stringtranslate.com

Обычные единицы США

Страны, использующие метрическую ( СИ ), имперскую и обычную системы США по состоянию на 2019 год.

Обычные единицы измерения Соединенных Штатов образуют систему единиц измерения , обычно используемую в Соединенных Штатах и ​​​​на большинстве территорий США , [1] с момента ее стандартизации и принятия в 1832 году. [2] Обычная система Соединенных Штатов возникла на основе английских единиц , которые использовались в Британская империя до того, как США стали независимой страной. Система мер Соединенного Королевства была пересмотрена в 1824 году для создания имперской системы , которая была официально принята в 1826 году, изменив определения некоторых ее единиц. Следовательно, хотя многие подразделения США по сути похожи на свои имперские аналоги, между системами существуют существенные различия .

Большинство традиционных единиц измерения в США были переопределены в метр и килограмм согласно Приказу Менденхолла от 1893 года, а на практике – за много лет до этого. [3] Эти определения были уточнены международным соглашением о ярдах и фунтах 1959 года. [4]

Соединенные Штаты используют обычные единицы в коммерческой деятельности, а также для личного и социального использования. В науке, медицине, во многих отраслях промышленности, а также в некоторых государственных и военных сферах используются метрические единицы измерения. Международная система единиц (СИ), современная форма метрической системы , во многих случаях предпочитается Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST). [5] Для новых типов измерений, где нет традиционной общепринятой единицы, используются международные единицы, иногда смешанные с традиционными единицами: например, электрическое сопротивление провода, выраженное в омах (СИ) на тысячу футов.

История

Система единиц Соединенных Штатов 1832 года основана на системе, которая использовалась в Великобритании до введения в британскую имперскую систему 1 января 1826 года. [6] Обе системы произошли от английских единиц , системы, которая развивалась в течение за тысячелетия до обретения Америки независимости , и которая имела свои корни как в римских , так и в англосаксонских единицах.

В конце 19 века традиционная система была поддержана базирующимся в США Международным институтом сохранения и совершенствования мер и весов. Некоторые сторонники традиционной системы считали французскую революционную, или метрическую, систему атеистической. Президент вспомогательного института Института в Огайо написал, что традиционные единицы представляют собой «справедливый вес и справедливую меру, которые единственные приемлемы для Господа». Позже его организация дошла до того, что опубликовала музыку к песне, в которой провозглашалось «долой все «метрические» схемы». [7]

Правительство США приняло Закон о преобразовании метрической системы 1975 года, который сделал метрическую систему «предпочтительной системой мер и весов для торговли и коммерции США». Законодательство гласит, что федеральное правительство несет ответственность за оказание помощи промышленности при ее добровольном переходе на метрическую систему, то есть метрификацию . Это наиболее очевидно в требованиях к маркировке пищевых продуктов в США, где единицы СИ почти всегда представлены наряду с обычными единицами. Согласно Всемирной книге фактов ЦРУ , Соединенные Штаты являются одной из трех стран (наряду с Либерией и Мьянмой (Бирмой) ), которые не приняли метрическую систему в качестве официальной системы мер и весов. [8]

Исполнительный указ 12770, подписанный президентом Джорджем Бушем-старшим 25 июля 1991 года, со ссылкой на Закон о преобразовании метрической системы, предписывал департаментам и агентствам исполнительной власти правительства Соединенных Штатов «принять все соответствующие меры в пределах своих полномочий» для использования метрической системы. «в качестве предпочтительной системы мер и весов для торговли и коммерции Соединенных Штатов» и уполномочил министра торговли «учредить Межведомственный совет по метрической политике (ICMP), который будет помогать министру в координации внедрения федеральным правительством этот заказ."

Обычные единицы измерения США широко используются в потребительских товарах и в промышленном производстве. Метрические единицы являются стандартными в науке, медицине, а также во многих отраслях промышленности и государственного управления, в том числе в военной сфере . [8] Существуют отдельные возражения против использования метрических единиц в столярных и строительных работах на том основании, что легче запомнить целое число дюймов плюс дробь, чем измерение в миллиметрах, [ 9] или футах. Измерения в дюймах более подходят, когда расстояния часто делятся на половины, трети и четверти, часто параллельно. В метрической системе также отсутствует измерение, параллельное стопе . [10]

