

    1. Зачем потребовалась единая система измерения физических величин?
    2. Назовите основные физические величины, которые содержит Международная система единиц (СИ). Назовите единицы измерения этих величин.
    3. Ответы на следующие вопросы дайте в единицах СИ:
      • Какого роста была Дюймовочка?
      • Сколько метров ткани в 3 аршинах? (1 аршин равен 71,12 см).
      • Какую высоту должен иметь лоб человека, у которого «семь пядей во лбу»? Длину пяди измерьте самостоятельно.