Пуды, мили, галлоны...
Перевод в метрическую систему неметрических единиц измерения (американских, британских, старорусских)
В мире исторически сложились и широко используются несколько систем единиц измерений. В большинстве стран линейные размеры измеряют в метрах и производных от них единицах (километрах, сантиметрах, миллиметрах и пр.). Однако в Англии и США до сих пор широко используются дюймы, футы и мили, к тому же сухопутная и морская мили имеют различную длину. Вес можно мерить в граммах и килограммах, а можно в унциях и фунтах, объём — в кубических метрах и сантиметрах, а можно в пинтах, галлонах и баррелях и так далее, причём многие американские меры объёма и веса заметно «худее» одноимённых британских. Для любых расчётов принципиально важно, в каких именно единицах указаны исходные данные. На данном сайте я старался все данные нормировать к единицам стандартной для России Международной системы единиц СИ (часто называемой также «метрической системой», метр – килограмм – секунда – ампер – кельвин – моль – кандела). Однако в статьях и книгах до сих пор иногда встречаются данные, указанные в широко используемой до 1960-х годов Симметричной Гауссовой системе единиц СГС (сантиметр – грамм – секунда; для механических величин эти данные переводятся в единицы СИ через простые коэффициенты, в электричестве и магнетизме различия подходов между СИ и СГС (СГСЭ, СГСМ) более принципиальные; по мнению некоторых это даёт «более естественную» форму записи, и потому в некоторых областях СГС используется и поныне). Английские и американские данные часто указываются в национальных единицах (дюймах, футах, фунтах и пр.).
Ниже приводится таблица с указанием наиболее часто встречающихся единиц измерения различных физических величин. Для производных единиц измерения, имеющих собственные названия, указана их размерность для выражения через основные единицы СИ. Приведены коэффициенты, позволяющие перевести американские, британские и старые русские меры в метрические единицы измерения. Если после значения в скобках указано слово (точно), это означает, что приведённое значение не округлено, а в точности такое, как указано.
В конце страницы кратко изложены стандартные правила записи и обозначения единиц измерения.
Основные единицы (расстояние, масса, время, температура, сила тока, сила света).
Дополнительные единицы (углы плоские и телесные).
Производные единицы пространства и времени (площадь, объём, частота, скорость).
Производные единицы механических величин (плотность, сила, давление, энергия, мощность).
Производные единицы тепловых величин (теплоёмкость, теплопроводность).
Производные единицы электрических и магнитных величин (заряд, напряжение, ёмкость, сопротивление, магнитный поток, магнитная индукция, напряжённость магнитного поля, индуктивность).
Производные единицы фотометрических величин (световой поток, освещённость, светимость, яркость).
Радиологические единицы (экспозиционная, поглощённая, эффективная и эквивалентная дозы).
Стандартная запись единиц измерения
Правила обозначения единиц измерения
Децимальные префиксы
| Название и обозначение |
Производные единицы |
Внесистемные и национальные единицы |
