KURZUS: Műszaki fizika alapjai
MODUL: I. modul: A mérés szerepe a fizikában. Mértékegység rendszerek. SI mértékegység rendszer
2. lecke: Mértékegység rendszerek. SI mértékegység rendszer
Feldolgozandó: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Támpontok a tanuláshoz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az SI mértékegység-rendszernek 7 alapegysége van. Az összes többi mértékegység ezekből származtatható. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Megengedettek az SI-egységek 10 alapú többszöröseinek a használata a megfelelő előtagok használatával. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Történeti okokból megengedett néhány más egység használata is a gyakorlatban. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A CGS mértékegység-rendszer ma már nem használatos, mivel az SI a kötelezően előírt rendszer. Ismerete mégis hasznos, mert a régebbi (60-as, 70-es évekbeli) könyvekben, táblázatokban találkozhatunk vele. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.1. Az SI mértékegység-rendszer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az SI-nek 7 alapegysége van: a másodperc (s), a méter (m), a kilogramm (kg), a kelvin (K), az amper (A), a mól (mol) és a kandela (cd). Ezek ma érvényes definíciói a következőek: (Terjedelmi okokból nem térünk ki a definíciók részleteire, pl. itt nem magyarázzuk meg a "133Cs atom két hiperfinom energiaszintje közötti átmenet" kifejezés pontos jelentését. Későbbi tanulmányaink során meg fogjuk érteni ezeket.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az összes többi mértékegység ezekből származtatható. A gyakran használtaknak azonban a rövidebb jelölés kedvéért külön nevet adtak. A külön nevű származtatott egységek a következők: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Megengedettek az SI-egységek 10 alapú többeseinek használata a megfelelő "előtag" használatával: pl. a "milli" szócska ezredrészt jelent, azaz egy milliméter a méter ezredrésze. A szokásos előtagokat az alábbi táblázat tartalmazza. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Történeti okokból megengedett néhány más egység használata is a gyakorlatban: pl. 1 perc = 60 s. Ezen kívül a fizika és a technika bizonyos területein megengedettek ettől eltérő egységek használata, ha azok viszonyát az SI-egységekhez pontosan rögzítik. Így pl. az atomfizikában az "elektronvolt" nevű energiaegységet kényelmes használni (1 eV = 1,60219×10-19 J). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2. A CGS mértékegység-rendszer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A CGS mértékegység-rendszer ma már nem használatos, mivel az SI a kötelezően előírt rendszer. Mégis röviden említést teszünk róla, mert régebbi (60-as, 70-es évekbeli) könyvekben, táblázatokban találkozhatunk vele. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A CGS-rendszer mechanikai alapegységei a centiméter, a gramm és a szekundum (másodperc) voltak. (Ezen egységek kezdőbetűiből áll a "CGS" név.) Ennek megfelelően a mechanikai jellegű mértékegységek nagyon hasonlítanak az SI egységeire: 10 egész kitevős hatványai a váltószámok a mechanikai egységek között. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bonyolultabb a helyzet az elektromosságtani egységeknél. A CGS-ben ugyanis a töltés egysége a franklin (Fr). Két egyforma töltés töltését akkor mondjuk 1 franklinnak, ha egységnyi távolságból (azaz 1 cm-ről) egységnyi erővel (azaz 1 dyn-nel) vonzzák egymást. Ennek megfelelően a töltésegység kifejezhető a mechanikai egységekkel: 1 Fr=1 cm3/2g1/2s-1. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ez a töltésegység nagyon eltér az SI egységtől, ezért sok, a töltésből származó mértékegység egészen más lesz, mint a megfelelő SI-egység. (A töltés SI-egysége a coulomb. Ez nem alapegység, hanem az I=Q/t összefüggés alapján 1 C=1 As.) Ezzel a kérdéssel itt terjedelmi okokból nem foglalkozunk, csak a problémára hívjuk fel a figyelmet. Amennyiben valaki CGS-ben megadott értékeket akar SI-re átszámolni, annak különböző táblázatok használatát ajánljuk. (Például a "Négyjegyű függvénytáblázatok" című, középiskolából jól ismert könyvet.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Forrás: Berta Miklós - Horváth András: Fejezetek a fizikából. Győr, 1996, Novadat. |
Ellenőrző kérdések | |||||||||
1. Melyik nem SI mértékegység?
![]() | |||||||||
2. Hogyan definiáljuk ma a métert?
![]() | |||||||||
3. Melyik nem a CGS mértékegység-rendszer mechanikai alapegysége?
![]() | |||||||||
4. Mi a newton SI alapegységekkel kifejezve?
![]() | |||||||||
5. Melyik fizikai mennyiség SI mértékegysége a candela?
![]() | |||||||||
6. Mekkora a "peta" prefixummal jelképezett szorzó?
![]() |