Метрическая система и Международная система единиц (СИ)
В этой статье мы поговорим о метрической системе и ее истории. Мы увидим как и почему она начиналась и как постепенно превратилась в то, что мы имеем сегодня. Мы также рассмотрим систему СИ, которая была разработана на основе метрической системы мер.
Для наших предков, которые жили в полном опасностей мире, возможность измерять различные величины в естественной среде обитания позволяла приблизиться к пониманию сущности явлений природы, познанию окружающей их среды и получению возможности хоть как-то влиять на то, что их окружало. Именно поэтому люди старались изобретать и улучшать различные системы измерений. На заре развития человечества иметь систему измерений было не менее важно, чем сейчас. Выполнять различные измерения необходимо было при постройке жилья, шитье одежды разных размеров, приготовлении пищи и, конечно, без измерения не могли обойтись торговля и обмен! Многие считают, что создание и принятие Международной системы единиц СИ является самым серьезным достижением не только науки и техники, но и вообще развития человечества.
Ранние системы измерений
В ранних системах мер и системах счисления люди использовали для измерения и сравнения традиционные объекты. Например, считается, что десятичная система появилась в связи с тем, что у нас по десять пальцев на руках и ногах. Наши руки всегда с нами — поэтому с древних времен люди использовали (да и сейчас используют) пальцы для счета. И все же мы не всегда использовали для счета систему с основанием 10, да и метрическая система является относительно новым изобретением. В каждом регионе появлялись свои системы единиц и, хотя у этих систем есть много общего, большинство систем все же настолько разные, что перевод единиц измерения из одной системы в другую всегда был проблемой. Эта проблема становилась все более серьезной по мере развития торговли между разными народами.
Точность первых систем мер и весов напрямую зависела от размеров предметов, которые окружали людей, разрабатывавших эти системы. Понятно, что измерения были неточными, так как «измерительные устройства» не имели точных размеров. Например, в качестве меры длины обычно использовались части тела; масса и объем измерялись с помощью объема и массы семян и других небольших предметов, размеры которых были более-менее одинаковы. Ниже мы подробнее рассмотрим такие единицы.
Меры длины
Локоть и ладонь
В Древнем Египте длина вначале измерялась просто локтями, а позже царскими локтями. Длина локтя определялась как отрезок от локтевого изгиба до конца вытянутого среднего пальца. Таким образом, царский локоть определялся как локоть царствующего фараона. Был создан образцовый локоть, который был доступен широкой публике, чтобы все могли изготовлять свои меры длины. Это, конечно, была произвольная единица, которая изменялась, когда новая царствующая особа занимала престол. В Древнем Вавилоне использовалась похожая система, но с небольшими отличиями.
Локоть делили на более мелкие единицы: ладонь, рука, зерец (фут), and теб (палец), которые были представлены соответственно шириной ладони, руки (с большим пальцем), ступни и пальца. В это же время решили договориться о том, сколько пальцев в ладони (4), в руке (5) и локте (28 в Египте и 30 в Вавилоне). Это было удобнее и точнее, чем каждый раз измерять соотношения.
Меры массы и веса
Меры веса также основывались на параметрах различных предметов. В качестве мер веса выступали семена, зерна, бобы и аналогичные предметы. Классическим примером единицы массы, которая используется до сих пор, является карат. Сейчас каратами измеряют массу драгоценных камней и жемчуга, а когда-то в качестве карата определили вес семян рожкового дерева, иначе называемого кэроб. Дерево культивируется в Средиземноморье, а семена его отличаются постоянством массы, поэтому их удобно было использовать в качестве меры веса и массы. В разных местах в качестве мелких единиц веса использовались разные семена, а бóльшие единицы обычно были кратны более мелким единицам. Археологи часто находят подобные большие меры веса, обычно изготовленные из камня. Они состояли из 60, 100 и иного количества мелких единиц. Поскольку единый стандарт по количеству мелких единиц, а также по их весу отсутствовал, это приводило к конфликтам, когда встречались продавцы и покупатели, которые жили в разных местах.
Меры объема
Первоначально объем также измеряли с помощью небольших предметов. Например, объем горшка или кувшина определяли, наполняя него доверху небольшими предметами относительно стандартного объема — вроде семян. Однако отсутствие стандартизации приводило к тем же проблемам при измерении объема, что и при измерении массы.