| Основные (базовые) единицы СИ |
Расстояние (размер, перемещение) — метр (м, m)
|
фемтометр (фм) = 10–15 м
пикометр (пм) = 10–12 м
ангстрем (А) = 10–10 м
нанометр (нм) = 10–9 м
микрометр (мкм) = 10–6 м
миллиметр (мм) = 0.001 м
сантиметр (см) = 0.01 м
дециметр (дм) = 0.1 м
километр (км) = 1000 м
|
астрономическая единица (а.е., a.u.) = 1.4959787066·1011м
световой год (св.г., ly) = 9.46073047258082·1015м
парсек (пк, pc) = 3.2616 св.лет = 3.08568·1016м
пункт (point, pt.) = 0.353 мм = 3.53·10–4 м
линия (line, l.) = 6 пунктов = 2.12 мм = 0.00212 м
дюйм (inch, in., " ) = 12 линий = 25.4 мм = 0.0254 м
фут (foot, ft., ' ) = 12 дюймов = 30.48 cм = 0.3048 м
ярд (yard, yd.) = 3 фута = 91.44 cм = 0.9144 м
сухопутная миля (США) = 1609 м
морская сажень (fathom, f., fm.) = 1.83 м
кабельтов (cable's length) = 100 морских саженей = 183 м
кабельтов США = 120 морских саженей = 219 м
морская миля (nautical mile, n.m.) = 1852 м
вершок = 7/4 дюйма = 44.5 мм = 4.45·10–2 м
аршин = 16 вершков = 0.7112 м
сажень = 3 аршина = 2.1336 м
верста = 500 саженей = 1066.78 м
|
|
Масса — килограмм (кг, kg)
|
микрограмм (мкг) = 10–9 кг
миллиграмм (мг) = 10–6 кг
грамм (г) = 10–3 кг
центнер метрический (ц) = 100 кг
тонна метрическая (т, тн) = 1000 кг
|
электрон-вольт (эВ, энергетический эквивалент массы) = 1.78266·10–36 кг
дальтон, атомная единица массы (а.е.м) = 1.66053873·10–27 кг
гран (grain, gr.) = 64.8 мг = 6.48·10–5 кг
драхма (dram, dr.) = 1.77 г = 1.77·10–3 кг
унция (ounce, oz.) = 16 драхм = 28.35 г = 0.02835 кг
фунт (pound, lb.) = 16 унций = 0.45359 кг
стоун (stone, st.) = 14 фунтов = 6.35 кг
четверть (quarter, qr.) = 2 стоуна = 28 фунтов = 12.7 кг, в США 11.34 кг
центнер (hundredweight, cwt.) = 4 четверти = 50.8 кг, в США 45.36 кг
тонна (ton, tn.) = 20 центнеров = 1016 кг (long ton, tn.l.), в США 907.18 кг (short ton, tn.sh.)
доля = 44.4 мг = 4.44·10–5 кг
золотник = 96 долей = 4.266 г = 4.266·10–3 кг
лот = 3 золотника = 12.79 г = 0.01279 кг
русский фунт = 32 лота = 0.4095 кг
пуд = 40 фунтов = 16.38 кг
|
|
Время — секунда (с, s)
|
пикосекунда (пс) = 10–12 с
наносекунда (нс) = 10–9 с
микросекунда (мкс) = 10–6 с
миллисекунда (мс) = 10–3 с
минута (м, мин) = 60 с
час (ч) = 60 мин = 3600 с
|
сутки = 24 ч = 1440 мин = 86400 с
неделя = 7 суток = 168 ч = 10080 мин = 604800 с
месяц (ориентировочно) ~ 30 суток = 720 ч = 2.6·106c
год (не високосный) = 365 суток = 8760 ч = 3.15·107c
|
|
Температура (термодинамическая) — кельвин (К, K)
|
|
градус Цельсия (°С) = 1 К, начало шкалы Цельсия смещено на 273.15° (точно) от начала шкалы Кельвина
градус Фаренгейта (°F) = 5/9 К = 0.555...К, начало шкалы Фаренгейта смещено на 255.37 К от начала шкалы Кельвина
градус Реомюра (°R) = 4/5 К = 0.8 К, начало шкалы Реомюра совпадает с началом шкалы Цельсия (смещено на 273.15 К от начала шкалы Кельвина)
–273.15°С = –341.43°R = –459.67°F = 0 К
–17.78°С = –23.78°R = 0°F = 255.37 К
0°С = 0°R = +32°F = 273.15 К
+36.8°С = +46.0°R = +98.2°F = 310 К
+80°C = +100°R = +176°F = 353.15 К
+100°С = +125°R = +212°F = 373.15 К
|
|
Сила тока — ампер (А, A)
|
микроампер (мкА) = 10–6 А
миллиампер (мА) = 10–3 А
килоампер (кА) = 1000 А
|
|
Сила света — кандела (кд, cd)
Это антропоцентрическая категория.
