Natuurkundige eenheid | normen

Meeteenheden geven normen, zodat de getallen van onze metingen naar hetzelfde verwijzen. Meten is een proces waarbij getallen worden gebruikt om een fysieke grootheid te beschrijven. Wij kunnen meten hoe groot dingen zijn, hoe warm ze zijn, hoe zwaar ze zijn, en vele andere kenmerken.

Zo is de meter een standaardeenheid om lengte te meten. Vóór 1982 werd een meter gedefinieerd als de afstand tussen twee markeringen op een speciale metalen staaf. In die tijd betekende zeggen dat iets een lengte van twee meter had, dat het precies twee keer zo lang was als de staaf die werd gebruikt om de meter te definiëren. Nu definiëren wetenschappers de meter aan de hand van de lichtsnelheid.

Vroeger werden in verschillende landen verschillende eenheden gebruikt. Tegenwoordig vallen de meeste meeteenheden onder een van de drie systemen:

De oudere twee, het Britse imperiale systeem en het nauw verwante Amerikaanse gewoonterechtsysteem gebruiken de voet als lengtemaat, het pond als maat voor het gewicht en de seconde als maat voor de tijd. Zij gebruiken ook andere eenheden. Het aantal kleinere eenheden waaruit de grotere eenheden in deze twee systemen bestaan, varieert: Er zijn bijvoorbeeld 12 inches in een voet en 16 ounces in een pond.

Het nieuwste en meest gebruikte van de drie systemen is het metrieke stelsel of SI-stelsel, dat 10, 100 of 1000 van een kleinere eenheid gebruikt om een grotere eenheid te maken. Zo zit er bijvoorbeeld 100 centimeter in een meter of 1000 gram in een kilogram. Dit systeem gebruikt de meter voor de lengte en de kilogram voor de massa.

De gewone, niet-metrische tijdsmeting volgt dit patroon niet. De tweede is de basis voor tijdmeting, en is gebaseerd op het sexagesimale systeem: 60 seconden maken één minuut, en 60 minuten één uur.

Bierpullen, op het Oktoberfest: Er kan een liter bier in.

Deze kubus kan een liter vloeistof bevatten

Aantal en meeteenheid

De eigenschap van het te meten ding wordt gegeven als een aantal meeteenheden. Het getal heeft alleen zin als ook de meeteenheid wordt gegeven. Door dat getal wordt een meting van iets weergegeven.

De Eiffeltoren in Parijs, Frankrijk, is bijvoorbeeld 300 meter hoog. Dat wil zeggen, de afstand van de top tot de bodem van de Eiffeltoren is 300 meter. De gemeten eigenschap van de Eiffeltoren is een afstand. Het gemeten getal is 300. 300 van wat? De meeteenheid is de meter.

Meetnormen

Standaarden zijn meestal speciale voorwerpen die worden gebruikt om metingen te verrichten. Een meetlat is een voorbeeld van een standaard. Wanneer u iets meet met een meetlat, kunt u die meting vergelijken met iets anders dat ook met een meetlat is gemeten. Dit maakt meten gemakkelijker en vergelijkingen tussen metingen gemakkelijker.

Wetenschap, geneeskunde en techniek gebruiken kleinere meeteenheden om kleine dingen met minder fouten te meten. Grote dingen kunnen gemakkelijk worden gemeten met grotere meeteenheden. Astronomische metingen zoals de breedte van een sterrenstelsel gebruiken lichtjaren en parsecs.

Voor kleine metingen zoals de massa van een atoom worden speciale meeteenheden gebruikt.

Systemen van meeteenheden

Er zijn veel verschillende standaarden en eenheden die overal ter wereld worden gebruikt. Sommige werden minder gebruikt in de 19e en 20e eeuw.

Metrisch systeem

Het metrieke stelsel is een maatstelsel dat in het grootste deel van de wereld wordt gebruikt. Het wordt ook wel het Internationaal Stelsel van Eenheden of SI genoemd.

Meeteenheden in het metrieke stelsel zijn onder andere:

De eenheden van lengte of lineaire grootte zijn gebaseerd op de meter. Ze omvatten de kilometer (km), die 1000 meter is, de centimeter (cm) en de millimeter (mm), die 1/1.000ste van een meter is.

De volume-eenheid is de liter. Deze wordt gebruikt om een hoeveelheid vloeistof te meten. Een milliliter (afgekort mL) is de hoeveelheid vloeistof die een kubus van 1 centimeter aan elke zijde zou vullen. Een liter vloeistof zou een kubus van 10 cm aan elke zijde vullen.

De eenheid van massa is de kilogram. Een kilogram (kg) is de massa van 1 liter water (bij 4 °C of 39 °F temperatuur en 1.013,25 kPa of 146,959 psi druk). 1 gram (g) is de massa van 1 milliliter water bij 4 °C (39 °F). De metrische ton is 1.000 kilogram of een miljoen gram.

Keizerlijke eenheden

Imperiale eenheden werden in 1824 in het Verenigd Koninkrijk gedefinieerd. Deze eenheden waren gebaseerd op soortgelijke eenheden die vóór 1824 in gebruik waren. Keizerlijke eenheden werden gebruikt in landen die deel uitmaakten van het Britse Rijk. Hoewel veel van deze landen, waaronder het Verenigd Koninkrijk, officieel het SI hebben ingevoerd, wordt het oudere eenhedenstelsel nog steeds gebruikt.

