По физике «Возникновение мер и измерений величин»

метки: Измерение, История, Единица, Система, Эталон, Величина, Страна, Равный

Я считаю, что математика очень важна для нашей жизни. С помощью математики можно найти массу, скорость, длину и многое другое. Но мало кто задумывается, откуда взялись знакомые нам измерительные величины, какими они были, как раньше без, известных нам сейчас, километров, килограммов, метров измеряли расстояние, вес, объем… это очень интересная и познавательная тема. Часть из истории мер и величин мы можем узнать на уроках в школе. Цель данной работы состоит в том, чтобы проследить и проанализировать возникновение и временное развитие и изменение мер и измерительных величин.

Для этого в основной части работы были поставлены и рассмотрены задачи:

Во-первых: рассмотреть различные системы счисления: позиционные и непозиционные.

Во-вторых: рассмотреть меры измерительных величин до возникновения системы СИ в разных странах.

В-третьих: рассмотреть физические единицы измерения и систему СИ.

В основной части работы рассмотрены следующие вопросы:

Но это лишь одна маленькая песчинка знаний в пустыне интереснейших фактов. Ведь в разных странах были свои меры измерений, бывали и такие которые использовались на огромных территориях, континентах, в половине стран мира. Даже арабские цифры пришли к обще употреблению не сразу. Было много других видов цифр. Такие виды счисления называют непозиционными. Самая известная из них это римская система счисления.

Арабские цифры — традиционное название набора из десяти знаков: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; ныне использующегося в большинстве стран для записи чисел в десятичной системе счисления.

Индийские цифры возникли в Индии не позднее V века. Тогда же было открыто и формализовано понятие нуля (шунья), которое позволило перейти к позиционной записи чисел. Арабские и индо-арабские цифры являются видоизменёнными начертаниями индийских цифр, приспособленными к арабскому письму. Индийскую систему записи широко популяризировал учёный Аль -Хорезми, автор знаменитой работы «Китаб аль-джебр ва-ль-мукабала», от названия которой произошёл термин «алгебра». Аль -Хорезми написал книгу «Об индийском счёте», способствовавшую популяризации десятичной позиционной системы записи чисел во всём Халифате, вплоть до Мусульманской Испании. В XII веке эта книга была переведена на латинский язык Герардoм Кремонским и сыграла очень большую роль в развитии европейской арифметики и внедрении индо-арабских цифр. Арабские цифры стали известны европейцам в X веке. Благодаря тесным связям христианской Барселоны (Барселонское графство) и мусульманской Кóрдовы (Кордовский халифат), Сильвестр II (папа римский с 999 по 1003 годы) имел возможность доступа к научной информации, которой не имел никто в тогдашней Европе. В частности, он одним из первых среди европейцев познакомился с арабскими цифрами, понял удобство их употребления по сравнению с римскими цифрами и начал всячески пропагандировать их внедрение в европейскую науку.

Курсовые работы техническая механика

... программа дисциплины «Техническая механика» включает три раздела: Теоретическая механика. Сопротивление материалов. Детали узлов и машин. Данная курсовая работа посвящена расчету ... подготовки курсовой работы являются: - формирование навыков работы с научной литературой, со справочниками и другими информационными источниками, в том числе электронными ... страницы, откуда заимствованы записи, что

Римская самая известная система счисления после арабской. Римские цифры используются в исчислении веков, порядковом номере монарха, на циферблатах часов. Такие часы мы можем увидеть на красной площади. Римские цифры гордо украшают куранты. Они непривычны для нас и не совсем удобны. Для записи римских цифр используют буквы латинского алфавита, а максимальная цифра, которую можно написать ими, равна трем тысячам девятистам девяноста девяти, потому что нельзя использовать одну букву больше трех раз. Для правильной записи больших чисел римскими цифрами необходимо сначала записать число тысяч, затем сотен, затем десятков и, наконец, единиц. Раньше были и большие значения, но сейчас они не используются, так как в них нет необходимости. Вряд ли на нашей планете в четырехтысячном веке будет править Людовик пятитысячный. Из употребления исчезли два числа: пять и десять тысяч. Но и в древние времена нужно было что-то считать сотнями тысяч или миллионами. Для этого над теми цифрами, которые обозначают тысячи, ставится черта, а над цифрами, которые обозначают миллионы, — двойная черта. Например, число 123123 будет выглядеть так: CXXIIICXXIII. А миллион как I, но только не с одной, а с двумя чертами во главе: I .

Повсеместно записывать число «четыре» как «IV» стали только в XIX веке, до этого наиболее часто употреблялась запись «IIII». Однако запись «IV» можно встретить уже в документах манускрипта « Forme of Cury», датируемых 1390 годом. На циферблатах часов в большинстве случаев традиционно используется «IIII» вместо «IV», главным образом, по эстетическим соображениям: такое написание обеспечивает визуальную симметрию с цифрами «VIII» на противоположной стороне, а перевёрнутую «IV» прочесть труднее, чем «IIII».

Египетская система счисления — непозиционная система счисления, которая употреблялась в Древнем Египте вплоть до начала X века н.э. В этой системе цифрами являлись иероглифические символы; они обозначали числа 1, 10, 100 и т. д. до миллиона.

1000000 человек с поднятыми вверх руками

Все остальные числа составлялись из этих ключевых при помощи операции сложения. Система счисления Древнего Египта является десятичной, но не позиционной. Например, чтобы изобразить 3252 рисовали три цветка лотоса (три тысячи), две петли веревки (две сотни), пять пяток (пять десятков) и две черты (две единицы).

Величина числа не зависела от того, в каком порядке располагались составляющие его знаки: их можно было записывать сверху вниз, справа налево или вперемежку.

Единицы измерения информации и системы счисления

... система счисления состоит в использовании ограниченного числа цифр, зато позиция каждой цифры в числе обеспечивает значимость (вес) этой цифры. Позиция цифры на ... байт применяются для измерения объёмов носителей информации. Объём ... на руках 10 пальцев. Однако эта система не всегда удобна. Так, в вычислительной технике применяется двоичная система счисления. ... единицами уже превышает 7 %. Размер 32- ...

Еще более интересна тема возникновения мер. Как же наши предки измеряли объем, массу, длину? Этому безграничному морю любопытнейших фактов и посвящен следующий раздел. В нем говорится о том, какие же меры измерения величин использовали в Древней Руси и Западной Европе.

2. Возникновение мер

1 казённая (мерная, трёхаршинная) сажень = 213,36 см

1 маховая сажень = 152—177,8 см (среднее значение 164,9см)

1 четырёхаршинная сажень = 284,48 см

17 пядей = 1 косая сажень (302,26 см)

1/256 пяди (1/16 ноктя) = 1 линия (0,069453см)

1/4096 пяди (1/16 линии) = 1 волос (0,00434см)

1/65536 пяди (1/16 волоса) = 1 волосок (0,00027см)

1 столбовая верста = 1517,41632 метра

1 мерная верста = 1000 саженей (2133,6 метра)

На Руси существовали свои измерения. Древнейшими мерами длины являются локоть и сажень. Локтем являлась длина от локтя до переднего сустава среднего пальца и равнялась половине английского ярда. Название сажень произошло от славянского слова сяг — шаг. Сначала оно означало расстояние, на которое можно шагнуть. Затем стали различаться сажени — маховую, косую, казенную, мерную, большую, греческую, церковную, царскую, морскую, трубную . Трубной саженью измеряли только длину труб на соляных промыслах. Маховая или мерная сажень — расстояние между вытянутыми пальцами раскинутых рук (176 см).

