Μετατροπές μονάδων

Το καθιερωμένο σύστημα μονάδων, τόσο στη Φυσική όσο και στις καθημερινές συναλλαγές, είναι το λεγόμενο διεθνές σύστημα μονάδων (S.I.)

Πολύ συχνά όμως χρειάζεται να αξιοποιήσουμε μετρήσεις βασισμένες σε παλαιότερα συστήματα (π.χ. τόνοι βάρους - kp για τις δυνάμεις, τεχνική ατμόσφαιρα για την πίεση, κ.α.). Αρκετά συχνά πρέπει να αντιμετωπίσουμε και μονάδες του αγγλοσαξονικού συστήματος που χρησιμοποιούνται εν γένει στις Ηνωμένες Πολιτείας της Αμερικής και σπανιότερα στη Βρετανία και είναι μονάδες όπως οι ίντσες, τα πόδια, psi για την πίεση, κλπ.

Με τη βοήθεια της εφαρμογής αυτής μπορείτε να μετατρέψετε μονάδες μεταξύ διαφόρων συστημάτων.

Μετατροπή μονάδων μήκους	Μετατροπή μονάδων δύναμης	Μετατροπή μονάδων πίεσης
Μετατροπή μονάδων ισχύος	Μετατροπή μονάδων ενέργειας	Μετατροπή μονάδων θερμοκρασίας

Ακόμα θα βρείτε:

Πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια των μονάδων

Το σύστημα μονάδων S.I.

Αρχή

Το Διεθνές Σύστημα (SI) μονάδων

Η επιθυμία πολλών Ευρωπαίων επιστημών για την δημιουργία ενός νέου ενιαίου και πιο ομοιόμορφου μετρητικού συστήματος βρήκε διέξοδο κατά την διάρκεια της Γαλλικής Επανάστασης. Ο ίδιος ο βασιλιάς Λουδοβίκος ο δέκατος έκτος (XVI) πρότεινε την δημιουργία ενός δεκαδικού μετρητικού συστήματος.
Γνωρίζοντας ότι το νέο αυτό μετρητικό σύστημα θα έπρεπε να βασίζεται σε γήινη μέτρηση, ο Gabriel Mouton πρότεινε το 1670 ένα δεκαδικό μετρητικό σύστημα, το οποίο θα βασιζόταν στο μήκος ενός λεπτού του τόξου του μεσημβρινού ενώ τo 1671 o Jean Picard, γάλλος αστρονόμος, πρότεινε μια μονάδα μήκους βασιζόμενη στο εκκρεμές,. Παρόλα αυτά θα έπρεπε να περάσει ένας αιώνας μέχρι την δημιουργία του μετρικού συστήματος.

Το 1790 στα μέσα της Γαλλικής Επανάστασης, η εθνική συνέλευση της Γαλλίας ανέθεσε στην Γαλλική Ακαδημία επιστημών δημιουργήσει αμετάβλητα πρότυπα για όλα τα μέτρα και όλα τα βάρη. Η ακαδημία δημιούργησε ένα σύστημα μονάδων που ήταν ταυτόχρονα απλό και επιστημονικό, στηριζόμενη στην πρόταση του Mouton. Ύστερα από διεργασίες σχεδόν μια δεκαετίας,, το μετρικό σύστημα ήταν πλέον γεγονός τον Ιούνιο του 1799. Έτσι τελικά ως μονάδα μήκους και βάση του μετρικού συστήματος ορίστηκε το "μέτρο", το οποίο ισούται με το ένα δεκάκις εκατομμυριοστό του τεταρτημορίου του μήκους του μεσημβρινού που διέρχεται από το Παρίσι. Τα πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια των νέων μονάδων προέκυπταν πολλαπλασιάζοντας και διαιρώντας αντίστοιχα τις βασικές μονάδες με το 10, κάτι που έκανε το νέο σύστημα μονάδων πολύ πιο εύχρηστο.

