Metriek stelsel | meetsystemen met lengte gebaseerd op de meter, massa op de gram en volume op de liter

Het metrieke stelsel is een op decimalen gebaseerd meetstelsel. Het stelsel kent meeteenheden voor elke grootheid. De namen van de meeste meeteenheden in het metrieke stelsel bestaan uit twee delen. Het ene deel is de naam van de eenheid en het andere deel is het voorvoegsel. Bijvoorbeeld, in de naam "centimeter" is het woord "centi" het voorvoegsel en het woord "meter" de naam van de eenheid. Soms, zoals bij meter, liter en gram, is er geen voorvoegsel.

In het metrieke stelsel hebben alle eenheden een "symbool". Symbolen zijn een stenografische manier om de namen van eenheden te schrijven. Alle landen in de wereld gebruiken hetzelfde symbool voor een eenheid, ook al kunnen ze verschillende manieren hebben om de naam van de eenheid voluit te schrijven. Bijvoorbeeld

• Men schrijft "kilometer" in het Verenigd Koninkrijk.
• In de Verenigde Staten schrijft men "kilometer".
• Men schrijft "quilómetro" in Portugal.
• Mensen schrijven "một kí lô mét" in Vietnam.
• Men schrijft "کیلومیتر" in Saoedi-Arabië.
• Men schrijft "χιλιόμετρα" in Griekenland.
• Men schrijft "километр" in Rusland.
• Men schrijft "公里", "千米", of "粁" in China.
• Men schrijft "キロ" of "㌔" in Japan.
• Mensen schrijven "킬로미터" in Zuid-Korea.
• Iedereen gebruikt het symbool "km" voor "kilometer".

Namen van eenheden

Het metrieke stelsel werd voor het eerst ontwikkeld in Frankrijk tijdens de Franse Revolutie. Een Franse wet uit 1795 definieerde vijf meeteenheden. Drie daarvan zijn vandaag de dag nog steeds in gebruik. Dit zijn de meter, de lengte-eenheid, de gram, de eenheid van massa, en de liter, de eenheid van volume. Sindsdien zijn er vele andere meeteenheden ontwikkeld en veel definities veranderd. Het metrieke stelsel kent nu meeteenheden voor energie, vermogen, kracht, elektrische stroom, radioactiviteit en vele andere. De meest gebruikte meeteenheden in het metrieke stelsel staan hieronder vermeld.

• Lengte

In het metrieke stelsel wordt lengte gemeten in meters. Het symbool voor de meter is de letter "m". De meter was oorspronkelijk gedefinieerd als¹ ⁄_10,000,000 van de afstand tussen de Noordpool en de Evenaar op de meridiaan die door Parijs liep. In 1799 werd een platina staaf gemaakt die gelijk was aan deze lengte en werd de "prototype meter".

• Volume

In het metrieke stelsel wordt het volume gemeten in liters. Het symbool voor de liter is "L". In 1795 definieerde de Franse regering een liter als hetzelfde volume als het volume van een kubus met zijden van 10 centimeter.

• Massa

In het metrieke stelsel wordt massa gemeten in grammen. Het symbool voor de gram is de letter "g". In 1795 definieerde de Franse regering de gram als de massa van één kubieke centimeter water bij het vriespunt van ijs. Dit was moeilijk te meten, dus maakte de Franse regering in 1799 een "prototype kilogram" (1.000 gram of 35 ons) massa.

• Temperatuur

In het metrieke stelsel wordt de temperatuur gemeten in graden Celsius. Het symbool voor graden Celsius is "°C". Water bevriest bij "0 °C" en kookt bij "100 °C".

• Tijd

In het metrieke stelsel is de eenheid van tijd de seconde. De seconde werd voor het eerst gebruikt als onderdeel van het metrieke stelsel door Carl Friedrich Gauss in 1832.

De definities van de eenheden worden vaak gewijzigd. In 1960 werd de definitie van de meter gewijzigd. Sindsdien wordt hij gedefinieerd in termen van de lichtsnelheid. In 2019 wordt de kilogram opnieuw gedefinieerd in termen van de constante van Planck.

