АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыМатериалы БРЭСпецпроектыСтать автором
Настроить видСменить язык
О РУВИКИ
Ответ на вопрос

Единицы измерения массы

Pause
ИИ-обзор статьи
Единицы массы — физические величины, используемые для измерения массы в различных системах мер, включая современные международные стандарты, а также исторические и национальные системы.
Зерно и монеты как меры массы
Исторически меры массы определялись через массу зерна различных растений, например пшеницы или ячменя. Также использовались монеты с нормированной массой, что породило выражение о цене «дороже золота».
Грамм и килограмм
Грамм первоначально задавался как масса кубического сантиметра воды; в СИ он равен 1/1000 килограмма. С 2019 года килограмм определяется через постоянную Планка вместо международного прототипа.
Внесистемные единицы в России
В РФ допущены тонна (1000 кг), центнер (100 кг) и карат (0,2 г). Центнер рекомендован к изъятию, карат — для драгоценных камней и жемчуга.
Соотношения научных единиц массы
Атомная единица массы (дальтон) — 1,66e-27 кг; солнечная масса — 1,99e30 кг; электронвольт — 1,78e-36 кг. Масса электрона — 9,11e-31 кг, протона — 1,67e-27 кг, планковская масса — 2,18e-8 кг.
Единицы американской системы мер
Стоун равен 14 фунтам (6,35 кг), фунт — 453,59 г, унция — 1/16 фунта (28,35 г), драхма — 1/16 унции, гран — 1/7000 фунта (64,8 мг). Короткая тонна — 2000 фунтов (0,907 т).
Русские меры массы
Берковец равен 164 килограммам; пуд — 1/10 берковца, или 40 фунтам (16,38 килограмма); фунт — 409,5 грамма; лот — 1/32 фунта; золотник — 1/96 фунта (4,27 грамма); доля — 1/96 золотника, или 44,4 миллиграмма.

Единицы массы

Исторически многие меры массы были кратны эталону — массе зерна (семени) различных растений: пшеницы, ячменя (см. гран), некоторых бобовых, риса, проса, горчицы, некоторых кактусов (в Америке)[1].

Популярной мерой массы выступали монеты, которые имели нормированную массу и обычно были «под рукой». Отсюда и критерий цены «дороже золота/серебра».

Метрическая система

Первоначально единицей измерения массы в метрической системе единиц был грамм, определявшийся как масса 1 см³ дистиллированной воды при температуре 4 °C и давлении, равном 1 атмосфере.

В настоящее время в Международной системе единиц (СИ) в качестве единицы массы принят килограмм, входящий в число семи основных единиц СИ, а грамм представляет собой его дольную единицу, равную 1/1000 килограмма. По определению, действовавшему до 2019 года, «килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма»[2]. В свою очередь, международный прототип килограмма представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм, изготовленный из платиноиридиевого сплава (90 % платины, 10 % иридия) и хранящийся в Международном бюро мер и весов, штаб-квартира которого находится в городе Севр, расположенном в юго-западных предместьях Парижа. XXVI Генеральная конференция по мерам и весам 13—16 ноября 2018 года одобрила[3] новое определение килограмма, основанное на фиксации числового значения постоянной Планка; предусматривалось, что это решение вступает в силу 20 мая 2019 года. При этом с практической точки зрения величина килограмма не изменяется, но существующий «прототип» (эталон) более не будет определять килограмм, став очень точной гирькой с потенциально измеримой погрешностью.

Кроме того, килограмм является единицей массы и относится к числу основных единиц в системах МКС, МКСА, МКСК, МКСГ, МКСЛ, МКГСС[4].

В настоящее время в РФ допускается использование наряду с единицами СИ следующих единиц массы:

При этом тонна в России допущена к использованию наряду с единицами СИ без ограничения срока и области применения, центнер согласно рекомендациям Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ) относится к внесистемным единицам, которые подлежат изъятию из обращения в как можно более сжатые сроки там, где они сейчас используются, и не должны вводиться, если они не используются. Карат в РФ допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «для драгоценных камней и жемчуга», а МОЗМ относит его к единицам измерения, которые могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются.

Единицы массы в науке

  • Атомная единица массы (а. е. м., дальтон) = 1,660 538 921(73)⋅10−27 кг = 1,660 538 921(73)⋅10−24 г[5] (в химии высокомолекулярных соединений и биохимии применяются также кратные единицы килодальтон, мегадальтон).
  • Солнечная масса M☉ = 1,98847(7)⋅1030 кг[6][7].
  • Электронвольт, 1 эВ = 1,782 661 845(39)⋅10−36 кг[8][9]; применяются также кратные (килоэлектронвольт, кэВ; мегаэлектронвольт, МэВ, гигаэлектронвольт, ГэВ; тераэлектронвольт, ТэВ) и дольные (миллиэлектронвольт, мэВ) единицы.
  • Масса электрона me = 9,109 382 91(40)⋅10−31 кг[10].
  • Масса протона mp = 1,672 621 777(74)⋅10−27 кг[11].
  • Планковская единица массы MPl = 2,176 51(13)⋅10−8 кг[12].

