Обычные единицы США

Страны, использующие метрическую , имперскую и обычную системы единиц США по состоянию на 2019 год.

США традиционные единицы ( США обычных единицы ) представляют собой систему измерений , обычно используемых в Соединенных Штатах , так как оно было закреплено в 1832. ^[1] Соединенные Штаты обычной система ( USCS или ОСК ) развился из английских единиц , которые были в использовании в Британская империя до того, как США стали независимой страной. Система мер Соединенного Королевства была пересмотрена в 1824 году, чтобы создать имперскую систему., который был официально принят в 1826 году, изменив определения некоторых его единиц. Впоследствии, хотя многие единицы измерения США по существу похожи на свои имперские аналоги, между системами есть существенные различия .

В соответствии с приказом Менденхолла 1893 года, а на практике и за много лет до этого, большинство общепринятых единиц измерения США были пересмотрены с точки зрения метра и килограмма . ^[2] Эти определения были уточнены международным дворовым и фунтовым соглашением 1959 года. ^[3]

Американцы используют обычные единицы в коммерческой деятельности, а также в личных и социальных целях. В науке, медицине, во многих отраслях промышленности, а также в некоторых государственных и военных областях используются метрические единицы. Международная система единиц (СИ), современная форма метрической системы , является предпочтительным для многих применений в США Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). ^[4] Для новых единиц измерения, где нет традиционной общепринятой единицы, используются международные единицы, иногда смешанные с обычными единицами; например, электрическое сопротивление провода, выраженное в омах (СИ) на тысячу футов.

История [ править ]

Система единиц США 1832 года основана на системе, которая использовалась в Великобритании до введения в британскую имперскую систему 1 января 1826 года. ^[5] Обе системы являются производными от английских единиц , системы, которая развивалась в течение за тысячелетия до обретения Америкой независимости, корни которой лежат в римских и англосаксонских единицах.

Традиционная система была поддержана находящимся в США Международным институтом сохранения и улучшения мер и весов в конце 19 века. Некоторые сторонники традиционной системы считали французскую революционную, или метрическую, системой атеистической. Президент вспомогательного учреждения Института в Огайо написал, что традиционные единицы измерения были «справедливым весом и справедливой мерой, которые единственно приемлемы для Господа». Позже его организация зашла так далеко, что выпустила музыку к песне, в которой провозглашалась «отказываться от всех« метрических »схем». ^[6]

Правительство США приняло Закон о преобразовании метрической системы в 1975 году, который сделал метрическую систему «предпочтительной системой мер и весов для торговли и коммерции США». В законодательстве говорится, что федеральное правительство несет ответственность за оказание помощи промышленности в ее добровольном переходе на метрическую систему, т. Е. На метрификацию . Это наиболее очевидно в требованиях США к маркировке пищевых продуктов, где единицы СИ почти всегда указываются вместе с обычными единицами. Согласно Справочнику ЦРУ , Соединенные Штаты являются одной из трех стран (наряду с Либерией и Мьянмой ), которые не приняли метрическую систему в качестве официальной системы мер и весов.^[7]

Правительственное распоряжение 12770 , подписанное президент Джордж Буш 25 июля 1991 года, ссылаясь на Закон о Метрике преобразования, направленные департаменты и учреждения в пределах исполнительной власти от правительства Соединенных Штатов «принять все необходимые меры в пределах своих полномочий» использовать метрическую систему «в качестве предпочтительной системы мер и весов для торговли и коммерции Соединенных Штатов» и уполномочил Министра торговли »создать Межведомственный совет по метрической политике (« ICMP »), который будет помогать секретарю в координации внедрения федерального правительства в этот заказ."

Стандартные единицы измерения США широко используются в потребительских товарах и в промышленном производстве. Метрические единицы являются стандартными в науке, медицине, а также во многих отраслях промышленности и правительства, в том числе в военной сфере . ^[7] Существуют анекдотические возражения против использования метрических единиц в плотницких работах и ​​строительстве, основанные на том, что легче запомнить целое число дюймов плюс дробь, чем измерение в миллиметрах ^[8] или этом фут- дюймовые измерения более подходят, когда расстояния часто делятся на половины, трети и четверти, часто параллельно. В метрической системе также отсутствует параллель стопе. ^[9]

Длина [ править ]