Voorvoegsels

Als de getallen te groot of te klein zijn, gebruikt het metrieke stelsel voorvoegsels om de getallen gemakkelijker te begrijpen.

milli

Het voorvoegsel milli wordt gebruikt om aan te geven dat een meting¹ ⁄₁₀₀₀ (of 0,001) van de basismeting is:

·         Een gram bevat 1000 milligram (mg).

·         Een meter bestaat uit 1000 millimeter (mm).

·         In een liter zit 1000 milliliter (mL).

centi

Het voorvoegsel centi wordt gebruikt om aan te geven dat een meting¹ ⁄₁₀₀ (of 0,01) van de basismeting is:

·         Een meter bestaat uit 100 centimeter (cm).

·         Een liter bevat 100 centiliter (cL).

kilo

Het voorvoegsel kilo wordt gebruikt om aan te geven dat een meting 1000 keer zo groot is als de basismeting:

·         In een kilogram (kg) zit 1000 gram.

·         Een kilometer (km) bestaat uit 1000 meter.

Er zijn nog veel meer voorvoegsels. Enkele daarvan zijn:

micro, wat één miljoenste betekent (¹ ⁄_1,000,000 ). Het symbool voor "micro" is de Griekse letter μ (genaamd "mu").

deci dat een tiende betekent (¹ ⁄₁₀ ). Het symbool voor "deci" is "d".

mega, wat één miljoen (1.000.000) betekent. Het symbool voor "mega" is "M". Er moet voor worden gewaakt dat "m" (voor "milli") en "M" (voor "mega") niet door elkaar worden gehaald.

 

Deze tabellen helpen bij het schatten van de grootte van verschillende lengtes of massa's in het metrieke stelsel. In deze tabellen:

• Het woord "Imperial" is een afkorting van Imperial units, de meeteenheden die traditioneel in het Verenigd Koninkrijk worden gebruikt.
• Het woord "Customary" is een afkorting van "U.S. customary units", meeteenheden die traditioneel in de Verenigde Staten worden gebruikt.

Lengte

Massa

Sommige namen in het metrieke stelsel worden anders gespeld in Brits Engels dan in Amerikaans en Filippijns Engels.

• Het woord metre wordt gebruikt in Brits Engels, terwijl het woord meter wordt gebruikt in Amerikaans Engels.
• Het woord liter wordt gebruikt in Brits Engels, terwijl het woord liter wordt gebruikt in Amerikaans Engels.
• Het woord gram wordt zowel in Brits Engels als in Amerikaans Engels gebruikt. Het woord gram kan ook in het Brits Engels worden gebruikt, maar veel Britten vinden dat ouderwets.

De Meterconventie

In 1875 kwamen vertegenwoordigers van de regeringen van twintig verschillende landen in Parijs bijeen om te praten over maten en gewichten. Zeventien van de landen ondertekenden een verdrag over maten en gewichten. Het verdrag heette "De Conventie van de Meter". De landen die ondertekenden waren: Argentijnse Confederatie, Oostenrijk-Hongarije, België, Brazilië, Denemarken, Frankrijk, Duitsland, Italië, Peru, Portugal, Rusland, Spanje, Zweden en Noorwegen, Zwitserland, Turkije, Verenigde Staten en Venezuela. Zij kwamen overeen:

• Een intergouvernementele organisatie oprichten om het verdrag te beheren. Deze organisatie werd het Internationaal Bureau voor maten en gewichten (BIPM) genoemd.
• Frankrijk zou verantwoordelijk zijn voor de aankoop van geschikte gebouwen voor het BIPM. Deze gebouwen zouden neutraal terrein worden. De kantoren en laboratoria van het BIPM zouden er worden gevestigd.
• 40 identieke kopieën van de kilogram maken. Eén exemplaar werd gekozen als prototype (of primair exemplaar). Dit exemplaar werd bekend als het "Internationale Prototype Kilogram". Het verving het Kilogramme des archives als 's werelds primaire exemplaar van de kilogram. Het Kilogramme des archives zou in de gebouwen van het BIPM worden bewaard.
• 30 identieke kopieën van de meter maken. Eén exemplaar werd gekozen als prototype (of primair exemplaar). Dit exemplaar werd bekend als de "Internationale Prototype Meter". Het verving de Metre des archives als 's werelds primaire kopie van de meter. De Metre des archives zou worden bewaard in de gebouwen van het BIPM.
• Elk land een exemplaar van de meter en een exemplaar van de kilogram geven. Deze zouden "nationaal prototype meter" en "nationaal prototype kilogram" worden genoemd.
• De nationale prototypes meters en kilogrammen regelmatig vergelijken met de internationale prototypes.
• Het gebruik van het metrieke stelsel bevorderen.