Эволюция различных систем мер
Древнегреческая система мер была основана на древнеегипетской и вавилонской, а римляне создавали свою систему на основе древнегреческой. Затем огнем и мечом и, конечно, в результате торговли эти системы распространялись по всей Европе. Следует отметить, что здесь мы говорим только о самых распространенных системах. А ведь было множество других систем мер и весов, потому что обмен и торговля были необходимы абсолютно всем. Если же в данной местности отсутствовала письменность или не было принято записывать результаты обмена, то мы можем только догадываться о том, как эти люди измеряли объем и вес.
Существует множество региональных вариантов систем мер и вес. Связано это с их независимым развитием и влиянием на них других систем в результате торговли и завоевания. Различные системы были не только в разных странах, но часто и в пределах одной страны, где в каждом торговом городе они были свои, потому что местные правители не желали унификации, чтобы сохранить свою власть. По мере развития путешествий, торговли, промышленности и науки многие страны стремились к унификации систем мер и весов, по крайней мере, на территориях своих стран.
Уже в XIII в., а возможно и ранее, ученые и философы обсуждали создание единой системы измерений. Однако только в после Французской революции и последующей колонизации различных регионов мира Францией и другими европейскими странами, в которых уже были свои системы мер и весов, была разработана новая система, принятая в большинстве стран мира. Этой новой системой была десятичная метрическая система. Она была основана на основании 10, то есть для любой физической величины в ней существовала одна основная единица, а все остальные единицы можно было образовывать стандартным образом с помощью десятичных приставок. Каждую такую дробную или кратную единицу можно было разделить на десять меньших единиц, а эти меньшие единицы, в свою очередь, можно было разделить на 10 еще меньших единиц и так далее.
Как мы знаем, большинство ранних систем измерения не было основано на основании 10. Удобство системы с основанием 10 заключается в том, что такое же основание имеет привычная нам система счисления, что позволяет быстро и удобно по простым и привычным правилам осуществлять перевод из меньших единиц в большие и наоборот. Многие ученые считают, что выбор десяти в качестве основания системы счисления произволен и связан только с тем, что у нас десять пальцев и если бы у нас было иное количество пальцев, то мы бы наверняка пользовались другой системой счисления.
Метрическая система
На заре развития метрической системы в качестве мер длины и веса использовались изготовленные человеком прототипы, как и в предыдущих системах. Метрическая система прошла эволюцию от системы, основанной на вещественных эталонах и зависимости от их точности к системе, основанной на естественных явлениях и фундаментальных физических постоянных. Например, единица времени секунда была определена вначале как часть тропического 1900 года. Недостатком такого определения была невозможность экспериментальной проверки этой константы в последующие годы. Поэтому секунду переопределили как определенное число периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния радиоактивного атома цезия-133, находящегося в покое при 0 K. Единица расстояния, метр, была связана с длиной волны линии спектра излучения изотопа криптона-86, однако позже метр был переопределен как расстояние, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299 792 458 секунды.
На основе метрической системы была создана Международная система единиц (СИ). Следует отметить, что традиционно метрическая система включает единицы массы, длины и времени, однако в системе СИ количество базовых единиц расширено до семи. Мы обсудим их ниже.
Международная система единиц (СИ)
Международная система единиц (СИ) имеет семь основных единиц для измерения основных величин (массы, времени, длины, силы света, количества вещества, силы электрического тока, термодинамической температуры). Это килограмм (кг) для измерения массы, секунда (с) для измерения времени, метр (м) для измерения расстояния, кандела (кд) для измерения силы света, моль (сокращение моль) для измерения количества вещества, ампер (A) для измерения силы электрического тока, and кельвин (K) для измерения температуры.
В настоящее время только килограмм все еще имеет изготовленный человеком эталон, в то время как остальные единицы основаны на универсальных физических постоянных или на естественных явлениях. Это удобно, потому что физические постоянные или естественные явления, на которых основаны единицы измерения, легко проверить в любое время; к тому же нет опасности утраты или повреждения эталонов. Также нет необходимости в создании копий эталонов, чтобы обеспечить их доступность в разных точках планеты. Это позволяет избавиться от ошибок, связанных с точностью изготовления копий физических объектов, и, таким образом, обеспечивает бóльшую точность.