Для измерения длины в обычной системе США используются дюймы , футы , ярды и мили , которые являются единственными четырьмя стандартными измерениями длины в повседневном использовании. С 1 июля 1959 года они были определены из расчета 1 ярд = 0,9144 метра, за исключением некоторых применений в геодезии. ^[3] США, Великобритания и другие страны Содружества согласовали это определение в соответствии с Международным соглашением о ярдах и фунтах от 1958 года. На момент заключения соглашения основной геодезической системой координат в Северной Америке был североамериканский датум 1927 года (NAD27 ), который был построентриангуляция, основанная на определении стопы в Приказе Менденхолла 1893 г., то есть 1 фут =1200/3937 m: это определение было сохранено для данных, полученных из NAD27, но переименовано в американский исследовательский фут, чтобы отличать его от международного. ^[3] Для большинства приложений разница между двумя определениями несущественна - один международный фут составляет точно 0,999998 геодезического фута в США, при разнице около1/8 дюйм (3 мм) на милю - но это влияет на определение систем координат штата (SPCS), которые могут простираться на сотни миль. ^[11]

NAD27 был заменен в 1980-х годах североамериканским датумом 1983 года (NAD83), который измеряется в метрах. SPCS также были обновлены, но Национальная геодезическая служба оставила решение о том, какое (если таковое имеется) определение ступни использовать, на усмотрение отдельных штатов. Все SPCS определены в метрах, но в семи штатах также есть SPCS, определенные в геодезических футах США, а в восьмом штате - в международных футах: остальные 42 штата используют исключительно метрические SPCS. ^[11]

Законодательство штата также определяет коэффициент пересчета, который будет использоваться для повседневной съемки земли и операций с недвижимостью, хотя разница (2  ppm ) не имеет практического значения, учитывая точность обычных геодезических измерений на небольших расстояниях (обычно намного меньше мили). Двадцать четыре штата законодательно установили, что геодезические меры должны основываться на геодезической основе США, восемь законодательно закрепили, что они должны проводиться на основе международной базы, и восемнадцать не указали коэффициент преобразования из метрических единиц. ^[11]

Площадь [ править ]

Наиболее широко используемой единицей площади, название которой не имеет отношения к какой-либо единице длины, является акр . Национальный институт стандартов и технологий утверждает, что обычные единицы площади определяются как квадратный фут съемки, а не квадратный международный фут. ^[10] Коэффициенты пересчета основаны на данных Astin (27 июля 1968 г.) ^[12] и Национального института стандартов и технологий (2008 г.). ^[13]

Объем [ править ]

Кубический дюйм , кубический фут и кубический ярд обычно используются для измерения объема. Кроме того, есть одна группа единиц для измерения объемов жидкостей и одна для измерения объемов сухого материала .

За исключением кубических дюймов, кубических футов и кубических ярдов, эти единицы измерения отличаются от единиц в британской системе мер, хотя названия единиц аналогичны. Кроме того, в то время как в США есть отдельные системы для измерения объемов жидкостей и сухого материала, в британской системе есть один набор единиц для обоих.

Объем жидкости [ править ]

Один из американских унций жидкости 1 / 16 пинты США, 1 / 32 из кварты США, и 1 / 128 галлона США. Чайная ложка, столовая ложка и чашка определены в жидких унциях как 1 ⁄ 6 , 1 ⁄ 2 и 8 жидких унций. Унций жидкости получил свое название первоначально от того , объема одной унции эвердьюпойса воды, но в США он определяется как 1 / 128 от галлон США. Следовательно, жидкая унция воды весит около 1,041 унции аверирдупуа.

Выражение «пинта - фунт во всем мире» относится к 16 жидким унциям воды в США, которые весят примерно (примерно на 4% больше) одного фунта аверирдупуа. Императорская пинта воды весит фунт с четвертью (20 унций).

Существуют различные стандарты для барреля для некоторых конкретных товаров, включая 31 галлон для пива, 40 галлонов для виски или керосина и 42 галлона для нефти. Общий стандарт для жидкостей составляет 31,5 галлона или половину бочки. Обычный 55-галлонный барабан для хранения и транспортировки различных продуктов и отходов иногда путают с бочкой, хотя это не стандартная мера.

In the U.S., single servings of beverages are usually measured in fluid ounces. Milk is usually sold in half-pints (8 fluid ounces), pints, quarts, half gallons, and gallons. Water volume for sinks, bathtubs, ponds, swimming pools, etc., is usually stated in gallons or cubic feet. Quantities of gases are usually given in cubic feet (at one atmosphere).

