Sistemul metric

SISTEMUL METRIC

In 1670, cand Jean Picard introducea valoarea moderna a lungimii unui meridian terestru, s-a facut propunerea ca sistemul de masurare sa se bazeze pe meridian. Sugestia i-a atras pe cei cu inclinatii stiintifice revolutionare, ei fiind aceia care au stabilit ca unitatea de lungime sa fie egala cu a zecea milioana parte din lungimea meridianului de la pol la ecuator. Si tot ei au denumit aceasta unitate metru. De asemenea, pornind de la volumul ocupat de o anumita cantitate de apa pura la o temperatura data, au stabilit unitatea de baza pentru masa - gramul.

Sistemul metric este un sistem zecimal, in care multipli si submultipli metrului sunt de 10 ori mai mari/ sau mai mici decat unitatea de baza. Acest sistem de masuri include ca multipli (unitati crescatoare) denumiri prefixe din limba greaca si ca submultipli denumiri cu prefixe din limba latina. Simbolurile prefixelor se tiparesc cu litere latine (drepte), fara spatii intre simbolul prefixului si simbolul unitatii.

Unitatile metrice se afla in relatie unele cu altele, multiplii si submultiplii metrului obtinandu-se prin ridicarea acestuia la diferite puteri ale lui 10. Aceleasi prefixe - mili - (10^-3), centi - (10^-2), deci - (10^-1), deca - (10¹), hecto - (10²), si kilo - (10³) - sint comune intregului sistem de masurare. Un milimetru este a o mia parte dintr-un metru, in timp ce un miligram este a o mia parte dintr-un gram. Litrul, unitatea de baza a capacitatii, a fost initial definit ca fiind egal cu 10³ centimetri cubi. Un kilolitru este asadar egal cu 10³ litri si un kilometru este egal cu 10³ metri. Mai tarziu acest sistem a fost extins, adaugandu-i-se prefixe pentru submultipli si multipli mai mici, respectiv mai mari: micro - (10^-6), nano -(10^-9), pico - (10^-12), femto - (10^-15), atto - (10^-18), mega - (10⁶), giga - (10⁹), tera - (10¹²), peta - (10¹⁵), exa - (10¹⁸). Astfel, micrometrul a fost definit ca fiind a milioana parte dintr-un metru, un attogram ca fiind a cvintimilioana parte dintr-un gram, iar un gigalitru cantitatea egala cu un miliard de litri.

In ciuda avantajelor sistemului metric, oamenii intarziau sa abandoneze unitatile traditionale de masura. Nici macar in Franta schimbarea nu s-a facut usor. Abia prin 1875 sistemul metric a ajuns sa fie suficient de mult acceptat pentru a merita osteneala infiintarii unui Birou International de Masuri si Greutati care sa supravegheze modul de punere in aplicare a acestuia. Biroul s-a deschis in ziua de 20 mai a acestui an, in Sevres, Franta.

Noul Birou International a decis ca definirea lungimii in raport cu dimensiunile Pamantului si definirea maselor in raport cu volumul apei pure sunt prea imprecise pentru scopuri strict stiintifice. Ca urmare, unitatile de lungime si de masa au fost definite in raport cu lungimea, respectiv masa a doua etaloane: o bara standard din platina-iridiu pentru etalonul de lungime si o greutate din acelasi material pentru etalonul de masa. In schimb, Biroul n-a reusit sa faca etalonul pentru litru asa cum planuise initial. Ca atare, litrul a devenit egal cu 1000,028 centimetri cubi in loc de 1000. Astfel, in 1889 a fost adoptat prototipul international din platina iridianta denumit metru etalon, cu care periodic s-au comparat prototipurile nationale.

In tara noastra, sistemul metric a fost adoptat in 1881, existand si in prezent etaloane nationale de metru si kilogram.

Pe masura ce oamenii de stiinta descopereau noi cai, din ce in ce mai precise, de masurare a frecventei luminii, metrul era redefinit. Astfel, aproximativ 25 de ani, etalonul de lungime a fost raportat la frecventa luminii emisa de un anumit izotop de kripton.

In 1967, existenta ceasurilor atomice, extrem de precise, i-a facut pe oamenii de stiinta sa renunte la utilizarea rotatiei Pamantului pentru determinarea unitatii de timp. De atunci, secunda a fost definita ca intervalul de timp egal cu 9 192 631 770 perioade de oscilatie ale microundelor emise de atomul de cesiu 133. Dar din moment ce din 1967 viteza de rotatie a Pamantului a scazut putin, a fost necesar ca, eventual la sfarsit de an, sa fie introdusa o secunda in plus.

In 1983, Biroul International de Greutati si Masuri a stabilit un alt principiu si pentru determinarea etalonului de lungime: viteza luminii in vid. Aceasta viteza este una dintre constantele universului, dupa cum este cunoscuta inca din 1905, cand Einstein a formulat teoria relativitatii. Considerand metrul egal cu distanta parcursa de lumina in vid in 1/299 792 458 secunde, se obtinea valoarea etalonului curent de lungime. Atunci, daca definitia este corecta, inseamna ca viteza luminii este de exact 299 792,458 kilometri pe secunda. Inainte de aceasta noua definitie, viteza luminii era data ca fiind aproximativ de 299 792,5 kilometri pe secunda (186 292 mile pe secunda). De aceea, noua definitie nu aduce o corectie prea mare lungimii metrului. Observati de asemenea ca aceasta definitie depinde de definitia secundei, data in 1967. Astfel, ambele masuri au fost complet desprinse de dimensiunile si miscarea Pamantului.