Amerikaanse douane-eenheden

De gebruikelijke Amerikaanse eenheden zijn de officiële eenheden die in de VS worden gebruikt. Deze zijn vergelijkbaar met de Britse imperiale eenheden en ook gebaseerd op de eenheden die in het Verenigd Koninkrijk werden gebruikt vóór de Amerikaanse onafhankelijkheid. Sommige eenheden verschillen van de Britse. Er zitten bijvoorbeeld 20 imperial fluid ounces in een imperial pint, maar 16 US fluid ounces in een US pint. Bovendien is de US fluid ounce iets groter dan de imperial fluid ounce. Het resultaat is dat Amerikaanse pinten en gallons kleiner zijn dan imperiale pinten en gallons. In de Verenigde Staten is het metrieke stelsel sinds 1866 legaal voor de handel, maar andere maten zoals de gallon, inch en het pond worden nog steeds veel gebruikt.

Keizerlijke en Amerikaanse meeteenheden zijn onder andere:

Lengte - inch (in), voet (ft), yard (yd) en mijl.

1 voet = 12 inches
1 yard = 3 voet (meervoud van voet) = 36 inch
1 mijl = 1760 yards = 5280 voet

Imperiaal volume - imperial fluid ounce (fl oz), imperial pint (pt) en imperial gallon (gal).

1 imperial pint = 20 imperial fluid ounces
1 imperiale gallon = 8 imperiale pinten

US volume - US fluid ounce (fl oz), US cup (cp), US pint (pt), US quart (qt) en US gallon (gal).

1 US cup = 8 US fluid ounces
1 US pint = 2 US cups = 16 US fluid ounces
1 US quart = 2 US pints = 4 US cups = 32 US fluid ounces
1 US gallon = 4 US quarts = 8 US pints = 16 US cups

Gewicht en massa - ounce (oz), pound (lb) en stone (st).

1 pond = 16 ons
1 steen = 14 pond

De ounces voor gewicht en volume zijn verschillend. Zelfs bij het meten van water is het aantal ons gewicht niet hetzelfde als het aantal vloeibare ounces.

Omzetten tussen systemen

Metrisch naar VS

1 meter = 1,09 yard = 39,37 inch.
1 liter = 33,3 fluid ounces = 1,76 pints = .26 US gallons.
1 kilogram = 35,32 ons = 2,2 pond

VS naar metrisch

Lengte

1 inch = 2,54 centimeter
1 voet = 30,48 centimeter
1 yard = 0,9144 meter
1 mijl = 1,609344 kilometer

Volume

1 fluid ounce = 29,6 milliliter
1 pint = 473,1 milliliter
1 gallon = 3,79 liter
1 kop = 236,55 milliliter

Massa

1 ons = 28,35 gram
1 pond = 0,45359237 kilogram

Landen die vanaf 2019 het metrieke stelsel, het imperiale stelsel en het Amerikaanse maatstelsel gebruiken

Andere meeteenheden

De eenheid van tijd is de seconde. De minuut (60 seconden) en het uur (60 minuten of 3600 seconden) zijn grotere eenheden. Een dag wordt gedefinieerd als 24 uur, maar de rotatie van de aarde is vertraagd. Het verschil wordt aan het eind van sommige jaren gecorrigeerd met een zogenaamde schrikkelseconde. Een week (7 dagen) en maand zijn ook standaardeenheden.

Een meeteenheid die van toepassing is op geld wordt een rekeneenheid genoemd. Dit is gewoonlijk een door een land uitgegeven valuta. De Verenigde Staten gebruiken bijvoorbeeld dollars. Elke dollar is 100 cent. Het Verenigd Koninkrijk gebruikt ponden. Elk pond is 100 pennies of pence. De Europese Unie gebruikt de euro. De euro bestaat uit 100 centen.

De eenheden voor elektriciteit, magnetisme en straling werden meestal uitgevonden in de 19e eeuw, toen wetenschappers leerden hoe ze die moesten meten. De meeste kregen oorspronkelijk het imperiale stelsel, maar tegenwoordig is het gebruikelijk hiervoor het metrieke stelsel te gebruiken.

Vragen en antwoorden

V: Wat is meten?

A: Meten is een proces waarbij getallen worden gebruikt om een fysieke grootheid te beschrijven. Het kan worden gebruikt om de grootte, de temperatuur, het gewicht en andere kenmerken van een voorwerp te meten.

V: Hoe werd de meter vóór 1982 gedefinieerd?

A: Vóór 1982 werd een meter gedefinieerd als de afstand tussen twee markeringen op een speciale metalen staaf.

V: Wat zijn de drie systemen van meeteenheden?

A: De drie systemen van meeteenheden zijn het Britse imperiale stelsel, het Amerikaanse gewoonterecht en het metrische stelsel of SI-stelsel.

V: Hoeveel inches zitten er in een voet?

A: Er zitten 12 inches in een voet.

V: Hoeveel ons zit er in een pond?

A: Een pond bevat 16 ons.

V: Hoeveel centimeter zit er in een meter?

A: Eén meter bestaat uit 100 centimeter.

V: Waarin verschilt tijdmeting van andere metingen?

A: Tijdsmeting volgt niet het patroon van andere metingen, omdat het gebaseerd is op het sexagesimale systeem dat stelt dat 60 seconden 1 minuut vormen en 60 minuten 1 uur.