Metras — SI ilgio vienetas: apibrėžimas, istorija ir santykiai

Metras (JAV rašoma meter) yra pagrindinis SI matavimo sistemos ilgio matavimo vienetas. Metro santrumpa yra m. Pirmą kartą (Prancūzijos revoliucijos laikais) jis buvo apibrėžtas kaip 1/10 000 000 (viena dešimties milijonų) dalis atstumo tarp Žemės ekvatoriaus ir Šiaurės ašigalio pagal Paryžiaus dienovidinį. Šiuolaikinis ir oficialus metro apibrėžimas teigia, kad metras yra atstumas, kurį šviesa vakuume nueina per 1/299 792 458 sekundės dalį. Šis apibrėžimas naudoja šviesos greitį kaip nepakeičiamą fizikinių konstantų pagrindą ir leidžia metru realizuoti itin tiksliai.

Istorija

Mintis sukurti vieningą ilgio matą kilo XVIII a. pabaigoje. 1791 m. prancūzų mokslininkai pasiūlė metro apibrėžimą kaip žemės ketvirčio meridiano dalį; šiam tikslui atlikti ekspediciją surengė Jean-Baptiste Delambre ir Pierre Méchain, kurie tiksliai išmatavo Paryžiaus dienovidinio ruožą. Pagal šiuos matavimus buvo pagamintas pirmasis metrinis standarto baras – praktinis etalonas, kurį vėliau naudojo kaip atskaitos tašką.

XIX a. pabaigoje (1875 m.) buvo pasirašyta Masterio konvencija (Metre Convention), įsteigta Tarptautinė matavimo biuras (BIPM), o 1889 m. buvo priimtas tarptautinis prototipas – platina–iridžio juosta, kuri tapo oficialiu metru. 1960 m. metras buvo perapibrėžtas pagal krypton-86 spinduliuotės bangos ilgį, o 1983 m. Tarptautinė svorio ir matų konferencija (CGPM) priėmė dabartinį apibrėžimą, grindžiamą šviesos greičiu vakuume.

Santykiai su kitais vienetais

Metras priklauso metrinei sistemai, todėl yra susijęs su kitais SI vienetais ir priešdėliais. Kai kurie įprasti santykiai:

1 m = 100 cm (centimetrų)
1 m = 1 000 mm (milimetrų)
1 km = 1 000 m (kilometras)

Pagal imperinę matavimo sistemą vienas metras yra lygus maždaug 39,37 coliams, 3,28 pėdoms arba maždaug 1,09 jardams. Dažnai nurodomi artimesni konvertavimo dydžiai: 1 m ≈ 39,3701 in, 1 m ≈ 3,28084 ft, 1 m ≈ 1,09361 yd, 1 m ≈ 0,000621371 mi.

Praktinė realizacija ir taikymai

Nors apibrėžimas naudojasi fundamentaliomis fizikomis konstantomis, praktinėje metrologijoje metras realizuojamas per technologijas, pvz., optinę interferometriją ir lazerių dažnio stabilizavimą, kad būtų matuojami labai tikslūs atstumai. Šis vienetas plačiai naudojamas moksle, inžinerijoje, statyboje, kasdieniuose matavimuose ir tarptautinėje prekyboje.

Kasdieniai pavyzdžiai: vidutinio suaugusio žmogaus ūgis yra apie 1,6–1,8 m, durų aukštis dažnai yra apie 2 m, o lengvojo automobilio ilgis – apie 4–4,5 m. Tokie palyginimai padeda suprasti metro mastelį kasdieniame gyvenime.

Santrauka

Metras yra pagrindinis SI ilgio vienetas, turintis ilgą istoriją – nuo pastangų susieti matavimą su Žemės matmenimis iki šiuolaikinio apibrėžimo, pagrįsto šviesos greičiu. Jis yra universaliai priimtas ir praktiškai realizuojamas per pažangias metrologines priemones, todėl užtikrina tikslumą moksle ir pramonėje.

Ši žirafa yra beveik 5 metrų ūgio

Juosta (pagaminta iš platinos ir iridžio), kuri iki 1960 m. apibrėždavo metro ilgį

Metrais pagrįsti vienetai

0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 001 Ym (jotametras) = 1 m
0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 Zm (zetametras) = 1 m
0.000 000 000 000 000 000 000 001 Em (egzametras) = 1 m
0.000 000 000 000 000 000 001 Pm (petametras) = 1 m
0.000 000 000 000 001 Tm (terametras) = 1 m
0.000 000 000 001 Gm (gigametras) = 1 m
0.000 001 Mm (megametras) = 1 m
0,001 km (kilometras) = 1 m
0,01 hm (hektometras) = 1 m
0,1 dam (dekametras) = 1 m
1 m (metras)
10 dm (decimetrų) = 1 m
100 cm (centimetrų) = 1 m
1000 mm (milimetrų) = 1 m
1 000 000 μm (mikronų arba mikrometrų) = 1 m
1 000 000 000 000 nm (nanometrų) = 1 m
1 000 000 000 000 000 pm (pikometrų) = 1 m
1 000 000 000 000 000 000 000 fm (fermi arba femtometrai) = 1 m
1 000 000 000 000 000 000 000 000 am (atometrai) = 1 m
1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 zm (zeptometrai) = 1 m
1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 ym (yoktometrai) = 1 m

*Pastaba: paryškintu šriftu pažymėti vienetai yra dažniausiai naudojami.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra metras?

A: Metras yra pagrindinis SI matavimo sistemos ilgio matavimo vienetas.

K: Koks yra metro simbolis?

A: Metras žymimas simboliu m.

K: Kaip metras pirmą kartą buvo apibrėžtas per Prancūzijos revoliuciją?

A: Metras pirmą kartą buvo apibrėžtas kaip viena dešimtimiljoninė atstumo tarp Žemės ekvatoriaus ir Šiaurės ašigalio pagal Paryžiaus dienovidinį dalis.

K: Kaip metras apibrėžiamas dabar?

A: Dabar metras apibrėžiamas kaip atstumas, kurį šviesa vakuume nueina per 1/299 792 458 sekundės dalį.

K: Koks yra vieno jardo atitikmuo metrais?

A: Vienas jardas yra lygus 0,9144 metro (po 1959 m. tarptautinio susitarimo).

K: Koks yra metro ekvivalentas coliais?

A: Metras labai panašus į 39,37 colio.

K: Koks yra metro atitikmuo pėdomis ir jardais?

A: Metras yra maždaug 3,281 pėdos arba 1,0936 jardo.