Sistema metrico decimale

Descrizione

Il sistema metrico decimale è un sistema di misura basato sui decimali. Il sistema ha unità di misura per ogni quantità. I nomi della maggior parte delle unità di misura del sistema metrico decimale hanno due parti. Una parte è il nome dell'unità e l'altra parte è il prefisso. Per esempio, nel nome "centimetre", la parola "centi" è il prefisso e la parola "metro" è il nome dell'unità. A volte, come nel caso del metro, del litro e del grammo, non c'è il prefisso.

Nel sistema metrico decimale, tutte le unità hanno un "simbolo". I simboli sono un modo abbreviato di scrivere i nomi delle unità. Tutti i paesi del mondo usano lo stesso simbolo per un'unità, anche se possono avere modi diversi di scrivere il nome dell'unità per esteso. Per esempio

• La gente scrive "kilometre" nel Regno Unito.
• La gente scrive "chilometro" negli Stati Uniti.
• La gente scrive "quilómetro" in Portogallo.
• La gente scrive "một kí lô mét" in Vietnam.
• La gente scrive "χιλιόμετρα" in Grecia.
• La gente scrive "километр" in Russia.
• La gente scrive "公里", "千米", o "粁" in Cina.
• La gente scrive "キロ" o "㌔"　in Giappone.
• La gente scrive "킬로미터" in Corea del Sud.
• Tutti usano il simbolo "km" per "chilometro".

Nomi delle unità

Il sistema metrico decimale è stato sviluppato per la prima volta in Francia durante la Rivoluzione Francese. Una legge francese approvata nel 1795 definì cinque unità di misura. Tre di questi nomi sono ancora oggi in uso. Sono il metro che è l'unità di lunghezza, il grammo che è l'unità di massa e il litro che è l'unità di volume. Da allora sono state sviluppate molte altre unità di misura e molte definizioni sono cambiate. Il sistema metrico decimale ha ora unità di misura per l'energia, la potenza, la forza, la corrente elettrica, la radioattività e molte altre. Le unità di misura più comunemente usate nel sistema metrico decimale sono elencate di seguito.

• Lunghezza

Nel sistema metrico decimale la lunghezza viene misurata in metri. Il simbolo del metro è la lettera "m". Il metro era originariamente definito come ^1⁄10_.000.000 della distanza tra il Polo Nord e l'Equatore sul meridiano che attraversava Parigi. Nel 1799 fu realizzata una barra di platino che era uguale a questa lunghezza e divenne il "metro prototipo".

• Volume

Nel sistema metrico decimale il volume viene misurato in litri. Il simbolo del litro è "L". Nel 1795 il governo francese definì un litro come lo stesso volume di un cubo che aveva lati di 10 centimetri.

• Messa

Nel sistema metrico decimale la massa viene misurata in grammi. Il simbolo del grammo è la lettera "g". Nel 1795 il governo francese definì il grammo come la massa di un centimetro cubo d'acqua nel punto di congelamento del ghiaccio. Questo era difficile da misurare, così nel 1799 il governo francese realizzò un "prototipo di chilogrammo" (1.000 grammi) di massa.

• Temperatura

Nel sistema metrico, la temperatura viene misurata in gradi Celsius. Il simbolo per i gradi Celsius è "°C". L'acqua congela a "0 °C (32 °F)" e bolle a "100 °C (212 °F)".

• Tempo

Nel sistema metrico decimale, l'unità di misura del tempo è costituita dai secondi. Il secondo è stato utilizzato per la prima volta come parte del sistema metrico decimale da Carl Friedrich Gauss nel 1832.

Le definizioni delle unità vengono spesso modificate. Nel 1960 è stata cambiata la definizione di metro. Da allora è stato definito in termini di velocità della luce. Nel 2019 il chilogrammo viene ridefinito in termini di costante di Planck.

Prefissi

Se i numeri sono troppo grandi o troppo piccoli, il sistema metrico utilizza i prefissi per facilitare la comprensione dei numeri.

milli

Il prefisso milli è usato per indicare che una misura è ^1⁄1000 (o 0,001) della misura di base:

·         Ci sono 1000 milligrammi (mg) in un grammo.

·         Ci sono 1000 millimetri (mm) in un metro.

·         Ci sono 1000 millilitri (mL) in un litro.

centi

Il prefisso centigrado è usato per indicare che una misura è ^1⁄100 (o 0,01) della misura di base:

·         Ci sono 100 centimetri (cm) in un metro.

·         Ci sono 100 centilitri (cL) in un litro.

chilo

Il prefisso chilo viene usato per mostrare che una misura è 1000 volte più grande della misura di base:

·         Ci sono 1000 grammi in un chilogrammo (kg).

