• Hệ thống Đơn vị Quốc tế là gì?
• Lịch sử của Hệ thống Đơn vị Quốc tế
• SI để làm gì?
• Đơn vị cơ sở SI
• Đơn vị dẫn xuất SI
• Ưu điểm và hạn chế của SI

Chúng tôi giải thích Hệ thống Đơn vị Quốc tế là gì, nó được tạo ra như thế nào và nó dùng để làm gì. Ngoài ra, các đơn vị cơ bản và dẫn xuất của nó.

Hệ thống Đơn vị Quốc tế được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn thế giới.

Hệ thống Đơn vị Quốc tế là gì?

Nó được gọi là Hệ thống Đơn vị Quốc tế (viết tắt là SI), hệ thống các đơn vị đo lường được sử dụng thực tế trên toàn thế giới. Nó được sử dụng trong việc chế tạo nhiều công cụ nhất của đo đạc cho cả tiêu dùng chuyên dụng và hàng ngày.

Hệ thống các đơn vị là một khuôn mẫu khoa học cho phép mọi thứ liên quan với nhau dựa trên một tập hợp các đơn vị tưởng tượng. Đó là, nó là một hệ thống để có thể đăng ký thực tế: cân, kích thước, thời gian, v.v., dựa trên một tập hợp các đơn vị luôn bằng với chính chúng và có thể được áp dụng ở mọi nơi trên thế giới với giá trị như nhau.

Hệ thống đơn vị quốc tế được chấp nhận nhiều nhất trong tất cả các hệ thống đo lường (mặc dù không phải là hệ thống duy nhất, vì ở một số quốc gia họ vẫn sử dụng hệ thống Anglo-Saxon) và là hệ thống duy nhất hiện có xu hướng phổ cập nhất định.

Theo thời gian, SI được sửa đổi và hoàn thiện, để đảm bảo rằng nó là hệ thống đơn vị tốt nhất hiện có hoặc để điều chỉnh nó cho phù hợp với những khám phá khoa học gần đây. Trên thực tế, vào năm 2018, việc định nghĩa lại bốn đơn vị cơ bản của nó đã được bỏ phiếu ở Versailles, Pháp để điều chỉnh chúng thành các thông số cơ bản không đổi trong Thiên nhiên.

Lịch sử của Hệ thống Đơn vị Quốc tế

SI được thành lập vào năm 1960, trong Hội nghị lần thứ 11 về Trọng lượng và Đo lường, được thành lập vào năm 1875 để đưa ra quyết định so với hệ thống đo lường của Pháp khi đó. Đây là cơ quan hiện phụ trách việc xem xét Hệ thống Đo lường Quốc tế và có trụ sở tại Văn phòng Cân nặng và Đo lường Quốc tế, ở Paris.

Trong quá trình tạo ra nó, SI chỉ xem xét sáu đơn vị cơ bản, mà những đơn vị khác sau đó đã được thêm vào, chẳng hạn như nốt ruồi vào năm 1971. Các điều khoản của nó đã được hài hòa giữa năm 2006 và 2009 với sự hợp tác của các tổ chức ISO (Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế) và CEI (Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế), khởi nguồn cho tiêu chuẩn ISO / IEC 80000.

SI để làm gì?

SI, nói một cách rất đơn giản, là hệ thống cho phép chúng ta đo lường. Hoặc tốt hơn vẫn là cái đảm bảo với chúng tôi rằng các phép đo của chúng tôi, được thực hiện ở đây hoặc ở bất kỳ nơi nào khác khu vực của thế giới, luôn luôn tương đương và có nghĩa giống nhau.

Điều đó có nghĩa là: làm thế nào bạn biết rằng một mét khoảng cách, trên thực tế, là một mét? Làm thế nào bạn biết rằng một mét ở đây giống hệt như một mét ở Trung Quốc, Greenland hoặc Nam Phi? Chà, đây chính xác là những gì hệ thống này giải quyết.

Vì lý do này, nó thiết lập các hướng dẫn cần thiết sao cho ít nhất, một kilogam luôn là một kilogam, bất kể địa điểm hoặc thậm chí loại dụng cụ được sử dụng để đo lường nó.

Đơn vị cơ sở SI

Mỗi đơn vị cho phép đo một đại lượng vật lý khác nhau.

SI bao gồm một tập hợp bảy đơn vị cơ bản, mỗi đơn vị được liên kết với một số đại lượng vật lý chính và là:

• Mét (m). Đơn vị cơ bản của chiều dài, được định nghĩa một cách khoa học là con đường mà nhẹ trong chân không trong khoảng thời gian 1 / 299,792.458 giây.
• Kg (kg). Đơn vị cơ bản của khối lượngđược xác định một cách khoa học từ một nguyên mẫu kilôgam bao gồm một hợp kim 90% bạch kim và 10% iridi, hình trụ, cao 39 mm, đường kính 39 mm và a Tỉ trọng xấp xỉ 21.500 kg / m3. Tuy nhiên, trong các phiên bản gần đây hơn, người ta đề xuất xác định lại kilogam từ một giá trị liên quan đến hằng số Planck (h).
• Thứ hai (S). Đơn vị cơ bản của thời tiết, được định nghĩa một cách khoa học là khoảng thời gian của 9.192.631.770 giai đoạn bức xạ tương ứng với sự chuyển đổi giữa hai mức siêu mịn của trạng thái cơ bản của một nguyên tử của xêzi-133.
• Ampe (A). Đơn vị cơ bản của dòng điện, để tỏ lòng kính trọng đối với nhà vật lý người Pháp André-Marie Ampère (1775-1836), và được định nghĩa một cách khoa học là cường độ của một dòng điện không đổi duy trì trong hai dây dẫn song song có chiều dài vô hạn, tiết diện tròn không đáng kể và nằm cách một trong hai mét. một lực khác trong chân không, tạo ra một lực giữa chúng bằng 2 x 10-7 Newton trên một mét chiều dài. Gần đây nó đã được đề xuất thay đổi định nghĩa có tính đến một số giá trị của điện tích cơ bản (và).
• Kelvin (K). Đơn vị cơ bản của nhiệt độ và nhiệt động lực học, nhằm tri ân người tạo ra nó, nhà vật lý người Anh William Thomson (1824-1907), còn được gọi là Lord Kelvin. Nó được định nghĩa là phần 1 / 273,16 nhiệt độ mà nước có tại điểm ba của nó (nghĩa là, trong đó ba trạng thái của nó cùng tồn tại hài hòa: rắn, lỏng và khí). Gần đây người ta đã đề xuất xác định lại Kelvin có tính đến giá trị của hằng số Boltzmann (k).
• Mol (mol). Đơn vị cơ bản để đo lượng chất trong một hỗn hợp hoặc giải thể, được định nghĩa một cách khoa học là lượng chất của một hệ có chứa bao nhiêu đơn vị nguyên tố cũng như số nguyên tử trong 0,012 kg cacbon-12. Vì vậy, khi đơn vị này được sử dụng, nó phải được chỉ rõ nếu chúng ta đang nói về nguyên tử, phân tử, ion, điện tử, Vân vân. Gần đây, người ta đã đề xuất xác định lại đơn vị này bằng cách sử dụng một số giá trị của hằng số Avogadro (nĐẾN).
• Candela (cd). Đây là đơn vị cơ bản của cường độ sáng, được xác định một cách khoa học là nó sở hữu, theo một hướng nhất định, bởi một nguồn phát ra bức xạ đơn sắc có kích thước 540 x 1012 Hertz. tần số, và cường độ năng lượng theo hướng đó là 1/683 watt trên mỗi steradian.

Đơn vị dẫn xuất SI

Như tên gọi của nó, các đơn vị bắt nguồn từ SI được suy ra từ các đơn vị cơ bản, thông qua sự kết hợp và mối quan hệ giữa chúng, để biểu thị các đại lượng vật lý bằng toán học.

Chúng ta không nên nhầm lẫn các đơn vị này với bội số và bội số của các đơn vị cơ bản, chẳng hạn như kilômét hoặc nanomet (bội số và đơn vị phụ của mét, tương ứng).

Các đơn vị dẫn xuất rất nhiều, nhưng chúng tôi có thể trích dẫn các đơn vị chính bên dưới:

• Mét khối (m3). Đơn vị có nguồn gốc được xây dựng để đo lường âm lượng của một chất.
• Kilôgam trên mét khối (kg / m3). Đơn vị có nguồn gốc được xây dựng để đo lường Tỉ trọng của một cơ thể.
• Newton (N). Bày tỏ lòng kính trọng đối với cha đẻ của thuộc vật chất hiện đại, người Anh Isaac Newton (1643-1727), là đơn vị dẫn xuất được xây dựng để đo lực lượng, và được biểu thị bằng kilogam trên mét trên giây bình phương (kg.m / s2), từ phương trình tính lực của Newton.
• Joules / Joule (J). Nó lấy tên từ nhà vật lý người Anh James Prescott Joule (1818-1889), và là đơn vị dẫn xuất SI được sử dụng để đo Năng lượng, các Công việc hoặc là nhiệt. Nó có thể được định nghĩa là khối lượng công việc cần thiết để di chuyển một điện tích của một cuộn dây thông qua hiệu điện thế một vôn (vôn trên một cuộn dây, VC), hoặc là khối lượng công việc cần thiết để tạo ra một watt điện trong một giây (watt trên giây , Ws).

Có nhiều đơn vị dẫn xuất khác, hầu hết có tên đặc biệt để bày tỏ lòng kính trọng đối với người tạo ra chúng hoặc các học giả hàng đầu về hiện tượng mà đơn vị phục vụ để mô tả.

Ưu điểm và hạn chế của SI

SI cho phép chúng ta biết rằng một đơn vị có giá trị như nhau trên toàn thế giới.

Theo truyền thống, các điểm yếu của SI là các đơn vị khối lượng (kg) và lực (N), được cấu tạo tùy ý. Nhưng đối mặt với các bản cập nhật và điều chỉnh hiện đại như những điều chỉnh chi tiết ở trên, điều này không còn thể hiện một nhược điểm lớn nữa.

Ngược lại, ưu điểm lớn nhất của SI là các đơn vị cơ sở của nó được xác định dựa trên hiện tượng tự nhiên hằng số, có thể được sao chép nếu cần. Bằng cách này, người ta có thể hiệu chỉnh bất kỳ loại dụng cụ nào, bắt đầu từ đơn vị cơ bản có thể tái tạo một cách khoa học.

Tóm lại, nó là một hệ thống nhất quán, được quốc tế quản lý và liên tục hiệu chuẩn lại để đảm bảo tính hiệu quả của nó.