Οι νέες μονάδες επιφανείας και όγκου προέκυπταν από το μέτρο και ήταν το τετραγωνικό και κυβικό μέτρο αντίστοιχα.
Επίσης ως βασική μονάδα βάρους καθορίστηκε το γραμμάριο, το οποίο είναι ίσο με τη μάζα ενός κυβικού εκατοστόμετρου καθαρού νερού στη θερμοκρασία μέγιστης πυκνότητας του (4ο C).
Το λίτρο προέκυπτε από τον όγκο κύβου με μήκος κάθε πλευράς ίσο με 10 εκατοστόμετρα.
Πολλαπλάσια του τετραγωνικού μέτρου είναι το αρ το οποίο ορίστηκε ως το εμβαδόν επιφάνειας ενός τετραγώνου με πλευρά 10 μέτρα (100 τετραγωνικά μέτρα), το στρέμμα (10 αρ), και το εκτάριο (100 αρ).
Αν και το μετρικό σύστημα δεν έγινε αρχικά αποδεκτό με ενθουσιασμό, η υιοθέτηση του από άλλα έθνη άρχισε να αυξάνει σταθερά ύστερα από την από την υποχρεωτική χρήση του στην Γαλλία το 1840.
Δεν είναι τυχαίο ότι η ανάπτυξη του μετρικού συστήματος συνέπεσε με την τεχνολογική ανάπτυξη στην Ευρώπη και την Αμερική.
Προς τα τέλη του 1860 έγινε φανερή η ανάγκη για την ύπαρξη ακόμα πιο ακριβών και σαφώς καθορισμένων μονάδων, λόγω των απαιτήσεων που δημιουργούσαν οι νέες επιστημονικές ανακαλύψεις. Αυτό έγινε δυνατό με τη Συνθήκη του Μέτρου (Meter Convention) το 1875, μια διεθνή συνθήκη στην οποία συμμετείχαν 17 χώρες μεταξύ των οποίων και οι ΗΠΑ, ενώ μέχρι το 1900 35 συνολικά έθνη είχαν δεχτεί επίσημα το μετρικό σύστημα.
Η συνθήκη αυτή καθόρισε με ακρίβεια τις μονάδες όπως επίσης και τους μηχανισμούς για την σύσταση και υιοθέτηση των περαιτέρω καθορισμών στο μετρικό σύστημα, ενώ επίσης κατασκευάσθηκαν τα μετρικά πρότυπα και διανεμήθηκαν σε κάθε έθνος που επικύρωσε την συνθήκη.
Το διεθνές γραφείο μέτρων και σταθμών των Σεβρών στην Γαλλία έχει ως σκοπό την διαρκή γραμματεία για την Συνθήκη του Μέτρου καθώς και την ανταλλαγή πληροφοριών γύρω από την χρήση και την βελτίωση του μετρικού συστήματος. Το γραφείο επέκτεινε τις εργασίες διεθνούς προτυποποίησης στα ηλεκτρικά πρότυπα (1921), στα πρότυπα φωτισμού (1933) και στα πρότυπα μέτρησης των ιονιζούσων ακτινοβολιών (1960).
Την ίδια χρονιά (1960) αποφασίστηκε μια γενικευμένη απλοποίηση του μετρικού συστήματος καθώς και μετονομασία του σε Διεθνές Σύστημα Μονάδων (Systeme International d'Units - S.I.).
Περαιτέρω βελτιώσεις στο SI έγιναν το 1964, 1967-1968, 1971, 1975, 1979, 1983, καθώς και το 1991.
Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων έχει καθιερωθεί πλέον παγκοσμίως ακολουθώντας ταυτόχρονα τις συνεχώς δημιουργούμενες επιστημονικές ανάγκες για τον καθορισμό νέων και ακριβέστερων κάθε φορά μετρητικών μονάδων.

Στην Ελλάδα η πλήρης καθιέρωση του Μετρικού συστήματος έγινε την 1η Απριλίου το 1959 οπότε αντικαταστάθηκε η μέχρι πρότινος μονάδα βάρους η οκά, από το χιλιόγραμμο (κιλό). Η οκά υποδιαιρούνταν σε 400 δράμια, ενώ μία οκά ισοδυναμούσε με 1282 γραμμάρια.

Πηγή:  Ελληνικό Ινστιτούτο Μετρολογίας

Αρχή

---

Μετατροπή μονάδων μήκους

mm σε ίντσες		mm			in
ίντσες σε mm		in			mm
μέτρα σε πόδια		m			ft
πόδια σε μέτρα		ft			m
km σε μίλια		km			mi
μίλια σε km		mi			km
km σε ναυτικά μίλια (ή/και km/h σε κόμβους (Knots) - ταχύτητα)		km			nmi
ναυτικά μίλια σε km (ή/και Knots σε km/h)		nmi			km

Άλλες μονάδες μήκους είναι : Το Άνγκστρομ ή Άνγστρεμ (?)  1?= 1 10^-10 m  ,

Η Αστρονομική Μονάδα (A.U.) απόσταση Γης - Ήλιου 1A.U.= 149.597.870.691 ± 30  m

Το έτος φωτός (ly) η απόσταση που ταξιδεύει το φως σε 365,25 ημέρες 1ly= 9.460.730.472.580,8 km,

