Метрический префикс

Метрическое префикс является блоком префикс , который предшествует основная единица измерения для указания множественного или дольного блока. Все метрические префиксы, используемые сегодня, являются десятичными . Каждый префикс имеет уникальный символ, который добавляется к любому символу единицы измерения. Приставка килограмм , например, может быть добавлена ​​к грамму для обозначения умножения на тысячу: один килограмм равен одной тысяче граммов. Префикс милли- , аналогично, может быть добавлен к метру, чтобы указать деление на тысячу; один миллиметр равен одной тысячной метра.

Десятичные мультипликативные префиксы были характерной чертой всех форм метрической системы , шесть из которых относятся ко времени введения системы в 1790-х годах. Метрические префиксы также использовались с некоторыми неметрическими единицами измерения. В префиксы СИ метрические префиксы , которые были стандартизированы для использования в Международной системе единиц (СИ) по Международным бюро мер и весов (МБМВ) в резолюциях , начиная с 1960 по 1991 год ^[1] С 2009 года они составляли часть Международная система величин . Они также используются в Едином коде единиц измерения (UCUM).

Список префиксов SI [ править ]

BIPM определяет двадцать префиксов для Международной системы единиц (СИ).

У каждого имени префикса есть символ, который используется в сочетании с символами единиц измерения. Например, символ килограмма k используется для получения километров, кг и киловатт, которые являются символами СИ для километра, килограмма и киловатта, соответственно. За исключением ранних префиксов кило- , гекто- и дека- , символы для мультипликативных префиксов представляют собой прописные буквы, а символы для дробных префиксов - строчные. ^[2] Существует символ Unicode для micro µ, который можно использовать, если греческая буква μ недоступна. ^{[Примечание 1]}Когда оба недоступны, вместо них обычно используется визуально похожая строчная латинская буква u. Символы единиц СИ никогда не выделяются курсивом.

Обычно предпочтительны префиксы, соответствующие степени целого числа одна тысяча. Следовательно, 100 м предпочтительнее 1 м (гектометр) или 10 плотин (декаметр). Приставки деци- и сенти- , реже гекто- и дека- обычно используются в повседневных целях, особенно часто используется сантиметр (см). Некоторые современные строительные нормы и правила требуют, чтобы миллиметр использовался вместо сантиметра, потому что «использование сантиметров приводит к широкому использованию десятичных знаков и путанице». ^[3]

Префиксы нельзя использовать в комбинации. Это также относится к массе , для которой базовая единица СИ (килограмм) уже содержит префикс. Например, вместо микрокилограмма (мкг) используется миллиграмм (мг).

В арифметике измерений с единицами измерения единицы рассматриваются как множители значений. Если у них есть префиксы, все префиксы, кроме одного, должны быть расширены до их числового множителя, за исключением случаев объединения значений с идентичными единицами измерения. Следовательно:

• 5 мВ ×5 мА =5 × 10 ⁻³  В ×5 × 10 ⁻³  А =25 × 10 ⁻⁶  В⋅A =25 мкВт .
• 5,00 мВ +10 мкВ =5,00 мВ +0,01 мВ =5.01 мВ .

Когда встречаются степени единиц, например, в квадрате или кубе, мультипликативный префикс должен считаться частью единицы и, таким образом, включаться в возведение в степень:

• 1 км ² означает один квадратный километр , или площадь из квадрата из1000 м по1000 м и не1000 квадратных метров .
• 2 мм ³ означает два кубических megametres , или объем двух кубиков из1 000 000  м от1 000 000  м от1 000 000  м или2 × 10 ¹⁸  м ³ , а не2 000 000 кубических метров (2 × 10 ⁶  м ³ ).

Примеры

• 5 см = 5 × 10 ⁻²  м =  5 × 0,01 м = 0,05 м.
• 9 км ² =  9 × (10 ³ м) ² =  9 × (10 ³ ) ² × м ² = 9 × 10 ⁶  м ² =  9 ×1 000 000  м ² = 9 000 000  м ² .
• 3 МВт = 3 × 10 ⁶  Вт = 3 × 1 000 000  W =3 000 000  Вт .