Het Verenigd Koninkrijk en Nederland gingen naar de conferentie, maar ondertekenden het verdrag toen niet. Na verdere overweging ondertekende het Verenigd Koninkrijk het verdrag wel in 1884 en Nederland werd lid in 1929.

In 1889 waren de exemplaren van de kilogram en de meter klaar om te worden overhandigd aan de verschillende landen die het verdrag hadden ondertekend.

Het Congres van de Verenigde Staten ratificeerde het verdrag in 1878. Het Verenigd Koninkrijk ondertekende het verdrag in 1884. Geen van beide landen nam wetten aan die het gebruik van het metrieke stelsel verplicht stelden.

In 1921 werd de Meterconventie uitgebreid tot alle natuurkundige metingen, waaronder tijd, elektriciteit en temperatuur.

In 1960 publiceerde het BIPM het "Internationaal Stelsel van Eenheden" (of SI). Het SI verduidelijkte een aantal aspecten van het metrieke stelsel, met name in de wetenschap en de techniek. Het BIPM standaardiseerde ook de manier waarop SI werd geschreven, zodat het voor alle talen gelijk was.

Er zitten 16 US fluid ounces in een US pint, maar er zitten 20 imperial [UK] fluid ounces in een imperial pint. De US fluid ounce is groter dan de imperial fluid ounce, maar de imperial pint is groter dan de US pint. In de jaren 1700 was deze situatie in heel Europa gebruikelijk. Elk land mat lengte, gewicht/massa en volume op zijn eigen manier. Soms gebruikten verschillende landen of steden dezelfde naam voor verschillende metingen. Soms hadden verschillende steden in hetzelfde land verschillende manieren om dingen te meten. In 1789 waren er in Frankrijk een kwart miljoen verschillende gewichts- en maateenheden.

Franse Revolutie

Tijdens de Franse Revolutie besloten Franse wetenschappers dat het beter zou zijn om een nieuw systeem van maten en gewichten in te voeren. Het systeem zou in alle Franse provincies en steden hetzelfde zijn. Ze besloten ook dat het makkelijker zou zijn als het nieuwe systeem 10'en zou gebruiken in plaats van 12'en, 16'en of 20'en, omdat mensen normaal gesproken in 10'en tellen. Het nieuwe systeem werd in 1799 het officiële meetsysteem in Frankrijk. Een van de Franse leiders, de markies de Condorcet, verklaarde dat "[het metrieke stelsel] voor alle mensen voor altijd is".

Zij besloten dat het nieuwe systeem voor iedereen op aarde zou gelden en dat de nieuwe lengte-eenheid "meter" zou worden genoemd. Ze besloten dat er 10.000 kilometer (6.200 mijl) zou liggen tussen de Noordpool en de evenaar. Tussen 1791 en 1798 maten twee landmeters, Pierre Méchain en Jean-Baptiste Delambre, de afstand tussen de steden Duinkerken en Barcelona met behulp van oude Franse eenheden, en gebruikten de sterren om hun breedtegraad te meten. Zij gebruikten deze informatie om uit te rekenen dat de lengte van de meter 443,296 lignes moest zijn. In 1798 maakten de Franse wetenschappers een staaf platina die precies één meter lang was. Zij bewaarden deze staaf in de Franse archieven. Hij werd de metre des archives genoemd. Mensen die linialen van één meter maakten, konden controleren of hun linialen even lang waren als de meter des archives. Andere wetenschappers maakten een kilogramgewicht van platina dat ook in de archieven werd geplaatst. Dit gewicht werd de kilogram des archives genoemd.

