Sistemi di misurazione | Pesi e misure

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Quando vuoi dire a qualcuno quanto è grande o quanto lontano è qualcosa, hai bisogno di un 'sistema comune' per comunicare queste informazioni.

Nonostante quello che si può leggere sui giornali, la lunghezza di un autobus londinese, l'altezza della Torre Eiffel o un'area delle dimensioni del Texas non sono unità di misura comuni e non sono universalmente comprese!

Questa pagina spiega i due sistemi di misurazione più comuni: il sistema metrico, ampiamente utilizzato in Europa e nella maggior parte del resto del mondo, e il sistema imperiale o britannico, una forma del quale è ora utilizzata principalmente negli Stati Uniti.



Sistemi imperiali britannici vs sistemi metrici

I sistemi di misurazione imperiale e consuetudinario degli Stati Uniti provengono entrambi da una fusione dei primi sistemi di misurazione britannici.

Il sistema imperiale fu originariamente formalizzato dal British Weights and Measures Act del 1824 al fine di fornire a una società industriale in rapido sviluppo la coerenza tanto necessaria.



Tuttavia, questo è stato mezzo secolo dopo l'indipendenza americana e il sistema utilizzato negli Stati Uniti si basa sui precedenti sistemi britannici del XVIII secolo. I due sono prevalentemente gli stessi, ma ci sono alcune differenze, come la misurazione dei volumi, qualcosa a cui prestare attenzione nelle ricette!

Il sistema imperiale britannico utilizza unità come libbre e once per la massa, miglia, iarde, piedi e pollici per la distanza e pinte e galloni per il volume.

Non è un sistema semplice o intuitivo e le sue origini hanno sconcertato molti scienziati nel corso dei decenni. Ad esempio, ci sono 12 pollici in un piede, 3 piedi in un cortile e 16 once in una libbra. Inoltre, poiché le unità non sono in numeri abbastanza facili, può rendere la conversione di quantità da un'unità a un'altra un po 'una sfida, quindi è davvero utile se hai una buona comprensione di frazioni .



Il sistema metrico fu ufficialmente adottato come sistema di misurazione standardizzato dai francesi alla fine del XVIII secolo, sebbene fosse stato 'inventato' oltre un secolo prima. Che tu ci creda o no, la lunghezza di un 'metro' era derivata dalle misurazioni della circonferenza terrestre, che all'epoca destò molta curiosità e sospetto! Tuttavia, è la semplicità del sistema che ha portato alla sua rapida adozione in gran parte del mondo industrializzato.

Tutte le unità nel sistema metrico sono in multipli di 10: ci sono 10 mm in 1 cm, 100 cm in un metro, 1000 m in un chilometro e così via. Significa che i calcoli possono essere eseguiti come decimali , quindi i multipli di unità possono essere calcolati dividendo e moltiplicando per 10 e le sue potenze. Questo è molto più facile da elaborare nella tua testa ed è facilmente adattabile a tutti i tipi di applicazioni, in particolare nella scienza e nell'ingegneria.

Tale era il suo fascino quasi universale, il sistema decimale è ora conosciuto globalmente come sistema di unità (International System o Système Internationale, nella sua lingua originale francese).

Il sistema di misurazione imperiale britannico



Ci sono 20 o più 'unità di base' nel sistema imperiale, a differenza del sistema metrico, che ne ha meno di 10. Questo è molto da ricordare. Alcuni di loro non sono più di uso comune, come 'fathom', che è un'unità di lunghezza utilizzata per misurare la profondità dell'acqua. Altri sono utilizzati in applicazioni molto specifiche, come 'furlong', che è ancora l'unità di distanza riconosciuta nelle corse dei cavalli, e 'catena', che è un'unità di distanza utilizzata nell'industria ferroviaria.

Le seguenti sono le unità imperiali più comunemente usate e ufficialmente riconosciute nel mondo di oggi:

Lunghezza o distanza

Le lunghezze e le distanze sono misurate in pollici, piedi, iarde e miglia:

12 pollici (in) = 1 piede (ft)
3 piedi = 1 iarda
1760 iarde = 1 miglio

Quando si scrivono lunghezze in piedi e pollici è comune abbreviare. 6 piedi e 2 pollici possono essere scritti come 6'2 '. Notare che i simboli 'e' (un primo e un doppio primo) non sono la stessa cosa di '(un apostrofo) o' (una virgoletta).


Volume fluido



I liquidi sono misurati in once fluide, tazze, pinte, quarti e galloni.

Nel sistema americano:

8 once fluide (fl oz) = 1 tazza
2 tazze = 1 pinta
2 pinte = 1 litro
4 quarti = 1 gallone

Nel sistema imperiale britannico, 20 once fluide = 1 pinta e le 'tazze' non vengono affatto utilizzate.