|
микрокандела (мккд) = 10–6 кд
милликандела (мкд) = 10–3 кд
килокандела (ккд) = 1000 кд
|
|
| Дополнительные единицы СИ |
|
Плоский угол — радиан (рад, rad)
|
|
угловой градус (°) = π/180 рад (~0.01745)
угловая минута (') = 1/60° = π/10800 рад (~2.909·10–4)
угловая секунда (") = 1/60' = 1/3600° ~ 4.848·10–6 рад
град = π/200 рад (~0.01571)
полная окружность = 2π рад = 360° = 400 град
|
|
Телесный угол — стерадиан (ср, sr)
|
|
квадратный градус = (π/180)2cр (~3.046·10–4ср)
квадратная минута = 1/3600 кв.градуса = (π/10800)2cр (~8.462·10–8ср)
квадратная секунда = 1/3600 кв.минуты = 1/1.296·10–7кв.градуса ~ 2.350·10–11ср
полная сфера = 4π ср ~ 41253 кв.градусов
|
| Производные единицы пространства и времени |
|
Площадь — квадратный метр (м2, кв.м, m2, sq.m)
|
квадратный миллиметр (мм2, кв.мм) = 10–6 м2
квадратный сантиметр (см2, кв.см) = 10–4 м2
сотка = 100 м2
ар = 100 м2
гектар (га) = 100 соток = 100 ар = 104м2
квадратный километр (км2, кв.км) = 100 га = 106 м2
|
квадратный дюйм (square inch, sq.in.) = 6.45 см2 = 6.45·10–4 м2
квадратный фут (square foot, sq.ft.) = 144 (122) кв.дюйма = 929.03 см2 = 9.2903·10–2 м2
квадратный ярд (square yard, sq.yd.) = 9 (32) кв.футов = 0.836126 м2
акр (acre, a.) = 400 м2
квадратная миля (square mile, sq.mi.) = 2.59 км2 = 2.59·106 м2
квадратная сажень = 4.552 м2
десятина = 2400 кв.саженей = 1.09254·104 м2
|
|
Объём, ёмкость — кубический метр (м3, куб.м, m3, cu.m)
|
кубический миллиметр (мм3, куб.мм) = 10–9 м3
кубический сантиметр (см3, куб.см), миллилитр (мл, ml) = 10–6 м3
литр (л, l)= 1 дм3 = 1000 см3 = 10–3 м3
кубический километр (км3, куб.км) = 109 м3
|
кубический дюйм (cubic inch, cu.in.) = 16.387 см3 = 1.6387·10–5 м2
кубический фут (cubic foot, cu.ft.) = 1728 (123) куб.дюймов = 28.317 л = 2.8137·10–2 м3
кубический ярд (cubic yard, cu.yd.) = 27 (33) куб.футов = 0.765 м3
регистровая тонна (register ton, reg.ton) = 100 куб.футов = 2.832 м3
джилл (гилл) стандартный (gill, gl., gi) = 0.142 л = 1.42·10–4 м3
джилл (гилл) США для жидкостей (US liquid gill) = 0.118 л = 1.18·10–4 м3
пинта стандартная (pint, pt.) = 4 джилла = 0.568 л = 5.68·10–4 м3
пинта США для сыпучих веществ (US dry pint) = 0.551 л = 5.51·10–4 м3
пинта США для жидкостей (US liquid pint) = 4 US liquid gills = 0.473 л = 4.73·10–4 м3
кварта стандартная (quart, qt.) = 2 пинты = 1.136 л = 1.136·10–3 м3
кварта США для сыпучих веществ (US dry quart) = 2 US dry pints = 1.1 л = 1.1·10–3 м3
кварта США для жидкостей (US liquid quart) = 2 US liquid pints = 0.946 л = 9.46·10–4 м3
галлон стандартный (gallon, gal.) = 4 кварты = 4.546 л = 4.546·10–3 м3
галлон США для сыпучих веществ (US dry gallon) = 4 US dry quarts = 4.4 л = 4.4·10–3 м3
галлон США для жидкостей (US liquid gallon) = 4 US liquid quarts = 3.785 л = 3.785·10–3 м3
пек стандартный (peck, pk.) = 2 стандартных галлона = 9.086 л = 9.086·10–3 м3
пек США (US peck) = 4 US dry gallons = 8.81 л = 8.81·10–3 м3
бушель стандартный (bushel, bu.,bus) = 4 стандартных пека = 36.35 л = 3.635·10–2 м3