·         Ci sono 1000 metri in un chilometro (km).

Ci sono molti altri prefissi. Alcuni di loro lo sono:

micro che significa un milionesimo (^1⁄1_.000.000.000). Il simbolo per "micro" è la lettera greca μ (chiamata "mu").

deci che significa un decimo (^1⁄10). Il simbolo per "deci" è "d".

mega, che significa un milione (1.000.000). Il simbolo per "mega" è la "M". Bisogna fare attenzione a non confondere "m" (per "milli") e "M" (per "mega").

Segnaletica stradale su un'autostrada cinese vicino a Pechino. Il cartello utilizza il simbolo internazionale "km" per "chilometri".


Un litro ha lo stesso volume di un cubo con bordi di 10 cm. Un chilogrammo è circa la massa di un litro d'acqua nel punto di fusione del ghiaccio.


Un termometro calibrato in gradi Celsius. L'acqua congela a 0 °C (32 °F) e bolle a 100 °C (212 °F).

Quanto grande

Queste tabelle aiutano a stimare le dimensioni di diverse lunghezze o masse nel sistema metrico decimale. In queste tabelle:

• La parola "Imperial" è l'abbreviazione di Imperial, che sono le unità di misura tradizionalmente utilizzate nel Regno Unito.
• La parola "Customary" è l'abbreviazione di unità di misura abituali negli Stati Uniti, che sono unità di misura tradizionalmente utilizzate negli Stati Uniti.

Lunghezza

MetricUnit	Imperiale/CustomarioEquivalente	Quanto grande
1 km	0,621 miglia1094 yd	The Mall (da Trafalgar Square a Buckingham Palace) Cascate del Niagara (da banca a banca)
100 m	109 yd	Lunghezza di un campo da calcio gridiron, calcio di associazione (calcio) o rugby Lunghezza di un treno a quattro allenatori
10 m	33 piedi	Larghezza del campo da tennis (10,97 m)
1 m100 cm	1.0936 yd3 .281 ft39. 37 in	Lunghezza di una mazza da baseball (massimo = 1,067 m) Lunghezza di una mazza da cricket (massimo = 0,965 m)
10 cm	4 in	Larghezza di un palmo umano
10 mm1 cm	2⁄5 in	Larghezza di una ghianda media
1 mm	0,04 in	Spessore del tessuto denim
100 μm	0,004 in	Spessore di un pezzo di carta per fotocopie

Messa

MetricUnit	Imperiale/CustomarioEquivalente	Quanto grande
1000 kg (1 tonnellata)	2205 lb0 ,984 tonnellate (Regno Unito) 1,102 tonnellate (Stati Uniti)	Una piccola automobile - per esempio una con un motore tra 1,0 e 1,2 L
100 kg	221 libbre	Un uomo grande - Circa il 15% dei maschi bianchi americani supera i 100 kg
10 kg	22,05 libbre	Massa media di un bambino di 12 mesi
1 kg	2.205 libbre	Un litro di bevanda (senza contare la massa del contenitore)
100 g	3 3 ⁄4 oz	Più pesante di una palla da tennis (~58 g) ma più leggera di una palla da cricket (~160 g) o di una palla da baseball (~145 g)
10 g	2 ⁄5 oz	Una grande moneta $0.50 - 11.34 g £2.00 - 12.0 g €2.00 - 8.50 g
1 g	15,4 grani	Due semi di arachide

Quattro strumenti di misura quotidiani che hanno tarature metriche: un metro a nastro calibrato in centimetri, un termometro calibrato in gradi Celsius, un chilogrammo di peso, e un multimetro elettrico che misura volt, ampere e ohm.

Ortografia britannica e americana

Alcuni nomi nel sistema metrico decimale sono scritti in modo diverso in inglese britannico e in inglese americano.

• Il word meter è usato nell'inglese britannico, mentre il word meter è usato nell'inglese americano.
• La parola litro è usata nell'inglese britannico, mentre la parola litro è usata nell'inglese americano.
• La parola gram è usata sia in inglese britannico che in inglese americano. La parola grammatica può essere usata anche nell'inglese britannico, ma molti inglesi pensano che sia antiquato.