Minims, drams, gill, and pottle are rarely used currently. The gill is often referred to as a "half-cup". The pottle is often referred to as a "half-gallon".

Dry volume[edit]

Dry volume is measured on a separate system, although many of the names remain the same. Small fruits and vegetables are often sold in dry pints and dry quarts. The US dry gallon is less commonly used, and was not included in the handbook that many states recognize as the authority on measurement law.^[15][16] However pecks, or bushels are sometimes used—particularly for grapes, apples and similar fruits in agricultural regions.

Mass and weight[edit]

There have historically been five different English systems of mass: tower, apothecaries', troy, avoirdupois, and metric. Of these, the avoirdupois weight is the most common system used in the U.S., although Troy weight is still used to weigh precious metals. Apothecaries weight—once used by pharmacies—has been largely replaced by metric measurements. Tower weight fell out of use in England (due to legal prohibition in 1527) centuries ago, and was never used in the U.S. The imperial system, which is still used for some measures in the United Kingdom and other countries, is based on avoirdupois, with variations from U.S. customary units larger than a pound.

The pound avoirdupois, which forms the basis of the U.S. customary system of mass, is defined as exactly 453.59237 grams by agreement between the U.S., the United Kingdom, and other English-speaking countries in 1959. Other units of mass are defined in terms of it.

The avoirdupois pound is legally defined as a measure of mass,^[17] but the name pound is also applied to measures of force. For instance, in many contexts, the pound avoirdupois is used as a unit of mass, but in some contexts, the term "pound" is used to refer to "pound-force". The slug is another unit of mass derived from pound-force.

Troy weight, avoirdupois weight, and apothecaries' weight are all built from the same basic unit, the grain, which is the same in all three systems. However, while each system has some overlap in the names of their units of measure (all have ounces and pounds), the relationship between the grain and these other units within each system varies. For example, in apothecary and troy weight, the pound and ounce are the same, but are different from the pound and ounce in avoirdupois in terms of their relationships to grains and to each other. The systems also have different units between the grain and ounce (apothecaries' has scruple and dram, troy has pennyweight, and avoirdupois has just dram, sometimes spelled drachm). The dram in avoirdupois weighs just under half of the dram in apothecaries'. The fluid dram unit of volume is based on the weight of 1 dram of water in the apothecaries' system.

To alleviate confusion, it is typical when publishing non-avoirdupois weights to mention the name of the system along with the unit. Precious metals, for example, are often weighed in "troy ounces", because just "ounce" would be more likely to be assumed to mean an avoirdupois ounce.

For the pound and smaller units, the U.S. customary system and the British imperial system are identical. However, they differ when dealing with units larger than the pound. The definition of the pound avoirdupois in the imperial system is identical to that in the U.S. customary system.

In the U.S., only the ounce, pound and short ton – known in the country simply as the ton – are commonly used, though the hundredweight is still used in agriculture and shipping. The grain is used to describe the mass of propellant and projectiles in small arms ammunition. It was also used to measure medicine and other very small masses.

Grain measures[edit]

In agricultural practice, a bushel is a fixed volume of 2,150.42 cubic inches (35.2391 litres). The mass of grain will therefore vary according to density. Some nominal weight examples are;^[18][19]

• 1 bushel (corn) = 56 lb = 25.4012 kg
• 1 bushel (wheat) = 60 lb = 27.2155 kg
• 1 bushel (barley) = 48 lb = 21.7724 kg

Cooking measures[edit]

The most common practical cooking measures for both liquid and dry ingredients in the U.S. are the teaspoon, tablespoon, and cup, along with halves, thirds, quarters, and eighths of these. Pounds, ounces, fluid ounces, and common sizes are also used, such as can (presumed size varies depending on product), jar, square (e.g., 1 oz of chocolate), stick (e.g., 4 oz butter), or fruit/vegetable (e.g., a half lemon, two medium onions).^{[citation needed]}

Temperature[edit]

Degrees Fahrenheit are used in the U.S. to measure temperatures in most non-scientific contexts. The Rankine scale of absolute temperature also saw some use in thermodynamics. Scientists worldwide use the kelvin and degree Celsius. Several U.S. technical standards are expressed in Fahrenheit temperatures, and American medical practitioners often use degrees Fahrenheit for body temperature.