Eerste poging tot metricatering van Frankrijk

In 1799 werd het metrieke stelsel in de regio rond Parijs verplicht gesteld. Dit veroorzaakte veel verwarring omdat de politie de nieuwe maten hanteerde, maar klanten de voorkeur gaven aan de oude. Winkeliers moesten dus beide hebben. De mensen maakten zich zorgen dat de nieuwe maatregelen werden gebruikt om hen te bedriegen. Politici probeerden de mensen op te voeden en te overtuigen om het metrieke stelsel te gebruiken, maar het volk verwierp het metrieke stelsel. In 1800 probeerde de regering het systeem aanvaardbaar te maken door de namen van de eenheden terug te veranderen in de eenvoudigere namen die vóór de metriek werden gebruikt. Zo werden de decimeter, centimeter en millimeter omgedoopt tot palme (hand), doigt (vinger) en trait (spoor).

In 1799 werd Napoleon de leider van Frankrijk. In 1812 had hij het grootste deel van Europa veroverd. Hij introduceerde het metrieke stelsel in de landen die hij veroverde. In 1815 werd hij verslagen in de Slag bij Waterloo. Nadat Napoleon was verslagen, begonnen de meeste landen hun oude meetsystemen weer te gebruiken.

In die tijd was het metrieke stelsel nog het officiële meetsysteem in Frankrijk. En het had nog steeds vereenvoudigde namen van eenheden. Maar het Franse volk bleef de maten gebruiken die het gewend was. De Franse regering probeerde de mensen over te halen om over te stappen. Ze produceerde massaal metrische meetlatten. Ze probeerde de mensen te leren metrische maten te gebruiken, en droeg de politie op mensen die niet wilden meewerken te straffen. Uiteindelijk stopte de regering met haar pogingen en trok het metrieke stelsel in.

Frankrijk stapt af van het metrieke stelsel

Op 12 februari 1812 stopte Frankrijk met het metrieke stelsel en begon het een nieuw stelsel te gebruiken, de zogenaamde mesures usuelles. Het nieuwe systeem was gebaseerd op veel van de oude premetrieke eenheden. De oude eenheden werden geherdefinieerd tot ronde getallen of fracties van de ingetrokken metrische eenheden. Zo werd de livre (pond) opnieuw ingevoerd en veranderd van 489 gram in 500 gram. De toise werd opnieuw gedefinieerd als 2 meter. De toise bevatte 6 pied (voeten), veranderd van 324,8 mm in¹ ⁄₃ van een meter (333,33 mm). De pied had 12 pouces (inches) en de pouce had 12 lignes.

Tweede poging om Frankrijk te metriceren

In 1837 werden de metrieke wetten door de julimonarchie in Frankrijk nieuw leven ingeblazen en in 1840 werd het systeem in heel Frankrijk verplicht, bijna 50 jaar nadat het voor het eerst was ingevoerd.

Bredere invoering van het metrieke stelsel

In de negentiende eeuw begonnen veel kleine landen met elkaar samen te werken. In 1815 werd het Koninkrijk der Nederlanden gevormd uit zeventien kleine staten. Elke staat had zijn eigen maatstelsel. In 1820 besloten ze dat het beter zou zijn als iedereen het metrieke stelsel zou gebruiken.

In 1815 werd de Duitse Confederatie opgericht. Het was een vereniging van 39 verschillende staten. Elke staat had zijn eigen maatstelsel. In 1834 vormde de Duitse Confederatie een douane-unie, de Zollverein. In 1851 besloot de Zollverein om metrieke eenheden te gebruiken voor de handel tussen de verschillende staten. In 1871 werden de meeste staten van de Duitse Confederatie samengevoegd tot het Duitse Rijk. Het Duitse Rijk bleef het metrieke stelsel gebruiken.

In hetzelfde jaar werd ook Italië gevormd uit een groot aantal kleine staten. Ook Italië besloot het metrieke stelsel te gebruiken in plaats van een van de oude meetsystemen te kiezen.

In 1875 gebruikten veel Europese en Latijns-Amerikaanse landen het metrieke stelsel al. Tot deze landen behoorden Frankrijk, Duitsland, Italië, Spanje, Portugal, Brazilië, Mexico, Argentinië, Peru en Colombia. Tussen 1875 en 1914 begonnen nog veel meer landen, waaronder Noorwegen, Zweden, Denemarken, Finland, Paraguay, de Filippijnen en Vietnam, het metrieke stelsel te gebruiken. In 1917, tijdens de bolsjewistische revolutie, nam de USSR (nu Rusland) het metrieke stelsel over. Tegen het begin van de Tweede Wereldoorlog hadden de meeste niet-Engelssprekende landen het metrieke stelsel ingevoerd.