Применение к единицам измерения [ править ]

Использование префиксов можно проследить до введения метрической системы в 1790-х годах, задолго до введения СИ в 1960 году. Префиксы, в том числе введенные после 1960 г., используются с любыми метрическими единицами, независимо от того, включены они официально в СИ или нет (например, миллидин и миллигаусс). Метрические префиксы также могут использоваться с неметрическими единицами измерения.

Выбор префиксов с заданной единицей измерения обычно продиктован удобством использования. Префиксы единиц для сумм, которые намного больше или меньше фактически встречающихся, используются редко.

Метрические единицы [ править ]

Масса [ править ]

Для измерения массы обычно используются единицы килограмм , грамм , миллиграмм , микрограмм и меньше . Однако мегаграммы, гигаграммы и большие используются редко; вместо них используются тонны (и килотонны, мегатонны и т. д.) или научные обозначения . Мегаграмма и тераграмма иногда используются для отделения метрической тонны от других единиц с названием «тонна». ^{[ необходима цитата ]}

Килограмм - единственная базовая единица Международной системы единиц, которая включает метрический префикс.

Объем [ править ]

Литр (равно кубический дециметр), миллилитр (равный кубический сантиметр), микролитр, и меньше распространены. В Европе сантилитр часто используется для жидкостей, а децилитр - реже. Сыпучие сельскохозяйственные продукты, такие как зерно, пиво и вино, часто измеряются в гектолитрах (каждые 100 литров).

Большие объемы обычно обозначаются в килолитрах, мегалитрах или гигалитрах, или же в кубических метрах (1 кубический метр = 1 килолитр) или кубических километрах (1 кубический километр = 1 тералитр). В научных целях обычно используется кубический метр.

Длина [ править ]

Обычны километр, метр, сантиметр, миллиметр и меньше. (Однако дециметр используется редко.) Микрометр все еще называют более старым, не относящимся к системе СИ, термином « микрон» . В некоторых областях, таких как химия , исторически использовался ангстрём (равный 0,1 нм) вместо нанометра. Femtometre , используется , главным образом , в физике элементарных частиц, иногда называют Fermi . Для больших масштабов редко используются мегаметры, гигаметры и больше. Вместо этого используются специальные неметрические единицы, такие как радиус Солнца , астрономические единицы , световые годы и парсеки.; астрономическая единица упоминается в стандартах СИ как принятая единица вне системы СИ.

Время [ править ]

Префиксы для секунды стандартной единицы СИ чаще всего встречаются для величин менее одной секунды. Для больших количеств система минут (60 секунд), часов (60 минут) и дней (24 часа) принята для использования с SI и используется чаще. Говоря о промежутках времени, продолжительность дня обычно стандартизируется до86 400 секунд, чтобы не создавать проблем с нерегулярной дополнительной секундой .

Большие значения, кратные секунде, такие как килосекунды и мегасекунды, иногда встречаются в научном контексте, но редко используются в просторечии. Для крупномасштабной научной работы, особенно в астрономии , юлианский год или год является стандартизированным вариантом года , точно равным31 557 600 SI секунд (365 дней, 6 часов). Единица названа так потому, что это была средняя продолжительность года по юлианскому календарю . Затем длительные периоды времени выражаются с помощью метрических префиксов с годом, например megaannum или gigaannum.

Угол [ править ]

Единицей измерения угла в системе СИ является радиан , но градусы, минуты и секунды находят научное применение.

Температура [ править ]

Официальная политика также отличается от общепринятой в отношении градуса Цельсия (° C). NIST заявляет: ^[4] «Префиксные символы могут использоваться с символом единицы измерения ° C, а имена префикса могут использоваться с градусом названия единицы измерения Цельсия . Например, 12 м ° C (12 миллиградусов Цельсия) приемлемо». На практике чаще всего используются префиксы с градусами Кельвина, когда желательно обозначать чрезвычайно большие или малые абсолютные температуры или перепады температур. Таким образом, температура внутренней части звезды может быть выражена в единицах МК (мегакельвин), а молекулярное охлаждение - в мкК (милликельвинах).