Noua definitie a unitatilor de lungime a dus la definitiile unitatilor de suprafata si de volum. De asemenea, s-a reglat problema capacitatilor - masurate in litri. Astfel, litrul a devenit din nou egal cu 1000 centimetri cubi. Numai gramul este in continuare definit in raport cu masa kilogramului etalon, prototipul de platina - iridiu, pastrat la Sevres.

Simbolul metrului este litera m. Exista metru liniar pentru lungime, metru patrat pentru suprafata si metru cub - unitate de masura pentru volum.

Aceste definitii, pentru lungime, suprafata si volum, sunt valabile si in sistemul curent de masura din Statele Unite. Cu mult timp in urma, Congresul a stabilit ca inch-ul SUA este egal cu exact 2,54 centimetri si, din moment ce majoritatea masurilor de lungime, suprafata si volum pot fi determinate in raport cu inch-ul, inseamna ca ambele sisteme, european si american, pot fi exprimate in functie de viteza luminii.

In Marea Britanie si alte tari anglo-saxone unitatea de masura standard pentru lungime este yard-ul, cu simbolul yd echivalent cu 0,914 m si avand ca masuri derivate yardul patrat pentru masurarea suprafetei (0,836 m²) si yardul cubic pentru masurarea volumului (0,764 m³).

Actual, sistemul international este cel mai utilizat sistem de unitati de masura pe plan mondial. Sistemul este folosit in majoritatea tarilor lumii, la ora actuala doar Marea Britanie si inca trei tari n-au trecut inca oficial la SI: Statele Unite ale Americii, Liberia si Myanmar. Totusi, in SUA SI este larg folosit in mediile stiintifice

Cu toate astea, majoritea unitatilor de masura non-metrice sunt definite pe baza unitatilor SI. De exemplu, Institutul National de Standarde si Tehnologii al SUA (NIST) publica tabele cu definitii ale unitatilor de masura americane in functie de cele metrice.

SI are sapte unitati fundamentale independente, din care se obtin prin analiza dimensionala toate celelalte unitati, adica unitatile SI derivate. Unitatile fundamentale sunt considerate independente in masura in care permit masurarea marimilor fizice independente.

Pentru definirea unitatilor fundamentale ale SI se folosesc fenomene fizice reproductibile. Doar kilogramul este inca definit printr-un obiect material degradabil. In prezent se fac cercetari pentru a inlocui si aceasta definitie printr-una bazata pe un fenomen fizic. Rezultatul ar putea fi ca kilogramul si-ar putea pierde statutul de unitate fundamentala in favoarea altei unitati. Asta deoarece unitatile fundamentale trebuie sa poata permite masurarea tuturor marimilor fizice fara definitii redundante, insa alegerea propriu-zisa a acestor unitati (actual unitatile de lungime, masa, timp, curent electric, temperatura, intensitate luminoasa si cantitate de substanta) este arbitrara.

Prefixe pentru formarea multiplilor si submultiplilor unitatilor de    masura:

Tera (T) = 10¹² = 1 000 000 000 000

Giga (g) = = 1 000 000 000

Mega (M) = = 1 000 000

Kilo   (k) = = 1 000

Hecto (h) = = 100

Deca (da)= 10¹ = 10

Deci   (d) = 10= 0.1

Centi (c)==0.01

Mili (m)==0.001

Micro (µ)==0.000001

Nano (n)==0.000000001

Pico (p)==0.000000000001

Femto(f)==0.000000000000001

UNITATI DE MASURA

Pentru cereale:

1 homer = 388 litri

1 letec = 194 litri

1 efa = 38.8 litri

1 sea = 12.9 litri

1 hin(a) sau efa omer = 6.5 litri

1 omer sau isaron = 3.88 litri

1 cab = 2.2 litri

1 log sau cotil = .55 litri

Pentru lichide:

1 cor = 388 litri

1 bat = 38 litri

1 hin = 6.5 litri

1 cab = 2.2 litri

1 log = .55 litri

Greutati:

1 talant = 34.5 kg = 60 mine sau 3000 sicilii

1 mina = .5 kg = 50 sicili

1 siclu = 11.5 g = 20 ghere

1/2 siclu = 5.75 g = 10 ghere

1 ghera (1/20 siclu) = .57 g = valoarea cea mai mica

1 litra = 326 g = 12 uncii

Lungimi:

1 deget = .02 m

1 lat de palma = .08 m

1 palma = .24 m

1 cot = .48 m

1 picior = .32 m

1 pas = .96 m

1 brat = 1.75 m

1 trestie (prajina) = 2.88 m

1 stadiu = 185 m

1 drum sabatic = 960 m

1 mila = 1480 m

Monede:

1 siclu = 16.36 g (aur) = 14.54 g (argint)

1 jumatate de siclu = 8.18 g (aur) = 7.27 g (argint)

1 drahma = 4.09 g (aur) = 3.65 g (argint)

1 didrahma = 8.18 g (aur) = 7.30 g (argint)

1 statirul = 8.52 g (aur) = 14.6 g (argint)

1 dinar = 4.5 g (argint)

1 codrantes = .0703 g (argint)

1 mina = 818 g (aur) = 727 g (argint)

1 talant = 49.077 g (aur) = 43.62 g (argint)

1 lepta = .035 g (argint)

BIBLIOGRAFIE - Istoria descoperirilor stiintifice, Ed. Lider    (Orizonturi)

- Internet (referate)