Десятичные приставки
Для формирования кратных и дольных единиц, отличающихся от базовых единиц системы СИ в определенное целое число раз, являющееся степенью десяти, в ней используются приставки, присоединяемые к названию базовой единицы. Ниже приводится список всех используемых в настоящее время приставок и десятичные множители, которые они обозначают:
| Приставка | Символ | Численное значение; запятыми здесь разделяются группы разрядов, а десятичный разделитель — точка. | Экспоненциальная запись |
|---|---|---|---|
| йотта | Й | 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | 10 24 |
| зетта | З | 1 000 000 000 000 000 000 000 | 10 21 |
| экса | Э | 1 000 000 000 000 000 000 | 10 18 |
| пета | П | 1 000 000 000 000 000 | 10 15 |
| тера | Т | 1 000 000 000 000 | 10 12 |
| гига | Г | 1 000 000 000 | 10 9 |
| мега | М | 1 000 000 | 10 6 |
| кило | к | 1 000 | 10 3 |
| гекто | г | 100 | 10 2 |
| дека | да | 10 | 10 1 |
| без приставки | 1 | 10 0 | |
| деци | д | 0,1 | 10 -1 |
| санти | с | 0,01 | 10 -2 |
| милли | м | 0,001 | 10 -3 |
| микро | мк | 0,000001 | 10 -6 |
| нано | н | 0,000000001 | 10 -9 |
| пико | п | 0,000000000001 | 10 -12 |
| фемто | ф | 0,000000000000001 | 10 -15 |
| атто | а | 0,000000000000000001 | 10 -18 |
| зепто | з | 0,000000000000000000001 | 10 -21 |
| йокто | и | 0,000000000000000000000001 | 10 -24 |
Например, 5 гигаметров равно 5 000 000 000 метров, в то время как 3 микроканделы равны 0,000003 канделы. Интересно отметить, что, несмотря на наличие приставки в единице килограмм, она является базовой единицей СИ. Поэтому указанные выше приставки применяются с граммом, как будто он является базовой единицей.
На момент написания этой статьи остались только три страны, которые не приняли систему СИ: США, Либерия и Мьянма. В Канаде и Великобритании традиционные единицы все еще широко используются, несмотря на то, что система СИ в этих странах является официальной системой единиц. Достаточно зайти в магазин и увидеть ценники за фунт товара (так ведь дешевле получается!), или попытаться купить стройматериалы, измеряемые в метрах и килограммах. Не выйдет! Не говоря уже об упаковке товаров, где все подписано в граммах, килограммах и литрах, но не в целых, а переведенных из фунтов, унций, пинт и кварт. Место для молока в холодильниках тоже рассчитывается на полгаллона или галлон, а не на литровую молочную упаковку.
Пико это сколько
Базовые вопросы о моделях ПИКО (PIKO)
1. Что такое Смарт Контрол лайт (Smart Control light)?
Система Smart Control light — это современная форма управления цифровыми дорогами. Управление производится с помощью дистанционного пульта управления с дисплеем.
2. Какие бывают масштабы моделей железных дорог?
Самый популярный масштаб H0 1:87, ширина колеи 16,5 мм.
Также распространены масштабы:
— TT 1:120 ширина колеи 12 мм;
— N 1:160 ширина колеи 9 мм;
— Z 1:220 ширина колеи 6,5 мм;
— G 1:22,5 ширина колеи 45 мм.
В нашем магазине представлены модели масштабов H0, G, TT и N.
3. В чем разница между сериями моделей PIKO: Хобби (Hobby), Эксперт (Expert) и Классик Ностальжи (Classic Nostalgie)?
Хобби (Hobby) — модели с невысокой степенью детализации, не претендуют на 100% сходство с прототипами, предназначены в основном для детей, для длительной эксплуатации. Это самый бюджетный вариант относительно двух других серий.
Эксперт (Expert) — модели с высокой детализацией, наиболее популярны у взрослых, часто приобретаются для использования на макетах и в коллекционных целях.
