מערכת היחידות הבינלאומית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

מערכת היחידות הבינלאומית (בצרפתית: Systeme Internationale d'Unites; בקיצור: SI) היא מערכת יחידות מידה רציונלית וקוהרנטית, שנמצאת בשימוש נרחב בפיזיקה ובשאר ענפי המדע. מקורה של מערכת SI במערכת יחידות MKS (מטר-קילוגרם-שנייה) ההיסטורית, שהתפתחה על בסיס מערכת היחידות המטרית. במערכת SI יש שבע יחידות בסיסיות ומגוון יחידות שנגזרות מהיחידות הבסיסיות. בין היחידות הבסיסיות, יחידת המידה לאורך היא המטר; הזמן נמדד בשנייה, והמסה בקילוגרם.

[עריכה] המקור

היחידות השונות נקבעו על־ידי ועידות בינלאומיות, אשר אורגנו על־ידי הלשכה הבינלאומית למידות ומשקלות (Bureau International des Poids et Mesures). השיטה קיבלה את שמה לראשונה בשנת 1960, והתוספת האחרונה הייתה בשנת 1971.

מערכת היחידות SI מורכבת מ־7 יחידות בסיסיות כמו הקילוגרם והמטר. הן משמשות להגדרת יחידות המשנה. כמו כן, SI מגדירה גם את התחיליות השונות, אשר מוצמדות ליחידות השונות, לדוגמה: מגה, קילו, מיקרו וכו'.

[עריכה] שיטת הרישום ב־SI

ראשי תיבות ליחידות נכתבים באות קטנה באנגלית, פרט למקרה שבו היחידה זהה לשמו של אדם מסוים, כמו במקרה של יחידת הלחץ פסקל (Pa), אשר קרויה על שמו של בלז פסקל. למרות זאת, את היחידה רושמים באות קטנה בהתחלה - pascal. מקרה יוצא דופן נוסף הוא ליטר, אשר ניתן לקצרו באות גדולה או קטנה.
היחידות נכתבות ביחיד. 30 קילוגרם (kg) ולא קילוגרמים (kgs)
חייב להיות רווח בין המספרים ליחידות, לדוגמה: $\ 45 \ \mbox{kg}$ .
ב־SI משתמשים במרווחים על מנת להפריד בין ספרותיו של מספר גדול, לדוגמה: 245 252 234 - ולא בנקודות או פסיקים, כמו בשיטות אחרות, למשל: 435,908.
ב־SI פסיק או נקודה עשרונית יפרידו בין מספר שלם לשבר עשרוני. לדוגמה, 45.8. בעולם מקובל הפסיק להפרדת השברים העשרוניים, פרט לארצות דוברות האנגלית, שבהן מקובל להפריד את המספרים בנקודה (בישראל נוהגים על־פי הארצות דוברות האנגלית).

כל המדינות יכולות להשתמש בשיטה זו באופן חוקי. במדינות אשר לא משתמשות בה (כמו ארצות הברית ואנגליה), יש טבלאות המראות את הגדלים המקומיים במונחים של יחידות SI. כלל זה נקבע בוועידה ה-11 של הלשכה הבינלאומית למידות ומשקלות.

[עריכה] יחידות בסיסיות

מתוך היחידות הבסיסיות ניתן לגזור את כל היחידות שמשתמשים בהם בפיזיקה. לדוגמה - יחידת המהירות היא מטר לשנייה.

יש לציין שהשימוש ביחידות SI הנו טבעי לחלק מענפי הפיזיקה, כמו מכניקה, וקשה בענפים אחרים, כגון פיזיקה גרעינית, בהם קיימות יחידות טבעיות יותר שלא עונות לדרישות תקן SI.

