Metrijärjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä kansainvälinen yksikköjärjestelmä, on seitsemän perusyksikön ympärille muodostettu mittausjärjestelmä. Metrijärjestelmä käyttää etuliitteitä kymmenen kerrannaisina muuntamisen helpottamiseksi.
Useimmat maat käyttävät metrijärjestelmää standardina. Vain kolme maata käyttää edelleen yksinomaan keisarillista mittausjärjestelmää – Yhdysvallat, Liberia ja Myanmar.
Metrijärjestelmän historia
Ranska otti metrijärjestelmän käyttöön vuonna 1795. Sitä ennen ei ollut johdonmukaisia mittauksia. Sen sijaan vaihtoehtojen määrä punnitsemiseen, pituuden mittaamiseen ja tilavuuden määrittämiseen oli liian suuri.
Ranskan vallankumouksen aikana johtajat ymmärsivät, kuinka epäkäytännöllinen heidän järjestelmänsä oli, ja päättivät virtaviivaistaa uuden järjestelmän luonnollisten periaatteiden ja kymmenen voiman ympärille. John Wilkins ja Gabriel Mouton olivat merkittävässä roolissa metrisen mittausjärjestelmän luomisessa perustamalla mittaukset metriin ja kilogrammaan desimaaliarvoilla.
He perustivat metrijärjestelmän mittaukset luonnollisiin ja käytännön sovelluksiin. Esimerkiksi Wilkins ja Mouton perustuvat alkuperäisiin pituusmittauksiin heilurista ja myöhemmin Maan pituudesta. Ne perustuivat massaan litraan vettä.
1800-luvun puolivälissä skotlantilainen matemaatikko James Clerk Maxwell ehdotti pienempiä pituuden, massan ja ajan yksiköitä mittauksen yksinkertaistamiseksi. Hän kutsui muita mittayksiköitä johdetuiksi yksiköiksi. Vuonna 1901 otettiin käyttöön myös perusyksikkö sähkömagnetismin mittaamiseksi.
Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) luominen
Vuonna 1960 painojen ja mittojen yleiskonferenssi perusti nykyaikaisen metrijärjestelmän.
Järjestelmä, joka tunnetaan nimellä International System of Units (SI), merkitsi kuusi perusyksikköä – metri pituuden, toinen ajan, kilogramman massa, ampeerin sähkövirran, kelvinin termodynaamisen lämpötilan ja kandela valovoimakkuuden osalta. Myöhemmin he lisäsivät moolin seitsemänneksi yksiköksi aineen määrän mittaamiseksi.
Mitä metrijärjestelmässä on: perusyksiköt
Seitsemän metrijärjestelmän perusyksikköä mittaavat eri näkökohtia, joista jokaisella on oma symbolinsa.
Tässä on katsaus metrijärjestelmän perusyksiköihin:
| Yksikkö | Symbolii | Mitata |
|---|---|---|
| Mittari | m | pituus |
| Toinen | s | aika |
| Kilogramma | Kg | massa |
| Ampeeri | A | sähkövirta |
| Kelvin | K | termodynaaminen lämpötila |
| Mooli | mol | aineen määrä |
| Candela | CD | valon voimakkuus |
Perusyksiköiden lisäksi metrijärjestelmässä on myös johdettuja yksiköitä. Johdettu yksikkö on perusyksiköiden matemaattinen yhdistelmä. Esimerkiksi neliömetri, pinta-alan mitta, on johdettu yksikkö (m*m), joka mittaa pinta-alan. Celsius-asteita pidetään myös Kelvin-perusyksiköstä johdettuna yksikkönä.
Yhteinen metrijärjestelmän yksikkö pituuden, painon, pinta-alan ja tilavuuden mittaamiseen
Jotkut yleiset mittayksiköt mittaavat pituutta, painoa, pinta-alaa ja tilavuutta.
Pituuden mittausjärjestelmän metriset yksiköt johdetaan mittarista. Näitä ovat mm, senttimetri, metri ja kilometri. Metrijärjestelmän yksiköt painon tai massan mittaamiseksi ovat gramma, kilogramma, tonni, milligramma ja senttigramma. Pinta-alan mittausjärjestelmän yksiköitä ovat neliömetrit, neliösenttimetrit ja hehtaarit. Tilavuuden mittausjärjestelmän yksiköitä ovat litrat, millilitrat, senttilitrat ja kilolitrat.
Metrijärjestelmän etuliitteet
Mittauksen ja muuntamisen helpottamiseksi metrijärjestelmä käyttää etuliitteitä. Joten esimerkiksi sen sijaan, että sanoisi, että esine on 1000 metriä, voit sanoa, että se on kilometri. Etuliite "kilo" tarkoittaa 1000. Joten 1 kilometri on sama kuin 1000 metriä. Samoin etuliite "sentti" tarkoittaa sataa, mikä tekee senttimetristä 1/100 metristä.
Tässä on taulukko, joka näyttää kuusi yleisintä metrijärjestelmän etuliitettä National Institute of Standards and Technologyn mukaan.
| Etuliite | Symbol | Arvo |
|---|---|---|
| Kilo | k | 1 000 |
| Hehto | h | 100 |
| Deca | da | 10 |
| Deci | d | 0.1 |
| Centi | c | 0,01 |
| Milli | m | 0,001 |
Keisarillinen järjestelmä vs. metrijärjestelmä
Britannian keisarillinen järjestelmä on peräisin Yhdistyneestä kuningaskunnasta. Se on samanlainen kuin Yhdysvaltain tavanomainen mittausjärjestelmä. Brittiläisen keisarillisen ja Yhdysvaltojen tavanomaiset järjestelmät käyttävät yksiköitä, kuten jalka, tuuma, mailia, punta ja gallona.
Toisin kuin metrimittaukset, Imperial-järjestelmä ei käytä desimaaleja; siksi ei ole olemassa erityisiä muunnosyksiköitä. Tämän seurauksena on monimutkaisempaa muuntaa brittiläisiä mittoja kuin metristen yksiköiden muuntaminen.
Miksi Yhdysvallat ei käytä metrijärjestelmää?
Yhdysvallat perusti Yhdysvaltojen tavanomaisen järjestelmän vuonna 1832 ennen kuin metrijärjestelmä oli yhtä yleinen. Tuolloin maiden johtajat perustivat painonsa ja mittansa Britannian keisarillisen järjestelmän Englannin mittauksiin.
Yksi suuri syy, miksi Yhdysvallat ei siirry metrijärjestelmään, ovat kustannukset. Mittojen muuntaminen, erityisesti tehdas- ja valmistusasetuksissa, olisi kustannus, jota useimmat yritykset eivät voi ottaa huomioon. Kaikkien nykyisten mittausten muuntamisen lisäksi Yhdysvaltojen olisi koulutettava asukkaille uusi järjestelmä.