Amministrazione del sistema metrico decimale

La Convenzione del Metro

Nel 1875 i rappresentanti dei governi di venti paesi diversi si riunirono a Parigi per discutere di pesi e misure. Diciassette dei paesi firmarono un trattato sui pesi e le misure. Il trattato fu chiamato "La Convenzione del Metro". I paesi che lo firmarono erano: Confederazione Argentina, Austria-Ungheria, Belgio, Brasile, Danimarca, Francia, Germania, Italia, Perù, Portogallo, Russia, Spagna, Svezia e Norvegia, Svizzera, Turchia, Stati Uniti e Venezuela. Hanno accettato:

• Istituire un'organizzazione intergovernativa per amministrare il trattato. Questa organizzazione è stata chiamata Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM).
• La Francia doveva essere responsabile dell'acquisizione di locali adeguati per il BIPM. Questi locali diventeranno un territorio neutrale. Gli uffici e i laboratori del BIPM sarebbero stati ubicati sul sito.
• Per fare 40 copie identiche del chilogrammo. Una è stata scelta come copia prototipo (o primaria). Questa copia era conosciuta come "Prototipo internazionale del chilogrammo". Ha sostituito il chilogrammo degli archivi come copia primaria del chilogrammo nel mondo. Il chilogrammo degli archivi sarebbe stato conservato presso la sede del BIPM.
• Per fare 30 copie identiche del metro. Una è stata scelta come copia prototipo (o primaria). Questa copia era conosciuta come "Prototipo Internazionale del Metro". Ha sostituito il Metre des archives come copia primaria del metro. L'archivio del Metre des archives sarebbe stato conservato presso la sede del BIPM.
• Dare una copia del metro e una copia del chilogrammo ad ogni paese. Questi sarebbero chiamati "prototipi di metri nazionali" e "prototipi di chilogrammi nazionali".
• Confrontare a intervalli regolari i metri e i chilogrammi del prototipo nazionale con i prototipi internazionali.
• Promuovere l'uso del sistema metrico decimale.

Il Regno Unito e i Paesi Bassi si sono recati alla conferenza ma non hanno firmato il trattato in quel momento. Dopo un ulteriore esame, il Regno Unito firmò il trattato nel 1884 e i Paesi Bassi ne entrarono a far parte nel 1929.

Nel 1889 le copie del chilogrammo e del metro erano pronte per essere consegnate ai diversi paesi firmatari del trattato.

Il Congresso degli Stati Uniti ha ratificato il trattato nel 1878. Il Regno Unito firmò il trattato nel 1884. Nessuno dei due paesi ha approvato leggi che rendono obbligatorio l'uso del sistema metrico decimale.

Nel 1921 la Convenzione del Metro fu estesa per includere tutte le misurazioni fisiche, compresi il tempo, l'elettricità e la temperatura.

Nel 1960 il BIPM ha pubblicato il "Sistema internazionale di unità di misura" (o SI). Il SI ha chiarito una serie di aree del sistema metrico decimale, in particolare nella scienza e nell'ingegneria. Il BIPM ha anche standardizzato il modo in cui il SI è stato scritto rendendolo uguale per tutte le lingue.

Sigillo del BIPM

Storia

Ci sono 16 once di fluido USA in una pinta di birra USA, ma ci sono 20 once di fluido imperiale [UK] in una pinta di birra imperiale. L'oncia fluida statunitense è più grande dell'oncia fluida imperiale, ma la pinta imperiale è più grande della pinta statunitense. Nel 1700 questo tipo di situazione era comune in tutta Europa. Ogni paese misurava la lunghezza, il peso/massa e il volume a modo suo. A volte paesi o città diverse usavano lo stesso nome per misure diverse. A volte città diverse nello stesso paese avevano modi diversi di misurare le cose. Nel 1789 in Francia c'era un quarto di milione di unità di peso e di misura diverse.

Rivoluzione Francese

Durante la Rivoluzione francese, gli scienziati francesi hanno deciso che sarebbe stato meglio avere un nuovo sistema di pesi e misure. Il sistema sarebbe stato lo stesso in tutte le province e città francesi. Decisero anche che sarebbe stato più facile se il nuovo sistema avesse usato i 10 invece dei 12, 16 o 20, perché la gente normalmente conta in 10. Il nuovo sistema divenne il sistema ufficiale di misurazione in Francia nel 1799. Uno dei leader francesi, il marchese de Condorcet, dichiarò che "[il sistema metrico decimale] è per tutte le persone per sempre".