Сажень простая (152 см) — расстояние между размахом вытянутых рук человека от большого пальца одной руки до большого пальца другой. Сажень косая (248 см) — расстояние между подошвой левой ноги и концом среднего пальца вытянутой вверх правой руки.

Небольшие расстояния на Руси измерялись четвертями, пядями и аршинами. Четверть — расстояние между раздвинутыми большим и указательным пальцами, пядь — расстояние от конца большого пальца до конца мизинца при наибольшем возможном их раздвижении. Четыре четверти составляли аршин, который, в свою очередь, трижды вмещался в косую сажень. Мера длины, равная 0,1 дюйма, называлась линией (очевидно, потому, что ее можно было отложить при помощи линейки).

К наиболее мелким старинным русским мерам длины относится точка, равная 0,1 линии. Возможно отсюда появилось слово точность.

Для измерения больших расстояний в древности была введена мера, называемая поприще, а затем взамен ее появляется верста. Название это происходит от слова вертеть, которое в начале означало поворот плуга, а потом ряд, расстояние от одного до другого поворота плуга при пахоте. Длина версты в разное время была различной — от 500 до 750 саженей. Да и верст-то было не одна, а две: путевая — ею измеряли расстояние пути и межевая — ею меряли земельные участки.

2.1.2. Западная Европа

В XVIII в. Россия стала больше торговать с Западной Европой. Нужны были меры, которые было бы легче сравнивать с западными мерами. Метрологической реформой Петра I к обращению в России были допущены английские меры, получившие особенно широкое распространение на флоте и в кораблестроении – ярды, футы, дюймы.

Старинные русские меры в пословицах и поговорках

... единственно допустимой системой измерений. 1. Из истории старинных русских мер Древними русскими мерами длины, употреблявшимися уже в 11 – 12 веках были пядь, локоть, сажень. Малая пядь равнялась расстоянию между концами ... Владимира Святославича (10 век). С конца 16 века служил единицей веса драгоценных металлов и камней. Равен 1/96 фунта. До 1927 года в России была принята золотниковая система ...

Одна старая легенда говорит, что ярд был определён в 101 г. как расстояние от носа английского короля Генриха I до кончика среднего пальца его вытянутой руки. Длина ярда в настоящее время равна примерно 0,91 метра.

Впрочем, нужно отметить, что документальных свидетельств об упомянутом здесь происхождении ярда не сохранилось. По другому преданию, прообразом длины ярда являлась длина меча Генриха.

Фут определяли как одну треть ярда. Фут – это средняя длина ступни человека (английское слово «фут» — ступня).

В одно из воскресений 1324 года другой король Эдуард II повелел определить 1 фут как среднее арифметическое «длин ступней 16 человек». С тех пор 1 фут = 30,48 см, а 1ярд = 3 футам = 91,44 см.

В XVI веке математик Клавдий, один из главных участников создания нашего (грегорианского) календаря, определяет геометрический фут как ширину 64 ячменных зёрен. Такое определение фута представляет большое уточнение этой меры, т.к. ширина зерна гораздо более постоянна и определена, чем его длина.

Дюйм — (от голландского слова — большой палец).

Он равен длине фаланги большого пальца или длине трех сухих зерен ячменя, взятых из средней части колоса и приставленных одно к другому своими концами. 1 дюйм =2,54 см = 10 линиям.

2.2. Меры веса

2.2.1. Древняя Русь

На Руси использовались в торговле следующие меры веса (старорусские):

берковец = 10 пудов

пуд = 40 фунтов = 16,38 кг

фунт (гривна) = 96 золотников = 0,41 кг

лот = 3 золотника = 12,797 г

золотник = 4,27 г

доля = 0,044 г

Гривна (позднейший фунт) оставалась неизменной. Слово «гривна» употребляли для обозначения как весовой, так и денежной единицы. Это наиболее распространенная мера веса в розничной торговле и ремесле. Ее применяли и для взвешивания металлов, в частности, золота и серебра.

БЕРКОВЕЦ — эта большая мера веса, употреблялась в оптовой торговле преимущественно для взвешивания воска, меда и т.д.

Берковец — от названия острова Бьерк. Так на Руси называлась мера веса в 10 пудов, как раз стандартная бочка с воском, которую один человек мог закатить на купеческую ладью, плывущую на этот самый остров. (163,8 кг).

Известно упоминание берковца в XII веке в уставной грамоте князя Всеволода Гавриила Мстиславича новгородскому купечеству.

ЗОЛОТНИК равнялся 1/96 фунта, в современном исчислении 4,26 г. Про него говорили: «мал золотник да дорог». Это слово, первоначально обозначало зoлотую монету.

История развития мер веса в России

... 1889г. в Депо образцовых мер и весов поступили эталоны килограмма и метра. В ... измерения при помощи мер длины. Определили объем ведра и четверика. Объем ведра составил 136,297 кубических ... поверка мер сыпучих тел других городов. За основу мер жидкости было принято ведро, присланное ... фунты и золотники, ведра и четверики, аршины и сажени, а также всевозможные фунты и футы, пинты и галлоны - эти эталоны ...

ФУНТ (от латинского слова ‘pondus’ — вес, гиря) равнялся 32 лотам, 96 золотникам, 1/40 пуда, в соврменном исчислении 409,50 г. Используется в сочетаниях: «не фунт изюма», «узнать почём фунт лиха».

Русский фунт был принят при Алексее Михайловиче.

Сахар продавали фунтами.

Чай покупали на золотники. Золотник = 4,266г.

До недавнего времени, маленькая пачка чаю, весом в 50 грамм называлась «осьмушка» (1/8 фунта)

ЛОТ старорусская единица измерения массы, равная трём золотникам или 12,797 граммам.

ДОЛЯ самая мелкая старорусская единица измерения массы, равная 1/96 золотника или 0,044 граммам.

ПУД равнялся 40 фунтам, в современном исчислении — 16,38 кг. Применялся уже в 12 веке.

Пуд — (от латинского pondus — вес, тяжесть) это не только мера веса, но и весоизмерительное устройство. При взвешивании металлов пуд являлся как единицей измерения, так и счётной единицей. Даже когда результаты взвешиваний являлись десяткам и сотням пудов, их не переводили в берковцы. Еще в XI-XII вв. употребляли различные весы с равноплечим и неравноплечим коромыслом: «пуд» — разновидность весов с переменной точкой опоры и неподвижной гирей, «скалвы» — равноплечие весы.

Пуд как единица массы был отменён в СССР в 1924г.

