Metar

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Metar
Sistem SI osnovna jedinica
Jedinica dužina
Simbol m 
Jedinična pretvaranja
1 m u ... ... je jednak sa ...
   SI jedinice    1000 mm
0,001 km
   imperijalne/SAD jedinice    1,0936 yd
 3,2808 ft
 39,370 in
   nautičke jedinice    0,00053996 nmi

Metar (simbol: m[1]) je SI osnovna jedinica za daljinu (ili dužinu u govoru fizičkih nauka). Definiše se kao dužina putanje koju u apsolutnom vakuumu pređe svetlost za vreme od tačno 1/(299 792 458) sekundi.[2] Ova definicija ne menja veličinu jedinice (pogledati istoriju ispod), ali je uvedena da bi pratio skorašnji razvoj tehnika za merenje, gde se dužina i vreme mogu reprodukovati sa veoma velikom tačnošću – u slučaju vremena, do tačnosti od 1013.

Metar je originalno bio definisan 1793. godine kao jedan deseto-milioniti deo rastojanja između ekvatora i Severnog pola. Godine 1799, to je redifinisano u smislu prototipa metarskog etalona (stvarni etalon je promenjen 1889. godine). Godine 1960, metar je bio redefinisan u smislu određenog broja talasnih dužina odabranih emisionih linija kroptona-86. Godine 1983, je prihvaćena sadašnja definicija.

Jedan metar je jednak približno 39,37 inča (3,28 stopa). Imperijalni inč je definisan kao 0,0254 metra (2,54 centimetra ili 25,4 milimetra). Jedan metar je oko 3 38 inča duži od jarda, i.e. oko 39 38 inča.

Konverzije[uredi]

1 metar je ekvivalentan sa:

  • tačno 1/0,9144 jarda (približno 1,0936 jard)
  • tačno 1/0,3048 stopa (približno 3,2808 stope)
  • tačno 10000/254 inča (približno 39,370 inča)

Istorija[uredi]

Sama reč dolazi iz grčkog metron (μετρον [metron]), što znači „mera“, preko francuskog mètre. Prva zabeležena upotreba u engleskom jeziku je iz 1797. godine.

U 18. veku, bila su dva favorizovana prilaza definiciji standardne jedinice za dužinu. Neki su predlagali definisanje metra kao dužine klatno sa polu-periodom od jedne sekunde. Ostali su predlagali definisanje metra kao jedan desetmilioniti deo dužine zemljinog meridijana po kvadrantu (jedna četvrtina obima zemlje). 1791. godine, Francuska akademija nauka je odabrala meridijansku definiciju, koristeći pariski meridijan, umesto definicije sa klatnom zbog male varijacije sile gravitacije nad površinom zemlje, koja utiče na period klatna.

Međunarodni prototip metra je standardni etalon napravljena od platine-iridijuma. Ovo je bilo standardno do 1960, kada je novi SI sistem počeo da koristi spektar kriptona kao osnovu. 1983. godine sadašnji metar je bio definisan po vezi između brzine svetlosti u vakuumu.

Avgusta 1793. godine, republikanska vlada u Francuskoj je odlučila da standardna jedinica dužine bude 10-7 zemljinog kvadranta koji prolazi kroz Pariz i da se jedinica nazove metar. Pet godina kasnije merenje je završeno i napravljena su tri standarda od platine i više kopija od gvožđa. Dalje analize su pokazale da je dužina zemljinog kvadranta bila pogrešno izmerena, što je prouzrokovalo da prva prototip etalona bude za petinu milimetra kraća (zbog pogrešnog proračuna zaravnanja zemlje), pa je umesto menjanja dužine metra kako bi se održao 10-7 odnos, metar je redefinisan kao rastojanje između dve označene tačke na etalonu. Tako da je obim Zemlje kroz polove samo približno 40 miliona metara.

1870ih godina, u doba moderne preciznosti, serija međunarodnih konferencija je održana kako bi se smislili novi metrički standardi. Konvencija o metru (Ugovor o metru) iz 1875. godine je obavezala stvaranje stalnog Međunarodnog biroa za težine i mere u Sevru u Francuskoj. Ova nova organizacija bi čuvala nove prototipove metra i kilograma kada budu napravljeni i ona bi održavala poređenja između njih i nacionalnih standarda za metar i kilogram. Ova organizacija je napravila novi prototipni etalon 1889. godine uspostavljajući tako Međunarodni prototip metra kao razdaljinu između dve linije na standardnom etalonu od legure sačinjene od 90% platine i 10% iridijuma 1893. godine, standardni metar je prvi put izmeren interferometrom od strane Alberta Abrahama Mikelsona, pronalazača te sprave i zagovornika korišćenja nekih određenih talasnih dužina svetlosti kao standardna rastojanja. Do 1925, interferometriju je regularno koristio Međunarodni biro za težine i mere. Međutim, međunarodni prototip metra je ostao standard sve do 1960. Prvobitni međunarodni prototip metra se i dalje čuva u Birou pod uslovima određenim 1889. godine.