È probabile che questo sia un problema solo nelle ricette. Tuttavia, di solito è chiaro se hai una ricetta inglese o americana utilizzando le tazze come misura standard e puoi quindi modificare le altre quantità di conseguenza.

Massa

Massa o peso? Ha importanza?


Quando 'pesiamo' qualcosa per trovarne il peso, ciò che stiamo effettivamente misurando è il suo massa .

Il peso di un oggetto è la combinazione dei suoi massa e l'effetto di gravità agendo su di esso. Il peso può cambiare, a seconda dell'influenza della gravità, ma la massa rimane sempre la stessa.

Così la peso di una mela quaggiù sulla superficie terrestre è oltre 6 volte maggiore del suo peso sulla luna, perché c'è pochissima gravità sulla luna. Tuttavia, la massa della mela sulla terra e sulla luna è la stessa. La composizione fisica della sua pelle, carne e nucleo non cambia durante il suo viaggio dalla Terra alla Luna, è solo l'effetto della gravità che cambia.

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Nel sistema imperiale, la massa si misura in once, libbre e tonnellate:

16 once (oz) = 1 libbra (lb)
14 libbre = 1 pietra (solo sistema imperiale inglese)
2.000 libbre = 1 tonnellata

Nota che una tonnellata non è uguale a una tonnellata - vedi sotto in Unità metriche nell'uso quotidiano.

Qualcuno ha parlato di una lumaca? Hai sentito bene!

Il peso è una 'forza' e nel sistema imperiale viene misurato in libbre-forza (lbf o lb.f). Potresti sentire questo termine usato insieme al termine 'lumaca'.

Un proiettile ha una massa di 32,174049 lb. Una libbra-forza è la quantità di forza richiesta per accelerare un proiettile a una velocità di 1 ft / sDue. Le lumache sono ancora utilizzate nel commercio americano, quindi è possibile che le incontrerai, ma non sono consigliate nelle misurazioni scientifiche.

Tuttavia, la forza della libbra è ancora l'unità di peso corretta quando si utilizza il sistema imperiale, sebbene non venga utilizzata spesso. Questo perché la maggior parte delle misurazioni scientifiche nel mondo di oggi vengono effettuate utilizzando unità SI. Nel sistema SI, l'unità di peso è il 'Newton'.

Una nota importante, soprattutto per i cuochi:


Fare attenzione a non confondere once e once fluide. Quando parliamo di massa, ci sono 16 once in 1 libbra. Quando parliamo di volume liquido nel sistema statunitense, ci sono 16 once fluide in 1 pinta (o 20 once fluide in una pinta inglese). Tuttavia 1 oncia di solido non sempre pesa come 1 oncia fluida di liquido.

È vero che 1 oncia fluida di acqua pesa quasi quanto un'oncia imperiale (USA) (infatti pesa 1.043 oz), quindi in questo caso puoi assumere una relazione di circa 1: 1. Tuttavia, questo non sarà vero per tutti i liquidi. Questo perché la massa e il volume sono correlati a densità .

Il mercurio metallico è liquido a temperatura ambiente. È velenoso, quindi non dovremmo maneggiarlo, ma se tenessimo un barattolo di mercurio, sembrerebbe molto più pesante di un barattolo d'acqua. Questo perché la densità del mercurio è più di 13 volte la densità dell'acqua. Quindi un'oncia fluida di mercurio è più di 13 volte più pesante di un'oncia fluida di acqua. D'altra parte, l'olio vegetale è meno denso dell'acqua, quindi lo stesso volume di olio peserebbe solo circa il 90% dell'acqua.


Il sistema metrico (SI)

Il sistema metrico è molto più semplice del sistema imperiale. Ci sono una serie di unità base , uno per distanza, massa e volume e una serie di prefissi per indicare quale multiplo dell'unità base viene utilizzato. Questi sono i più comuni:

Unità base Simbolo Misurare
Metro / metro m Distanza
Grammo g Massa
Secondo S Tempo
Litro / litro l Volume
Newton N Peso / Forza

Altre unità standard nel sistema metrico includono il Kelvin (K) per misurare la temperatura, Ampere (A) per misurare la corrente elettrica, la candela (cd) per misurare l'intensità della luce e la mole (mol) per misurare la quantità di una sostanza in un contesto scientifico (molecolare). Alcuni di questi sono utilizzati solo in applicazioni scientifiche, quindi è improbabile che tu li trovi nell'uso quotidiano.