Decisero che il nuovo sistema sarebbe stato per tutti sulla Terra e che la nuova unità di lunghezza sarebbe stata chiamata "metro". Decisero che ci sarebbero stati 10.000 chilometri (6.200 miglia) tra il Polo Nord e l'equatore. Tra il 1791 e il 1798 due topografi, Pierre Méchain e Jean-Baptiste Delambre, misurarono la distanza tra le città di Dunkerque e Barcellona usando vecchie unità francesi, e usarono le stelle per misurare le loro latitudini. Hanno utilizzato queste informazioni per calcolare che la lunghezza del metro dovrebbe essere di 443,296 lignes. Nel 1798 gli scienziati francesi realizzarono una barra di platino lunga esattamente un metro. Hanno conservato questa barra negli archivi francesi. Fu chiamata il metro degli archivi. Le persone che facevano i righelli di un metro potevano verificare che i loro righelli fossero della stessa lunghezza del metro degli archivi. Altri scienziati ricavavano un chilo di platino che veniva messo negli archivi. Questo peso era chiamato il chilogrammo degli archivi.

Primo tentativo di misurare la Francia

Nel 1799 il sistema metrico decimale fu reso obbligatorio, il che significa che la gente era obbligata ad usarlo per legge, nella regione intorno a Parigi. Questo causò molta confusione perché la polizia fece rispettare le nuove misure, ma i clienti preferivano quelle vecchie. Quindi i negozianti dovevano averli entrambi. La gente si preoccupava che le nuove misure fossero usate per truffarli. I politici hanno cercato di educare e convincere la gente a usare il sistema metrico decimale, ma la gente ha rifiutato il sistema metrico decimale. Nel 1800 il governo cercò di rendere accettabile il sistema cambiando i nomi delle unità con quelli più semplici usati prima della metrica. Per esempio, il decimetro, il centimetro e il millimetro furono rinominati in palma (mano), doigt (dito) e tratto (traccia).

Nel 1799 Napoleone divenne il leader della Francia. Nel 1812 aveva conquistato la maggior parte dell'Europa. Introdusse il sistema metrico decimale nei paesi da lui conquistati. Nel 1815 fu sconfitto nella battaglia di Waterloo. Dopo la sconfitta di Napoleone, la maggior parte dei paesi ricominciò ad usare i vecchi sistemi di misurazione.

Durante questo periodo, il sistema metrico decimale era ancora il sistema di misura ufficiale in Francia. E aveva ancora nomi di unità di misura semplificati. Ma i francesi continuarono ad usare le misure a cui erano abituati. Il governo francese cercò di convincere il popolo a convertirsi. Producevano in massa i governanti del sistema metrico decimale. Hanno cercato di insegnare al popolo a usare le misure metriche, e hanno ordinato alla polizia di punire le persone che non volevano cooperare. Alla fine il governo smise di provare e ritirò il sistema metrico decimale.

La Francia abbandona il sistema metrico decimale

Il 12 febbraio 1812, la Francia ha smesso di utilizzare il sistema metrico decimale e ha iniziato a utilizzare un nuovo sistema chiamato mesures usuelles. Il nuovo sistema era basato su molte delle vecchie unità pre-metriche. Le vecchie unità sono state ridefinite per essere numeri tondi o frazioni delle unità metriche ritirate. Per esempio il livre (libbra) è stato reintrodotto e cambiato da 489 grammi a 500 grammi. Il toise è stato ridefinito come 2 metri. Il toise conteneva 6 piedini (piedi), modificati da 324,8 mm a ^1⁄3 di metro (333,33 mm). Il piedistallo aveva 12 sacchetti (pollici) e il pouce 12 lignette.

Secondo tentativo di misurare la Francia

Nel 1837 le leggi sulla metrologia sono state fatte rivivere in Francia. E nel 1840 il sistema divenne obbligatorio in tutta la Francia, quasi 50 anni dopo la sua introduzione.

Più ampia adozione del sistema metrico decimale

Nel corso del XIX secolo molti piccoli paesi hanno iniziato a cooperare tra loro. Nel 1815 il Regno dei Paesi Bassi fu formato da diciassette piccoli stati. Ogni stato aveva il proprio sistema di misurazione. Nel 1820 decisero che sarebbe stato meglio se tutti avessero usato il sistema metrico decimale.

Nel 1815 fu costituita la Confederazione tedesca. Era un'associazione di 39 stati diversi. Ogni stato aveva il proprio sistema di misurazione. Nel 1834 la Confederazione Tedesca formò un'unione doganale chiamata Zollverein. Nel 1851 lo Zollverein decise di utilizzare le unità metriche per il commercio tra i vari stati. Nel 1871 la maggior parte degli stati della Confederazione Tedesca furono uniti per formare l'Impero Tedesco. L'Impero tedesco continuò ad utilizzare il sistema metrico decimale.

Nello stesso anno, l'Italia si è formata anche da un gran numero di piccoli Stati. L'Italia decise anche di utilizzare il sistema metrico decimale piuttosto che scegliere uno dei vecchi sistemi di misura.