2.2.2. Западная Европа

Меры массы, применяемые в Великобритании, США, Канаде и др. странах. Отдельные из этих мер в ряде стран несколько различаются по своему размеру, поэтому ниже приводятся, в основном, округленные метрические эквиваленты Английских мер, удобные для практических расчетов.

Аса — Германия, Голландия = 0,048063 г

Английская тонна (или длинная) = 1,016 т

Марка — единица веса серебра или золота в средневековой Западной Европе, приблизительно равная 8 тройским унциям (249 г).

Позднее марка стала использоваться как денежная единица в Англии, Шотландии, Германии и скандинавских странах.

Тод — Англия = 12 торговых фунтов = 5,44310844 кг

Феркин — Англия = 56 фунтов = 25,40117272 кг или = 64 фунтов = 29,02991168 кг

Хандредвейт — Англия = 112 торговых фунтов = 50,80234544 кг

Хогсхед — Англия = 1000 фунтов = 453,6 кг

2.3. Меры объема

2.3.1. Древняя Русь

В Древней Руси, как и во многих других странах, меры объема имели две области применения: для сыпучих тел и для жидкостей.

Для мер жидкости чаще всего употреблялись бочка, ведро, корчага. Наибольшее распространение получило ведро, практически очень удобная мера, сохранившаяся до XX века. По приближенным подсчетам ведро вмещало около 24 фунтов воды (9,8кг).

Единицы измерения длины

... меры длины В толковом словаре В.Даля дано следующее определение: «Мера – способ определения количества по принятой единице. Погонная, линейная мера служит для обозначения расстояний или величины линий». Первые единицы для измерения величин длины ... поля, а при продаже льняного масла, вина и других жидкостей надо было знать объем проданного товара. Когда начали строить корабли, нужно было заранее ...

Более крупные меры для меда, вина и т.п.

Одна бочка содержала 10 ведер.

Корчага — 1 1/2 — 1 3/4 ведра (вмещавшего 30 фунтов чистой воды).

Наряду с системными мерами существовали и бытовые меры.

Основной мерой являлось ведро. Деление на более мелкие меры проводилось по двоичному принципу: ведро делили на 2 полуведра или на 4 четверти ведра или на 8 полу четвертей, а также на кружки и чарки.

До середины XVII в. в ведре содержалось 12 кружек, во второй половине XVII в. так называемое казенное ведро содержало 10 кружек, а в кружке — 10 чарок, так что в ведро входило 100 чарок. Затем, по указу 1652 года, чарки сделались втрое больше по сравнению с прежними чарками («чарки в три чарки «).

Бочка, как мера жидкостей применялась в основном в процессе торговли с иностранцами, которым запрещалось вести розничную торговлю вином на малые меры.

Бытовые меры объема жидкостей были весьма разнообразны и широко использовались даже в конце XVII в.: «смоленская бочка», «бочка-селедовка» . В житейском обиходе и в торговле употребляли разнообразные хозяйственные сосуды: котлы, жбаны, корчаги, братины, ендовы. Значение таких бытовых мер в разных местах было различно: например, емкость «котлов» колебалась от полуведра до 20 ведер

Во второй половине XVIII века в систему русских мер жидкостей была введена новая мера — бутылка (значение которой было твердо зафиксировано).

Указом Сената от 16 сентября 1744 года в ведре должно было содержаться 13 1/3 бутылок, т.е. бутылка составляла 3/40 ведра.

Меры объема сыпучих тел и жидкостей, унаследованные от XVII в. не претерпели никаких изменений.

«Указом 1835 г. были легализована следующая система мер жидкостей:

ведро = 2 полуведрам = 10 кружкам (штофам) = 20 полукружкам.

ведро – объем, вмещающий 30 фунтов перегнанной воды (750,57 кубического дюйма).

Были изготовлены исходные образцы нового четверика и ведра.

В 1899 г. на основе Положения о мерах и весах система мер объема жидкостей имела следующий вид:

ведро = 10 штофам (кружкам) = 16 винтим бутылкам = 20 пивным бутылкам = 100 чаркам = 200 шкаликам.

Было предусмотрено изготовление, поверка и клеймение следующих мер: пол-ведра, четверть ведра, 1/32 ведра, 1/40 ведра.

2.3.2. Западная Европа

1)В Западной Европе бытовали свои собственные меры объемов. К ним относятся баррель, бушель, галлон, драхма, кварта, пинта, унция. Рассмотрим, что означала каждая мера объема.

– Баррель – мера вместимости и объема, применяемая в США, Англии и ряде стран, использующих английскую систему мер. В США различают Баррель сухой, равный 115,628 дм3, и Баррель нефтяной, равный 158,988 дм3. Английский Баррель (мера вместимости для сыпучих веществ) равен 163,65 дм3.

ГОСТ Р 7.0.99-2018 (ИСО 214:1976) Система стандартов по информации, ...

... Общие требования к издательской аннотации Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин Система стандартов по информации, библиотечному и ... технических и научно-практических документов (статей, текстов докладов, монографий), при составлении авторских резюме (рефератов) к своим публикациям и аннотаций к книгам (монографиям, учебным пособиям и т.д.). 2 Нормативные ...

• Бушель – мера объема жидкостей и сыпучих веществ в Англии и США. 1 Бушель (брит.) = 36,3687 л;
• 1 Бушель (США) = 35,2393 л.

– Галлон – единица объема (емкости, вместимости) в системе английских мер, применяется в Англии, США и др. странах главным образом для измерений объема жидких и сыпучих тел. Английский и американский Галлон отличаются друг от друга по своим размерам. Английский Галлон = 4,54609 дм3. Американский Галлон для жидкости = 3,78543 дм3 и для сыпучих тел = 4,405 дм3. Дольные единицы Галлона – пинта и унция.

Драхма– жидкая Драхма, мера вместимости, применявшаяся в США, равна 3,6966 мл.

– Кварта – единица объема (емкости, вместимости), применяемая в США, Великобритании и др. странах. 1 Кварта = 1/4 галлона или 2 пинтам. Американская Кварта для жидкостей = 0,9463 дм3, для сыпучих веществ = 1,1012 дм3. Английская имперская Кварта= 1,1365 дм3. Прежняя русская мера жидкостей – кружка – также иногда называлась Кварта; в Польше Кварта = 1 л.

– Пинта – единица объема (вместимости) жидкостей и сыпучих веществ, применяемая в странах, использующих английские меры. В Великобритании 1 Пинта = 1/8 галлона = 0,568261 дм3. В США различают жидкую Пинту, равную 1/8 американского галлона = 0,473179 дм3, и сухую Пинту, равную 1/64 американского бушеля = 0,550614 дм3. Пинта применялась также в др. странах до введения в них метрической системы мер, напр. во Франции 1 Пинта = 0,931389 дм3, в Нидерландах 1 Пинта = 0,6063 дм3.

• Унция, жидкостная Унция – мера вместимости, равная 8 жидкостным драхмам, что соответствует 29,57 см3 (США) или 28,41 см3 (Великобритания).

2.4. Меры площади

2.4.1. Древняя Русь

В Киевской Руси мер площади, как квадратных мер, судя по сохранившимся источникам, не было. Хотя, древнерусские зодчие и землемеры имели о них представление.