бушель США (US bushel) = 4 пека США = 35.24 л = 3.524·10–2 м3
баррель стандартный (barrel, bbl., bl.) = 36 стандартных галлонов = 163.6 л = 0.1636 м3
баррель США (US barrel) = 119 л = 0.119 м3
нефтяной баррель (US barrel petroleum) = 158.97 л = 0.15897 м3
четверть стандартная (quarter, qr.) = 8 бушелей = 290.8 л = 0.2908 м3
чарка = 0.123 л = 1.230·10–4м3
кружка = 10 чарок = 1.23 л = 1.230·10–3м3
ведро = 10 кружек = 12.30 л = 1.230·10–2м3
гарнец = 3.28 л = 3.28·10–3м3
четверик = 8 гарнцев = 26.24 л = 2.624·10–2м3
осьмина = 4 четверика = 104.95 л = 0.10495 м3
четверть = 2 осьмины = 209.9 л = 0.2099 м3
|
|
Частота — герц (Гц, Hz)
|
килогерц (кГц) = 1000 Гц
мегагерц (МГц) = 106 Гц
гигагерц (Гц) = 109 Гц
|
оборот в минуту, rotation per minute (rpm) = 1/60 Гц = 0.0166666666667 Гц |
|
Скорость — метр в секунду (м/с, m/s, mps, meter per second)
|
|
километр в час (км/ч) = 0.27777778 м/с; 1 м/с = 3.6 км/ч (точно)
миля в час (mile per hour, mph) (США) = 1.609 км/ч = 0.447 м/с
узел = 1 морская миля в час = 1.852 км/ч = 0.514444444 м/с
|
| Производные единицы механических величин |
|
Плотность — килограмм на кубометр (кг/м3, kg/m3)
|
г/см3 = 1000 кг/м3
тонн/кубометр (т/м3) = 1000 кг/м3
|
|
|
Сила — ньютон (Н, N)
|
килоньютон (кН) = 1000 Н
меганьютон (МН) = 106 Н
|
дин = 0.1 Н
килограмм-сила (кгс) = 9.81 Н
тонно-сила (тнс) = 9.81·103 Н
|
|
Давление, механическое напряжение — паскаль (Па, Pa)
|
гектопаскаль (гПа) = 100 Па
килопаскаль (кПа) = 1000 Па
мегапаскаль (МПа) = 106 Па
|
бар (bar) = 106 дин/см2 = 0.1 МПа = 105 Па = 0.987 атм
атмосфера (а, атм., atm), обычно для жидкостей и газов = 0.1013 МПа = 101325 Па
техническая атмосфера (ат, at) = 1 кгс/см2 = 9.81·104 Па
килограмм-сил на квадратный сантиметр (кгс/см2) = 9.81·104 Па
тонно-сил на квадратный метр (тнс/м2) = 9.81·103 Па
фунто-сил на квадратный дюйм (pounds per square inch, psi) = 6897 Па = 0.068 атм
|
|
Энергия, работа,
количество теплоты — джоуль (Дж, J)
|
килоджоуль (кДж) = 1000 Дж
мегаджоуль (МДж) = 106 Дж
|
электрон-вольт (эВ) = 1.6019·10–19 Дж
эрг = 10–7 Дж
калория (кал) = 4.1868 Дж
килокалория (ккал) = 4.1868 кДж = 4.1868·103 Дж
килограммометр (кгм) = 9.81 Дж
ватт-час (Вт·ч) = 3.6 кДж = 3600 Дж
киловатт-час (кВт·ч) = 3.6 МДж = 3.6·106 Дж
британская тепловая единица (БТЕ, British thermal unit, BTU) = 1055.05585257348 Дж (точно)
|
|
Мощность, интенсивность потока энергии — ватт (Вт, W)
|
киловатт (кВт) = 1000 Вт
мегаватт (МВт) = 106 Вт
|
лошадиная сила (л.с.) = 735.49875 Вт (точно) = 0.736 кВт,
в США и Великобритании 1 л.с. = 745.69987158227022 Вт (точно)
холодильная тонна (ХТ) = 12000 БТЕ/час = 3.517 кВт
|
| Производные единицы тепловых величин |
|
Теплоёмкость удельная — Дж/(кг·К)
|
|
ккал/(кг·°C) = 4.1868 кДж/кг·К = 4.1868·103 Дж/кг·К
|
|
Теплопроводность — Вт/(К·м)
|
Вт/(К·cм) = 0.01 Вт/(К·м)
|
|
| Производные единицы электрических и магнитных величин |
|
Электрический заряд — кулон (Кл, C)
|
|
|
|
Разность электрических потенциалов, напряжение — вольт (В, V)
|
микровольт (мкВ) = 10–6 В