Классик Ностальжи (Classic Nostalgie) — модели с высочайшей степенью детализации, используются в основном в коллекционных целях. Хотя все модели данной серии находятся в рабочем состоянии, обычно коллекционеры предпочитают их не эксплуатировать.
4. Что такое стартовый набор PIKO?
Стартовый набор железной дороги PIKO — это: локомотив (паровоз, электровоз, тепловоз), вагоны, рельсы, блок питания и регулятор скорости. Если Вы приобрели стартовый набор, достаточно просто соединить рельсы между собой, подключить к электросети и начать игру — никакие дополнительные аксессуары не требуются.
Приобретение стартового набора выгоднее на 20-30%, чем покупка изделий, входящих в данный набор по отдельности.
5. Какой гарантийный срок на изделия PIKO?
6 месяцев со дня приобретения.
6. У меня есть старая железная дорога (ГДР-овская, подаренная мне в детстве), могу ли я ее эксплуатировать с современной дорогой PIKO, а также отремонтировать старый нерабочий локомотив?
Рельсы старой дороги можно состыковывать с современными рельсами PIKO A-Gleis через специальные переходники (арт. 55207).
Как правило, у старого локомотива выходит из строя электромотор, который, как запасная часть, в настоящее время фирмой PIKO больше не производится. Поэтому ремонт невозможен.
7. Можно у Вас отремонтировать неработающий локомотив?
Можно попробовать. Для этого необходимо привезти вышедший из строя локомотив на наш склад по адресу: г. Москва, Дмитровское ш., д. 100стр.2 и мы передадим модель нашему специалисту на диагностику.
8. В процессе эксплуатации мы повредили/уронили/наступили на локомотив/вагон, можно ли у Вас заказать запасные части для ремонта?
Можно. Для этого Вам нужно сообщить нам артикула необходимых запчастей или прислать качественные фотографии поврежденных деталей на наш электронный адрес info@piko-rus.com
9. В какой стране производятся модели PIKO?
Большинство моделей PIKO в настоящее время производится на фабрике компании в Китае. Окончательная упаковка и контроль качества всех изделий производится непосредственно на фабрике в Германии.
Необходимо отметить, что владелец компании PIKO Spielwaren GmBH — доктор Р. Вильфер или его заместитель в течение всего года по очереди находятся на фабрике в Китае и лично контролируют процесс производства.
10. Что такое «эпоха» в железнодорожном моделизме?
В настоящее время этапы становления железных дорог разбиты на 6 эпох (основываясь на немецком видении развития железнодорожных сетей), которые условно отражают характерные черты развития железнодорожного транспорта.
I эпоха: 1835 — 1925 гг. Строительство первых железных дорог и основание первых частных железнодорожных компаний.
II эпоха: 1925 — 1945 гг. Образование первых крупных государственных компаний таких как: DRG, ÖBB, SBB (немецкие, австрийские и швейцарские железные дороги). Единая стандартизация элементов железных дорог и появление первых электровозов.
III эпоха: 1945 — 1970 гг. Реконструкция и восстановление поврежденных железных дорог в ходе Второй мировой войны. Начало замены паровозов на тепло- и электровозы.
IV эпоха: 1970 — 1990 гг. Завершение эксплуатации паровозов. Демонтаж довоенного оборудования в локомотивах, начало внедрения компьютерных технологий в управление подвижным составом.
V эпоха: 1990 — 2007 гг. Начало эры ICE (скоростных поездов). Слияние дорог DR и DB (как результат объединения Германии). Ввод в эксплуатацию современных локомотивов и вагонов.
VI эпоха: 2007 — настоящее время. Развитие небольших частных железнодорожных компаний. Внедрение Международным союзом железных дорог (UIC) единой 13-значной кодировки для подвижного состава.
11. Безопасна ли эксплуатация железных дорог PIKO?
Да, безопасна. Питание осуществляется от сети 220 В при помощи понижающего трансформатора. В результате на выходе образуется напряжение 12 В (безопасное для человека), которое подается непосредственно на рельсы.
12. Как правильно эксплуатировать модели PIKO?