Американская система

(см. также Английская система мер)

  • Стоун — 14 фунтов, или 6,35029318 кг
  • фунт — 453,59237 г (точное и официальное значение)
  • Унция — 1/16 фунта, или 1/224 стоуна, или 28,349523125 г
  • Драхма (единица измерения массы, США) — 1/16 унции, или 1/256 фунта, или 1/3584 стоуна, или 1,7718451953125 г
  • Гран — 1/98000 стоуна, или 1/7000 фунта, или 1/437,5 унции, или 1/27,34375 драхмы, или 64,79891 мг
  • Короткая тонна = 20 коротких хандредвейтов = 2000 фунтов = 0,90718474 т
  • Короткий хандредвейт = 100 фунтов = 45,359237 кг

Британская аптечная система

(см. также Английская система мер)

  • Тройский фунт (единица измерения), или аптечный фунт = 373,2417216 грамма
  • Тройская унция = 1/12 тройского фунта, или 31,1034768 грамма
  • Драхма (единица измерения массы, Великобритания) = 1/8 тройской унции, или 1/96 тройского фунта, или 3,8879346 грамма
  • Скрупул = 1/3 драхмы, или 1/288 тройского фунта, или 1,2959782 грамма
  • Гран = 1/20 скрупула, или 0,06479891 г

Русская система мер

  • Берковец = 164 килограмма
  • Пуд = 1/10 берковца = 40 фунтам = 1280 лотам = 3840 золотникам = 368 640 долям = 16,3804815 килограмма
  • Фунт = 409,5120375 грамма
  • Лот = 1/32 фунта = 3 золотникам = 288 долям = 12,797 251 191 395 300 грамма
  • Золотник = 1/96 фунта = 4,26575417 грамма
  • Доля = 1/96 золотника = 44,435 миллиграмма

Европейские меры массы

(см. также Английская система мер)

  • Аса — Германия, Голландия = 0,048063 г
  • Английская тонна (или длинная) = 1,016 т
  • Марка — единица массы серебра или золота в средневековой Западной Европе, приблизительно равная 8 тройским унциям (249 г). Позднее марка стала использоваться как денежная единица в Англии, Шотландии, Германии и скандинавских странах.
  • Тод — Англия = 12 торговых фунтов = 5,44310844 кг
  • Феркин — Англия = 56 фунтов = 25,40117272 кг или = 64 фунтов = 29,02991168 кг
  • Хандредвейт — Англия = 112 торговых фунтов = 50,80234544 кг
  • Хогсхед — Англия = 1000 фунтов = 453,6 кг

Античные единицы массы

Египетские единицы массы

  • Бакила (боб) — египетская мера массы. 1 бакила = 4 шамунам = 12 киратам. Исходя из того, что египетский кират равен 0,195 грамма, одна бакила равна 2,34 грамма.
  • Шамуна — египетская мера массы. 1 шамуна = 1/4 бакилы = 3 египетским киратам. Исходя из того, что египетский кират равен 0,195 грамма, одна шамуна равна 0,585 грамма. Существовала также шамуна большей массы, равная 1,5 гарамам (около 1,7 грамма).

В странах Юго-Восточной Азии

Древнееврейские единицы массы

  • Манэ = 2,28 кг[13]

Арабские единицы массы

Примечания

  1. ↑ Ирина Винокурова. Хлебная метрология // Техника — молодёжи. — 2011. — № 7 (июль). — С. 48.
  2. ↑ ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. Дата обращения: 21 июня 2015. Архивировано из оригинала 10 ноября 2012 года.
  3. ↑ Historic Vote Ties Kilogram and Other Units to Natural Constants (англ.). NIST (16 ноября 2018). Дата обращения: 3 февраля 2022. Архивировано 29 мая 2019 года.
  4. ↑ Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 61. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
  5. ↑ 2010 CODATA recommended value for atomic unit of mass Архивная копия от 7 августа 2019 на Wayback Machine.
  6. ↑ 2014 Astronomical Constants http://asa.usno.navy.mil/static/files/2014/Astronomical_Constants_2014.pdf Архивная копия от 10 ноября 2013 на Wayback Machine
  7. ↑ NIST CODATA http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg Архивная копия от 23 сентября 2020 на Wayback Machine
  8. ↑ CODATA Value: electron volt-kilogram relationship. physics.nist.gov. Дата обращения: 3 февраля 2022. Архивировано 15 июня 2021 года.
  9. ↑ Электронвольт // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 545. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.
  10. ↑ 2010 CODATA recommended value for electron mass Архивная копия от 13 сентября 2015 на Wayback Machine.
  11. ↑ 2010 CODATA recommended value for proton mass Архивная копия от 30 ноября 2015 на Wayback Machine.
  12. ↑ 2010 CODATA recommended value for Planck mass Архивная копия от 13 сентября 2015 на Wayback Machine.
  13. ↑ «ТЕГИЛАТ ГАШЕМ» — ISBN 965-310-008-4

Литература

  • Хинц, Вальтер. Мусульманские меры и веса с переводом в метрическую систему  : По исправленному и дополненному автором нем. изданию 1955 года / Пер. с нем. Ю. Э. Брегеля. — М., 1970.

Ссылки

Категории

Pause