Длина

Для измерения длины в общепринятой системе США используются дюймы , футы , ярды и мили , которые являются единственными четырьмя общепринятыми единицами измерения длины в повседневном использовании. С 1893 года по закону фут был определен как ровно 1200/3937 м (≈0,3048006 м). [11] С 1 июля 1959 года единицы длины определяются по принципу 1 ярд = 0,9144 метра. [4] США, Великобритания и другие страны Содружества согласовали это определение в соответствии с Международным соглашением о ярдах и фунтах 1958 года. На момент заключения соглашения основной геодезической базой данных в Северной Америке была Североамериканская система отсчета 1927 года (NAD27). ), который был построен методом триангуляции на основе определения фута в Приказе Менденхолла 1893 года, то есть 1 фут =1200/3937 м: это определение было сохранено для данных, полученных из NAD27, но было переименовано в фут США , чтобы отличить его от международного фута. [4] Для большинства применений разница между этими двумя определениями незначительна: один международный фут равен ровно 0,999998 геодезического фута США, а разница составляет около1/8 дюйм (3 мм) на милю – но это влияет на определение систем координат государственной плоскости (SPCS), которые могут простираться на сотни миль. [12]

NAD27 был заменен в 1980-х годах североамериканским датумом 1983 года (NAD83), который определяется в метрах. SPCS также были обновлены, но Национальная геодезическая служба США оставила решение о том, какое (если таковое имеется) определение стопы использовать, на усмотрение отдельных штатов. Все SPCS определены в метрах, но в семи штатах SPCS также определены в геодезических футах США, а в восьмом штате - в международных футах: остальные 42 штата используют исключительно метрические SPCS. [12]

Законодательство штата также определяет коэффициент пересчета, который будет использоваться при повседневной геодезии и сделках с недвижимостью, хотя разница (2  ppm ) не имеет практического значения, учитывая точность обычных геодезических измерений на коротких расстояниях (обычно намного меньше мили). Двадцать четыре штата законодательно установили, что геодезические измерения должны основываться на геодезическом футе США, восемь законодательно установили, что они производятся на основе международного фута, а в восемнадцати штатах не указан коэффициент пересчета из метрических единиц. [12]

В 2019 году NIST в сотрудничестве с Национальной геодезической службой (NGS), Национальной океанической службой (NOS), Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) и Министерством торговли (DOC) выпустило уведомление Федерального реестра (FRN), в котором указывается прекращение поддержки. единиц геодезических футов США и геодезических миль США с 31 декабря 2022 г. [13]

В следующих таблицах в этом и последующих разделах наиболее распространенные меры выделены курсивом , а точные взаимосвязи показаны жирным шрифтом .

Международные единицы

Международные морские подразделения

исследовательские подразделения США

Обратите внимание, что, как объявил Национальный институт стандартов и технологий , геодезический фут США и другие единицы, определенные с его помощью, устарели с 31 декабря 2022 года, «за исключением исторических и устаревших приложений». [13] [11]

Область

Наиболее широко используемой единицей площади, название которой не связано с какой-либо единицей длины, является акр . Национальный институт стандартов и технологий ранее утверждал, что традиционные единицы площади определяются в квадратных геодезических футах, а не в квадратных международных футах. [14] , но по состоянию на 4 января 2023 г. говорится: «Хотя исторически она определялась с использованием геодезического фута США, уставная миля может быть определена с использованием любого определения фута, как и в случае со всеми другими единицами измерения, перечисленными в этой таблице. Однако, после 31 декабря 2022 года следует избегать использования определений, основанных на геодезических данных США, за исключением исторических и устаревших приложений». [15]

Объем

23,7 эт. США. унция Бутылка (700 мл) с указанием американских и метрических единиц измерения.

Кубический дюйм , кубический фут и кубический ярд обычно используются для измерения объема. Кроме того, существует одна группа единиц измерения объемов жидкостей (на основе винных галлонов и подразделений жидкой унции ) и одна группа единиц измерения объемов сухого материала , каждая из которых имеет свои собственные названия и подединицы.

Хотя единицы и их названия аналогичны единицам имперской системы , и многие единицы являются общими для двух систем в целом; однако в отношении объема дело обстоит совсем наоборот. Независимость США от Британской империи за десятилетия до реформирования единиц измерения в 1824 году — в первую очередь галлона , его подразделений и (по массе) более высоких комбинаций выше фунта — является причиной различий в ценностях. Не участвуя в этой реформе, США сохранили отдельные системы измерения объемов жидкостей и сухих материалов, тогда как имперская система унифицировала единицы измерения для обоих в рамках нового имперского галлона. [18]

Объем жидкости

Одна жидкая унция США составляет 1/16 пинты США , 1/32 кварты США и 1/128 галлона США . Чайная ложка, столовая ложка и чашка определяются в единицах жидкой унции как 1 ⁄ 6 , 1 ⁄ 2 и 8 жидких унций. Жидкая унция получила свое название первоначально от объема одной унции эвердупуа воды, [ нужна ссылка ] , но в США она определяется как 1 ⁄ 128 галлона США. Следовательно, жидкая унция воды весит около 1,041 унции эвердупуа.