Для достижения наилучших ходовых и тяговых свойств рекомендуется прокатать новый локомотив в течение 25 минут вперед и 25 минут назад без нагрузки на небольшой скорости. В процессе эксплуатации необходимо периодически смазывать трущиеся части подвижного состава машинным маслом (арт. 56301). Ввиду выброса масла при движении локомотива на рельсы, рекомендуется их периодическая чистка специальным чистящим материалом (арт. 55281). По возможности не располагать рельсы на ворсистой поверхности (ковер, палас и т.д.), поскольку происходит попадание ворса в подвижные части локомотива и вагонов.
13. Совместимы ли локомотивы, вагоны и рельсы PIKO с продукцией других производителей?
Локомотивы и вагоны PIKO совместимы с изделиями других производителей в том же масштабе. Иногда требуется замена сцепок. Рельсы PIKO совмещаются с рельсами Roco, Fleischmann и Mehano при помощи рельсов-переходников (арт. 55208). Несовместимы с рельсами Maerklin.
Масштаб G (садово-парковый, уличный, outdoor)
1. Можно ли использовать модели масштаба G на улице?
Модели масштаба G в основном и предназначены для использования под открытым небом. Корпус локомотива имеет надежную степень влагозащиты. Рельсы изготовлены из антикоррозионного сплава, однако после зимнего периода требуется чистка для лучшего электроконтакта.
2. Можно ли в Вашем магазине заказать железную дорогу масштаба G для пивного бара (подвоз кружек с пивом на столы посетителям)?
У нас можно заказать все необходимые модели и аксессуары, но мы не занимаемся разработкой и монтажом макетов.
PIKO MyTrain
1. MyTrain и Hobby, чем различаются стартовые наборы?
Наборы PIKO MyTrain предназначены для детей более раннего возраста. Изготовлены из более прочных материалов, чтобы ребенок не смог повредить игрушку. Рельсы в наборах MyTrain и Hobby одинаковые.
Изготовление железнодорожных макетов
1. Можете ли Вы изготовить железнодорожный макет?
Нет, мы не занимаемся изготовлением макетов и разработкой проектов, но Вы можете заказать у нас все необходимые материалы для построения и декорирования макета.
Модели железных дорог PIKO ROCO
Модели строений и сооружений программы » PIKO — Хобби » позволят Вам построить настоящий маленький городок с вокзалом и депо, гостиницей и магазином, церковью и автозаправочной станцией. Все модели строений в точности повторяют реально существующие здания, выполнены они в масштабе HO 1:87. Модели зданий поставляются в виде наборов из пластиковых элементов для самостоятельного склеивания. Для сборки понадобится специальный клей, который в комплект не входит.
Цифровое управление моделями железных дорог
При использовании аналогового способа управленияв железнодорожных моделях скорость локомотива регулируется величиной напряжения от 0 до 14 вольт. Это делается с помощью пульта управления или с помощью трансформатора с регулятором скорости, что позволяет управлять движением только одного локомотива. Если на рельсах будут находиться два локомотива и более, то они поедут все вместе и примерно с одинаковой скоростью. При использовании цифрового способа весь макет железной дороги управляется на одном уровне напряжения 14 вольт. Для того, чтобы управлять локомотивами независимо, необходим распределительный узел, который посылает через рельсы сигналы (цифровые данные) на локомотивы. Чтобы эти сигналы подействовали, в каждый локомотив устанавливается декодер. Каждому локомотиву присваевается определенный адрес. Для того, чтобы локомотив знал, когда к нему обращаются, сигнал от распределительного узла прежде всего посылается на адрес локомотива. Если адрес такой же, как и адрес локомотива, он будет знать, что эта команда для него. Затем сигнал декодируется, декодер локомотива преобразует его в аналоговый и локомотив едет быстрее или медленнее, включает свет, подает гудок или останавливается.
