יחידות מידה

[׀אױאי]

יחידות מידה../images/Emo80.gif

בשיטה המטרית כל יחידת מידה מוגדרת לפי יחידה אחרת. ורמות הדיוק הן מדהימות. איך הגיעו למטר המדויק. לשניה המדויקת? קוטר של רמות באטום? וכו'...

 

[qet1]

מה זה איך "הגיעו" למטר מדוייק?

לא "הגיעו" לזה - קבעו את זה בצורה שרירותית לחלוטין. ולכן זה לא יכול להיות לא מדוייק.

 

[הגינגי]

נכון הכל מוגדר

וההגדרות נורא מצחיקות משהו פעם קרא את ההגדרה של מטר שניה או אמפר? מה שמבאס היא ההגדרה של קילו שאין לו הגדרה בגלל שעד הים לא מצאו מה גורם למסה להיות מסה.

 

[¶]

יחידות מידה

מערכת היחידות המקובלת במדע כיום היא מערכת .MKS שמתבססת על שלוש יחידות בסיסיות מטר (M) - יחידה למדידת אורך קילוגרם (K) יחידה למדידת מסה ושנייה (S) יחידת זמן. (בנוסף יש עוד כמה יחידות בסיסיות כמו מעלה שהיא יחידה שלא מוגדרת ע"פ יחידה אחרת) כל שאר היחידות (והקבועים הפיזיקליים גם) נגזרים מיחידות אלו. עכשיו המשמעות של יחידות אלו היא משמעות היסטורית בעיקר ואין לגודל היחידות עצמן משמעות רבה. מטר - כמודמני המטר ההיסטורי היה אמור לייצג אחד ל 40,000,000 מהיקף כדור הארץ. כמובן שבזמן שנקבע המטר, לא היה חיושב מדוייק של היקף כדוה"א ולכן ניתן לראות שהיקף כדוה"א הוא קצת יותר מ 40 אלף קילומטר. המטר האמיתי אגב נמצא במרתף אפל בפריז שבו הטמפ' קבועה (אתם יכלים לנחש למה ?) מיוצג ע"י מוט באורך , איזו הפתעה, מטר ! שנייה - יחידת השנייה נקבעה אם לא ע"י או לפחות בהשראת גלילאו שהשתמש בדופק שלו למדידת זמנים (הלב עובד בקצב סדיר להפליא ללא השפעה עצבית\ הורמונלית). דופק מנוחה של אדם ממוצע הוא בין 60-80 פעימות לדקה ולכן לאדם שקצב ליבו 60 פעימות לדקה ההפרש בין כל פעימה הוא של שנייה אחת. מסיבות הסטוריות במקום להשתמש במערכת עשרונית העדיפו להשתמש בבסיס 60 וכך כל דקה שווה 60 שניות וכל שעה שווה 60 דקות. לגבי החישוב של המסה: המסה היא נגזרת של צפיפות המים. מסה של 1 ק"ג מוגדרת כמסה של ליטר אחד של מים. ליטר היננה יחידת נפח שנגזרת מיחידת האורך ליטר אחד שווה אלפית מטר מעוקב מים. מטר מעוקב אגב שווה לנפח של קובייה שאורך צלעותייה הוא, שנית הפתעה, מטר. מקווה שסייעתי , אבירם

 

[pelegs]

לגבי יחידות המשקל

זה אפילו מורכב מזה, עד כמה שאני יודע. מסתבר שההגדרה המדויקת לגרם היא - ס"מ מעוקב של מים טהורים בטמפ' של 4 מעלות צלזיוס, בלחץ 1 אטמוספירה

 

[landmn]

ליתר דיוק

כיון שהמידות המטריות התקבלו בצרפת (השימוש בהן נאכף כחלק מהמהפכה הצרפתית) ההגדרה היא כזאת - ההגדרה המקורית של המטר (1790) היתה אחד חלקי עשר מיליון של המרחק בין קו המשוה לקוטב הצפוני בקו האורך העובר דרך פריז ! אמת המידה המקורית (המטר התיקני) היתה המרחק בין שני "חריצים" ע"ג פס ברזל הנשמר במרתף בפריז, מאוחר יותר (1875) הפס הוחלף בתרכובת יותר יציבה. ב-1960 הוגדר מחדש המטר כ- 1,650,763.73 אורכי גל של אור הנפלט בשריפת היסוד קריפטון (K-86) בריק. ב-1984 ההגדרה שונתה למרחק שהאור עובר ב-1/299,792,458 של שניה כפי שהיא נמדדת בשעון אטומי שבליבו צסיום 133. כל המידות הללו הן זהות בעיקרון, רק הדיוק שופר ממדידה למדידה. לאחרונה ראיתי התייחסות לכך שבמקרה ומדידה מדויקת יותר של מהירות האור בריק תיתן תוצאה שונה מזו הידועה כיום - לא תשתנה הגדרת מהירות האור אלא הגדרת המטר (חבל שלא חשבו לעשות את זה כשמהירות האור היתה עדיין מספר עגול

)

 

[זמן מחצית חיים]

בהתחלה עשו פס מתכת וקבעו את גודלו

ל מטר 1, הוא הוחזק בכספת במעבדה בצרפת, ולקחו ממנו מידות בכל העולם. אחר-כך קבעו שאין זה קבוע מספיק אמין. כיום מטר זהוא אורך גל של האור הנפלט מאטום צזיום או משהוא כזה, אני לא ממש זוכר.

 

[אחמס1]

העניין של יחידות המידה

כמה שלא נרצה לדייק, אף פעם לא נוכל. זאת גם מפני שלפי תורת היחסות הזמן והמרחב הם בכלל לא קבועים! המטר והשנייה נקבעו ע"י קריטריונים רבים ועשרות הגדרות אחת מדוייקת יותר מהשנייה, אבל במרחב עקום (ע"י גרביטציה) או במהירות גדולה יותר, כל ההגדרות האלה כבר לא שוות. נכון שהמטר, הקילוגרם והשנייה על פני כדור הארץ הם קבועים בקירוב רב מאוד בכל נקודה ובכל מהירות (בדרך כלל, אם לא נקלעת למאיץ חלקיקים), אבל אם יוצאים לחלל ונעים במהירויות שמתחילות להוות אחוז משמעותי ממהירות האור (אז המסה גדלה), או עוברים קרוב למסה גדולה המרחב והזמן משתנים.