Для маркировки пищевых продуктов и лекарств в США чайная и столовая ложки определяются как метрические чайная и столовая ложки — ровно 5 и 15 мл соответственно. [19]

Поговорка «пинта — это фунт во всем мире» относится к 16 жидким унциям воды США, которые весят примерно (примерно на 4% больше) одного фунта эвердупуа. Имперская пинта воды весит фунт с четвертью (20 унций).

Существуют различные стандарты на баррель для некоторых конкретных товаров, в том числе 31 галлон для пива, 40 галлонов для виски или керосина и 42 галлона для нефти. Общий стандарт для жидкостей составляет 31,5 галлона или половину бочки. Обычную бочку емкостью 55 галлонов для хранения и транспортировки различных продуктов и отходов иногда путают с бочкой, хотя это не является стандартной мерой.

В США разовые порции напитков обычно измеряются в жидких унциях. Молоко обычно продается в полпинтах (8 жидких унций), пинтах, квартах, полгаллонах и галлонах. Объем воды для раковин, ванн, прудов, бассейнов и т. д. обычно указывается в галлонах или кубических футах. Количества газов обычно даются в кубических футах (при одной атмосфере).

Минимы, драмы, жабры и горшочки в настоящее время используются редко. Жабру часто называют «полчашкой». Горшок часто называют «полгаллоном» .

Сухой объем

Сухой объем измеряется в отдельной системе, хотя многие названия остались прежними. Небольшие фрукты и овощи часто продаются в сухих пинтах и ​​квартах. Сухой галлон США используется реже и не был включен в справочник, который многие штаты признают авторитетным органом по законодательству об измерениях. [20] [21] Однако иногда используются пеки или бушели , особенно для винограда , яблок и аналогичных фруктов в сельскохозяйственных регионах.

Масса и вес

Исторически существовало пять различных английских систем измерения массы: башенная , аптекарская , тройская , эвердупуа и метрическая . Из них гиря Эвердюпуа является наиболее распространенной системой, используемой в США, хотя гиря Трои до сих пор используется для взвешивания драгоценных металлов. Вес аптекарей, который когда-то использовался в аптеках, в значительной степени заменен метрическими единицами измерения. Башенный вес вышел из употребления в Англии (из-за юридического запрета в 1527 году) несколько столетий назад и никогда не использовался в США. Имперская система, которая до сих пор используется для некоторых мер в Соединенном Королевстве и других странах, основана на avoirdupois, с отклонениями от обычных единиц измерения в США размером более фунта.

Фунт эвердупуа, составляющий основу традиционной системы массы США, определяется как именно453,592 37  граммов по соглашению между США, Великобританией и другими англоязычными странами в 1959 году. Другие единицы массы определяются через него.

Фунт эвердупуа юридически определяется как мера массы , [22] но название фунт также применяется к мерам силы . Например, во многих контекстах фунт эвердупуа используется как единица массы, но в некоторых контекстах термин «фунт» используется для обозначения « фунт-силы ». Слизняк — это еще одна единица массы, полученная из фунта-силы .

Вес Трои, вес эвердупуа и вес аптекарей построены на основе одной и той же базовой единицы — зерна, которая одинакова во всех трех системах. Однако, хотя названия единиц измерения в каждой системе частично совпадают (во всех есть унции и фунты), отношения между зерном и этими другими единицами внутри каждой системы различаются. Например, в аптекарской и тройской гире фунт и унция одинаковы, но отличаются от фунта и унции в эвердупуа своим отношением к зернам и друг к другу. В системах также используются разные единицы измерения: зерно и унция (у аптекарей есть скрупулез и драм , у тройи — пеннивейт , а у авердупуа — просто драм, иногда пишется драхма ). Драм в авердупуа весит чуть меньше половины драма в аптеках. Единица объема жидкого драма основана на весе 1 драма воды в аптечной системе.