Το παρσέκ (parsec) ονομάζεται η απόσταση στην οποία ένας αστέρας παρουσιάζει ετήσια παράλλαξη ίση προς ένα δεύτερο λεπτό της μοίρας (1?).  1parsec=3.26 ly

Αρχή

---

Μετατροπή μονάδων δύναμης

Τόνοι σε kilonewton		Tn			kN
kilonewton σε Τόνους		kN			Tn
Newton σε Λίβρες		N			U.S. lb
Λίβρες σε Newton		U.S. lb			N

(*) 1kN=10³N, 1Tn=10³kg. Οι Tn, kg είναι μονάδες μάζας, συμβατικά όμως και για λόγους ευκολότερης κατανόησης τα χρησιμοποιούμε στη θέση των σωστών Mp, p (pont). Ακόμα 1dyn=0.01kN.

Αρχή

---

Μετατροπή μονάδων πίεσης - τάσης

Aτμόσφαιρες σε kiloPascal		at (kg/cm2)			kPa (kN/m2)
kiloPascal σε Ατμόσφαιρες		kPa (kN/m2)			at (kg/cm2)
kiloPascal σε psi		kPa (kN/m2)			psi (lb/in2)
psi σε kiloPascal		psi (lb/in2)			kPa (kN/m2)

(*) at είναι η τεχνική ατμόσφαιρα: 1at=1kg/cm². atm είναι η φυσική ατμόσφαιρα 1atm=1.03kg/cm²=101.325kPa. Ακόμα για την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιείται το bar και το Torr, 1bar=100kPa ή 1mbar=100Pa, 1Torr=133Pa, 1atm=1013mbar=760Torr (760 mm στήλης υδραργύρου για πίεση 1atm).

Τέλος σε παλαιότερες τεχνικές εφαρμογές χρησιμοποιείται και ο τόνος ανά τετραγωνικό μέτρο - Tn/m² πίεση που αντιστοιχεί προσεγγιστικά σε 1 μέτρο στήλης νερού. 1 at ισοδυναμεί με 10 Tn/m² ή περίπου με 10 μέτρα στήλης νερού.

Αρχή

---

Μετατροπή μονάδων ισχύος

kilowatt σε μετρ. ίππους		kW (kJ/s)			hp
μετρ. ίπποι σε kiloWatt		hp			kW (kJ/s)

(*) Ο μετρικός ίππος που χρησιμοποιείται (hp) ταυτίζεται με την γερμανική μονάδα ισχύος PS και τον ατμόΐππο (cv). Ο αμερικάνικος ίππος HP ισοδυναμεί με 746/736 hp. (hp, αρχικά των αγγλικών λέξεων horse power).

Αρχή

---

Μετατροπή μονάδων έργου - ενέργειας

kiloJoule σε kilocalorie		kJ			kcal
kilocalorie σε kilojoule		kcal			kJ
kiloJoule σε Κιλοβατώρες		kJ			kWh
Κιλοβατώρες σε kiloJoule		kWh			kJ
Έργια σε Κιλοβατώρες		1012erg			kWh
Κιλοβατώρες σε Έργια		kWh			1012erg

(*) άλλες μονάδες ενέργειας: Το ηλεκτρονιοβόλτ (eV) 1eV=1.6*10^-19J=4.45*10^-26kWh και το έργειο (erg) 1erg=10^-7J.

Αρχή

---

Μετατροπή μονάδων θερμοκρασίας

Celsius σε kelvin		°C			K
kelvin σε Celsius		K			°C
Celsius σε Fahrenheit		°C			°F
Fahrenheit σε Celsius		°F			°C

Αρχή

---

Πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια των μονάδων

Αρχή

---

Το σύστημα μονάδων S.I.

Α. Βασικές μονάδες

1. Μήκος: Μέτρο (m).  Ορισμός: Το μέτρο (m) είναι το μήκος της απόστασης που ταξιδεύει το φως στο κενό κατά τη διάρκεια χρονικού διαστήματος ίσου με 1/299 792 458 δευτερόλεπτα.

2. Μάζα: Χιλιόγραμμο (kg).Ορισμός: Το χιλιόγραμμο (kg) είναι η μονάδα της μάζας είναι ίση με τη μάζα του διεθνούς πρωτοτύπου του χιλιόγραμμου.