Энергия [ править ]

Обычно используются джоуль и килоджоуль, а в ограниченном контексте наблюдаются более крупные кратные. Кроме того, киловатт-час , составная единица, состоящая из киловатта и часа, часто используется для выработки электроэнергии; другие кратные значения могут быть сформированы путем изменения префикса ватт (например, тераватт-час).

Существует ряд определений не входящей в систему СИ единицы - калории . Есть калории в граммах и калории в килограммах. Один килограмм калорий, равный одной тысяче граммов калорий, часто пишется с заглавной буквы и без префикса (например, кал ) при упоминании « диетических калорий » в пище. ^[5] Обычно метрические префиксы применяются к граммам калорий, но не к килограммам калорий: таким образом, 1 ккал = 1000 кал = 1 кал.

Неметрические единицы [ править ]

Метрические префиксы широко используются за пределами метрической системы СИ. Общие примеры включают мегабайт и децибел . Метрические префиксы редко встречаются с британскими или американскими единицами измерения, за исключением некоторых особых случаев (например, микродюймы, килофуты, килофунты ). Они также используются с другими специализированными единицами измерения, используемыми в определенных областях (например, мегаэлектронвольт , гигапарсек , миллибарн ). Они также иногда используются с денежными единицами (например, гигадолларами), в основном людьми, которые знакомы с префиксами из научного использования. ^{[ необходима цитата ]} В астрономии, геологии и палеонтологииГод с символом a (от латинского annus ) обычно используется с метрическими префиксами: ka , Ma и Ga.

Официальные правила использования префиксов СИ с единицами, не относящимися к системе СИ, немного различаются между Международным бюро мер и весов (BIPM) и Американским национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Например, NIST рекомендует, чтобы «во избежание путаницы символы префикса (и имена префиксов) не использовались с символами единиц измерения времени (именами) min (минута), h (час), d (день); ни с угла , связанные с символами (имена) ° (градусов), '(минуты), и "(второй), ^[4] , тогда как МБМВ добавляет информацию об использовании префиксов с символом как для угловой секунды , когда они заявляют:" Однако астрономы используют миллисекунду дуги, которую они обозначают массе дуги, и микродуговую секунду, μas, которую они используют как единицы измерения очень малых углов ». ^[6]

Преимущество десятичных префиксов системы СИ состоит в том, что они упрощают вычисление и преобразование с использованием единиц разного размера; рассмотрим, например, простоту покупки 13 предметов весом 390 г по цене 12,34 евро за килограмм, по сравнению с предметами весом 13+3 / 4  унции на $ 4,79 за фунт (или,еще хуже, со старым неметрического валюты: £ 4/15 / 9½). В единицах измерения, используемых в США, часто избегают комбинирования единиц, которые не являются десятичными кратными друг другу, не смешивая используемые единицы, например, используя только дюймы, футы или мили: 89 дюймов вместо 7 футов 5 дюймов (или 2 ярдов, 1 фут 5 дюймов).

Презентация [ править ]

Произношение [ править ]

Когда метрический префикс прикреплен к корневому слову, префикс несет ударение , в то время как корень снимает ударение, но сохраняет полную гласную в слоге, который подчеркивается, когда корневое слово стоит отдельно. ^{[ Править ]} Например, килобайта в / к ɪ л ɒ б aɪ т / , с напряжением на первый слог. Однако единицы, широко используемые вне научного сообщества, могут подвергаться идиосинкразии . В англоязычных странах наиболее ярким примером является километр . Она часто выражена / к ɪl ɒ m ɪ t ər /, средуцированными гласнымина обоих слогахметра. Это напряжение не применяется к другим кратным или частям метра, а также к другим единицам с префиксомкилограммы.