I prefissi e il loro significato sono:

Prefisso Simbolo Significato Numero
Tera- T Mille miliardi 1012
Giga- G Un miliardo 1.000.000.000
Mega- M Un milione 1.000.000
Chilo- PER Mille 1.000
Deca- D Questo 10
(nessuna) Uno 1
Deci- d Un decimo 0.1
Centi- c Cento 0,01
Nazionale- m Un millesimo 0.001
Micro- µ Un milionesimo 0.000001
Nano n Un trilionesimo 10-9

Unità metriche nell'uso quotidiano

Più comunemente ti imbatterai in chilo, cento e milli, come in millimetri, centimetri e chilometri.

Ci sono 1000 metri in un chilometro, così come ci sono 1000 grammi in un chilogrammo.

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Ti imbatterai in alcuni degli altri prefissi, in particolare giga e mega, in termini di larghezza di banda a banda larga, memoria del computer e spazio di archiviazione. Ad esempio, i dischi rigidi di capacità superiore vengono misurati in terabyte (Tb).

Chilo o chilo con una K grande o una K piccola?


Nella tabella sopra, abbiamo un elenco dei prefissi metrici e il simbolo o l'abbreviazione che utilizziamo per descrivere le unità che stiamo utilizzando. Puoi vedere che c'è un misto di lettere maiuscole e minuscole ed è importante che queste siano usate correttamente. Ad esempio, dovrebbe sempre essere una 'c' minuscola per centi-, ma una 'M' maiuscola per mega-. Dobbiamo stare molto attenti con 'D' e 'd', in modo da non confondere deca con deci-.

Tuttavia, spesso vediamo kilo scritto con una k minuscola e una K maiuscola, e avresti ragione a chiederti perché. Quando utilizziamo pesi e misure metriche, utilizziamo sempre una 'k' minuscola per denotare kilo- (1000). Quindi scriveremmo sempre 'kg' per denotare un chilogrammo, o 'km' per denotare un chilometro, mai Kg o Km. Allora perché vediamo una K maiuscola quando parliamo di Kilobyte (Kb)?

K è un prefisso standard utilizzato solo in informatica ed è qui che crea confusione, perché non equivale esattamente a 1000. In effetti, K rappresenta il valore binario di 2 alla potenza 10 (1024). Pertanto, 8 kilobyte (Kb) di memoria sono 8 volte 1024 o 8.192 byte.

Tecnicamente la K maiuscola rappresenta il prefisso Kibi, non Kilo, che è una fusione del prefisso 'kilo' con il termine 'binario'. Potresti non vederlo spesso, ma è utile essere consapevoli della sua esistenza, soprattutto in un contesto IT.

La capacità di archiviazione del computer è solitamente indicata nel sistema metrico (base 10) (1 kilobyte = 1000 byte; 1 megabyte = 1000 kilobyte; 1 gigabyte = 1000 megabyte; 1 terabyte = 1000 gigabyte).

Tuttavia, la RAM è solitamente quotata in formato binario (base 2) (1 kilobyte = 1024 byte; 1 megabyte = 1024 kilobyte; 1 gigabyte = 1024 megabyte; 1 terabyte = 1024 gigabyte). Quindi un disco rigido da 1 GB ha una capacità di 1000000000 byte, ma 1 GB di RAM significa 1073741824 byte.


Tonnellate o tonnellate?


La tonnellata, nota negli Stati Uniti come tonnellata metrica, non deve essere confusa con la tonnellata britannica o imperiale. Una tonnellata è 1.000 kg, che può anche essere chiamata megagramma. Equivale a poco più di 1,1 tonnellate USA.


Misurazione del volume


Il volume è solitamente espresso in litri, lo in metri cubi, m3.

1 cm3è uguale a 1 millilitro (ml). Un litro equivale a 1000 ml, quindi ne consegue che un litro equivale anche a 1000 cm3.

AVVERTIMENTO!

Il volume è una misura cubica. Noi possiamo calcolare il volume di una scatola (forma parallelepipeda) moltiplicando la lunghezza per la larghezza per la profondità.

1 m3NON è 1 litro!

1 m3è 1 m x 1 m x 1 m. Un litro è 1000 cm3, che è uguale a 10 cm x 10 cm x 10 cm, che è MOLTO più piccolo. Infatti ci sono 1000 litri in un metro cubo.

Un altro rapporto utile è che 1 litro di acqua pesa esattamente 1 kg.

La massa di 1 cm3oppure 1 ml di acqua è uguale a 1 g. Per scopi quotidiani, questo può essere considerato sempre vero. Tuttavia, scientificamente questo è strettamente vero solo per l'acqua pura a 4 ° C. L'acqua di mare (e in effetti un po 'd'acqua dolce) ha una densità leggermente diversa dall'acqua pura e anche questa varia con la temperatura. Massa, volume e densità sono correlati, quindi 1 litro di acqua di mare ha una massa leggermente più grande di 1 litro di acqua pura.