Αυτό το διεθνές πρωτότυπο είναι κατασκευασμένο από ιριδιούχο λευκόχρυσο και φυλάσσεται στο διεθνές γραφείο μέτρων και σταθμών (BIPM) στο Παρίσι, Γαλλία. Το πρωτότυπο χιλιόγραμμο που έγινε το 1889, χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα καθώς το μέγεθος της μάζας είναι το τελευταίο μέγεθος στην σύγχρονη μετρολογία που βασίζεται σε ένα αντικείμενο. Τα διεθνή ιδρύματα μετρολογίας έχουν αντίγραφα του, τα οποία ονομάζονται εθνικά πρωτότυπα. Κάθε ένα από τα εθνικά πρωτότυπα συγκρίνεται τακτικά με το διεθνές αντίστοιχό του. Εντούτοις, τα διάφορα εθνικά πρωτότυπα παρουσιάζουν όλο και περισσότερη απόκλιση μεταξύ τους.

3. Χρόνος: Δευτερόλεπτο (s). Ορισμός: Το δευτερόλεπτο (s) είναι η διάρκεια 9 192 631 770 περιόδων της ακτινοβολίας που αντιστοιχεί στη μετάβαση μεταξύ των δύο υπέρλεπτων επιπέδων ενέργειας της θεμελιώδους στάθμης ενέργειας του ατόμου του καισίου 133.

4. Ένταση Ηλεκτρικού ρεύματος: Αμπέρ (Α) : Ορισμός: Το αμπέρ (A) είναι εκείνο το σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα που εάν διαρρέει δύο ευθείς παράλληλους αγωγούς άπειρου μήκους και αμελητέας κυκλικής διατομής, οι οποίοι βρίσκονται σε απόσταση ενός μέτρου ο ένας από τον άλλο, στο κενό, παράγει μεταξύ τους μια δύναμη ίση με 2·10^-7 N ανά μέτρο μήκους.

5. Θερμοδυναμική Θερμοκρασία: Κέλβιν (Κ) : Ορισμός: Το κέλβιν (K), μονάδα της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας, είναι το κλάσμα 1/273.16 της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας του τριπλού σημείου του νερού.

6. Ένταση φωτεινής ακτινοβολίας: Καντέλα (cd) : Ορισμός: Η καντέλα (cd) είναι η φωτεινή ένταση, σε μια δεδομένη κατεύθυνση, μιας πηγής που εκπέμπει μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας 540·10¹² Hertz (Hz) και έχει ένταση ακτινοβολίας, στην κατεύθυνση αυτή, ίση με 1/683 Watt ανά στερεό-ακτίνιο.

7. Ποσότητα ουσίας: Γραμμομόριο (mol) : Ορισμός: Το γραμμομόριο (mol) είναι το ποσό ουσίας ενός συστήματος που περιέχει τόσες στοιχειώδεις οντότητες όσα είναι τα άτομα σε 0.012 χιλιόγραμμα του άνθρακα 12. Όταν το γραμμομόριο χρησιμοποιείται, οι στοιχειώδεις οντότητες πρέπει να προσδιοριστούν και μπορούν να είναι άτομα, μόρια, ιόντα, ηλεκτρόνια, άλλα σωματίδια ή προσδιορισμένες ομάδες τέτοιων σωματιδίων.

Β. Παράγωγες μονάδες

• Συχνότητα: Hertz (Hz), κύκλοι ανά δευτερόλεπτο (1/s)
• Ταχύτητα: Mέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s)
• Επιτάχυνση: Μέτρα ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο (m/s²)
• Δύναμη: Newton (N), Ν=kg ? m/s² , δηλαδή 1 Newton είναι η δύναμη που απαιτείται για να επιταχυνθεί σώμα μάζας 1kg κατά 1m/s².
• Ροπή Δύναμης: Newton meter (Ν ? m), δηλαδή 1 Ν ? m είναι η ροπή που δίνει μια δύναμη 1Ν με μοχλοβραχίονα 1m.
• Επιφάνεια: Τετραγωνικό μέτρο (m²)
• Πίεση: Pascal (Pa), Pa=N / m², δηλαδή η δύναμη που ασκείται ανά μονάδα επιφάνειας.
• Έργο - Ενέργεια: Joule (J), J=N ? m, δηλαδή 1 Joule είναι το έργο που παράγει δύναμη 1N κατά την μετακίνηση της στην διεύθυνση εφαρμογής της για μήκος 1m.
• Ισχύς: Watt (W), Watt=J/s, ο ρυθμός δηλαδή παραγωγής έργου, 1Watt=1 Joule ανά δευτερόλεπτο.
• Όγκος: κυβικό μέτρο (m³) - λίτρο (l), 1l=0.001 m³.
• Πυκνότητα: Χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο (kg/m³).
• Ειδικό βάρος: Newton ανά κυβικό μέτρο (N/m³).
•