Jedanaesta Generalna konferencija težina i mera 1960. godine je definisala metar u novom SI sistemu kao 1 650 763.73 talasnih dužina narandžasto-crvene emisione linije u spektru kripton-86 atoma u vakuumu.

Kako bi se još više smanjila nesigurnost, sedamnaesta Generalna konferencija težina i mera 1983. je zamenila definiciju metra sa sadašnjom, i tako popravila dužinu metra u vezi sa vremenom i brzinom svetlosti:

Metar je dužina putanje koju u vakuumu pređe svetlost za vreme od 1/(299 792 458) sekundi.

Napomena: ova definicija tačno fiksira brzinu svetlosti u vakuumu na 299 792 458 metara u sekundi. Definicije bazirane na fizičkim osobinama svetlosti su preciznije jer se za osobine svetla smatra da su univerzalno konstantne.

Hronologija[uredi]

Prikaz izbliza nacionalnog prototipa metra, etalon br. 27, koju je 1889. godine izradio Međunarodni biro za tegove i mere (BIPM) i dao Sjedinjenim Državama, koji je služio kao standard za definisanje svih jedinica dužine u SAD od 1893. do 1960.

Načini definisanja metra su se vremenom menjali:

  • 8. maj 1790 – Francuska nacionalna skupština donosi odluku da dužina novog metra treba da bude jednaka dužini klatna sa poluperiodom od jedne sekunde.
  • 30. mart 1791 – Francuska nacionalna skupština prihvata predlog Francuske akademije nauka da nova definicija metra bude jednaka jednom deseto milionitom delu (1/10.000.000) dužine kvadranta duž Zemljinog meridijana kroz Pariz, što je rastojanje od ekvatora do severnog pola duž tog kvadranta.
  • 1795 – Privremeni metarni etalon je konstruisana od mesinga. Bazirana na Beselovom elipsoidu i legalno jednaka sa 443,44 linija na toise du Pérou (standardu francuske jedinice dužine iz 1747).
  • 10. decembar 1799 – Francuska nacionalna skupština specificira metarski etalon od platine, napravljenu 23. juna 1799 i deponovanu u Nacionalnom arhivu, kao finalni standard. Legalno jednaka sa 443,296 linija na toise du Pérou.
  • 28. septembar 1889 – Prva Generalna konferencija za tegove i mere (CGPM) definiše metar kao rastojanje između dve linije standardnog etalona od legure platine i 10% iridijuma, mereno na tački smrzavanja leda.
  • 6. oktobar 1927 – Sedmi CGPM je redefinisao metar kao rastojanje, na 0 °C (273 K), između osa dve centralne linije označene na prototipnom etalonu od platine-iridijuma, pri standardnom atmosferskom pritisku i dok je podržana sa dva cilindra od bar 10 mm (1 cm) prečnika, simetrično postavljena u istoj horizontalnoj ravni na rastojanju od 571 mm (57.1 cm) jedan od drugog.
  • 14. oktobar 1960 – Jedanaesti CGPM definiše metar kao 1,650,763,73 talasne dužine u vakuumu radijacije korespondirajućeg prelaza između 2p10 i 5d5 kvantnog nivoa atoma kriptona-86.[3]
  • 21. oktobar 1983 – Sedamnaesti CGPM definiše metar kao dužinu puta koji prevaljuje svetlost u vakuumu tokom vremenskog intervala od 1/299 792 458 sekundi.[4]
  • 2002 – Međunarodni komitet za tegove i mere (CIPM) smatra da je metar jedinica pravilne dužine i preporučuje da se definicija ograniči na „dužine ℓ koje su dovoljno kratke tako da su efekti predviđeni opštom relativnošću zanemarljivi u odnosu na neizvesnost realizacije”.[5]
Definicije metra od 1795[6]
Osnova definicije Datum Absolutna
nepouzdanost
Relativna
nepouzdanost
1/10 000 000 deo kvadranta duž meridijana, merenje po Delambru i Mešenu (443,296 linija) 1795 500–100 μm 10−4
Prvi prototip franc. Mètre des Archives standard od platine 1799 50–10 μm 10−5
Etalon od platine-iridijuma na tački tošljenjlj leda (1. CGPM) 1889 0,2–0,1 μm (200–100 nm) 10−7
Platinko-iridiumski etalon na tački topljenja leda i atmosferskom pritisku, podržan sa dva valjaka (7. CGPM) 1927 n.a. n.a.
Hiperfina atomska tranzicija; 1,650,763,73 talasna dužina svetlosti iz specificiranog prelaza u atomu kripton-86 (11. CGPM) 1960 4 nm 4×10−9[7]
Dužina puta koji pređe svetlost u vakuumu u 1/299 792 458 sekundi (17. CGPM) 1983 0,1 nm 10−10

