Måleenheder: Definition, SI-systemet, imperial- og amerikanske enheder

Guide til måleenheder: definitioner, SI-systemet og britiske/amerikanske imperial-enheder — historik, omregninger og praktiske eksempler for let forståelse.

Måleenheder giver standarder, så tallene fra vores målinger refererer til den samme ting. Måling er en proces, hvor der anvendes tal til at beskrive en fysisk størrelse. Vi kan måle, hvor store ting er, hvor varme de er, hvor tunge de er, og mange andre egenskaber. En entydig måleenhed gør det muligt at sammenligne målinger fra forskellige steder og tidspunkter uden forvirring.

For eksempel er meteren en standardenhed til at måle længde. Før 1982 blev en meter defineret som afstanden mellem to mærker på en særlig metalstang. På det tidspunkt betød det, at noget havde en længde på to meter, at det var nøjagtig dobbelt så langt som den stang, der blev brugt til at definere meteren. Nu definerer forskerne meteren ved at bruge lysets hastighed: meteren er den afstand lyset bevæger sig i vakuum i en bestemt, meget kort tidsperiode. Lignende præcise definitioner gælder i dag for andre basisenheder, så måleenhederne kan reproduceres overalt med høj nøjagtighed.

De store systemer: metriske, britiske og amerikanske

Tidligere blev der anvendt forskellige enheder i forskellige lande. I dag falder de fleste måleenheder ind under et af tre systemer:

De to ældre systemer, det britiske imperialsystem og det nært beslægtede amerikanske customary-system, bruger foden som et mål for længde, pundet som et mål for vægt og sekundet som et mål for tid. De bruger også andre enheder. Antallet af mindre enheder, der udgør de større enheder i disse to systemer, varierer: F.eks. er der 12 tommer i en fod og 16 ounces i et pund. Der er desuden forskelle mellem det britiske og det amerikanske system for nogle enheder (fx gallon, pint og visse vægtbetegnelser), hvilket kan kræve særskilte omregninger ved internationale sammenligninger.

Det metriske system og SI

Det nyeste og mest anvendte af de tre systemer er det metriske system eller SI-systemet, hvor man bygger større eller mindre enheder op ved hjælp af titalsystemet: 10, 100 eller 1000 af en mindre enhed danner en større enhed. Der er f.eks. 100 centimeter i en meter eller 1000 gram i et kilogram. I dette system anvendes meteren for længde og kilogrammet for masse.

SI-systemet indeholder syv basisenheder, som andre enheder kan afledes fra. De vigtigste er:

• Meter (m) – længde (metoden: defineret via lysets hastighed).
• Kilogram (kg) – masse (siden 2019 defineret via Planck-konstanten).
• Sekund (s) – tid (defineret ved cesium-133-atomets svingning).
• Ampere (A) – elektrisk strøm.
• Kelvin (K) – termodynamisk temperatur.
• Mole (mol) – stofmængde.
• Candela (cd) – lysstyrke.

Til SI hører også et sæt præfikser, der gør det let at angive meget store eller meget små størrelser: kilo (10^3), mega (10^6), giga (10^9) på den ene side og centi (10^-2), milli (10^-3), mikro (10^-6), nano (10^-9) på den anden. Disse præfikser bruges fx i kilometer (km), centimeter (cm) og milligram (mg).

Historiske og moderne definitioner

I løbet af det 20. og 21. århundrede er mange traditionelle, fysiske artefakter (som metalstave) blevet erstattet af definitioner baseret på fundamentale konstanter og atomiske fænomener. Eksempler:

• Meteren: defineret ved lysets hastighed i vakuum.
• Sekundet: defineret som et bestemt antal svingninger i cesium‑133-atomet.
• Kilogrammet: siden 2019 defineret via Planck‑konstanten, ikke længere som en fysisk cylinder i Paris.

Om tidsmåling

Den almindelige, ikke-metriske måling af tid følger ikke dette titalsmønster. andet er grundlaget for tidsmåling, og det er baseret på sexagesimalsystemet: 60 sekunder udgør et minut, og 60 minutter udgør en time. Dette system har historiske rødder og bruges fortsat globalt til praktiske formål. I det videnskabelige arbejde anvendes ofte sekunder og dens decimale underinddelinger, mens astronomi og navigation også arbejder med dage, år og sider af tiden.

Praktiske omregninger og eksempler

For at gøre målinger brugbare i dagligdagen er det nyttigt at kende nogle faste omregningsfaktorer:

• 1 tomme = 2,54 cm (eksakt).
• 1 fod = 12 tommer = 0,3048 m (eksakt).
• 1 pund (avoirdupois) = 16 ounces = 0,45359237 kg (eksakt).
• 1 ounce = 28,349523125 g (oftest anvendt værdi).
• 1 amerikansk gallon = 3,785411784 L, 1 britisk (imperial) gallon = 4,54609 L.
• Temperaturskalaer: Kelvin og Celsius er forbundet ved 0 °C = 273,15 K. Fahrenheit har en anden nul- og skala: °F = (°C × 9/5) + 32.

