31.4: Units Kutumika katika Sayansi (Kiambatisho D)

Katika mfumo wa kipimo cha Marekani (awali uliotengenezwa nchini Uingereza), vitengo vya msingi vya urefu, uzito, na wakati ni mguu, pound, na pili, kwa mtiririko huo. Pia kuna vitengo vikubwa na vidogo, ambavyo ni pamoja na tani (2240 lb), maili (5280 ft), fimbo (16 1/2 ft), yadi (futi 3), inchi (1/12 ft), Ounce (1/16 lb), na kadhalika. Vitengo vile, ambavyo asili yake katika maamuzi ya mrahaba wa Uingereza yamesahau na watu wengi, ni vigumu sana kwa uongofu au kufanya mahesabu.

Kwa hiyo, katika sayansi, ni kawaida zaidi kutumia mfumo wa metri, ambao umepitishwa karibu na nchi zote isipokuwa Marekani. Faida yake kubwa ni kwamba kila kitengo kinaongezeka kwa sababu ya kumi, badala ya mambo ya ajabu katika mfumo wa Marekani. Vitengo vya msingi vya mfumo wa metri ni:

• urefu: mita 1 (m)
• molekuli: kilo 1 (kg)
• wakati: 1 sekunde

Mita ilikuwa awali iliyokusudiwa kuwa 1 milioni kumi ya umbali kutoka ikweta hadi Ncha ya Kaskazini kando ya uso wa Dunia. Ni kuhusu 1.1 yd. Kilo ni masi ambayo duniani husababisha uzito wa takriban 2.2 lb Pili ni sawa katika vitengo vya metri na Marekani.

Urefu

Kiasi cha kawaida cha urefu wa mfumo wa metri ni zifuatazo.

Jedwali\(\PageIndex{1}\): Urefu Waongofu
1 kilomita (km) = 1000 mita = 0.6214 maili
Mita 1 (m) = 0.001 km = yadi 1.094 = inchi 39.37
Sentimita 1 (cm) = 0.01 mita = 0.3937 inch
1 millimeter (mm) = 0.001 mita = 0.1 cm
1 micrometer (μm) = 0.000001 mita = 0.0001 cm
1 nanometer (nm) = ^10 -9 mita = 10 ^-7 cm

Ili kubadilisha kutoka kwa mfumo wa Marekani, hapa kuna mambo machache yanayosaidia:

• 1 maili = 1.61 km
• 1 inch = 2.54 cm

Misa

Ingawa hatuwezi kufanya tofauti kwa makini sana katika maisha ya kila siku duniani, kwa ukamilifu kilo ni kitengo cha masi (kupima wingi wa jambo katika mwili, takribani atomi ngapi ina,) ilhali pauni ni kitengo cha uzito (kupima jinsi nguvu ya mvuto wa Dunia unavyovuta mwili).

Kiasi cha kawaida cha molekuli ya mfumo wa metri ni yafuatayo.

Jedwali\(\PageIndex{2}\): Waongofu Misa
Tani ya tani 1 = 10 ^6 gramu = 1000 kg (na inazalisha uzito wa 2.205 × 10 ^3 lb duniani)
Kilo 1 = 1000 gramu (na inazalisha uzito wa 2.2046 lb duniani)
1 gramu (g) = 0.0353 oz (na uzito sawa ni 0.002205 lb)
Miligramu 1 (mg) = 0.001 g

Uzito wa lb 1 ni sawa duniani kwa masi ya kilo 0.4536, ilhali uzito wa oz 1 huzalishwa na masi ya 28.35 g.

Joto

Mizani mitatu ya joto ni kwa matumizi ya jumla:

• Fahrenheit (F); maji huganda saa 32 °F na majipu saa 212 °F.
• Celsius au centigrade ¹ (C); maji huganda saa 0 °C na majipu kwenye 100 °C.
• Kelvin au kabisa (K); maji hufungua saa 273 K na kuchemsha saa 373 K.

Mwendo wote wa masi unakoma kwa takriban -459 °F = -273 °C = 0 K, halijoto inayoitwa sifuri kabisa. Joto la Kelvin hupimwa kutokana na joto hili la chini kabisa, na ni kiwango cha joto kinachotumiwa mara nyingi katika astronomia. Kelvins zina thamani sawa na digrii za centigrade au Celsius, kwa kuwa tofauti kati ya pointi za kufungia na za kuchemsha za maji ni digrii 100 kila mmoja. (Kumbuka kwamba sisi tu kusema “kelvins,” si digrii kelvin.)

Kwa kiwango cha Fahrenheit, tofauti kati ya pointi za kufungia na za kuchemsha za maji ni digrii 180. Hivyo, kubadili digrii za Celsius au kelvins kwa digrii za Fahrenheit, ni muhimu kuzidi kwa 180/100 = 9/5. Ili kubadilisha kutoka digrii za Fahrenheit hadi digrii za Celsius au kelvins, ni muhimu kuzidi kwa 100/180 = 5/9.

Fomu kamili za uongofu ni:

• K = °C + 273
• °C = 0.555 × (°F - 32)
• °F = (1.8 × °C) + 32

maelezo ya chini

¹ Celsius sasa ni jina linalotumika kwa halijoto ya sentigridi; lina kiwango cha kisasa zaidi lakini kinatofautiana na kiwango cha zamani cha sentigradi kwa chini ya 0.1°.