Nel 1875 molte contee europee e latinoamericane utilizzavano già il sistema metrico decimale. Tra questi paesi c'erano Francia, Germania, Italia, Spagna, Portogallo, Brasile, Messico, Argentina, Perù e Colombia. Tra il 1875 e il 1914 molti altri paesi, tra cui Norvegia, Svezia, Danimarca, Finlandia, Paraguay, Filippine e Vietnam, iniziarono ad utilizzare il sistema metrico decimale. Nel 1917, durante la rivoluzione bolscevica, l'URSS (ora Russia) adottò il sistema metrico decimale. All'inizio della seconda guerra mondiale la maggior parte dei paesi non anglofoni aveva adottato il sistema metrico decimale.

Stati Uniti

Nel 1866, dopo che la maggior parte dei paesi sudamericani iniziò ad utilizzare il sistema metrico decimale, gli Stati Uniti approvarono una legge che permetteva di utilizzare il sistema metrico decimale o le unità di misura abituali degli Stati Uniti per il commercio. Prima del 1893 il cantiere era definito come la lunghezza del "cantiere standard" che veniva mantenuta dal Tesoro degli Stati Uniti. La sterlina era definita come la massa della "sterlina standard". Nel 1893 il Congresso degli Stati Uniti approvò l'Ordine Mendenhall. Questa ordinanza definiva il cantiere esattamente a ^3600⁄3937 metri e la sterlina esattamente a 0,4535924277 chilogrammi. L'ordine cambiò solo le definizioni della sterlina e del cantiere. Non ha avuto altri effetti sulla vita delle persone.

Nel 1975 il Metric Conversion Act ha avviato un processo di metrologia formale. La misurazione doveva essere volontaria. Doveva essere coordinata dal Consiglio metrico americano. Nel 1988 l'Omnibus Trade and Competitiveness Act disse che le unità metriche dovevano essere utilizzate per tutti i progetti federali. La legge non si applicava ai progetti statali. Alcuni Stati chiedevano l'uso delle unità metriche, mentre altri non lo chiedevano. Alcune industrie sono passate all'uso delle unità metriche, ma altre no. Le bevande analcoliche sono vendute in quantità metriche. Il latte viene venduto in unità metriche abituali. Le unità metriche sono ampiamente utilizzate nella progettazione di automobili. Gli aerei come il Boeing 787 Dreamliner sono stati progettati utilizzando principalmente le unità di misura abituali.

Alcune persone negli Stati Uniti vogliono completare il passaggio al sistema metrico decimale. Dicono che questo renderà le cose più facili a tutti. Altri dicono che costerà troppo. Alcuni vogliono usare il sistema metrico decimale perché renderà più facile l'esportazione di merci. Altri dicono che la metrologia può funzionare solo se tutti i cinquanta stati si misurano allo stesso tempo. Questo non accadrà a meno che il governo federale non prenda l'iniziativa.

Regno Unito

Nel 1897 il Regno Unito ha approvato una legge che permette di utilizzare il sistema metrico decimale o le unità imperiali per il commercio. Alla fine degli anni '60 i tre quarti delle esportazioni britanniche erano destinate a paesi che utilizzavano il sistema metrico decimale. Tuttavia la gente nel Regno Unito usava ancora le unità imperiali. Il Metrication Board fu istituito nel 1969 per aiutare la Gran Bretagna a passare al sistema metrico decimale. Ogni azienda doveva pagare le proprie spese. Alcune società risparmiarono molto denaro passando al sistema metrico decimale perché potevano fare le stesse merci per l'esportazione che facevano per le vendite nel Regno Unito. Per esempio, quasi tutte le auto a motore usano dadi e bulloni di dimensioni metriche. Altre aziende hanno perso denaro perché hanno dovuto fare molti cambiamenti, ma non hanno avuto alcun beneficio da questi cambiamenti.

Quando il Metrication Board fu chiuso nel 1981, la maggior parte del governo e dell'industria erano passati al sistema metrico decimale, ma molte cose di tutti i giorni, come i segnali stradali, non erano state cambiate. Un'indagine condotta nel 2013 ha mostrato che le unità metriche e le unità imperiali erano entrambe ampiamente utilizzate dagli inglesi nella loro vita privata.

xilografia del 1800 che spiega le nuove misure decimali in Francia.


Il metro è stato originariamente definito come un decimo di milionesimo della distanza tra il Polo Nord e l'Equatore attraverso Parigi.

Pagine correlate

• Conversione di unità
• Sistema Internazionale di Unità, descrive gli aspetti più avanzati del sistema metrico decimale