милливольт (мВ) = 10–3 В
киловольт (кВ) = 1000 В
|
|
|
Электрическая ёмкость — фарад (Ф, F)
|
пикофарад (пФ) = 10–12 Ф
нанофарад (нФ) = 10–9 Ф
микрофарад (мкФ) = 10–6 Ф
|
|
|
Электрическое сопротивление — ом (Ом, Ohm, Ω)
|
килоом (кОм) = 1000 Ом
мегаом (МОм) = 106 Ом
гигаом (ГОм) = 109 Ом
|
|
|
Магнитный поток — вебер (Вб, Wb)
|
|
|
|
Магнитная индукция — тесла (Тл, T)
|
нанотесла (нТл) = 10–9 Тл
микротесла (мкТл) = 10–6 Тл
миллитесла (мТл) = 10–3 Тл
|
гаусс (гс) = 10–4 Тл
|
|
Напряжённость магнитного поля — ампер на метр
|
|
эрстед (э) = 103/(4·π) А/м = 79.57747 А/м
|
|
Индуктивность, взаимная индуктивность — генри (Гн, H)
|
наногенри (нГн) = 10–9 Гн
микрогенри (мкГн) = 10–6 Гн
миллигенри (мГн) = 10–3 Гн
|
|
Производные единицы фотометрических величин
|
|
Световой поток — люмен (лм, lm)
|
|
|
|
Освещённость — люкс (лк, lx)
|
|
|
|
Светимость — люмен на квадратный метр (лм/м2, lm/m2)
|
|
|
|
Яркость — нит (нт, nt)
|
|
стильб (сб, sb) = 10·10–4 нт (СГС)
ламберт (Лб, La) = 3.199·103 нт
апостильб (асб, asb) = 0.3199 нт
|
Радиологические единицы
|
|
Экспозиционная доза — кулон на килограмм (Кл/кг, C/kg)
|
|
рентген (Р, R) = 2.57976·10-4 Кл/кг |
|
Поглощённая доза — грей (Гр, Gy)
|
микрогрей (мкГр) = 10–6 Гр
миллигрей (мГр) = 10–3 Гр
|
рад (radiation absorbed dose, rad) = 0.01 Гр
1 миллирад = 10 мкГр
|
|
Эффективная и эквивалентная дозы — зиверт (Зв, Sv)
|
микрозиверт (мкЗв) = 10–6 Зв
миллизиверт (мЗв) = 10–3 Зв
|
биологический эквивалент рентгена, бэр (roentgen equivalent man, rem) = 0.01 Зв
1 миллибэр = 10 мкЗв
|
Стандартная запись единиц измерения
Общепринятые полные и краткие наименования единиц измерения приведены выше в соответствующих графах таблицы. В этом разделе рассмотрены правила обозначения единиц измерения на письме и система децимальных префиксов для краткой записи больших порядков величин.
Правила обозначения единиц измерения
В системе СИ приняты следующие правила обозначения единиц измерения на письме. Если указывается полное обозначение единицы измерения, то она всегда пишется с маленькой буквы: метр, ньютон, грамм, тесла, тонна, ампер и т.д. Если указывается краткое наименование, то обозначения, произведённые от имён собственных, должны начинаться с заглавной буквы (Н, Дж, В, Ом, Тл, А и т.д.), а прочие обозначения — с маленькой (м, г, с, лк и т.д.). Точка, обозначающая сокращение, после кратких наименований по стандарту не ставится (не «с.», а просто «с»).
Если необходимо начать фразу с названия единицы измерения, всегда следует использовать её полное наименование (не «В», а «Вольт», не «Км», а «Километр»). В некоторых случаях (как правило, внутри текста) для лучшей читаемости допустимо некоторое расширение кратких наименований, например «гр» вместо «г» или «сек» вместо «с», и тогда после обозначения можно поставить обозначающую сокращение точку. Тем не менее, и в этих случаях рекомендуется придерживаться стандартной формы кратких обозначений, указанной в таблице, либо использовать полное наименование единиц измерения.