Меры площади нужны были для определения размеров земельных участков. Участки же не всегда были четко разграничены, соприкасались друг с другом, имели межевые знаки.

В ту эпоху слабо знали основы геометрии и испытывали трудности их приложения к измерению земельных участков неправильной формы. С течением времени для пахотных земель главенствующую роль стала играть четверть — площадь, на которую высевали четверть (меру объема) ржи. Таким образом, земельные меры оказались связанными с реальными мерами, вещественными, имевшими вполне определенное объемное значение.

Для сенокосных угодий широко применяли «урожайные» меры — копны сена. Копны иногда использовали и в качестве мер посевных площадей.

Все «трудовые», «урожайные» и «посевные» меры заключали в себе элементы субъективизма и произвола, которые проявлялись непосредственно в практике использования этих мер.

Во время феодальной раздробленности Руси как меры площади применялись «дом» (дым), «соха», «обжа». Но они отличались по количеству в зависимости от княжества. Отличия были и в наименованиях мер. В Новгороде, например, в качестве посевной меры применялась «коробья» (площадь, на которую высевали коробью ржи — меру объема).

Эталон и классификация эталонов

... исполнения эталоны подразделяются следующим образом: § одиночный эталон , в составе которого имеется одно средство измерений (мера, измерительный прибор, эталонная установка) для воспроизведения и хранения единицы; § групповой эталон , ... в большом количестве других эталонов. Например, эталон частоты, времени, температуры, напряжения и т. д. Прогресс не только вводил новые эталоны, но и повышал ...

Площади сенокосных участков оценивали копной (площадь луга, на которой можно накосить копну сена).

Эти меры позволяли определить урожайность, а о форме и размерах земельных участков полного представления не давали.

В середине XIII века татары проводили в значительных масштабах описи земельных площадей. В основу описей в качестве единицы измерения было положено отдельное хозяйство («дом» или «дым»).

В эпоху укрепления Московского государства, установленные ранее геометрические меры стали частичными мерами площади, т.е. определяемыми как квадрат, сторона которого равна единице длины: квадратная верста, квадратная (круглая) десятина и квадратная сажень. Взамен слова «квадратный», не существовавшего в то время, употребляли прилагательные «дробный», «четвероугольный» и др.

В городах результаты измерений небольших площадей выражали только в мерах длины (практически в саженях) без перевода их в квадратные меры: «двор истопника Юрия вдоль — полчетверты саж, попереч — 3 саж… Подле Яузы от мосту к Москве-реке огород князя Романа Пожарского, вдоль от ворот к Яузе-реке — 46 саж., попереч от мосту 36 саж.»

«Книга сошного письма» 7137 года (1629 г), служившая руководством для русских писцов-землемеров, является основным источником сведений о мерах земельных площадей в XVII веке. В «Книге» приведены значения обеих употребляемых разновидностей прямоугольной десятины, а также их долей: «Десятине длина 80 сажен, попереч 40 сажен;… дробных 3200 сажен… В десятине 80 сажен длинник, а поперечник 30 сажен, а дробных сажен в десятине 2400 сажен, а в полдесятине дробных сажен 1200… В пол-пол-полтрети десятине дробных сажен 100».

«Соха» и «выть» — крупные меры земельных площадей, которые употребляли землемеры при составлении «сошного» письма для нужд финансовых и военно-учетных органов. Основной особенностью сохи и выти являлось выражение их через различные числа четвертей, так как учитывали качество земель и социальное положение земледельцев, т.е. сами эти меры имели переменное значение.

В XVII веке смысл меры «соха» изменился; под ней стали понимать единицу обложения. В качестве общей единицы обложения была установлена большая московская соха в 800 четвертей «доброй» земли.

Основной мерой измерения площадей стала десятина. Непосредственные результаты измерений обычно выражали в долях десятины: полдесятины, четверть (четь) десятины и пр. Имело место подразделение с использованием коэффициентов 2° и 3 * 2″. Землемеры применяли (особенно после Соборного уложения 1649 г.) преимущественно казенную трехаршинную сажень, равную 2,16 м., таким образом, десятина в 2400 квадратных сажен равнялась приблизительно 1,12 га.

Международная система единиц и их эталоны

... — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду). Приставки СИ Приставки СИ (десятичные приставки) — приставки перед названиями или обозначениями единиц измерения физических величин, применяемые для формирования кратных ...

При определении площадей сенокосных угодий десятина внедрялась с большим трудом т.к. угодья из-за их расположения и неправильных форм были неудобны для измерения. Применялась «урожайная» мера — копна. Постепенно эта мера получила значение, увязанное с десятиной, и подразделялась на 2 полукопны, на 4 четверти копны, на 8 полчетвертей копны и т.д.

С течением времени копна как мера площади была приравнена 0,1 десятины (т.е. считали, что с десятины снимали в среднем 10 копен сена).

2.4.2. Западная Европа

Под единицами измерения площадей мы понимаем какие-либо значения в «квадрате», а именно

1.Квадратный дюйм = 6,45 см²

2.Квадратный фут = 929 см²

3.Квадратный ярд = 0,836 м²

4.Квадратная миля = 2,59 км²

5.Акр = 0,405 га = 4046,86 м²

Новым значением является «акр». Для быстрого перевода акров в гектары необходимо умножить значение на 0,4. Еще быстрее – разделить на два, получив приблизительное значение территории в гектарах. Проще с квадратными футами – разделить число на 10, и это будет значение в метрах.

3. Единицы измерения в физике

3. 1. Необходимость измерения основных физических величин

Физических величин очень много, и одни из них определяются по другим с помощью определяющих уравнений. Но имеются такие величины, которые никак не определяются, для них нет определяющих уравнений, которые не зависят ни от каких других величин. Поэтому физические величины делятся на две категории.

Независимые величины, которые не имеют определяющих уравнений, называют “основными физическими величинами“. (В качестве примера основных физических величин назовем такие величины, как расстояние и время.) А величины, которые определяются с помощью определяющих уравнений, называют “производными физическими величинами“.

Системный подход требует придерживаться принципа причинности. А следствием принципа причинности является принцип последовательности: те производные величины, что находится на более низком иерархическом уровне, должны определяться теми величинами, что находится на более высоком иерархическом уровне. И только те физические величины, которые находятся на самом высоком иерархическом уровне, заслуживают того, чтобы именно их считали основными. А уж в каких единицах будет их измерять человек, – для Природы это совершенно безразлично.

Исходя из этого, физические величины, которые находятся на самом высоком иерархическом уровне и, следовательно, не имеют определяющих уравнений, следует называть естественными основными величинами. А те производные величины, которые по практическим соображениям принято условно считать основными величинами, следует называть условными основными величинами.

Естественные основные физические величины существуют независимо от того, станем мы их измерять или нет, – это характеристики свойств Природы. Набор основных величин (на греческом языке базис основных величин) обязана установить наука. Любые соображения и действия при выявлении базиса естественных основных величин не могут относиться к разряду волевых событий, даже если такие события имеют форму международных конференций. Волевой подход при систематизации физических величин может привести только к бессистемности, чьи признаки мы и наблюдаем сейчас, когда анализируем перечни основных единиц в системах единиц.