Verenigde Staten

In 1866, nadat de meeste Zuid-Amerikaanse landen het metrieke stelsel waren gaan gebruiken, namen de Verenigde Staten een wet aan die het mogelijk maakte voor de handel ofwel het metrieke stelsel ofwel de gebruikelijke eenheden van de Verenigde Staten te gebruiken. Vóór 1893 werd de yard gedefinieerd als de lengte van de "standaard yard" die werd bijgehouden door het Amerikaanse ministerie van Financiën. Het pond werd gedefinieerd als de massa van het "standaardpond". In 1893 nam het Amerikaanse Congres de Mendenhall Order aan. Hierin werd de yard gedefinieerd als zijnde precies³⁶⁰⁰ ⁄₃₉₃₇ meter en het pond als zijnde precies 0,4535924277 kilogram. Het besluit veranderde alleen de definities van het pond en de yard. Het had geen ander effect op het leven van de mensen.

In 1975 startte de Metric Conversion Act een formeel metriek proces. De metriek zou vrijwillig zijn. Het zou worden gecoördineerd door de U.S. Metric Board. In 1988 bepaalde de Omnibus Trade and Competitiveness Act dat metrieke eenheden moesten worden gebruikt voor alle federale projecten. De wet was niet van toepassing op overheidsprojecten. Sommige staten eisten het gebruik van metrische eenheden, maar andere niet. Sommige industrieën gingen over op het gebruik van metrieke eenheden, maar andere niet. Frisdranken worden verkocht in metrische hoeveelheden. Melk wordt verkocht in gebruikelijke eenheden. Metrische eenheden worden op grote schaal gebruikt bij het ontwerp van auto's. Vliegtuigen, zoals de Boeing 787 Dreamliner, werden voornamelijk in metrieke eenheden ontworpen.

Sommige mensen in de Verenigde Staten willen de overgang naar het metrieke stelsel voltooien. Ze zeggen dat het voor iedereen gemakkelijker zal zijn. Andere mensen zeggen dat het te veel geld zal kosten. Sommige mensen willen het metrieke stelsel gebruiken omdat het de export van goederen vergemakkelijkt. Andere mensen zeggen dat metriek alleen kan werken als alle vijftig staten tegelijk metrieken. Dit zal niet gebeuren tenzij de federale regering het voortouw neemt.

Verenigd Koninkrijk

In 1897 nam het Verenigd Koninkrijk een wet aan die het mogelijk maakte voor de handel ofwel het metrieke stelsel ofwel de keizerlijke eenheden te gebruiken. Eind jaren zestig ging driekwart van de Britse export naar landen die het metrieke stelsel gebruikten. De mensen in het Verenigd Koninkrijk gebruikten echter nog steeds imperiale eenheden. In 1969 werd de Metrication Board opgericht om Groot-Brittannië te helpen over te schakelen op het metrieke stelsel. Elk bedrijf moest zijn eigen kosten betalen. Sommige bedrijven bespaarden veel geld door over te schakelen op het metrieke stelsel, omdat ze dezelfde goederen konden maken voor de export als voor de verkoop in het Verenigd Koninkrijk. Bijna alle auto's gebruiken bijvoorbeeld moeren en bouten in metrische maten. Andere bedrijven verloren geld omdat ze veel moesten veranderen, maar geen voordeel hadden van de veranderingen.

Toen de Metrication Board in 1981 werd opgeheven, was het grootste deel van de overheid en de industrie overgeschakeld op het metrieke stelsel, maar veel alledaagse dingen, zoals verkeersborden, waren niet veranderd. Uit een in 2013 gehouden enquête bleek dat zowel metrische als Engelse eenheden door Britten in hun privéleven op grote schaal worden gebruikt.

• Omrekening van eenheden
• Internationaal Stelsel van Eenheden, beschrijft meer geavanceerde aspecten van het metrieke stelsel.