Strona 1 z 4

MIERNICTWO

W

KONTROLI

JAKOŚCI

TOWARÓW

M

ATERIAŁY DO ĆWICZENIA NR

1

-

JEDNOSTKI MIARY

Jednostką miary nazywamy wartość danej wielkości, której wartość liczbową umownie

przyjęto równą jedności. Służy ona do porównania różnych wartości tej samej wielkości.

Uporządkowany zbiór jednostek miary tworzy układ jednostek miar. Generalnie, układ taki

powinien spełniać trzy warunki:

1. Mieć minimalną liczbę jednostek podstawowych (tworzących podstawę układu),

2. Być adekwatny, tzn. każda wielkość fizyczna różniąca się od innych powinna mieć swoją,

różniącą się od innych, jednostkę miary,

3. Być spójny (koherentny), tzn. jednostka wszystkich wielkości fizycznych powinny dać się

wyrazić w postaci iloczynów i ilorazów potęg jednostek podstawowych.

W Polsce Rozporządzeniem Rady Ministrów z 17 października 1975 roku oraz Zarządzeniem

Prezesa PKNiM z 9 lutego 1976 roku określono legalne jednostki miar, których stosowanie jest

nakazane i dozwolone. Rozporządzenie to opisuje 3 grupy legalnych jednostek miar:

1. Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI – Jednostki w tym układzie dzielą się na:

podstawowe i uzupełniające (tabela 1). W Polsce układ SI obowiązuje od 1966, obecnie

został oficjalnie przyjęty przez wszystkie kraje świata z wyjątkiem Stanów

Zjednoczonych, Liberii i Birmy. Jego nazwa pochodzi z języka francuskiego Le Système

International d'Unités,

Tabela 1. Jednostki używane w układzie SI: podstawowe i uzupełniające

Wielkości

Jednostka miary

nazwa

oznaczenie

PODSTAWOWE
Długość

metr

m

Masa

kilogram

kg

Czas

sekunda

s

Natężenie prądu elektrycznego

amper

A

Temperatura termodynamiczna

kelwin

K

Ilość materii

mol

mol

Światłość

kandela

cd

UZUPEŁNIAJĄCE
Kąt płaski

radian

rad

Kąt bryłowy

steradian

sr

2. Jednostki nie należące do układu SI (tabela 2),

3. Jednostki miar pochodne lub mieszane – część z nich ma nazwy własne (tabela 3).

Strona 2 z 4

Tabela 2. Legalne jednostki miar nie należące do układu SI

Wielkości

Jednostka miary

nazwa

oznaczenie

Masa

tona

t

czas

minuta
godzina
doba
dzień
tydzień
miesiąc jednostki
kwartał kalendarzowe
rok

powierzchnia

hektar

ha

objętość

litr

L

temperatura

stopień Celsjusza

ºC

Kąt płaski

stopień
minuta
sekunda
grad

…º
…’

…’’

…g

Prędkość obrotowa

obrót na minutę

1 obr/min = 1/60 s

-1

Tabela 3. Jednostki pochodne (mające nazwy własne) używane w układzie SI

Wielkości

Jednostki miary

Zależności między

jednostkami

nazwa

oznaczenie

Częstotliwość

herc

Hz

1 Hz = 1 / s

Siła

niuton

N

1N = 1 kg·m / s

2

Ciśnienie

paskal

Pa

1 Pa = 1 N / m

2

Energia, praca

dżul

J

1 J = 1 N·m = 1 W·s

Moc

wat

W

1 W = 1 J / s

Ładunek elektryczny

kulomb

C

1 C = 1 A·s

Napięcie elektryczne

wolt

V

1 V = 1 W / A

Natężenie pola elektrycznego

wolt na metr

Pojemność elektryczna

farad

F

1 F = 1 C / A

Opór elektryczny

om

1

= 1 V / A

Przewodność elektryczna

simens

S

1 S = 1 1 /

Strumień magnetyczny

weber

Wb

1 Wb = 1 V·s

Indukcja magnetyczna

tesla

T

1 T = 1 Wb / m

2

Natężenie pola magnetycznego

amper na metr

Indukcyjność magnetyczna

henr

H

1 H = 1 Wb / A

Temperatura Celsiusa

stopień Celsiusa

o

C

Strumień świetlny

lumen

lm

1 lm = 1 cd·sr

Natężenie oświetlenia

luks

lx

1 lx = 1 lm / m

2

Aktywność źródła
promieniotwórczego

bekerel

Bq

1 Bq = 1 / s

Równoważnik dawki
pochłoniętej

siwert

Sv

1 Sv = 1J / kg

min.
h
d

Strona 3 z 4

Jednostki podstawowe, tzn. przyjęte za niezależne w danym układzie wielkości, zdefiniowane są

one na podstawie dowolnie wybranych zjawisk lub właściwości wybranych ciał, zapewniających

jednoznaczność oraz wystarczającą dokładność pomiaru np.

metr – jednostka długości wynosząca 1 650 763,73 długości fali elektromagnetycznej,

wypromieniowanej w próżni przez atom kryptonu

86

Kr przy przejściu między poziomami 2p

10

i 5d

5,

kilogram – jednostka masy, której wzorzec jest przechowywany w Międzynarodowym Biurze

Miar w Sèvres

Jednostki pochodne, tzn. wyrażone za pomocą ilorazu lub iloczynu jednostek miar podstawowych

(lub też uzupełniających) w danym układzie. Zwykle są one tworzone za pomocą wzorów

określających i definiujących zależność wielkości pochodnej od wielkości podstawowej, np.

jednostką miary siły F jest niuton [1N]. Jednostka ta jest określana na podstawie zależności

F = m · a, gdzie m to masa ciała [kg], a – przyspieszenie ziemskie [m/s

2

]. Zależność

wskazuje, że niuton jest siłą, która masie jednego kilograma, nadaje przyspieszenie jednego
metra na sekundę do kwadratu, stąd [N] = [kg] · [m/s

2

],

jednostka miary pracy W w układzie SI jest dżul [J]. Jednostka ta jest określana na

podstawie zależności W = F · s, gdzie S jest drogą. Zależność wskazuje, że dżul jest pracą,
którą wykonuje się działając siłą jednego niutona na drodze jednego metra
[J] = [N] · [s]

Związek danej wielkości pochodnej z wielkościami podstawowymi lub jednostki pochodnej

z jednostkami wielkości podstawowych nazywa się wymiarem tej wielkości. Poszczególne

wymiary zapisuje się w następujący sposób:

prędkość [v] = m · s

-1

przyspieszenie ziemskie [a] = m · s

-2

siły [F] = kg · m · s

-2

Wymiary można traktować tak, jak gdyby były one zwykłymi wielkościami algebraicznymi,

tzn. można na nich przeprowadzić takie same działania jak na liczbach. Znajomość wymiarów

pozwala niekiedy znaleźć poszukiwane związki między wielkościami fizycznymi i opisać w ten

sposób badane zjawisko.

Jednostki wtórne (krotne), wielokrotne i podwielokrotne (ułamkowe) – pomocnicze jednostki tej

samej wielkości, co jednostka główna, stosowane w celu łatwiejszego wyrażania określonych

przedziałów wartości wg. ustalonej zasady stopniowania, np. jednostka długości kilometr (km),

1 km = 1000 m. Tworzone są zazwyczaj przez dodanie przedrostka do nazwy jednostki głównej dla

danej wielkości. Zasady stopniowania i nazwy przedrostków są również zdefiniowane w danym

układzie jednostek miar (tabela 4).

Strona 4 z 4

Tabela 4. Dziesiętne krotności jednostek miar

Przedrostek

Oznaczenie

Wartość

Liczba

eksa

E

10

18

= 1 000 000 000 000 000 000

trylion

peta

P

10

15

= 1 000 000 000 000 000

biliard

tera

T

10

12

= 1 000 000 000 000

bilion

giga

G

10

9

= 1 000 000 000

miliard

mega

M

10

6

= 1 000 000

milion

kilo

k

10

3

= 1 000

tysiąc

hekto

h

10

2

= 100

sto

deka

da

10

1

= 10

dziesięć

jednostka

10

0

= 1

jeden

decy

d

10

-1

= 0,1

dziesiąta

centy

c

10

-2

= 0,01

setna

mili

m

10

-3

= 0,001

tysięczna

mikro

µ

10

-6

= 0,000 001

milionowa

nano

n

10

-9

= 0,000 000 001

miliardowa

piko

p

10

-12

= 0,000 000 000 001

bilionowa

femto

f

10

-15

= 0,000 000 000 000 001

biliardowa

atto

a

10

-18

= 0,000 000 000 000 000 001

trylionowa