Grawitacyjny system metryczny
Grawitacyjny system metryczny (oryginalne francuskie określenie Système des Méchaniciens ) to niestandardowy układ jednostek, który nie jest zgodny z Międzynarodowym Układem Jednostek Miar (SI). Jest zbudowany na trzech podstawowych wielkościach : długości , czasie i sile , z podstawowymi jednostkami odpowiednio metr , sekunda i kilopond . Międzynarodowo używane skróty systemu to MKpS , MKfS lub MKS (z francuskiego mètre-kilogramme-poids-seconde lub mètre-kilogramme-force-seconde ). Jednak skrót MKS jest również używany dla systemu jednostek MKS , który podobnie jak SI wykorzystuje masę w kilogramach jako jednostkę podstawową.
Niedogodności
Współcześnie ściśle rozróżnia się masę jako właściwość obiektu i jego ciężar, który zależy od grawitacji ziemi w jego położeniu. Jednak historycznie kilopond był również nazywany kilogramem, a dopiero później kilogram-masa (dzisiejszy kilogram) został oddzielony od kilograma-siła (dzisiejszy kilopond). Kilopond pierwotnie odnosił się do ciężaru masy jednego kilograma. Ponieważ przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Ziemi może być różne, w różnych miejscach otrzymuje się różne wartości jednostki kilopond i jej jednostek pochodnych. Aby tego uniknąć, kilopond został najpierw zdefiniowany na poziomie morza i szerokości geograficznej 45 stopni, od 1902 r. przy standardowej 65 m/s 2 grawitacji 9,806 .
Dalsze wady to niespójności w definicji jednostek pochodnych, takich jak moc (1 PS = 75 kp⋅m / s) oraz brakujące ogniwo w jednostkach elektrycznych, magnetycznych lub termodynamicznych.
W Niemczech kilopond utracił swój status prawny jako jednostka siły 1 stycznia 1978 r., kiedy to do celów prawnych przyjęto układ jednostek SI. Kilopond można przeliczyć na jednostkę SI niuton przez pomnożenie przez standardowe przyspieszenie g n :
- 1 kp = g n ⋅ 1 kg = 9,806 65 kg⋅m⋅s −2 = 9,806 65 N
Jednostki
Siła
W kontekstach angielskich jednostka siły jest zwykle tworzona przez proste dodanie przyrostka „siła” do nazwy jednostki masy, a więc gram-siła (gf) lub kilogram-siła (kgf), co jest zgodne z tradycją siły funta (lbf). W innych, międzynarodowych kontekstach częstsza jest odpowiednio nazwa specjalna pond (p) lub kilopond (kp).
- 1 p = 1 gf
- = 1 g ⋅ g n = 9,80665 g⋅m/s 2 = 980,665 g⋅cm/s 2 = 980,665 dyn
- 1 kp = 1 kgf
- = 1 kg ⋅ g n = 9,80665 kg⋅m/s 2 = 980665 g⋅cm/s 2
Masa
Hyl, metryczny ślimak (kubek) lub TME ( niem . technische Masseneinheit , dosł. „techniczna jednostka masy”) to masa, która przyspiesza z prędkością 1 m/s 2 pod działaniem siły 1 kgf. Jednostka, od dawna przestarzała, była również używana jako jednostka masy w systemie metr-gram-siła-sekunda (mgfs).
- 1 TME
- = 1 kp / 1 m/s 2 = 1 kp⋅s 2 /m = 9,806 65 kg
- 1 hyl
- = 1 kp⋅s 2 /m = 9,806 65 kg lub
- 1 hyl (alternatywna definicja – mgfs)
- = 1 p⋅ s2 9,806 65 / m = g
Ciśnienie
Jednostką grawitacyjną ciśnienia jest atmosfera techniczna (at). Jest to siła grawitacji jednego kilograma, tj. 1 kgf, wywierana na powierzchnię jednego centymetra kwadratowego.
- 1 przy
- = 1 kp/cm 2 = 10 000 × g n kg/m 2 = 98 066,5 kg/(m⋅s 2 ) = 98,066 5 kPa
Energia
Nie ma dedykowanej nazwy dla jednostki energii, „metr” jest po prostu dodawany do „ kilopond ”, ale zwykle symbol kilopond-metra jest zapisywany bez środkowej kropki.
- 1 kpm
- = 1 kp⋅m = g n kg⋅m = 9,806 65 kg⋅m 2 /s 2 = 9,806 65 J
Moc
W XIX-wiecznej Francji istniała jednostka mocy poncelet , którą określano jako siłę potrzebną do podniesienia masy 1 kwintala (1 q = 100 kg) z prędkością 1 m/s. Niemiecka lub metryczna moc (PS, Pferdestärke ) jest arbitralnie wybierana jako trzy czwarte.
- 1 p q
- = 1 q f ⋅m/s = 100 kp⋅m/s = 100 × g n kg⋅m/s = 980,665 kg⋅m 2 /s 3 = 0,980 · 665 kW
- 1 PS
- = 3 / 4 p q = 75 kp⋅m/s = 75 × g n kg⋅m/s = 735,498 75 kg⋅m 2 /s 3 = 0,735 498 75 kW