Чтобы избежать путаницы, при публикации весов, не относящихся к эвердупуа, обычно вместе с единицей измерения упоминается название системы. Драгоценные металлы, например, часто взвешиваются в «тройских унциях», потому что именно «унция» с большей вероятностью будет означать унцию эвердупуа.

Что касается фунта и более мелких единиц, обычная система США и британская имперская система идентичны. Однако они различаются, когда речь идет о единицах измерения больше фунта. Определение фунта эвердупуа в имперской системе идентично определению в традиционной системе США.

В США обычно используются только унция, фунт и короткая тонна, известные в стране просто как тонна, хотя центнер все еще используется в сельском хозяйстве и судоходстве. Зерно используется для описания массы пороха и снарядов в боеприпасах для стрелкового оружия . Его также использовали для измерения лекарств и других очень небольших масс.

Зерновые меры

В сельскохозяйственной практике бушель — это фиксированный объем, равный 2150,42 кубических дюймов (35,2391 литра). Поэтому масса зерна будет варьироваться в зависимости от плотности. Некоторые примеры номинального веса: [23] [24]

Меры приготовления

Наиболее распространенными практическими мерами приготовления как жидких, так и сухих ингредиентов в США являются чайная ложка, столовая ложка и чашка, а также их половинки, трети, четверти и восьмые части. Также используются фунты, унции, жидкие унции и обычные размеры, такие как банка (предполагаемый размер варьируется в зависимости от продукта), банка, квадрат (например, 1 унция шоколада), палочка (например, 4 унции масла) или фрукты/ овощ (например, половинка лимона, две средние луковицы). [ нужна цитата ]

Температура

Градусы по Фаренгейту используются в США для измерения температуры в большинстве ненаучных целей. Шкала абсолютной температуры Рэнкина также нашла некоторое применение в термодинамике . Ученые во всем мире используют кельвины и градусы Цельсия . Некоторые технические стандарты США выражаются в температуре по Фаренгейту, а некоторые американские врачи используют градусы по Фаренгейту для измерения температуры тела.

Взаимосвязь между различными температурными шкалами линейна , но шкалы имеют разные нулевые точки, поэтому преобразование — это не просто умножение на коэффициент. Чистая вода замерзает при температуре 32 °F = 0 °C и кипит при температуре 212 °F = 100 °C при давлении 1 атм . Формула преобразования:

или наоборот, как

Другие подразделения

Длина

Объем

Масса

Сила

Энергия

Власть

Давление

Крутящий момент

Изоляция

Широко используются различные комбинированные устройства; они определяются непосредственно на основе вышеуказанных основных единиц.

Системы определения размеров используются для различных товаров в торговле, некоторые из которых специфичны для США:

Другие названия обычных единиц США.

Кодекс США называет эти единицы «традиционными системами мер и весов». [27]

Другими распространенными способами обозначения системы являются: обычный , стандартный , английский или имперский (что относится к мерам реформы после 1824 года, которые использовались во всей Британской империи и странах Содружества). Другой термин - это система фут-фунт-секунда (FPS), в отличие от систем сантиметр-грамм-секунда (CGS) и метр-килограмм-секунда (MKS).