3. 2. Различные метрические системы СГС

СГС (сантиметр-грамм-секунда) — система единиц измерения, которая широко использовалась до принятия Международной системы единиц (СИ).

Другое название — абсолютная физическая система единиц.

В рамках СГС существуют три независимые размерности (длина, масса и время), все остальные сводятся к ним путём умножения, деления и возведения в степень (возможно, дробную).

Кроме трёх основных единиц измерения — сантиметра, грамма и секунды, в СГС существует ряд дополнительных единиц измерения, которые являются производными от основных. Некоторые физические константы получаются безразмерными. Есть несколько вариантов СГС, отличающихся выбором электрических и магнитных единиц измерения и величиной констант в различных законах электромагнетизма (СГСЭ, СГСМ, Гауссова система единиц).

СГС отличается от СИ не только выбором конкретных единиц измерения. Из-за того, что в СИ были дополнительно введены основные единицы для электромагнитных физических величин, которых не было в СГС, некоторые единицы имеют другие размерности. Из-за этого некоторые физические законы в этих системах записываются по-разному (например, закон Кулона).

Отличие заключается в коэффициентах, большинство из которых — размерные. Поэтому, если в формулы, записанные в СГС, просто подставить единицы измерения СИ, то будут получены неправильные результаты. Это же относится и к разным разновидностям СГС — в СГСЭ, СГСМ и Гауссовой системе единиц одни и те же формулы могут записываться по-разному.

В формулах СГС отсутствуют нефизические коэффициенты, необходимые в СИ (например, электрическая постоянная в законе Кулона), и, в Гауссовой разновидности, все четыре вектора электрических и магнитных полей E, D, B и H имеют одинаковые размерности, в соответствии с их физическим смыслом[2], поэтому СГС считается более удобной для теоретических исследований.

В научных работах, как правило, выбор той или иной системы определяется более преемственностью обозначений и прозрачностью физического смысла, чем удобством измерений.

Длина — сантиметр (см);

масса — грамм (г);

время — секунда (с);

скорость — см/с;

ускорение — см/с²;

сила — дина, г·см/с²;

энергия — эрг, г·см²/с²;

мощность — эрг/с, г·см²/с³;

давление — дина/см², г/(см·с²);

динамическая вязкость — пуаз, г/(см·с);

кинематическая вязкость — стокс, см²/с;

магнитный поток — максвелл (СГСМ, гауссова система);

магнитная индукция — гаусс (СГСМ, гауссова система);

напряжённость магнитного поля — эрстед (СГСМ, гауссова система);

магнитодвижущая сила — гильберт (СГСМ, гауссова система);

индуктивность — сантиметр (СГСМ, гауссова система), статгенри (СГСЭ);

электрический заряд — статкулон, франклин (СГСЭ, гауссова система);

ёмкость — сантиметр, статфарад (СГСЭ, гауссова система).

3. 3. 1960 год – генеральная конференция по мерам и весам, СИ

В октябре 1960 г. вопрос о Международной системе единиц был рассмотрен на одиннадцатой Генеральной конференции по мерам и весам.

По этому вопросу конференция приняла следующую резолюцию:

«Одиннадцатая Генеральная конференция по мерам и весам, принимая во внимание резолюцию 6 десятой Генеральной конференции по мерам и весам, в которой она приняла шесть единиц в качестве базы для установления практической системы измерений для международных сношений принимая во внимание резолюцию 3, принятую Международным комитетом мер и весов в 1956 г., и принимая во внимание рекомендации, принятые Международным комитетом мер и весов в 1958 г., относящиеся к сокращенному наименованию системы и к приставкам для образования кратных и дольных единиц, решает:

1. Присвоить системе, основанной на шести основных единицах, наименование «Международная система единиц»;

2. Установить международное сокращенное наименование этой системы «SI»;

3. Образовывать наименования кратных и дольных единиц посредством приставок.

4.Применять в этой системе установленные единицы, не предрешая, какие другие единицы могут быть добавлены в будущем.

Принятие Международной системы единиц явилось важным прогрессивным актом, подытожившим большую многолетнюю подготовительную работу в этом направлении и обобщившим опыт научно-технических кругов разных стран и международных организаций по метрологии, стандартизации, физике и электротехнике.

Решения Генеральной конференции и Международного комитета мер и весов по Международной системе единиц учтены в рекомендациях Международной организации по стандартизации (ИСО) по единицам измерений и уже нашли свое отражение в законодательных положениях о единицах и в стандартах на единицы некоторых стран.

3. 4. Основные единицы СИ

Длина метр — м — m

Масса килограмм – кг — kg

Время секунда – с — s

Сила электрического тока — ампер – А — А

Термодинамическая температура — кельвин — К — К

Сила света — кандела – кд —

Количество вещества — моль – моль –

3. 5. Эталоны основных физических величин

Эталон — СИ (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера другим СИ.

По месту в этой иерархической цепочке эталоны подразделяют на первичные, вторичные и рабочие.

Первичным эталоном называют эталон, который воспроизводит единицу и передает ее размер вторичным эталонам. Первичный эталон выполняет задачу воспроизведения единицы величины для ее использования при всех измерениях данной величины. Очевидно, что уровни точности наиболее ответственных метрологических и рабочих измерений определяются точностями первичных эталонов. Поэтому при создании первичных эталонов всегда стремятся обеспечить наиболее высокую точность, которую можно достигнуть на данном этапе развития науки и техники. После воспроизведения единицы ее размер по иерархической цепочке эталонов доводится до каждого эталона.

Количество ступеней передачи определяется требованиями к точности рабочих СИ и поэтому не может быть очень большим. Во многих видах измерений увеличение диапазонов величины и условий измерений (частота, температура и т. д.) привело к невозможности обеспечить передачу размера единицы с требуемой точностью от действующего первичного эталона всем СИ этого вида. В этих случаях создают несколько первичных эталонов одной единицы, отличающихся диапазонами измерений или условий измерений.

Вторичные эталоны получают размеры единиц от первичных эталонов и передают его рабочим эталонам.

Рабочие эталоны предназначены для поверки и калибровки рабочих СИ. При необходимости их подразделяют на разряды: 1-й, 2-й, 3-й и т. д. В этом случае рабочие эталоны 1-го разряда также передают размер единицы рабочим эталонам 2-го разряда, рабочие эталоны 2-го разряда — рабочим эталонам 3-го разряда и т. д.

Приведенные выше наименования соответствуют международной классификации эталонов, признанной во всем мире, в том числе и в России. В то же время классификация, принятая в России, несколько отличается от международной. Рабочие эталоны по международной классификации до последнего десятилетия в нашей стране назывались образцовыми СИ (ОСИ).

Эти термины фактически являются синонимами: в свое время так перевели на русский язык французское слово «эталон». Но в России всегда имелись существенные различия в статусе первичных и вторичных эталонов (совокупность которых называют эталонной базой страны) и ОСИ и обусловленные ими различия в финансировании и системе метрологического обслуживания.