שם היחידה	סמל היחידה	יחידה של	הגדרה
מטר	m	אורך	מטר אחד הוא המרחק שעוברת קרן אור בריק בזמן של 1 חלקי 299,792,458 שניות.
קילוגרם	kg	מסה	קילוגרם אחד הוא המסה של גליל סגסוגת האירידיום והפלטינה אשר שמורה בלשכה הבינלאומית למידות ומשקלות. במקור הוגדר הקילוגרם כמסה של דצימטר מעוקב של מים מזוקקים בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס ובלחץ של אטמוספירה אחת.
שנייה	s	זמן	שנייה אחת היא הזמן שעובר ב־9,192,931,770 מחזורי קרינה אשר מראים מעבר בין שתי רמות אנרגיה באטום הצסיום (Cs).
אמפר	A	זרם חשמלי	אמפר אחד הוא עוצמת זרם קבועה, אשר אם יזרום בשני מוליכים מקבילים וישרים בעלי אורך אינסופי וחתך זניח אשר מונחים במרחק של מטר אחד מהשני בריק, יפיק כח של 2x10^-7 ניוטון למטר בין שני המוליכים.
קלווין	K	טמפרטורה מוחלטת	מעלת קלוין אחת היא 1 חלקי 273.16 (בדיוק) של טמפרטורת הנקודה המשולשת של מים.
מול	mol	כמות חומר	מול אחד הוא כמות שמכילה מספר אלמנטרי של חלקיקים שיש ב־0.012 קילוגרם של פחמן 12 טהור (חלקיקים אלמנטריים יכולים להיות אלקטרונים, חלקיקים, יונים, מולקולות או אטומים).
קנדלה	cd	עוצמת הארה	קנדלה אחת היא: עוצמת הארה בכיוון נתון של מקור אור, המפיץ אור מונוכרומטי בתדירות של 540x 10¹² הרץ וההארה היא בכיוון של 1 חלקי 683 רדיאן לסטרדיאן.

[עריכה] יחידות חצי בסיסיות

היחידות הבאות נתונות במחלוקת בין אם הן יחידות בסיסיות או משניות. הרב מפרידים אותם לקבוצה נפרדת של "יחידות משניות חסרות מימד".

שם היחידה	סמל היחידה	יחידה של	הגדרה
רדיאן	rad	זווית	רדיאן אחד הוא כגודל הזווית המרכזית הנשענת על קשת ששווה לרדיוס המעגל הנתון.
סטרדיאן	sr	זווית מוצקה	סטרדיאן אחד היא הזווית המוצקה שיוצאת ממרכז כדור בעל רדיוס נתון r חלקי שטח הפנים השווה לr² שהזווית מגדרת.

[עריכה] יחידות הנגזרות מיחידות הבסיס

להלן רשימת יחידות שיש להן שם מיוחד, והן מהוות מכפלה או חילוק של יחידות בסיס:

יחידה של	שם היחידה	סמל היחידה	סמל היחידה במונחי היחידות הבסיסיות
תדירות	הרץ	Hz	s^-1
כוח	ניוטון	N	kg m/s ²
אנרגיה	ג'ול	J	N m = kg m²/s²
הספק	ואט	W	J/s = kg m²/s³
לחץ	פסקל	Pa	N/m² = kg/m s²
שטף הארה	לומן	lm	cd
הארה	לוקס	lx	cd /m²
מטען חשמלי	קולון	C	A s
מתח חשמלי (הפרש פוטנציאלים)	וולט	V	J/C = kg m²/A s³
התנגדות חשמלית	אוהם	Ω	V/A = kg m²/s³ A²
קיבול חשמלי	פאראד	F	A² s⁴/kg m²
שטף מגנטי	ובר	Wb	kg m²/s² A
עוצמת שדה מגנטי (לעתים קרויה "צפיפות שטף מגנטי")	טסלה	T	Wb/m² = kg/s² A
השראות	הנרי	H	kg m²/s² A²
מוליכות חשמלית	סימנס	S	Ω ^-1 = kg^-1 m^-2 s³ A²
פעילות גרעינית (פירוקים לשנייה)	בקרל	Bq	s^-1
קרינה מייננת (המנה המוחלטת שנספגה בגוף)	גריי	Gy	J/kg
קרינה מייננת (המנה היחסית שנספגה בגוף)	זיוורט	Sv	J/kg
פעילות קטליטית	קטל	kat	mol/s

[עריכה] יחידות לא-תקניות נפוצות

לצד יחידות ה-SI התקניות, בחיים הרגילים אנחנו משתמשים גם ביחידות שאינן חלק ממערכת ה־SI. להלן טבלת מעבר בין יחידות אלה ליחידות המשומשות במדע.