Инструменты и крепежные детали, размеры которых измеряются в дюймах, иногда называют «болтами SAE» или «ключами SAE», чтобы отличить их от своих метрических аналогов. Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) первоначально разработало стандарты крепежа с использованием единиц измерения США для автомобильной промышленности США; организация теперь использует метрические единицы. [28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «США озадачивают мир, затягивая метрическую систему» ​​. Нация Таиланд . 26 декабря 2015 года . Проверено 28 января 2023 г.[ нужен лучший источник ]
  2. ^ Барброу, Л.Е. и Джадсон, Л.В. (1976) Меры и веса Соединенных Штатов. Специальная публикация Национального бюро стандартов 447. с. 5–6
  3. ^ TC Mendenhall , суперинтендант стандартных весов и мер. Приказ от 5 апреля 1893 г. Архивировано 30 сентября 2012 г. в Wayback Machine , опубликовано как Приложение 6 к отчету Береговой и геодезической службы США за 1893 г.
  4. ^ abc Эстин, А.В., Каро, Х.А. и Мюллер, Ф.Х. (25 июня 1959 г.). Doc 59-5442, «Уточнение значений ярда и фунта». Федеральный реестр . Обратите внимание, что 999 998 = 3937 × 254.
  5. ^ Законы и метрическая программа. Национальный институт стандартов и технологий США, 2010 г.
  6. ^ «Английские единицы измерения» . Колумбийская энциклопедия, 6-е изд. 2001-2007. архивная копия.
  7. ↑ Мартин Гарднер (4 мая 2012 г.). Причуды и заблуждения во имя науки. Курьерская корпорация. стр. 180–. ISBN 978-0-486-13162-7.
  8. ^ ab «Справочники - Меры и веса». Всемирная книга фактов . Вашингтон, округ Колумбия: Центральное разведывательное управление . Проверено 22 апреля 2021 г.
  9. ↑ Робин Уильямс (8 февраля 1998 г.) «Проблема с метрической системой». Австралийское радио National , Бритва Оккама.
  10. ^ Эд Теннер (май 2005 г.). «Проблема со счетчиком». Technologyreview.com.
  11. ^ ab "Исследование США". НИСТ . в. 2022 . Проверено 29 марта 2023 г.
  12. ^ abc «Часто задаваемые вопросы о Национальной геодезической службе». Национальная геодезическая служба . Проверено 16 мая 2009 г.
  13. ^ ab «Устаревание исследовательского центра США (США)» . Федеральный реестр . 5 октября 2020 г. Проверено 19 октября 2023 г.
  14. ^ abcde Робертс, RW (3 февраля 1975 г.). Федеральный реестр переиздан в Барброу, Л.Е. и Джадсоне, Л.В. (1976) «Весы и меры Соединенных Штатов». Специальная публикация Национального бюро стандартов 447. с. 36
  15. ^ abc «Обзор США: пересмотренные коэффициенты пересчета единиц». НИСТ . Национальный институт стандартов и технологий . 23 сентября 2019 г. . Проверено 14 декабря 2023 г.Обновлено 4 января 2023 г.
  16. ^ Бартон, Джон В.; Бауэрс, Шелби Л.; Батчер, Тина Дж., Харшман, Ричард А.; Ли, Г. Дайан и Уорфилд, Лиза, ред. Технические характеристики, допуски и другие технические требования к средствам взвешивания и измерения, редакция 2022 г. np: Национальный институт стандартов и технологий. стр. Б-7, С-20.
  17. ^ Рекомендуемый символ литра в США — «L» согласно Национальному институту стандартов и технологий. (1995.) Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ). Специальная публикация 811.
  18. ^ В США используются галлоны до 1824 года (231 дюйм 3 ) и Винчестерский бушель (2150,42 дюйм 3 ), в отличие от британского определения 1824 года, согласно которому 1 британский галлон = 10 фунтам воды , а бушель - как 8 британских галлонов.
  19. ^ 21CFR101.9(b)(5)(viii) 2 1CFR101.9
  20. ^ ab 101-я конференция по мерам и весам, 2016 г. (2017). Технические условия, допуски и другие технические требования к средствам взвешивания и измерения. Национальный институт стандартов и технологий . п. С-6, С-11, С-16.
  21. ↑ Краткое изложение государственных законов и постановлений в области мер и весов. Архивировано 5 декабря 2011 года в Wayback Machine . (2005) Национальный институт стандартов и технологий .
  22. ^ Справочник NIST 44, Приложение C, Общие таблицы единиц измерения, страница C-6 Единицы массы Эвердюпуа. Архивировано 18 октября 2011 г., в Wayback Machine.
  23. ^ «Министерство сельского хозяйства США». Министерство сельского хозяйства США . 20 августа 2019 года . Проверено 28 мая 2020 г.
  24. ^ «Весы и меры сельскохозяйственных товаров» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США — Национальная служба сельскохозяйственной статистики . Проверено 28 мая 2020 г.
  25. ^ «Раздел 21, 101.9 Маркировка пищевых продуктов о пищевой ценности» (PDF) . Свод федеральных правил . Типография правительства США . 12 апреля 2012 года . Проверено 2 ноября 2014 г. Для целей маркировки пищевой ценности чайная ложка означает 5 миллилитров (мл), столовая ложка — 15 мл, чашка — 240 мл, 1 жидкая унция — 30 мл, а 1 унция — 28 г.
  26. ^ Уэллс, Ларри Дж. (1981). Изготовление кожи: Руководство по примитивным и современным навыкам работы с кожей . Кедровый Форт. п. 13. ISBN 0882908359.
  27. ^ 15 USC  § 205b
  28. ^ «Правила использования SAE (метрических) единиц СИ» (PDF) . Общество инженеров автомобильной промышленности, май 1999 г. Проверено 1 июля 2012 г.

Внешние ссылки