Метар

Метар (симбол: [1]) је СИ основна јединица за даљину (или дужину у говору физичких наука). Дефинише се као дужина путање коју у апсолутном вакууму пређе светлост за време од тачно 1/(299 792 458) секунди.[2] Ова дефиниција не мења величину јединице (погледати историју испод), али је уведена да би пратио скорашњи развој техника за мерење, где се дужина и време могу репродуковати са веома великом тачношћу – у случају времена, до тачности од 1013.

Метар
СистемСИ основна јединица
Јединицадужина
Симбол
Јединична претварања
1 у ...... је једнак са ...
   СИ јединице   1000 mm
0,001 km
   империјалне/САД јединице   1,0936 yd
3,2808 ft
39,370 in
   наутичке јединице   0,00053996 nmi

Метар је оригинално био дефинисан 1793. године као један десето-милионити део растојања између екватора и Северног пола. Године 1799, то је редифинисано у смислу прототипа метарског еталона (стварни еталон је промењен 1889. године). Године 1960, метар је био редефинисан у смислу одређеног броја таласних дужина одабраних емисионих линија криптона-86. Године 1983, је прихваћена садашња дефиниција.

Један метар је једнак приближно 39,37 инча (3,28 стопа). Империјални инч је дефинисан као 0,0254 метра (2,54 cm или 25,4 милиметра). Један метар је око 3 38 инча дужи од јарда, i.e. око 39 38 инча.

Конверзије

1 метар је еквивалентан са:

  • тачно 1/0,9144 јарда (приближно 1,0936 јард)
  • тачно 1/0,3048 стопа (приближно 3,2808 стопе)
  • тачно 10000/254 инча (приближно 39,3700788 инча)

Историја

Сама реч долази из грчког метрон (μετρον []), што значи „мера“, преко француског mètre. Прва забележена употреба у енглеском језику је из 1797. године.

У 18. веку, била су два фаворизована прилаза дефиницији стандардне јединице за дужину. Неки су предлагали дефинисање метра као дужине клатно са полу-периодом од једне секунде. Остали су предлагали дефинисање метра као један десетмилионити део дужине земљиног меридијана по квадранту (једна четвртина обима земље). 1791. године, Француска академија наука је одабрала меридијанску дефиницију, користећи париски меридијан, уместо дефиниције са клатном због мале варијације силе гравитације над површином земље, која утиче на период клатна.

Августа 1793. године, републиканска влада у Француској је одлучила да стандардна јединица дужине буде 10-7 земљиног квадранта који пролази кроз Париз и да се јединица назове метар. Пет година касније мерење је завршено и направљена су три стандарда од платине и више копија од гвожђа. Даље анализе су показале да је дужина земљиног квадранта била погрешно измерена, што је проузроковало да прва прототип еталона буде за петину милиметра краћа (због погрешног прорачуна заравнања земље), па је уместо мењања дужине метра како би се одржао 10-7 однос, метар је редефинисан као растојање између две означене тачке на еталону. Тако да је обим Земље кроз полове само приближно 40 милиона метара.

1870-их година, у доба модерне прецизности, серија међународних конференција је одржана како би се смислили нови метрички стандарди. Конвенција о метру (Уговор о метру) из 1875. године је обавезала стварање сталног Међународног бироа за тежине и мере у Севру у Француској. Ова нова организација би чувала нове прототипове метра и килограма када буду направљени и она би одржавала поређења између њих и националних стандарда за метар и килограм. Ова организација је направила нови прототипни еталон 1889. године успостављајући тако Међународни прототип метра као раздаљину између две линије на стандардном еталону од легуре сачињене од 90% платине и 10% иридијума 1893. године, стандардни метар је први пут измерен интерферометром од стране Алберта Абрахама Микелсона, проналазача те справе и заговорника коришћења неких одређених таласних дужина светлости као стандардна растојања. До 1925, интерферометрију је регуларно користио Међународни биро за тежине и мере. Међутим, међународни прототип метра је остао стандард све до 1960. Првобитни међународни прототип метра се и даље чува у Бироу под условима одређеним 1889. године.

Једанаеста Генерална конференција тежина и мера 1960. године је дефинисала метар у новом СИ систему као 1 650 763.73 таласних дужина наранџасто-црвене емисионе линије у спектру криптон-86 атома у вакууму.

Како би се још више смањила несигурност, седамнаеста Генерална конференција тежина и мера 1983. је заменила дефиницију метра са садашњом, и тако поправила дужину метра у вези са временом и брзином светлости:

Метар је дужина путање коју у вакууму пређе светлост за време од 1/(299 792 458) секунди.

Напомена: ова дефиниција тачно фиксира брзину светлости у вакууму на 299 792 458 m у секунди. Дефиниције базиране на физичким особинама светлости су прецизније јер се за особине светла сматра да су универзално константне.

