SI (Mednarodni sistem enot): 7 osnovnih enot, izpeljane enote in uporaba
Mednarodni sistem enot je standardna sodobna oblika metričnega sistema. Ime tega sistema se lahko skrajša ali poimenuje SI iz francoskega imena Système International d'unités. SI je uradni mednarodni sistem enot, ki ga razvija in vzdržuje Mednarodni urad za uteži in mere (BIPM) v sodelovanju z Generalno konferenco za mere in uteži (CGPM). Sistem je zasnovan tako, da je skladen (coherent) in enostaven za uporabo v znanosti, industriji, izobraževanju in vsakdanjem življenju.
7 osnovnih enot
Mednarodni sistem enot je merski sistem, ki temelji na 7 osnovnih enotah: meter (dolžina), kilogram (masa), sekunda (čas), amper (električni tok), kelvin (temperatura), mol (količina) in kandela (svetilnost). Te osnovne enote so medsebojno neodvisne izhodiščne enote, iz katerih z matematičnimi kombinacijami nastanejo vse druge enote. Simboli osnovnih enot so: m (meter), kg (kilogram), s (sekunda), A (ampere), K (kelvin), mol (mol) in cd (kandela).
Od leta 2019 so vse definicije osnovnih enot vezane na fiksne vrednosti fizikalnih konstant, kar zagotavlja dolgočasno stabilnost in prenosljivost meritev. Pomembne točke redefinitions so:
Izpeljane enote in primeri
Te osnovne enote se lahko uporabljajo v medsebojni kombinaciji. Tako nastanejo izpeljane enote SI, ki se lahko uporabljajo za opis drugih količin, kot so prostornina, energija, tlak in hitrost. Nekaj pogostih izpeljanih enot in njihovih enotskih izrazov:
- hertz (Hz) – frekvenca: s⁻¹
- newton (N) – sila: kg·m·s⁻²
- pascal (Pa) – tlak: N·m⁻² = kg·m⁻¹·s⁻²
- joule (J) – energija/ delo: N·m = kg·m²·s⁻²
- watt (W) – moč: J·s⁻¹ = kg·m²·s⁻³
- coulomb (C) – električni naboj: A·s
- volt (V) – napetost: W·A⁻¹ = kg·m²·s⁻³·A⁻¹
- ohm (Ω) – upor: V·A⁻¹
- tesla (T) – magnetna indukcija: N·A⁻¹·m⁻¹
- lux (lx) – osvetljenost: lm·m⁻² (kjer je lumen izpeljana enota svetlobnega toka)
- becquerel (Bq) – radioaktivnost: s⁻¹
SI je koherenten sistem: če izpeljemo enoto iz osnovnih enot brez dodatnih številk, ne nastopajo konverzijske faktorje (npr. 1 N = 1 kg·m/s²). Poleg tega SI omogoča uporabo decimalnih predpon (npr. kilo-, mega-, milli-, mikro-), ki poenostavljajo izražanje velikih in majhnih količin. Primeri predpon: kilo (k) = 10³, mega (M) = 10⁶, milli (m) = 10⁻³, mikro (µ) = 10⁻⁶, nano (n) = 10⁻⁹.
Uporaba, zgodovina in prednosti
Sistem se uporablja skoraj po vsem svetu. Samo Mjanmar, Liberija in Združene države Amerike ne uporabljajo SI kot uradni merski sistem. V teh državah pa se SI pogosto uporablja v znanosti in medicini. SI je široko sprejet zaradi:
Za vzdrževanje sistema in njegove definicije so pristojne mednarodne organizacije (BIPM, CGPM in druge strokovne komisije), ki periodično posodabljajo priporočila in definicije. SI je temelj sodobne znanosti, tehnike, trgovine in regulativ ter omogoča jasen in enoten jezik merjenja na globalni ravni.
Povezave med sedmimi definicijami osnovnih enot SI. Od zgoraj proti urinemu kazalcu: sekunda (čas), meter (dolžina), amper (električni tok), kelvin (temperatura), kandela (svetilnost), mol (količina snovi) in kilogram (masa).
Zgodovina in uporaba
Metrični sistem so uvedli v Franciji po francoski revoluciji leta 1789. Prvotni sistem je imel le dve standardni enoti, kilogram in meter. Metrični sistem je postal priljubljen med znanstveniki.
V šestdesetih letih 19. stoletja sta James Clerk Maxwell in William Thomson (pozneje znan kot lord Kelvin) predlagala sistem s tremi osnovnimi enotami - dolžino, maso in časom. Druge enote bi bile izpeljane iz teh treh osnovnih enot. Pozneje je bil na podlagi tega predloga oblikovan sistem enot centimeter-gram-sekunda (CGS), v katerem je bil centimeter osnovna enota za dolžino, gram osnovna enota za maso in sekunda osnovna enota za čas. Dodal je tudi dyn kot osnovno enoto za silo in erg kot osnovno enoto za energijo.
Ko so znanstveniki preučevali elektriko in magnetizem, so ugotovili, da so za opis teh predmetov potrebne druge osnovne enote. Do sredine 20. stoletja se je uporabljalo veliko različnih različic metričnega sistema. To je bilo zelo zmedeno.
Leta 1954 je 9. generalna konferenca o utežeh in merilih (CGPM) oblikovala prvo različico mednarodnega sistema enot. Uporabili so šest osnovnih enot: meter, kilogram, sekundo, amper, kelvin in kandelo. Sedma osnovna enota, mol, je bila dodana leta 1971.
SI se zdaj uporablja skoraj povsod po svetu, razen v ZDA, Liberiji in Mjanmaru, kjer se še vedno pogosto uporabljajo starejše imperialne enote. Druge države, večinoma zgodovinsko povezane z britanskim imperijem, počasi nadomeščajo stari imperialni sistem z metričnim ali pa uporabljajo oba sistema hkrati.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je mednarodni sistem enot?
O: Mednarodni sistem enot je standardna sodobna oblika metričnega sistema. Je merski sistem, ki temelji na 7 osnovnih enotah, ki se lahko uporabljajo v kombinaciji z drugimi enotami za tvorbo izpeljanih enot SI.
V: Kaj pomeni SI?
O: SI je kratica za Systטme International d'unitיs, kar je francosko ime za Mednarodni sistem enot.
V: Katerih je 7 osnovnih enot v mednarodnem sistemu enot?
O: Sedem osnovnih enot v mednarodnem sistemu enot je meter (dolžina), kilogram (masa), sekunda (čas), amper (električni tok), kelvin (temperatura), mol (količina) in kandela (svetilnost).
V: Koliko držav uporablja SI kot uradni merski sistem?
O: Skoraj vse države uporabljajo SI kot uradni merski sistem, le Mjanmar, Liberija in Združene države Amerike ga uradno ne uporabljajo.
V: Ali se SI pogosto uporablja v znanosti in medicini, čeprav v nekaterih državah ni uradni sistem?
O: Da, čeprav v nekaterih državah, kot so Mjanmar, Liberija in Združene države Amerike, ni uradni sistem, se SI še vedno pogosto uporablja v znanosti in medicini.
V: Ali obstajajo še kakšne druge količine, ki jih lahko opišemo s kombinacijo teh osnovnih enot?
O: Da, z združevanjem teh osnovnih enot lahko ustvarite izpeljane enote, ki se lahko uporabljajo za opis drugih količin, kot so prostornina, energija tlak in hitrost.
V: Katere vrste meritev zajema ta sistem?
O:Ta sistem zajema meritve, povezane z dolžino, maso, časom, električnim tokom, temperaturo, količino in svetlostjo.