После перехода на международную классификацию статус ОСИ (в том числе серийно выпускаемых ОСИ низших разрядов) как бы сравнялся со статусом первичных и вторичных эталонов, со всеми вытекающими последствиями негативного характера для последних. Чтобы восстановить прежнее положение и в то же время не противоречить международной классификации эталонов, в настоящее время принято решение оба термина (и рабочий эталон, и ОСИ) применять в России как равноправные.

В состав эталонов включают:

средства воспроизведения единицы (первичные измерительные преобразователи, измерительные установки);

средства хранения размеров единицы (меры);

средства передачи размеров единицы (компараторы, эталоны сравнения);

средства хранения и передачи размеров единицы (измерительные приборы);

другие СИ и технические средства (средства контроля условий измерений, вычислительные средства, системы питания, измерительные принадлежности и др.).

Конструктивно эталоны и ОСИ могут быть оформлены в виде измерительных установок, называемых в этом случае поверочными установками.

Основные метрологические требования к эталонам и ОСИ должны обеспечивать высокую точность результатов измерений при воспроизведении единицы, хранении и передаче ее размера.

Важнейшим требованием является высокая стабильность, позволяющая обеспечить неизменность размера единицы. Именно этим объясняется осуществленный на рубеже XX и XXI веков переход на воспроизведение основных и многих производных единиц путем реализации высокостабильных квантовых физических эффектов. Необходимыми также являются высокая чувствительность и малая случайная погрешность эталона, а также его низкая чувствительность к изменению условий измерений.

Средством повышения точности измерений на эталоне и уменьшения личных погрешностей оператора является автоматизация измерительных и вычислительных операций. В то же время размер диапазона условий измерений не является существенной характеристикой, т. к. в целях повышения точности эталонных измерений эталоны, как правило, применяются при фиксированных (чаще всего нормальных) условиях измерений.

По числу одноименных СИ, входящих в эталон, различают одиночные эталоны, эталонные наборы и групповые эталоны. Одиночный эталон состоит из одного СИ.

Другая разновидность эталонов — эталонный набор — представляет собой объединение одиночных эталонов с различными номинальными значениями, которое позволяет расширить диапазон воспроизводимых, хранимых как стандартное отклонение среднего арифметического значения.

Централизованную систему обеспечения единства измерений можно организовывать в метрологических службах различного уровня: на отдельном предприятии, в ведомстве, в стране в целом.

При этом иерархическую цепочку передачи размера единицы всем СИ этого вида измерений, применяемым в данной метрологической службе, будет возглавлять один, наиболее точный эталон. Этот эталон называется исходным эталоном (предприятия, ведомства, страны).

Таким способом обеспечивается прослеживаемость всех измерений, выполняемых на предприятии или в ведомстве к своим исходным эталонам, а через них — к исходным эталонам страны.

Исходные эталоны страны в международной метрологической практике называются национальными эталонами, в нашей стране их называют государственными эталонами.

Национальные эталоны являясь наиболее точными СИ своих стран, во многом определяются их научные и технологические возможности. Обычно они хранятся и применяются в национальных метрологических институтах (НМИ).

Существуют три различные методики их создания.

В соответствии с первой методикой НМИ создает первичный эталон, который осуществляет воспроизведение единицы в точном соответствии с ее определением. Это наиболее фундаментальный подход, обеспечивающий прочную связь между определением единицы и ее физическим воплощением в первичном эталоне.

Однако это наиболее трудный и дорогостоящий подход.

Вторая методика также предусматривает создание первичного эталона, но не путем физической реализации теоретического определения, а на основе квантовых физических эффектов, использование которых позволяет реализовать размер единицы, значение которого согласовано с ее определением. Такой способ позволяет создавать эталоны, обладающие высокой степенью воспроизводимости.

Примерами служат использование частотно-стабилизированных лазеров для создания эталона метра, эффекта Джозефсона — для вольта и эффекта Холла — для ома.

Третья методика заключается в использовании в качестве национального эталона вторичного эталона, которому размер единицы передается путем периодического сличения с национальным эталоном какого-либо другого НМИ. Наиболее крупные и развитые в научном и технологическом плане страны, в их числе и Россия, имеющие потребность в как можно более высоком уровне точности во всех видах измерений, используют первую или вторую методику. Поэтому национальные эталоны этих государств, как правило, являются первичными эталонами. Небольшие страны, не обладающие полным спектром современных отраслей промышленности и поэтому не ощущающие потребность в высокой точности в ряде видов измерений, при создании национальных эталонов часто вынуждены использовать третью методику, как менее затратную. Учитывая это, МБМВ установило, что каждый НМИ при создании своих национальных эталонов имеет право самостоятельного выбора методики их создания.

Международные эталоны хранятся в Международном Бюро Мер и Весов, расположенном в Севре – пригороде Парижа. В соответствии с международными соглашениями с их помощью периодически проводятся сличения национальных эталонов разных стран, в том числе взаимные сличения национальных эталонов. Например, национальные эталоны метра и килограмма сличаются один раз в 20-25 лет, а эталоны вольта и Ома – раз в три года.

3. 6. Дольные и кратные единицы измерения

Иногда при вычислениях получаются очень большие и неудобные числа. Чтобы это избежать были придуманы дольные и кратные единицы измерения. Некоторые из них ы сейчас рассмотрим.

Экса… (от греч. héx — шесть, здесь — шестая степень тысячи), приставка для образования наименований кратных единиц, по размеру равных 10 18 исходных единиц. Обозначения: Э, Е.

Пета… приставка для образования наименований кратных единиц, по размеру равных 10 15 исходных единиц.

Тера… (от греч. téras — чудовище), приставка для образования наименований единиц, по размеру равных 10 12 исходных единиц. Сокращённое обозначение: русское Т .международное Т. Пример: 1 Тн (тераньютон) = 10 12 н.

Гига… (от греч. gígas — гигантский), приставка для образования наименований кратных единиц, по размеру равных 10 9 исходным единицам. Сокращённые обозначения: русское — Г, международное G. Пример: 1 Ггц (гигагерц) = 10 9 гц.

Мега… (от греческого mégas — большой), 1) часть сложных слов, указывающая на большой размер чего-либо. 2) Приставка для образования наименований кратных единиц, по размеру равных 10 6 исходных единиц. Сокращённое обозначение: русское М, международное M. Пример: 1 Мвт (мегаватт) = 10 6 вт

Кило… (франц. kilo…, от греч. chílioi — тысяча), приставка для образования наименований кратных единиц, по размеру равных 1000 исходных единиц. Сокращённые обозначения: русское к, международное k. Приставка пишется слитно с наименованием исходной единицы. Пример: 1 км (километр) = 1000 м. Была принята при установлении метрической системы мер.

Гекто… (от греч. hekatón — сто), приставка для образования наименований кратных единиц, по величине равных 100 исходным единицам. Была принята при установлении метрической десятичной системы мер. Сокращённое обозначение: русское г, международное h. Приставка пишется слитно с наименованием исходной единицы. Пример образования кратной единицы с приставкой гекто: 1 гвт (гектоватт) = 100 вт (ватт).