Децимальные префиксы
Часто результаты измерения физических параметров сильно отличаются от величины базовых единиц и для своей записи требуют много нулей либо в конце числа, либо в дробной части перед первой значащей цифрой, отличной от нуля. Запись с децимальным множителем (вида 2.7·10–12 Ф) также не всегда удобна. В таких случаях перед обозначением единиц измерения используют децимальные префиксы, представляющие собой компактное обозначение децимального множителя с помощью одной-двух букв (2.7·10–12 Ф → 2.7 пФ). Ниже приведена таблица со стандартными децимальными префиксами.
| Уменьшающие префиксы |
| Название |
Обозначение русское (англ.) |
Децимальный множитель |
деци-
|
д (d) |
0.1 |
санти-
|
с (с) |
0.01 |
| милли- |
м (m) |
10–3 |
| микро- |
мк (u, μ) |
10–6 |
| нано- |
н (n) |
10–9 |
| пико- |
п (p) |
10–12 |
| фемто- |
ф (f) |
10–15 |
| атто- |
а (a) |
10–18 |
| цепто- |
ц (z) |
10–21 |
| йокто- |
й (y) |
10–24 |
|
| Увеличивающие префиксы |
| Название |
Обозначение русское (англ.) |
Децимальный множитель |
дека-
|
Д, дк (D) |
10 |
гекто-
|
г (h) |
100 |
| кило- |
к, К (k, K) |
103 |
| мега- |
М (M) |
106 |
| гига- |
Г (G) |
109 |
| тера- |
Т (T) |
1012 |
| пета- |
П (P) |
1015 |
| экза- |
Э (E) |
1018 |
| зетта- |
З (Z) |
1021 |
| йотта- |
Й (Y) |
1024 |
|
Важное значение имеет регистр написания буквы префикса. Так, маленькая «м» обозначает «милли-» (10–3), а большая «М» — «мега-» (106), а это разница в 9 порядков, маленькая «п» — «пико-» (10–12), а большая «П» — «пета-» (1015), и здесь разница составляет уже 27 порядков! Обычно ошибочный регистр буквы обнаруживается по контексту, но это возможно далеко не всегда (например, электрическое сопротивление неизвестной Вам детали вполне может составлять как миллиомы, так и мегаомы — в первом случае (мОм) её использование в электрической цепи будет практически эквивалентно замыканию накоротко, а во втором (МОм) это почти разрыв соответствующего участка цепи, особенно силовой, — как говорится, почувствуйте разницу). Поэтому будьте внимательны к регистру букв, используемых в качестве децимальных префиксов.
С полным названием единиц измерения следует использовать полное название децимального префикса, а с кратким — краткое, причём в последнем случае заглавные и строчные буквы в обозначениях децимальных префиксов и единиц измерения используются независимо друг от друга в соответствии с вышеизложенными правилами (километр, км; миллиньютон, мН; гигаджоуль, ГДж; мегалюмен, Млм; нанофарада, нФ; мегавольт, МВ; пикосекунда, пс).
И последнее. При подставлении данных в формулы для выполнения расчётов необходимо превращать децимальные префиксы в децимальные множители стандартных единиц измерения (3 км → 3000 м, 3 мм → 3·10–3 м)! Все исключения, когда в формулу требуется подставить нестандартные единицы, должны оговариваться особо и явно, а нужные децимальные множители в этих случаях обычно учитываются с помощью специальных коэффициентов, включённых в такие формулы.
♦
|
Температура характеризует возможное направление и интенсивность самопроизвольного обмена тепловой энергией между физическими объектами.
Традиционная молекулярно-кинетическая теории определяет термодинамическую температуру как характеристику тепловой составляющей внутренней энергии тел, обусловленной тепловым движением атомов и молекул. Это определение не исчерпывает всех аспектов понятия температуры даже в термодинамических применениях (в частности, чтобы судить о тепловом энергетическом запасе вещества, надо знать не только его температуру и массу, но и какое именно это вещество).