Р-15
Единица длины в этой системе метр. Его получили так: измерили длину меридиана, который проходит через Париж, разделили ее на 40 миллионов равных частей и объявили: «Отныне отрезок, равный одной сорокамиллионной парижского меридиана, будет служить единицей при измерении длины и называться метром». Конечно, метром пользоваться не всегда удобно — очень громоздкие цифры получаются, если измерять в метрах расстояние до Солнца или размеры атома. Поэтому было введено последовательное десятикратное уменьшение и увеличение метра в 10, 100, 1000 и большее число раз. Из метра легко были получены более мелкие единички с приставками: деци — десятая часть, санти — сотая часть, милли — тысячная и т. д. И более крупные единицы с приставками кило — в тысячу раз больше, мега — в миллион раз больше и т. д. Эти приставки позволяют легко получить единицы более крупные и более мелкие, в зависимости от того, что в данном случае удобней (С-2).
Единица длины помогла получить и единицу массы — килограмм — это масса литра обычной воды при температуре 4° Цельсия. А из единицы массы получилась и единица силы для системы СИ — это ньютон, сила, с которой притягивается к Земле масса в 102 грамма — (цифра эта появилась из соотношения: 1 килограмм∙силы = 9,8 ньютона; число 9,8 берет свое начало от земного ускорения 9,8 метр/секунда2).
Ньютон — единица непривычная, долгие годы единица силы, или, что более понятно, единица веса (вес — это есть сила, с которой данное тело притягивается к Земле), была крупнее и называлась так же, как и единица массы, — килограмм. Просто единицей веса выбрали вес литра воды и дали этой единице такое же название, какое было у единицы массы (исторически все, может быть, и было иначе, но по существу — именно так). Это очень неудобно: одинаково называть две совершенно разные единицы, определяя две совершенно разные характеристики. Приходилось каждый раз к слову «килограмм» давать пояснения, к чему он относится — к массе или к весу. Так и говорили: «килограмм массы» или «килограмм силы». В системе СИ такой путаницы быть не может, здесь для силы (веса) есть своя собственная единица. А если вам придется переводить килограммы веса в ньютоны, то нетрудно запомнить, что килограмм — это примерно 10 ньютонов, а ньютон — примерно 100 граммов веса.
Промелькнувшая чуть раньше единица времени секунда получена как 1/86637 часть суток, то есть времени одного оборота Земли вокруг своей оси. Разумеется, в наше время, когда секунды, метры, килограммы нужно отмерять с очень высокой точностью, пользуются и чрезвычайно точными эталонами времени, длины, массы и всех других физических величин. Эталоны эти часто берут из мира атомов, отсчитывая, например, время по очень стабильному «маятнику» — электромагнитным колебаниям, возникающим, в частности, при переходе электрона с одной орбиты на другую.
Единица работы в системе СИ — джоуль. Это работа, которую производит сила в 1 ньютон на пути в 1 метр, то есть, например, работа, которую нужно выполнить, чтобы поднять на высоту в 1 метр полстакана воды (без учета веса стакана). Легко получается в системе СИ и единица мощности. Напомним, мощность — это работа, которая выполняется за единицу времени, например за секунду. Мощность — характеристика очень важная как для поставщиков, так и для потребителей энергии. Конечно, и общий объем работы очень важен, но иногда нужно еще знать, насколько интенсивно ведутся работы, сколько чего делается за определенное время, например за час или за секунду.
Когда мы говорим, что какой-то генератор может выполнить работу в 1 джоуль, то этого еще недостаточно, чтобы представить себе такой генератор. За сколько времени он наработает этот джоуль? Если за секунду — неплохо. Если за сотую долю секунды — еще лучше, это значит, что генератор работает энергичнее, быстрее выполняет данный объем работ. А если работа в 1 джоуль будет выполнена за месяц, то, значит, генератор работает чрезвычайно слабо, вяло.
То же самое и в отношении потребителей энергии. Если, например, известно, что в электрической лампочке ток выполняет работу в 1000 джоулей, то вы не сможете представить себе яркость лампочки, пока не узнаете, за сколько времени выполняется эта работа. Если за секунду — хорошо, такая лампочка светит очень ярко, ее эквивалент — тысяча свечей. Если работа в 1000 джоулей растянута на минуту, то лампочка светит достаточно тускло. Ну а если лампочка только за час выполняет работу в 1000 джоулей, превращая электрическую энергию в свет, то светит такая лампочка, скорее всего, как одинокий тлеющий уголек.