მსოფლიოში არსებობდა და არსებობს მრავალი განსხვავებული საზომი სისტემა. ისინი ემსახურებიან ადამიანებს სხვადასხვა ინფორმაციის გაცვლის საშუალებას, მაგალითად, ტრანზაქციის განხორციელებისას, წამლების გამოწერისას ან ტექნოლოგიის გამოყენების სახელმძღვანელოს შემუშავებისას. დაბნეულობის თავიდან აცილების მიზნით, შეიქმნა ფიზიკური რაოდენობების გაზომვის საერთაშორისო სისტემა.
რა არის ფიზიკური სიდიდეების საზომი სისტემა?
ასეთი კონცეფცია, როგორც ფიზიკური სიდიდეების ერთეულების სისტემა, ან უბრალოდ SI სისტემა, ხშირად გვხვდება არა მხოლოდ სკოლის ფიზიკისა და ქიმიის გაკვეთილებზე, არამედ ყოველდღიურ ცხოვრებაშიც. თანამედროვე სამყაროში ადამიანებს უფრო მეტად, ვიდრე ოდესმე სჭირდებათ გარკვეული ინფორმაცია - მაგალითად, დრო, წონა, მოცულობა - ყველაზე ობიექტური და სტრუქტურირებული სახით. სწორედ ამისთვის შეიქმნა ერთიანი საზომი სისტემა - ოფიციალურად მიღებული საზომი ერთეულების ნაკრები, რომელიც რეკომენდებულია ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოსაყენებლად დამეცნიერება.
რა საზომი სისტემები არსებობდა SI სისტემის გამოჩენამდე
რა თქმა უნდა, ზომების საჭიროება ადამიანში ყოველთვის არსებობდა, თუმცა, როგორც წესი, ეს ზომები არ იყო ოფიციალური, იმპროვიზირებული მასალებით დგინდებოდა. ეს ნიშნავს, რომ მათ არ გააჩნდათ სტანდარტი და შეიძლება განსხვავდებოდეს შემთხვევიდან საქმეში.
ნათელი მაგალითია რუსეთში მიღებული სიგრძის ზომების სისტემა. სპანი, იდაყვი, არშინი, საჟენი - ყველა ეს ერთეული თავდაპირველად მიბმული იყო სხეულის ნაწილებზე - ხელისგულზე, წინამხრზე, გაშლილ ხელებს შორის მანძილს. რა თქმა უნდა, საბოლოო გაზომვები არაზუსტი იყო შედეგად. შემდგომში სახელმწიფომ ცდილობდა გაზომვის ამ სისტემის სტანდარტიზაციას, მაგრამ ის მაინც არასრულყოფილი დარჩა.
სხვა ქვეყნებს ჰქონდათ ფიზიკური რაოდენობების გაზომვის საკუთარი სისტემები. მაგალითად, ევროპაში გავრცელებული იყო ზომების ინგლისური სისტემა - ფეხები, ინჩი, მილი და ა.შ.
რაში გვჭირდება SI სისტემა?
XVIII-XIX საუკუნეებში გააქტიურდა გლობალიზაციის პროცესი. უფრო და უფრო მეტმა ქვეყანამ დაიწყო საერთაშორისო კონტაქტების დამყარება. გარდა ამისა, სამეცნიერო და ტექნოლოგიურმა რევოლუციამ აპოგეას მიაღწია. მეცნიერებმა მთელი მსოფლიოს მასშტაბით ვერ შეძლეს თავიანთი სამეცნიერო კვლევის შედეგების ეფექტურად გაზიარება იმის გამო, რომ ისინი იყენებდნენ სხვადასხვა სისტემებს ფიზიკური რაოდენობების გასაზომად. მსოფლიო სამეცნიერო საზოგადოებაში კავშირების ასეთი დარღვევის გამო, მრავალი ფიზიკური და ქიმიური კანონი რამდენჯერმე იქნა „აღმოჩენილი“სხვადასხვა მეცნიერების მიერ, რამაც დიდად შეაფერხა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარება.
ამგვარად, საჭირო იყო ფიზიკური ერთეულების გაზომვის ერთიანი სისტემა, რომელიც არამარტო საშუალებას მისცემს მეცნიერებს მთელს მსოფლიოში შეადარონ თავიანთი სამუშაოს შედეგები, არამედ მსოფლიო ვაჭრობის პროცესის ოპტიმიზაციაც მოახდინონ..
საზომი საერთაშორისო სისტემის ისტორია
ფიზიკური სიდიდეების სტრუქტურირებისთვის და ფიზიკური სიდიდეების გასაზომად საჭირო გახდა ერთეულების სისტემა, იგივე მთელი მსოფლიო საზოგადოებისთვის. თუმცა, ისეთი სისტემის შექმნა, რომელიც ყველა მოთხოვნას დააკმაყოფილებს და იქნება ყველაზე ობიექტური, ნამდვილად რთული ამოცანაა. მომავალი SI სისტემის საფუძველი იყო მეტრული სისტემა, რომელიც ფართოდ გავრცელდა მე-18 საუკუნეში საფრანგეთის რევოლუციის შემდეგ..
საწყის წერტილად, საიდანაც დაიწყო ფიზიკური რაოდენობების გაზომვის საერთაშორისო სისტემის განვითარება და გაუმჯობესება, შეიძლება ჩაითვალოს 1799 წლის 22 ივნისი. სწორედ ამ დღეს დამტკიცდა პირველი სტანდარტები - მეტრი და კილოგრამი. ისინი დამზადებულია პლატინისგან.
მიუხედავად ამისა, ერთეულთა საერთაშორისო სისტემა ოფიციალურად მხოლოდ 1960 წელს იქნა მიღებული წონებისა და ზომების I გენერალურ კონფერენციაზე. მასში შედიოდა ფიზიკური სიდიდეების საზომი 6 ძირითადი ერთეული: წამი (დრო), მეტრი (სიგრძე), კილოგრამი (მასა), კელვინი (თერმოდინამიკური ტემპერატურა), ამპერი (დენი), კანდელა (შუქის ინტენსივობა).
1964 წელს მათ დაემატა მეშვიდე მნიშვნელობა - მოლი, რომელიც ზომავს ნივთიერების რაოდენობას ქიმიაში.
გარდა ამისა, არსებობს ასევემიღებული ერთეულები, რომლებიც შეიძლება გამოისახოს ძირითადი ერთეულების სახით მარტივი ალგებრული ოპერაციების გამოყენებით.
ძირითადი SI ერთეული
რადგან ფიზიკური სიდიდეების სისტემის ძირითადი ერთეულები უნდა იყოს რაც შეიძლება ობიექტური და არ იყოს დამოკიდებული გარე პირობებზე, როგორიცაა წნევა, ტემპერატურა, დაშორება ეკვატორიდან და სხვა, მათი განმარტებებისა და სტანდარტების ფორმულირება უნდა მოხდეს. ფუნდამენტურად განიხილება.
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ფიზიკური სიდიდეების საზომი სისტემის თითოეული ძირითადი ერთეული.
მეორე. დროის ერთეული. ეს შედარებით ადვილი გამოსათქმელია, რადგან ის პირდაპირ კავშირშია მზის გარშემო დედამიწის რევოლუციის პერიოდთან. მეორე არის 1/31536000 წელიწადში. თუმცა, არსებობს სტანდარტული წამის გაზომვის უფრო რთული გზები, რომლებიც დაკავშირებულია ცეზიუმის ატომის გამოსხივების პერიოდებთან. ეს მეთოდი მინიმუმამდე ამცირებს შეცდომებს, რაც მოითხოვს მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარების ამჟამინდელ დონეს
მეტრი. სიგრძისა და მანძილის საზომი ერთეული. სხვადასხვა დროს ცდილობდნენ მრიცხველის გამოსახვას ეკვატორის ნაწილად ან მათემატიკური გულსაკიდის დახმარებით, მაგრამ ყველა ეს მეთოდი არ იყო საკმარისად ზუსტი, ასე რომ საბოლოო მნიშვნელობა შეიძლებოდა განსხვავდებოდეს მილიმეტრებში. ასეთი შეცდომა კრიტიკულია, ამიტომ დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერები ეძებენ უფრო ზუსტ გზებს მრიცხველის სტანდარტის დასადგენად. ამ დროისთვის, ერთი მეტრი არის სინათლის მიერ გავლილი ბილიკის სიგრძე (1/299,792,458) წამში
კილოგრამი. მასობრივი ერთეული. დღეისათვის კილოგრამი რეალური სტანდარტით განსაზღვრული ერთადერთი რაოდენობაა, რომელიცინახებოდა წონებისა და ზომების საერთაშორისო ბიუროს შტაბ-ბინაში. დროთა განმავლობაში სტანდარტი ოდნავ ცვლის მასას კოროზიის პროცესების გამო, ასევე მის ზედაპირზე მტვრის და სხვა მცირე ნაწილაკების დაგროვების გამო. სწორედ ამიტომ იგეგმება მისი ღირებულების გამოხატვა უახლოეს მომავალში ფუნდამენტური ფიზიკური თვისებებით
- კელვინი. თერმოდინამიკური ტემპერატურის საზომი ერთეული. კელვინი უდრის წყლის სამმაგი წერტილის თერმოდინამიკური ტემპერატურის 1/273, 16-ს. ეს არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც წყალი ერთდროულად სამ მდგომარეობაშია - თხევადი, მყარი და აირისებრი. ცელსიუსის გრადუსი გარდაიქმნება კელვინში ფორმულით: t K \u003d t C ° + 273
- ამპერ. მიმდინარე სიძლიერის ერთეული. უცვლელი დენი, რომლის გავლისას ორი პარალელური სწორი გამტარი კვეთის მინიმალური ფართობით და უსასრულო სიგრძით, მდებარეობს ერთმანეთისგან 1 მეტრის მანძილზე (ძალა უდრის 2 10-7.წარმოიქმნება ამ გამტარების თითოეულ მონაკვეთზე H), უდრის 1 ამპერს.