Дека… (от греч. d&ka — десять), приставка для образования наименований кратных единиц, кратность которых равна 10. Обозначения: русское да, международное da. Например, 1 дал (декалитр) = 10 л.

Деци…( от лат. decern — десять), приставка к наименованию единицы физической величины: служит для образования наименования дольной единицы, равной 1/ 10 от исходной. Обозначения: русское д, международное d. Например, 1 дм = 0,1 м.

Санти… (от франц. cent, лат. centum — сто), приставка для образования наименований дольных единиц, по размеру равных 1/ 100 исходных единиц. Обозначения: русское с,международное c. Примеры: 1 см = 0,01 м; 1 сст = 0,01стокса.

Милли…( от лат. mille — тысяча), приставка для образования наименований дольных единиц, по размеру равных 1/ 1000 исходных единиц. Обозначения: русское м, международное m. Пример: 1 ма (миллиампер) = 10 -3 а.

Микро… (от греч. mikrós — малый, маленький), 1) составная часть сложных слов, указывающая (в противоположность дольных единиц, по размеру равных одной миллионной доле исходных единиц. Обозначения: русское мк, международное μ. Пример: 1 мксек (микросекунда) = 10 — 6 сек.

Нано… (от греч. nános — карлик), приставка для образования наименований дольных единиц, по размеру равных одной миллиардной доле исходной единицы. Обозначения: русское н, международное n. Пример: 1 нм (нанометр) = 10 -9 м.

Пико… (от исп. pico — малая величина), приставка для образования наименований дольных единиц, по размеру равных 10 -12 исходной единицы. Обозначения: русское n, международное р. Пример: 1 пф (пикофарада) = 10 -12 ф.

Фемто… (от дат. femten — пятнадцать), приставка к наименованию единицы физической величины; служит для образования наименований дольных единиц, по размеру равных 10 -15 доле исходных единиц. Обозначение: русское ф, международное f. Пример: 1 фк (фемтокулон) = 10 -15 к.

Атто… приставка к наименованию единицы физической величины; служит для образования дольной единицы, равной 10 -18от исходной. Сокращённое обозначение: русское — а, международное — а. Например, 1 am = 10 -18 м.

3. 7. Новые единицы измерения

В современном мире появились новые технологии, изобретения, а вместе сними новые единицы измерения. Одна из самых известных единиц – единица измерения информации.

В мире существует пока что 2 вида информации аналоговая и цифровая. Аналоговая – это та информация которую воспринимаем мы посредством наших сенсоров (видим, нюхаем, трогаем, пробуем на вкус, слышим), цифровая – это информация отраженная в зашифрованном виде. Компьютер работает с цифровой информацией. То есть для того чтобы передать нам рисунок он должен сначала его закодировать в набор чисел, а потом уже раскодировать обратно чтобы вывести на экран монитора. Возьмем к примеру обычные символы. Например когда мы набираем какой-нибудь текст то каждый символ (буква, цифра, знак) имеет свой код. Ведь не надо придумывать несколько сотен тысяч символов для каждого символа каждого языка отдельно. Язык цифр может упростить все. Даже у каждого цвета есть своя цифра, а человеческий глаз может отличит около 16 миллионов цветов. Так что вот почему компьютеры пользуются цифровой информацией. Теперь подробнее о способах измерения информации. Длину мерят метрами и километрами, вес граммами, килограммами и тоннами, надо же информацию чем то мерить вот и придумали специальные единицы измерения биты, байты, килобайты и т.д. Бит означает самую маленькую единицу измерения.

1 байт — 8 бит

1 КБ (Килобайт) — 1024 Байт

1 МБ (Мегабайт) — 1024 КБ

1 ГБ (Гигабайт) — 1024 МБ

1 ТБ (Терабайт) — 1024 ГБ

Также очень интересный и еще необследованный мир – космос. Чтобы изучать строение Вселенной и природу небесных тел, астроном должен уметь прежде всего определять расстояния до интересующих его космических объектов. Как же измеряются расстояния до Луны и планет, Солнца и звезд?

Все эти расстояния основываются на значении среднего расстояния Земли от Солнца — так называемой астрономической единице, а она непосредственно зависит от точности измерения размеров самой Земли.

При наблюдении Солнца из удаленных точек земной поверхности наше дневное светило претерпевает параллактическое смещение. Оно будет наибольшим, если два наблюдателя расположатся в диаметрально противоположных точках земного шара. Измерения показали, что угол этого смещения очень мал — около 18 секунд дуги, то есть под таким углом с Солнца должна быть видна наша Земля.

Из тригонометрии известно, что предмет бывает виден под углом, равным одной секунде дуги, если он удален от наблюдателя на расстояние, в 206 265 раз превышающее его линейные размеры или его диаметр. Следовательно, расстояние Земля-Солнце примерно в 11 500 раз больше диаметра Земли. Однако из-за большой яркости Солнца и нагревания инструмента (ведь труба телескопа наводится на дневное светило!) такие измерения приводят к потере точности. Поэтому французские астрономы Джан Доменико Кассини и Жан Рише (около 1640-1696) решили определить расстояние до Солнца путем измерения параллакса Марса — углового смещения планеты на фоне далеких звезд — во время его великого противостояния в 1672 году. Кассини измерял положение планеты из Парижа, а Рише — из Кайенны, города Французской Гвианы в Южной Америке.

С открытием третьего закона Кеплера относительные расстояния планет в Солнечной системе, выраженные в долях среднего расстояния Земля-Солнце, были хорошо известны. Но чтобы получить масштаб планетной системы и определить абсолютное значение астрономической единицы, достаточно было измерить расстояние между двумя любыми планетами. Измерять же положение планет относительно звезд можно гораздо точнее, чем положение яркого Солнца на дневном небе. Этим и воспользовались впервые Кассини и Рише.

Математическая обработка наблюдений, выполненная Кассини в 1673 году, дала значение параллакса Солнца 9,5 секунды дуги. Здесь под параллаксом следует понимать угол, под которым со светила виден экваториальный радиус Земли. Отсюда получалось, что среднее расстояние Земли от Солнца (1 а. е.) равно 138,5 млн км (в современных мерах длины), что на 11,1 млн км меньше действительного значения. Но по тем временам даже такой результат считался большим научным достижением.