The relationship between the different temperature scales is linear but the scales have different zero points, so conversion is not simply multiplication by a factor. Pure water freezes at 32 °F = 0 °C and boils at 212 °F = 100 °C at 1 atm. The conversion formula is:

${\displaystyle [^{\circ }{\text{F}}]={\tfrac {9}{5}}[^{\circ }{\text{C}}]+32}$

or inversely as

${\displaystyle [^{\circ }{\text{C}}]={\tfrac {5}{9}}{\bigl (}[^{\circ }{\text{F}}]-32{\bigr )}.}$

Other units[edit]

Length

• 1 hand = 4 in = 10.16 cm
• 1 U (rack unit) = 1.75 in = 44.45 mm

Volume

• 1 board-foot = 1 ft × 1 ft × 1 in = 2.360 dm3

Mass

• 1 slug = 1 lbf⋅s²/ft ≈ 14.59390 kg

Force

• 1 kip = 1000 lbf ≈ 4.4482216 kN

Energy

• 1 calorie (cal) = 4.184 J
• 1 food calorie (kilocalorie, large calorie) (kcal, Cal) = 4.184 kJ
• 1 foot-pound ≈ 1.356 J
• 1 British thermal unit (Btu) ≈ 1.055 kJ

Power

• 1 horsepower ≈ 745.7 W
• 1 ton of refrigeration (12,000 Btu/h) = 3.517 kW

Pressure

• 1 pound per square inch (psi) ≈ 6895 Pa

Torque

• 1 pound-foot ≈ 1.356 N m

Insulation

• 1 R-value (ft²⋅°F⋅h/Btu) ≈ 0.1761 R_SI (K⋅m²/W)

Various combination units are in common use; these are straightforwardly defined based on the above basic units.

Sizing systems are used for various items in commerce, several of which are U.S.-specific:

• US standard clothing size
• American wire gauge is used for most metal wire.
• Scoop (utensil) sizes, numbered by scoops per quart
• Thickness of leather is measured in ounces, 1 oz equals 1/64 inch (0.4 mm).^[21]
• Bolts and screws follow the Unified Thread Standard rather than the ISO metric screw thread standard.
• Knitting needles in the United States are measured according to a non-linear unitless numerical system.
• Aluminum foil is measured in mils (1⁄1000 inch, or 0.0254 mm) in the United States.
• Cross-sectional area of electrical wire is measured in circular mils in the U.S. and Canada, one circular mil (cmil) being equal to 5.067×10⁻⁴ mm² (or 7.854×10⁻⁷ in²). Since this is so small, actual wire is commonly measured in thousands of a cmil, called either kcmil or MCM.
• The mil or thou is also sometimes used to mean thousandth of an inch.
• Sheet metal in the U.S. is commonly measured in gauge (not to be confused with the American wire gauge), which is derived from weight and thus differs by material.
• Nominal Pipe Size is used for the outside diameter of pipes. Below NPS14, the NPS number is not consistent with the pipe diameter in inches.
• Copper tubing, however, is measured in nominal size, 1⁄8 inch less than the outside diameter.
• The Schedule system is used for standard pipe thicknesses.
• Alcohol content is frequently given in proof, 2 x alcohol by volume
• The cord is used for volume of firewood.
• The square is used to mean 100 square feet in construction.
• Heat flux in the U.S. is measured in Langleys.

Other names for U.S. customary units[edit]

The United States Code refers to these units as "traditional systems of weights and measures".^[22]

Other common ways of referring to the system in the U.S. are: customary, standard, or, erroneously, English, or imperial (which refers to the post-1824 reform measures used throughout the British Empire & Commonwealth countries). Another term is the foot–pound–second (FPS) system, as opposed to centimeter–gram–second (CGS) and meter–kilogram–second (MKS) systems.

Tools and fasteners with sizes measured in inches are sometimes called "SAE bolts" or "SAE wrenches" to differentiate them from their metric counterparts. The Society of Automotive Engineers (SAE) originally developed fasteners standards using U.S. units for the U.S. auto industry; the organization now uses metric units.^[23]

U.S. customary units are referred to humorously as "Fred Flintstone Units", or "WOMBAT" units.^[24][25]

See also[edit]

• Board foot
• Conversion of units
• History of measurement and units of measurement
• Plan for Establishing Uniformity in the Coinage, Weights, and Measures of the United States (1790)
• Mars Climate Orbiter - it failed due to a measurement-units-related software bug
• Standard cubic foot

References[edit]

External links[edit]

• Rowlett's Dictionary of Units of Measurement (archived)