Рельсы Piko A-Gleis
Ясная и простая геометрия рельсов модельной железной дороги Пико позволяет легко создавать путевую схему самой различной сложности, используя небольшое количество железнодорожных путей системы A-Gleis . Рельсы Piko имеют реалистичный вид с точно выгравированными деревянными шпалами. Профильные рельсы A-Gleis изготовлены из нержавеющего и устойчивого к коррозии материала — мельхиора, обладающего высокой электрической проводимостью. Неограниченная возможность расширения A-Gleis . Полная совместимость с путями HO постоянного тока всех других производителей моделей железных дорог. Модуль 470 мм участок пути в масштабных габаритах с рабочей площадью 470×61,88 мм представляет собой основу для всей геометрии железнодорожных путей PIKO A-Gleis. Его размеры подобраны в результате тщательных поисков и расчетов инженеров Piko, поставивших перед собой цель создать максимально удобную геометрию пути, позволяющую использовать все пожелания, как железнодорожных моделистов, так и детей, которым нужна интересная и увлекательная игрушечная железная дорога. Геометрия A-Gleis позволяет воспроизвести на макете самые сложные развязки и путевые съезды с рекордно малым количеством стыков, что повысит электрическую проводимость на рельсах и общую надежность макета железной дороги. Базовый модуль рельсового пути 470 мм разделяется на две неравные части — участки длиной 231 мм и 239 мм. Это и есть главный секрет A-Gleis, позволяющая строить путевые съезды на параллельные пути не применяя выравнивающие рельсы.
Piko MyTrain-лучший подарок детям
В 2015 году компания PIKO выпустила новую линейку стартовых наборов для детей PIKO MyTrain. И появление этих игрушечных железных дорог в продаже произошло очень даже вовремя, ведь скоро — Новый год ! Piko MyTrain станет лучшим подарком на новогодние праздники ребенку, мечтавшему о железной дороге. Упаковка PIKO MyTrain яркая и красочная, в комплект входит набор путей размером 110 см на 90 см, различные варианты локомотивов и вагонов, пульт управления с блоком питания от сети и постановщик подвижного состава на рельсы, с помощью которого ребенок без труда установит локомотив и вагоны на железную дорогу. Подобрать стартовый набор Piko MyTrain можно в нашем каталоге.
Преобразовать кило в пико:
С помощью этого калькулятора можно ввести значение для конвертации вместе с исходной единицей измерения, например, ‘101 кило’. При этом можно использовать либо полное название единицы измерения, либо ее аббревиатуру. После ввода единицы измерения, которую требуется преобразовать, калькулятор определяет ее категорию, в данном случае ‘Приставки СИ’. После этого он преобразует введенное значение во все соответствующие единицы измерения, которые ему известны. В списке результатов вы, несомненно, найдете нужное вам преобразованное значение. Как вариант, преобразуемое значение можно ввести следующим образом: ’70 кило в пико‘ или ’92 кило сколько пико‘ или ’87 кило -> пико‘ или ’42 кило = пико‘. В этом случае калькулятор также сразу поймет, в какую единицу измерения нужно преобразовать исходное значение. Независимо от того, какой из этих вариантов используется, исключается необходимость сложного поиска нужного значения в длинных списках выбора с бесчисленными категориями и бесчисленным количеством поддерживаемых единиц измерения. Все это за нас делает калькулятор, который справляется со своей задачей за доли секунды.
Кроме того, калькулятор позволяет использовать математические формулы. В результате, во внимание принимаются не только числа, такие как ‘(73 * 42) кило’. Можно даже использовать несколько единиц измерения непосредственно в поле конверсии. Например, такое сочетание может выглядеть следующим образом: ‘101 кило + 303 пико’ или ’47mm x 37cm x 82dm = ? cm^3′. Объединенные таким образом единицы измерения, естественно, должны соответствовать друг другу и иметь смысл в заданной комбинации.
Если поставить флажок рядом с опцией ‘Числа в научной записи’, то ответ будет представлен в виде экспоненциальной функции. Например, 9,638 875 961 668 9 × 10 26 . В этой форме представление числа разделяется на экспоненту, здесь 26, и фактическое число, здесь 9,638 875 961 668 9. В устройствах, которые обладают ограниченными возможностями отображения чисел (например, карманные калькуляторы), также используется способ записи чисел 9,638 875 961 668 9E+26. В частности, он упрощает просмотр очень больших и очень маленьких чисел. Если в этой ячейке не установлен флажок, то результат отображается с использованием обычного способа записи чисел. В приведенном выше примере он будет выглядеть следующим образом: 963 887 596 166 890 000 000 000 000. Независимо от представления результата, максимальная точность этого калькулятора равна 14 знакам после запятой. Такой точности должно хватить для большинства целей.