Хронологија

Начини дефинисања метра су се временом мењали:

  • 8. мај 1790  Француска национална скупштина доноси одлуку да дужина новог метра треба да буде једнака дужини клатна са полупериодом од једне секунде.
  • 30. март 1791  Француска национална скупштина прихвата предлог Француске академије наука да нова дефиниција метра буде једнака једном десето милионитом делу (1/10.000.000) дужине квадранта дуж Земљиног меридијана кроз Париз, што је растојање од екватора до северног пола дуж тог квадранта.
  • 1795  Привремени метарни еталон је конструисана од месинга. Базирана на Беселовом елипсоиду и легално једнака са 443,44 линија на (стандарду француске јединице дужине из 1747).
  • 10. децембар 1799  Француска национална скупштина специфицира метарски еталон од платине, направљену 23. јуна 1799 и депоновану у Националном архиву, као финални стандард. Легално једнака са 443,296 линија на .
  • 28. септембар 1889  Прва Генерална конференција за тегове и мере () дефинише метар као растојање између две линије стандардног еталона од легуре платине и 10% иридијума, мерено на тачки смрзавања леда.
  • 6. октобар 1927  Седми је редефинисао метар као растојање, на 0 °C (273 K), између оса две централне линије означене на прототипном еталону од платине-иридијума, при стандардном атмосферском притиску и док је подржана са два цилиндра од бар 10  (1 ) пречника, симетрично постављена у истој хоризонталној равни на растојању од 571  (57.1 ) један од другог.
  • 14. октобар 1960  Једанаести дефинише метар као 1,650,763,73 таласне дужине у вакууму радијације кореспондирајућег прелаза између 10 и 5 квантног нивоа атома криптона-86.[3]
  • 21. октобар 1983  Седамнаести дефинише метар као дужину пута који преваљује светлост у вакууму током временског интервала од 1/299 792 458 секунди.[4]
  • 2002  Међународни комитет за тегове и мере () сматра да је метар јединица правилне дужине и препоручује да се дефиниција ограничи на „дужине ℓ које су довољно кратке тако да су ефекти предвиђени општом релативношћу занемарљиви у односу на неизвесност реализације”.[5]
Дефиниције метра од 1795[6]
Основа дефиниције Датум Апсолутна
непоузданост
Релативна
непоузданост
1/10 000 000 део квадранта дуж меридијана, мерење по Деламбру и Мешену (443,296 линија) 1795 500–100  10−4
Први прототип франц. стандард од платине 1799 50–10  10−5
Еталон од платине-иридијума на тачки тошљења леда (1. CGPM) 1889 0,2–0,1 (200–100 ) 10−7
Платинко-иридиумски еталон на тачки топљења леда и атмосферском притиску, подржан са два ваљака (7. ) 1927 n.a. n.a.
Хиперфина атомска транзиција; 1,650,763,73 таласна дужина светлости из специфицираног прелаза у атому криптон-86 (11. ) 1960 4  4×10−9[7]
Дужина пута који пређе светлост у вакууму у 1/299 792 458 секунди (17. ) 1983 0,1  10−10

СИ префикси примењени на метар

СИ префикси се често користе за означавање децималних умножака и делова метра, као што је приказано у доњој табели. Неки се често користе, док са другима то није случај. Дуга растојања се обично изражавају у , астрономске јединице (149,6 ), светлосне године (10 ), или парсеци (31 ), пре него у или ; „30 ”, „30 ”, и „300 ” се чешће јављају него „3 ”, „3 ”, и „3 ”, респективно.

Термини микрон и (повремено) милимикрон се често користе уместо микрометра () и нанометра (), али ова пракса се званично не препоручује.[8]

Метар може да се користи са СИ префиксима.

Умножак Име Симбол Умножак Име Симбол
100 метар      
101 декаметар 10–1 дециметар
102 хектометар 10–2 центиметар
103 километар 10–3 милиметар
106 мегаметар 10–6 микрометар
109 гигаметар 10–9 нанометар
1012 тераметар 10–12 пикометар
1015 петаметар 10–15 фемтометар
1018 ексаметар 10–18 атометар
1021 зетаметар 10–21 зептометар
1024 јотаметар 10–24 јоктометар

Еквиваленти у другим јединицама

Метричка јединица
изражена у не-СИ јединицама
Не-СИ јединица
изражена у метричким јединицама
1 метар1,0936јард 1 јард0,9144метар
1 метар39,370инч 1 инч0,0254метар
1 центиметар0,393,70инч 1 инч2,54центиметар
1 милиметар0,039,370инч 1 инч25,4милиметар
1 метар1 × 1010ангстрем 1 åнгстрем1 × 10−10метар
1 нанометар10ангстрем 1 ангстрем100пикометара

Унутар ове табеле, „инч” и „јард” се односе на „међународни инч” и „међународни јард”[9] респективно, мада апроксимативне конверзије у левој колони важе за међународне и геодетске јединице.

"≈" значи „је апроксимативно једнак са”;
"≡" значи „једнак по дефиницији” или „је тачно једнак”.

Један метар је тачно еквивалентан са 10 000/254 инча и са 10 000/9 144 јарда.

Постоји једноставно мнемоничко помагало за конверзију, у виду тројки:

1 метар је скоро еквивалентан са 3 стопе 3 38 инча.[10] Тиме се прецењује за 0,125 . Међутим, уместо меморисања таквих формула за конверзију препоручује се визуелизација метричких јединица.

Антички египатски кубит је имао око 0,5  (преживели еталони су 523–529  дуги). Шкотске и Енглеске дефиниције лакат (два кубита) су биле 941  (0,941 ) и 1143  (1,143 ) респективно. Антички паришки туаз (франц. ) је био нешто краћи од 2  и био је стандардизован на тачно 2  у систему уобичајених мера, тако да је 1  био тачно 12 туаза. Руска врста је била 1,0668 . Шведска миља је имала 10,688 , али је промењена на 10  кад је Шведска прешла на метричке јединице.

Види још

Референце

Литература

Спољашње везе

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.