הגודל הנמדד	כדי לעבור מ-...	המשומשת ב-...	ל-...	יש להכפיל ב-...
אורך	פרמי	פיזיקת חלקיקים	מטר	10^-15
	אנגסטרם	פיזיקה גרעינית, ספקטרוסקופיה, כימיה		10^-10
	רגל	טיס		0.3048
	מייל ימי	ימאות		1852
	יחידה אסטרונומית	אסטרונומיה		1.496╳10¹¹
	שנת אור			9.44╳10¹⁵
	פארסק			3.08╳10¹⁶
מסה	יחידת מסה אטומית	כימיה	קילוגרם	1.66╳10^-27
	קרט	יהלומנות		2╳10^-4
	גרם			10^-3
	טון מטרי			10³
זמן	דקה		שנייה	60
	שעה			3600
	יממה			86400
שטח	אר		מטר רבוע	100
	דונם			1000
	הקטאר			10000
נפח	ליטר		סמ"ק	1000
נפח	ליטר		מטר מעוקב	10^-3
מהירות	קמ"ש		מטרים לשנייה	0.277
מהירות	קשר	ימאות	מטרים לשנייה	0.5144
אנרגיה	אלקטרונוולט	פיזיקה גרעינית	ג'אול	1.6╳10^-19
	קלוריה קטנה			4.187
	קלוריה גדולה (קילו-קלוריה)			4.187╳10³
	קילוואט-שעה			3.6╳10⁶
הספק	כוח סוס		ואט	745
לחץ	אטמוספירה		פסקל	1.013╳10⁵
	בָּאר			10⁵
	מילימטר כספית			133.289
זווית	מעלת קשת		רדיאן	$\frac{\pi}{180}$
	דקת קשת			$\frac{\pi}{10800}$
	שניית קשת			$\frac{\pi}{648000}$

[עריכה] מכפלות של יחידות

דוגמה עם טסלה:

מכפלה של טסלה	שם עברי	שם בינלאומי	סימון	מכפלה של טסלה	שם עברי	שם בינלאומי	סימון
10⁰ = 1	טסלה	tesla	T
10¹	דקטסלה	decatesla	daT	10^-1	דציטסלה	decitesla	dT
10²	הקטוטסלה	hectotesla	hT	10^-2	סנטיטסלה	centitesla	cT
10³	קילוטסלה	kilotesla	kT	10^-3	מיליטסלה	millitesla	mT
10⁶	מגטסלה	megatesla	MT	10^-6	מיקרוטסלה	microtesla	µT
10⁹	ג'יגטסלה	gigatesla	GT	10^-9	ננוטסלה	nanotesla	nT
10¹²	טרטסלה	teratesla	TT	10^-12	פיקוטסלה	picotesla	pT
10¹⁵	פטרטסלה	petatesla	PT	10^-15	פמטוטסלה	femtotesla	fT
10¹⁸	אקסטסלה	exatesla	ET	10^-18	אטוטסלה	attotesla	aT
10²¹	זטאטסלה	zettatesla	ZT	10^-21	זפטוטסלה	zeptotesla	zT
10²⁴	יוטאטסלה	yottatesla	YT	10^-24	יוקטוטסלה	yoctotesla	yT

[עריכה] ראו גם

[עריכה] קישורים חיצוניים

מקור: http://he.wikipedia.org../../../%D7%9E/%D7%A2/%D7%A8/%D7%9E%D7%A2%D7%A8%D7%9B%D7%AA_%D7%94%D7%99%D7%97%D7%99%D7%93%D7%95%D7%AA_%D7%94%D7%91%D7%99%D7%A0%D7%9C%D7%90%D7%95%D7%9E%D7%99%D7%AA.html

קטגוריה: יחידות מידה