Conversione tra sistema metrico e sistema imperiale britannico

Raramente hai bisogno di convertire Esattamente tra sistemi imperiali e metrici. Se lo fai, puoi semplicemente moltiplicare per il 'fattore di conversione' desiderato.

Tuttavia, spesso è utile essere in grado di convertire circa , ad esempio, per stimare la distanza di guida o il limite massimo di velocità quando si viaggia in un altro paese.

Ci sono una serie di utili approssimazioni che puoi usare. Per esempio:

  • 1 yard è di circa 1 metro
  • 1 miglio è circa 1,5 chilometri (km) e un km è circa due terzi di miglio.
  • 1 litro è circa 1 litro americano
  • 1 pinta (UK) è di circa 500 ml (mezzo litro)
  • 1 chilogrammo (kg) è di circa 2 libbre (lb)

Avvertimento!


Sebbene queste approssimazioni siano abbastanza precise da stimare se stai guidando al di sopra del limite di velocità o approssimativamente quanto tempo ti ci vorrà per viaggiare da qualche parte, NON sono abbastanza precise per le ricette.

Usa sempre le stesse unità in una ricetta, metrica o imperiale, e non spostarti tra le due.

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Misurazione della temperatura

Ci sono tre scale comunemente usate per misurare la temperatura: Fahrenheit, Celsius o Centigrade e Kelvin.

Fahrenheit è la scala più vecchia e meno ovvia per chi non la conosce. La scala Fahrenheit era precedentemente utilizzata in tutta Europa, ma ora è stata sostituita dalla scala centigrado. Tuttavia, è ancora ampiamente utilizzato negli Stati Uniti. Questa scala è stata originariamente definita dal fisico tedesco del XVIII secolo Fahrenheit come 180 intervalli uguali tra la temperatura alla quale l'acqua si congela e la temperatura alla quale bolle. La misurazione esatta di queste temperature ha subito da allora un certo affinamento; il punto di congelamento è ora 32 ° F e il punto di ebollizione è 212 ° F. Questo è il motivo per cui non è la scala di temperatura più intuitiva.

Celsius / Centigrade è utilizzato nella maggior parte del resto del mondo ad eccezione degli Stati Uniti e dei territori associati. È stato sviluppato per fornire una scala più semplice e scientificamente esatta rispetto al sistema Fahrenheit originale. La temperatura di congelamento dell'acqua è di 0 ° C e il punto di ebollizione è di 100 ° C. 'Centigrado' si traduce ampiamente come '100 passi' in latino. La scala Celsius prende il nome dall'astronomo svedese Anders Celsius, che ha creato una scala praticamente identica con 100 intervalli tra le due temperature di riferimento. 'Celsius' è l'unità più comunemente usata, ma è intercambiabile con gradi centigradi.

Il tempo è il motivo più comune per la necessità di comprendere la scala alternativa. Qualsiasi cosa al di sotto di 10 ° C o 50 ° F è da fredda a fredda, 20 ° C o 68 ° F è calda e qualsiasi cosa al di sopra di 30 ° C, 86 ° F, è calda.

Kelvin è la scala di misurazione scientifica e l'unità SI per la temperatura. Ha esattamente gli stessi incrementi della scala Celsius / Centigrade. Il punto zero, o 0K, è -273 ° C, che è lo zero assoluto. Niente può essere più freddo dello zero assoluto, perché questa è la temperatura alla quale cessa tutto il movimento termico delle particelle e nessuna energia termica viene lasciata in una sostanza. La conversione in Celsius è quindi molto semplice: aggiungi semplicemente 273 alla temperatura Kelvin.

Una nota sulla notazione


Ci riferiamo a 'gradi' Celsius o 'gradi' Fahrenheit e li abbreviamo utilizzando il simbolo dei gradi °, ° C e ° F. Tuttavia, quando si utilizza la scala Kelvin, NON ci riferiamo a 'gradi Kelvin', semplicemente 'Kelvin', quindi abbreviamo K, non ° K.


Conclusione

Nel mondo di oggi, l'uso comune di sistemi di misurazione sia storici che moderni può causare una certa confusione, soprattutto quando si viaggia o si fa affari, o quando si utilizzano risorse da Internet, come le ricette, che hanno origine in una regione diversa. Può quindi essere utile avere una conoscenza di base dei due principali sistemi di misurazione e sapere approssimativamente come convertirli.

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