Hvorfor standarder betyder noget

Entydige måleenheder er afgørende i videnskab, handel, medicin, konstruktion og dagligliv. Uden fælles standarder ville tekniske tegninger, international handel og sikkerhedsgrænser være svære at anvende på tværs af lande. Internationale organisationer som BIPM (Bureau international des poids et mesures) arbejder for at holde målesystemerne stabile og opdaterede i takt med bedre måleteknikker.

Hvis du vil lære mere, kan du fokusere på praksis: øv dig i at omregne mellem de systemer, du oftest møder, lær de mest almindelige SI-præfikser, og sæt dig ind i hvilke definitioner (fx af meter, sekund, kilogram) der anvendes i moderne videnskab.

Måleenhedssystemer

Der er mange forskellige standarder og enheder, der anvendes i hele verden. Nogle af dem blev mindre udbredt i det 19. og 20. århundrede.

Metrisk system

Det metriske system er et målesystem, der anvendes i det meste af verden. Det kaldes også det internationale enhedssystem eller SI.

Måleenheder i det metriske system omfatter:

• Enhederne for længde eller lineær størrelse er baseret på meteren. De omfatter kilometer (km), som er 1.000 meter, centimeter (cm) og millimeter (mm), som er 1/1.000 af en meter.

• Enheden for volumen er liter. Den bruges til at måle en mængde væske. En milliliter (forkortet mL) er den mængde væske, der ville fylde en terning, der måler 1 centimeter på hver side. En liter væske ville fylde en terning, der er 10 cm på hver side.

• Enheden for masse er kilogram. Et kilogram (kg) er massen af 1 liter vand (ved en temperatur på 4 °C eller 39 °F og et tryk på 1 013,25 kPa eller 146,959 psi). 1 gram (g) er massen af 1 milliliter vand ved 4 °C (39 °F). Et metrisk ton er 1 000 kg eller en million gram.

Imperial enheder

Imperial enheder blev defineret i Storbritannien i 1824. Disse enheder var baseret på lignende enheder, der var i brug før 1824. Imperial units blev brugt i lande, der var en del af det britiske imperium. Selv om mange af disse lande, herunder Det Forenede Kongerige, officielt har indført SI, anvendes det ældre enhedssystem stadig.

Amerikanske sædvanlige enheder

Amerikanske sædvanlige enheder er de officielle enheder, der anvendes i USA. De ligner de britiske imperiale enheder og er også baseret på de enheder, der blev brugt i Det Forenede Kongerige før den amerikanske uafhængighed. Nogle af enhederne er forskellige fra de britiske. F.eks. er der 20 imperial fluid ounces i en imperial pint, men 16 US fluid ounces i en US pint. Desuden er den amerikanske fluid ounce lidt større end den imperiale fluid ounce. Resultatet er, at US pints og gallons er mindre end imperial pints og gallons. I USA har det metriske system været lovligt for handel siden 1866, men andre mål som f.eks. gallon, tommer og pund er stadig meget udbredt.

Imperial og amerikanske måleenheder omfatter:

• Længde - tomme (in), fod (ft), yard (yd) og mil.
• 1 fod = 12 tommer
• 1 yard = 3 fod (flertal af fod) = 36 tommer
• 1 mil = 1760 yards = 5280 fod

• Imperial volumen - imperial fluid ounce (fl oz), imperial pint (pt) og imperial gallon (gal).
• 1 imperial pint = 20 imperial fluid ounces
• 1 britisk gallon = 8 britiske pints

• Amerikansk volumen - US fluid ounce (fl oz), US cup (cp), US pint (pt), US quart (qt) og US gallon (gal).
• 1 US cup = 8 US fluid ounces
• 1 US pint = 2 US cups = 16 US fluid ounces
• 1 US quart = 2 US pints = 4 US cups = 32 US fluid ounces
• 1 US gallon = 4 US quarts = 8 US pints = 16 US cups

• Vægt og masse - ounce (oz), pound (lb) og stone (st).
• 1 pund = 16 ounces
• 1 sten = 14 pund

Uncerne for vægt og volumen er forskellige. Selv når man måler vand, er antallet af ounces vægt ikke det samme som antallet af væskeunces.

Konvertering mellem systemer

Metrisk til Amerikansk

• 1 meter = 1,09 yards = 39,37 tommer.
• 1 liter = 33,3 fluid ounces = 1,76 pints = 0,26 US gallon.
• 1 kilogram = 35,32 ounces = 2,2 pund

Amerikansk til metrisk

• Længde
• 1 tomme = 2,54 centimeter
• 1 fod = 30,48 centimeter
• 1 yard = 0,9144 meter
• 1 mil = 1,609344 kilometer
• Volumen
• 1 fluid ounce = 29,6 milliliter
• 1 pint = 473,1 milliliter
• 1 gallon = 3,79 liter
• 1 kop = 236,55 milliliter
• Masse
• 1 ounce = 28,35 gram
• 1 pund = 0,45359237 kg

 
Lande, der bruger det metriske, britiske og amerikanske toldsystem fra 2019  

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er måling?

Q: Hvordan blev meteren defineret før 1982?

Spørgsmål: Hvad er de tre måleenhedssystemer?

Sp: Hvor mange tommer er der i en fod?

Sp: Hvor mange ounces er der i et pund?

Spørgsmål: Hvor mange centimeter er der i en meter?

Spørgsmål: Hvordan adskiller tidsmåling sig fra andre målinger?

Søg efter bogstav