Приставка гига обычно произносится на английском языке / ɡ ɪ ɡ ə / , с твердым ⟨g⟩ как в ГЭТ , но иногда / dʒ ɪ ɡ ə / , с мягкой ⟨g⟩ как в джин . ^{[7] [ необходима ссылка ]}

Верстка [ править ]

Система набора LaTeX имеет пакет SIunitx , в котором единицы измерения прописаны, например, в \SI{3}{\tera\hertz}формате «3 ТГц».

Нестандартные префиксы [ править ]

Устаревшие префиксы показателей [ править ]

Некоторые из префиксов, ранее использовавшихся в метрической системе, вышли из употребления и не были приняты в СИ. ^{[8] [9] [10]} Десятичный префикс для десяти тысяч, myria- (иногда также пишется как myrio- ), и двоичные префиксы double- (2 ×) и demi- (1/2×) были частью исходной метрической системы, принятой Францией в 1795 г. ^[11], но не были сохранены, когда префиксы SI были приняты на международном уровне на 11- й конференции CGPM в 1960 г.

Исторически использовались и другие метрические префиксы: hebdo- (10 ⁷ ) и micri- (10 ^-14 ).

Двойные префиксы [ править ]

В прошлом использовались двойные префиксы, такие как микромиллиметры или миллимикроны (теперь нанометры ), микромикрофарады (мкФ; теперь пикофарады , пФ), киломегатонны (теперь гигатонны ), гектокилометры (теперь 100 километров ) и производное прилагательное гектокилометрическое (обычно используется для уточнение мер по расходу топлива). ^[12] Они несовместимы с SI.

Другие устаревшие двойные префиксы включали «decimilli-» (10 ⁻⁴ ), которое было сокращено до «dimi-» ^[13] и стандартизировано во Франции до 1961 года.

Подобные символы и сокращения [ править ]

В письменном английском языке символ K часто неформально используется для обозначения числа, кратного тысяче, во многих контекстах. Например, можно говорить о зарплате в 40К (40 000 ), или позвонить по проблеме 2000 года на проблему Y2K . В этих случаях буква K в верхнем регистре часто используется с подразумеваемой единицей измерения (хотя ее можно спутать с символом единицы измерения температуры в градусах Кельвина, если контекст неясен). Этот неформальный постфикс читается или произносится как «тысяча», «великий» или просто «к».

Финансовые и общие средства массовой информации в основном используют m или M, b или B и t или T в качестве сокращений для миллионов, миллиардов (10 ⁹ ) и триллионов (10 ¹² ), соответственно, для больших сумм, обычно валюты ^[14] и населения. . ^[15]

В медицине и автомобилестроении в США используются сокращения cc или ccm для кубических сантиметров. 1  кубический сантиметр эквивалентен 1  миллилитру .

В течение почти столетия инженеры использовали аббревиатуру MCM для обозначения «тысячи круглых милов » при определении площади поперечного сечения больших электрических кабелей . С середины 1990-х годов kcmil было принято в качестве официального обозначения тысячи круговых милов, но обозначение MCM по- прежнему широко используется. Аналогичная система используется при продаже природного газа в Соединенных Штатах: m (или M ) для тысяч и мм (или MM ) для миллионов британских тепловых единиц или термов , а также в нефтяной промышленности, ^[16] где MMbblэто символ «миллионов баррелей». Использование заглавной буквы M для обозначения «тысячи» происходит от римских цифр , в которых M означает 1000. ^[17]

Двоичные префиксы [ править ]

В некоторых областях информационных технологий было принято обозначать недесятичные кратные на основе степеней 1024, а не 1000, для некоторых префиксов СИ ( кило- , мега- , гига- ), что противоречит определениям в Международной системе. единиц (СИ). Эта практика когда-то была санкционирована некоторыми отраслевыми ассоциациями, включая JEDEC . Международная электротехническая комиссия (МЭК) , стандартизированная систему бинарных префиксов ( kibi- , mebi- , gibi- и т.д.) для этой цели. ^{[18] [Примечание 2]}

См. Также [ править ]

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Международное бюро мер и весов (BIPM)
• Префиксы SI в BIPM
• NIST США Определения единиц СИ: двадцать префиксов СИ
• Определение единиц СИ в NIST США : двоичные префиксы