SI prefiksi primenjeni na metar[uredi]

SI prefiksi se često koriste za označavanje decimalnih umnožaka i delova metra, kao što je prikazano u donjoj tabeli. Neki se često koriste, dok sa drugima to nije slučaj. Duga rastojanja se obično izražavaju u km, astronomske jedinice (149,6 Gm), svetlosne godine (10 Pm), ili parseci (31 Pm), pre nego u Mm, Gm, Tm, Pm, Em, Zm ili Ym; „30 cm”, „30 m”, i „300 m” se češće javljaju nego „3 dm”, „3 dam”, i „3 hm”, respektivno.

Termini mikron i (povremeno) milimikron se često koriste umesto mikrometra (μm) i nanometra (nm), ali ova praksa se zvanično ne preporučuje.[8]

Metar može da se koristi sa SI prefiksima.

Umnožak Ime Simbol Umnožak Ime Simbol
100 metar m      
101 dekametar dam 10–1 decimetar dm
102 hektometar hm 10–2 centimetar cm
103 kilometar km 10–3 milimetar mm
106 megametar Mm 10–6 mikrometar µm
109 gigametar Gm 10–9 nanometar nm
1012 terametar Tm 10–12 pikometar pm
1015 petametar Pm 10–15 femtometar fm
1018 eksametar Em 10–18 atometar am
1021 zetametar Zm 10–21 zeptometar zm
1024 jotametar Ym 10–24 joktometar ym

Ekvivalenti u drugim jedinicama[uredi]

Metrička jedinica
izražena u ne-SI jedinicama
Ne-SI jedinica
izražena u metričkim jedinicama
1 metar 1,0936 jard 1 jard 0,9144 metar
1 metar 39,370 inč 1 inč 0,0254 metar
1 centimetar 0,393,70 inč 1 inč 2,54 centimetar
1 milimetar 0,039,370 inč 1 inč 25,4 milimetar
1 metar 1 × 1010 angstrem 1 ångstrem 1 × 10−10 metar
1 nanometar 10 angstrem 1 angstrem 100 pikometara

Unutar ove tabele, „inč” i „jard” se odnose na „međunarodni inč” i „međunarodni jard”[9] respektivno, mada aproksimativne konverzije u levoj koloni važe za međunarodne i geodetske jedinice.

"≈" znači „je aproksimativno jednak sa”;
"≡" znači „jednak po definiciji” ili „je tačno jednak”.

Jedan metar je tačno ekvivalentan sa 10 000/254 inča i sa 10 000/9 144 jarda.

Postoji jednostavno mnemoničko pomagalo za konverziju, u vidu trojki:

1 metar je skoro ekvivalentan sa 3 stope 3 38 inča.[10] Time se precenjuje za 0,125 mm. Međutim, umesto memorisanja takvih formula za konverziju preporučuje se vizuelizacija metričkih jedinica.

Antički egipatski kubit je imao oko 0,5 m (preživeli etaloni su 523–529 mm dugi). Škotske i Engleske definicije lakat (dva kubita) su bile 941 mm (0,941 m) i 1143 mm (1,143 m) respektivno. Antički pariški tuaz (franc. toise) je bio nešto kraći od 2 m i bio je standardizovan na tačno 2 m u sistemu uobičajenih mera, tako da je 1 m bio tačno 12 tuaza. Ruska vrsta je bila 1,0668 km. Švedska milja je imala 10,688 km, ali je promenjena na 10 km kad je Švedska prešla na metričke jedinice.

Vidi još[uredi]

Reference[uredi]

Literatura[uredi]

Spoljašnje veze[uredi]