Sejarah dan Pengertian Sistem Metrik

Sistem metrik adalah sistem desimal internasional untuk bobot dan ukuran yang mendominasi ilmu pengetahuan, industri, dan kehidupan sehari-hari di hampir setiap negara di Bumi. Itu bergantung pada meter untuk panjang dan kilogram untuk massa. Sistem ini pertama kali diadopsi di Perancis pada tahun 1795. Saat ini, sistem ini berfungsi sebagai standar pengukuran global.

Asal usulnya terletak pada kekacauan Revolusi Perancis. Pada tahun 1789, unit-unit tradisional menjadi berantakan. Ribuan standar lokal mempersulit perdagangan dan ilmu pengetahuan. Para reformis menginginkan sistem rasional yang didasarkan pada kelipatan sepuluh. Pada tahun 1791, Majelis Nasional Perancis menugaskan Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis untuk memecahkan masalah ini. Mereka memutuskan unit baru itu tidak dapat diubah. Itu harus didasarkan pada konstanta fisik alami, bukan kaki raja atau batu sembarangan.

Akademi memilih panjang sepersepuluh juta kuadran meridian bumi. Untuk itu diperlukan pengukuran jarak dari Kutub Utara ke Khatulistiwa. Survei enam tahun yang sulit dilakukan setelahnya. Ilmuwan seperti Jean Delambre, Jacques-Dominique Cassini, dan Pierre Mechain mengukur busur dari Barcelona hingga Dunkirk. Mereka menggunakan trigonometri dan observasi cermat untuk memetakan kurva planet. Pekerjaan mereka mendefinisikan meteran sebagai 39,37008 inci. Kata ini berasal dari bahasa Yunani metron yang berarti mengukur.

Pada tahun 1795, sistem ini diperluas. Semua satuan metrik diturunkan dari meter. Gram didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik air pada kepadatan maksimumnya. Liter ditetapkan pada seperseribu meter kubik. Awalan Yunani menangani kelipatan sepuluh. Kilo artinya 1.000. Hecto berarti 100. Awalan Latin menangani subkelipatan. Mili maksudnya 0,001. Centi maksudnya 0,01. Struktur ini memungkinkan konversi yang mudah. Satu kilogram sama dengan 1.000 gram.

Pada tahun 1799, artefak platinum fisik dibuat. Ini adalah Meter dan Kilogram Arsip. Mereka menjadi standar hukum bagi Perancis. Motto sistem baru ini ambisius. Mereka mengharapkan adanya unit “untuk semua orang, untuk selamanya.”

Adopsi internasional memakan waktu lebih lama dari yang diperkirakan. Baru pada tahun 1875 diadakan konferensi internasional di Paris. Mereka mendirikan Biro Berat dan Ukuran Internasional. Perjanjian Meter menciptakan laboratorium permanen di Sèvres, dekat Paris. Fasilitas ini menjaga standar internasional. Ia juga memeriksa salinan nasional dan melakukan penelitian. Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran (CGPM) bertemu setiap enam tahun. Ini mencakup perwakilan diplomatik dari sekitar 40 negara. Mereka memilih 18 ilmuwan untuk membentuk Komite Internasional untuk Berat dan Ukuran. Komite ini mengatur biro.

Selama beberapa dekade, prototipe meter dan kilogram internasional didasarkan pada standar arsip, bukan pengukuran langsung bumi. Definisi berdasarkan konstanta alam dikembalikan pada tahun 1960. Meter didefinisikan ulang sebagai 1.650.763,73 panjang gelombang garis oranye-merah dalam spektrum kripton-86. Kemudian tibalah tahun 1983. Meteran tersebut didefinisikan ulang lagi. Ini menjadi jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam 1/299.792.458 detik. Ini menghubungkan panjang dengan kecepatan cahaya, sebuah konstanta universal.

Kilogram tetap terikat pada objek fisik. Sebuah silinder paduan platinum-iridium disimpan di Sèvres. Hal ini terbukti bermasalah. Pada tahun 1989, para ilmuwan menemukan prototipe Sèvres telah kehilangan massa. Itu 50 mikrogram lebih ringan dari salinan lainnya. Objek berubah. Konstanta tidak.

CGPM menyetujui definisi baru. Efektif tanggal 20 Mei 2019, kilogram tidak lagi ditentukan oleh artefak. Ini akan ditentukan oleh konstanta Planck. Konstanta ini sama dengan 6,62607015 × 10⁻³⁴ joule detik. Satu joule sama dengan satu kilogram dikalikan meter kuadrat per detik kuadrat. Karena detik dan meter sudah ditentukan oleh frekuensi atom dan kecepatan cahaya, kilogram kini dapat ditentukan dengan pengukuran konstanta Planck yang akurat. Unit ini sekarang didasarkan pada fisika fundamental.

Sistem metrik juga melahirkan sistem turunan untuk ilmu pengetahuan dan teknologi. Ini menyatakan sifat fisik yang kompleks. Sistem sentimeter-gram-sekon (CGS) dan sistem meter-kilogram-sekon (MKS) adalah yang utama hingga tahun 1960. Pada tahun itu, Sistem Satuan Internasional (SI) didirikan. Ini menyatukan upaya-upaya ini.