Английский астроном Эдмонд Галлей (1656-1742) предложил метод определения расстояния от Земли до Солнца путем наблюдения прохождений Венеры по солнечному диску. Ближайшее такое прохождение должно было состояться в 1761 году, и во все концы света были снаряжены астрономические экспедиции…

Большая неудача постигла тогда французскую экспедицию Лежантиля:

«…война англичан в Индии мешает ему поспеть вовремя, он приезжает туда уже после прохождения. Преданный астрономии, он решается на геройский поступок: остается на восемь лет в Пондишери, чтобы дождаться следующего прохождения в 1769 году…

Приходит давно ожидаемый год; весь май и первые дни июня погода стоит великолепная… Наступает день прохождения: небо покрывается тучами, затемняющими Солнце, блестит с прежнею силою, и во все последующие дни ни одного облачка!.. «

Результаты наблюдений этих прохождений, полученные другими наблюдателями, не заслуживали должного доверия, так как оценки параллакса Солнца, взятые из первого прохождения, колебались между 8 и 10 секундами дуги; оценки из наблюдений 1769 года были заключены между 8 и 9 секундами дуги, что соответствует разнице в расстоянии до Солнца более 18 млн км. Зато прохождения 1874 и 1882 годов дали уже обнадеживающие результаты: параллакс был заключен между 8,79 и 8,86 секунды дуги. Вычисленные по этим параллаксам расстояния равны соответственно 149 млн 669 тыс. и 148 млн 486 тыс. км (больше параллакс — меньше расстояние, и наоборот).

Разрабатывались и другие способы определения длины астрономической единицы. В частности, астрономы Пулковской обсерватории в 1842-1880 годах выполнили точные измерения смещений видимых положений звезд, происходящих по причине движения Земли вокруг Солнца и конечной скорости света (так называемые аберрационные смещения), и нашли, что параллакс Солнца равен 8,793 секунды дуги; астрономическая единица равна 149,6 млн км, что совпадает с современными измерениями. Но Парижская международная конференция астрономов в 1896 году приняла округленные значения: параллакс равен 8,80 секунды дуги, астрономическая единица равна 149,5 млн км. Этими значениями астрономы пользовались вплоть до 1970 года.

В 60-х годах XX века астрономы для измерения расстояний до небесных тел Солнечной системы стали применять более точный — радиолокационный метод. Сущность этого метода состоит в том, что в сторону небесного тела посылают мощный кратковременный импульс, а затем принимают отраженный сигнал. Скорость распространения радиоволн в космическом пространстве равна скорости света — 299 792,458 км/с. Поэтому, если точно измерить время, которое необходимо сигналу, чтобы достичь небесного тела и после отражения от его поверхности возвратиться обратно, нетрудно вычислить искомое расстояние.

Расстояния до звезд измеряют еще в световых годах.

Световой год — это такое расстояние, которое свет проходит за один тропический год. В тропическом году около 3,16*107 секунд. Умножая это число на скорость света, получим: 1 световой год = 9,46*1012 км = 63 239,7 а. е.

1 парсек (пк) = 30,86 * 1012 км = 3,26 светового года

3. Развитие мер и измерений величин

   1. Международная конференция по мерам и весам в Париже

Метрическая конвенция — международный договор, служащий для обеспечения единства метрологических стандартов в разных странах. Договор был подписан в 1875 г. в Париже 17-ю странами, в том числе Россией. В 1921 г. в договор были внесены небольшие изменения. В настоящее время к конвенции присоединилось 56 государств, в том числе все промышленно развитые страны. В соответствии с метрической конвенцией учреждены Международное бюро мер и весов и Международный комитет мер и весов, и созываются Генеральные конференции по мерам и весам. Эти международные организации призваны решать вопросы стандартизации в области метрологии.

С 1 марта по 20 мая 1875 года в Париже проходила дипломатическая конференция с участием полномочных представителей 20 государств, завершившаяся подписанием Метрической конвенции. Метрическая конвенция была подписана 20 мая 1875 года в Зале Часов здания Министерства иностранных дел Франции на набережной Кэ д’Орсе. Подписанию предшествовало полуторачасовое заседание, начавшееся в два часа дня. Конвенция была подписана полномочными представителями 17 стран от имени глав соответствующих государств. Со стороны России Конвенцию подписал советник посольства Григорий Окунев от имени императора Александра II.

Международное бюро мер и весов — постоянно действующая организация со штаб-квартирой, расположенной недалеко от Парижа (Франция).

Основная задача Бюро заключается в обеспечении существования единой системы измерений во всех странах-участницах метрической конвенции. Для этого осуществляется сравнение национальных эталонов единиц измерения и проводятся исследования в области метрологии, направленные на увеличение точности измерений. Бюро финансируется странами-участницами метрической конвенции.

Международный комитет мер и весов состоит из 18 человек, каждый из которых представляет одну страну-участницу. Комитет собирается ежегодно в штаб-квартире Международного бюро мер и весов. Комитет наблюдает за работой Международного бюро мер и весов, координирует метрологические исследования в странах-участницах и вырабатывает рекомендации для Генеральных конференций по мерам и весам.

Генеральные конференции по мерам и весам созываются раз в четыре года. В них участвуют представители всех стран-участниц метрической конвенции и наблюдатели от ассоциированных членов.

Конференция заслушивает доклад Международного комитета мер и весов, принимает решения направленные на улучшение и распространение международной системы единиц (СИ), утверждает бюджет Международного бюро мер и весов на следующие четыре года.

Список стран-участниц:

Австралия, Австрия, Аргентина, Бельгия, Болгария, Бразилия, Великобритания, Венгрия, Венесуэла, Германия, Греция, Дания, Доминиканская республика, Египет, Израиль, Индия, Индонезия, Ирландия, Исламская республика Иран, Испания, Италия, Казахстан, Камерун, Канада, Кения, Китай, КНДР, Малайзия, Мексика, Нидерланды, Новая Зеландия, Норвегия, Пакистан, Польша, Португалия, Республика Корея, Российская Федерация, Румыния, Сербия и Черногория, Саудовская Аравия, Сингапур, Словакия, США, Таиланд, Тунис, Турция, Уругвай, Финляндия, Франция, Хорватия, Чешская республика, Чили, Швейцария, Швеция, Южно-Африканская Республика, Япония.

Заключение

Цель данной работы, поставленная изначально, была достигнута. Мы раскрыли и проанализировали историю создания мер и измерений величин. Для этого были рассмотрены задачи этой работы:

1. Системы счисления

Сейчас широко используется только одна система счисления – арабская. Её называют позиционной. Также есть не менее известные, но гораздо реже используемые системы счисления, такие как римская или даже египетская. Их называют непозиционными.

2. Возникновение первых мер

Некоторые из первичных мер используются до сих пор, но не вошли в широкое употребление, Например дюймы, мили, футы и другие.

Некоторые же стали всемирно употребляемыми. Самым ярким примером является баррель. Эту единицу используют во всех странах для измерения объема нефти.

3. Система СИ

Эта система не является окончательной и постоянно претерпевает изменения, а список стран-участниц увеличивается.

Международные системы единиц, такие как СИ или СГС, очень нужны в наше время. Благодаря единым стандартам гораздо легче наладить торговые и экономические отношения между странами, а так же намного легче становится ученым, которые лучше понимают друг друга, что, в свою очередь, лишь ускоряет прогресс науки.

Список использованных источников:

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/istoriya-izmereniy/

Интернет источник: Коган И.Ш. ЭСРП. Оригинальная версия:

Интернет-источник: Википедия. Свободная энциклопедия. Оригинальная версия:

Интернет-источник: Яндекс. Словари. Толковый словарь. Оригинальная версия:

Интернет-источник: Академик. Словари и энциклопедии. Оригинальная версия: