Jednostki miar
Jednostką miary nazywa się wartość danej wielkości, której wartość liczbową umownie przyjęto równą jedności. Służy ona do porównywania - różnych wartości tej samej wielkości. Uporządkowany zbiór jednostek miar tworzy układ jednostek miar. Ogólnie biorąc, układ taki powinien spełniać trzy postulaty:
-mieć minimalną liczbę jednostek podstawowych (tworzących podstawę układu),
-być adekwatny, tzn. każda wielkość fizyczna różniąca się od innych powinna mieć swoją, różniącą się od innych, jednostkę miary,
- być spójny (koherentny), tzn. jednostki wszystkich wielkości fizycznych powinny dać się wyrazić w postaci iloczynów i ilorazów potęg jednostek podstawowych.
W Polsce określono legalne jednostki miar, których stosowanie jest nakazane i dozwolone. Rozporządzenie wymienia trzy grupy legalnych jednostek miar, a mianowicie:
1. Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI - jednostki podstawowe
i uzupełniające. Obowiązuje on w większości państw,
a jego nazwa pochodzi z jęz. francuskiego (Le System International d’Unites). Chociaż niedoskonały (nie spełnia wszystkich postulatów), jest jednak najbardziej zracjonalizowany z dotychczas stosowanych (wymienionych wyżej) układów;
2. Jednostki nie należące do układu SI;
3. Jednostki miar pochodne lub mieszane - część z nich ma nazwy własne.
Należy zaznaczyć, że w układzie SI, podobnie jak i we wszystkich innych układach jednostek miar stosowanych legalnie dawniej, rozróżnia się jednostki:
-podstawowe, tzn. przyjęte za nifeżależne w danym układzie wielkości; zdefiniowane są one na podstawie dowolnie wybranych zjawisk lub właściwości
wybranych ciął, zapewniających jednoznaczność oraz wystarczającą dokładność
« %
pomiaru;
-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 podstawowych.
W 1960 r., na XI Generalnej Konferencji Miar, przyjęto układ jednostek miar
Systeme International d'Unit es - układ SI. Optera się on na następujących założeniach:
• posiada siedem wybranych podstawowych wielkości fizycznych, z podstawowymi dla nich jednostkami miar, tj:
-długość -metr[m],
- masa - kilogram [kg],
- czas - sekunda [s],
- natężenie prądu elektrycznego - amper [A], •
- temperatura - kelwin [K],
- światłość - kandela [cd],
- ilość substancji - mol [mol] (wprowadzono na XIV
Generalnej Konferencji Miar w 1971 r.),
• posiada dwie uzupełniające jednostki miary: radian i steradian (pierwszy dla pomiarów kąta płaskiego, drugi dla pomiarów kąta bryłowego),
• pochodne jednostki miar, podporządkowane właściwym wielkościom pochodnym, tworzy się w oparciu o odpowiednie prawa fizyczne formułujące zależności między wielkościami podstawowymi, uwzględniając zasadę spójności jednostek.
W chwili obecnej, w Polsce sprawę jednostek miar regulują:
- ustawa Prawo o miarach z dnia 11 maja 2001 r. (Dz. U., nr 63, poz.636),
- rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej w sprawie legalnych jednostek miar z dnia 12 maja 2003 r. (Dz. U., nr 103, poz. 954).
W dawniej stosowanym układzie technicznym istniały trzy jednostki podstawowe: długość [m], czas [s] i siła [kG], z których wyprowadzane były wszystkie pozostałe jednostki.
Jednostkę siły 1 kG definiowano jako siłę, która masie wzorca kilograma, przechowywanego w Sevres pod Paryżem, nadawała normalne przyspieszenie ziemskie g = 9,81 m/s2. Masa w układzie technicznym była wielkością pochodną o wymiarze kG/(m/s2) = kG s2/m. Układ techniczny uznano za niedoskonały z uwagi na niepotrzebne powiązania z przyspieszeniem ziemskim.