- კანდელა. მანათობელი ინტენსივობის საზომი ერთეული არის წყაროს სიკაშკაშე კონკრეტული მიმართულებით. სპეციფიკური მნიშვნელობა, რომელიც იშვიათად გამოიყენება პრაქტიკაში. ერთეულის მნიშვნელობა მიღებულია გამოსხივების სიხშირისა და სინათლის ენერგიის ინტენსივობის მიხედვით.
- თეთი. ნივთიერების რაოდენობის ერთეული. ამ დროისთვის მოლი არის ერთეული, რომელიც განსხვავებულია სხვადასხვა ქიმიური ელემენტისთვის. ის რიცხობრივად უდრის ამ ნივთიერების უმცირესი ნაწილაკების მასას. სამომავლოდ ავოგადროს ნომრით ზუსტად ერთი მოლის გამოხატვა იგეგმება. ამასთან, ამისათვის აუცილებელია თავად რიცხვის მნიშვნელობის გარკვევა.ავოგადრო.
SI პრეფიქსები და რას ნიშნავს ისინი
SI სისტემაში ფიზიკური სიდიდეების ძირითადი ერთეულების გამოყენების მოხერხებულობისთვის, პრაქტიკაში მიღებულ იქნა უნივერსალური პრეფიქსების სია, რომელთა დახმარებით ყალიბდება წილადი და მრავალჯერადი ერთეულები..
მიღებული ერთეული
ცხადია, არის შვიდზე მეტი ფიზიკური სიდიდე, რაც ნიშნავს, რომ საჭიროა ერთეულებიც, რომლებშიც ეს სიდიდეები უნდა გაიზომოს. ყოველი ახალი მნიშვნელობისთვის წარმოიქმნება ახალი ერთეული, რომელიც შეიძლება გამოისახოს ძირითადი მნიშვნელობებით უმარტივესი ალგებრული მოქმედებების გამოყენებით, როგორიცაა გაყოფა ან გამრავლება.
საინტერესოა, რომ, როგორც წესი, წარმოებული ერთეულები დიდი მეცნიერებისა თუ ისტორიული მოღვაწეების სახელებს ატარებენ. მაგალითად, სამუშაოს ერთეული არის ჯული ან ინდუქციური ერთეული არის ჰენრი. არსებობს მრავალი წარმოებული ერთეული - სულ ოცზე მეტი.
სისტემიდან გამოსული ერთეული
მიუხედავად იმისა, რომ ფიზიკური სიდიდეების SI სისტემის ერთეულების ფართო და ფართოდ გავრცელებული გამოყენება, საზომი არასისტემური ერთეულები კვლავ გამოიყენება პრაქტიკაში მრავალ ინდუსტრიაში. მაგალითად, გადაზიდვაში - საზღვაო მილი, სამკაულებში - კარატი. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ჩვენ ვიცით ისეთი არასისტემური ერთეულები, როგორიცაა დღეები, პროცენტები, დიოპტრიები, ლიტრი და მრავალი სხვა.
უნდა გვახსოვდეს, რომ, მიუხედავად მათი ნაცნობობისა, ფიზიკური ან ქიმიური ამოცანების ამოხსნისას, არასისტემური ერთეულები უნდა გარდაიქმნას საზომ ერთეულებად.ფიზიკური სიდიდეები SI სისტემაში.