Sistem SI menggunakan satuan dasar dan awalan untuk menskalakan pengukuran. Panjangnya menggunakan meteran. Luas menggunakan meter persegi. Volume menggunakan meter kubik. Massa menggunakan gram, meskipun kilogram adalah satuan dasar massa dalam SI. Kapasitas menggunakan liter. Suhu menggunakan derajat Celcius. Awalan memungkinkan pengguna mengalikan atau membagi dengan pangkat sepuluh.

Contoh- mewakili 10¹⁸. Peta- mewakili 10¹⁵. Tera- mewakili 10¹². Giga- mewakili 10⁹. Mega- mewakili 10⁶. Kilo- mewakili 10³. Hekto- mewakili 10². Deka- mewakili 10¹. Subkelipatannya mengikuti logika yang sama. Desi- adalah 10⁻¹. Centi- adalah 10⁻². Mili- adalah 10⁻³. Mikro- adalah 10⁻⁶. Nano- adalah 10⁻⁹. Piko- adalah 10⁻¹². Femto- adalah 10⁻¹⁵. Atto- adalah 10⁻¹⁸.

Awalan ini berlaku untuk banyak unit lainnya. Desibelnya adalah sepersepuluh bel. Kilowattnya adalah 1.000 watt. Megahertz adalah 1.000.000 hertz. Mikrohm adalah sepersejuta ohm. Skalabilitas inilah yang menjadi alasan sistem metrik bekerja. Ia menangani segalanya mulai dari fisika kuantum hingga jarak planet.

Sistem lahir dari keinginan akan ketertiban. Ia selamat dari revolusi dan perang. Ini berevolusi dari pengukuran Bumi ke konstanta atom. Hal ini terus menjadi landasan kemajuan ilmu pengetahuan. Peralihan dari silinder logam ke konstanta matematika menandai langkah yang signifikan. Ini menghilangkan kesalahan manusia dari definisi massa. Sistem metrik bukan hanya sekumpulan angka. Ini adalah kerangka kerja untuk memahami dunia fisik.

Satuan Kunci dan Awalan dalam Sistem Metrik

Tabel berikut menguraikan satuan dasar dan awalan yang digunakan dalam sistem metrik.

Sistem metrik terus berkembang. Awalan baru kadang-kadang ditambahkan untuk skala ekstrim. Strukturnya tetap sederhana. Kekuatan sepuluh mengatur segalanya. Kesederhanaan ini mengurangi kesalahan. Ini mempercepat perhitungan. Ini menghubungkan budaya melalui bahasa pengukuran bersama. Revolusi tahun 1789 memulai sebuah proses yang tidak pernah benar-benar berakhir. Kami masih menyempurnakan cara kami mengukur alam semesta. Itu

Realitas berantakan saat beralih ke metrik

Sebagian besar dari kita tumbuh dengan mengukur kehidupan dalam inci dan pon. Kami memanggang dengan cangkir. Kami berkendara sejauh satu mil. Lalu, karena alasan yang sering kali terasa birokratis dibandingkan praktis, kita diminta untuk menerapkan sistem metrik. Kedengarannya cukup sederhana di atas kertas. Matematikanya berbasis desimal. Seharusnya lebih bersih.

Tapi coba ubah resep menjadi gram. Atau mencari tahu berapa meter persegi yang ada di ruang tamu. Atau memahami mengapa “liter” tidak berarti “liter”. Kesenjangan antara teori dan praktik sangat lebar. Dan jumlahnya tidak selalu tersusun rapi.

Tabel konversi yang disediakan oleh Biro Standar Nasional adalah titik awal yang baik. Ini menawarkan perkiraan persamaan umum. Ini adalah jalan pintas mental cepat yang kita gunakan ketika kita membutuhkan gambaran kasar. Mereka tidak tepat. Mereka berguna untuk estimasi sehari-hari.

Ambil panjang lebar. Satu inci kira-kira 25 milimeter. Satu kaki sekitar 0,3 meter. Sebuah halaman mendekati 0,9 meter. Satu mil adalah 1,6 kilometer. Ini mudah diingat. Mereka bekerja untuk percakapan santai. Mereka gagal jika Anda sedang membangun jembatan.

Area dan volume menjadi lebih rumit. Satu inci persegi sama dengan 6,5 sentimeter persegi. Satu kaki persegi sama dengan 0,09 meter persegi. Satu hektar sama dengan 0,4 hektar. Perkiraan ini cukup dekat untuk lansekap. Mereka tidak cukup dekat untuk bidang teknik.

Konversi volume sangat berantakan. Satu liter cairan kira-kira satu liter. Ini adalah kebohongan yang menyenangkan. Ini berfungsi untuk susu. Gagal untuk kimia. Satu galon sama dengan 0,004 meter kubik. Satu meter kubik sama dengan 264 galon. Skalanya berubah secara dramatis tergantung pada unitnya.

Berat badan adalah masalah lainnya. Satu ons sama dengan 28 gram. Satu pon sama dengan 0,45 kilogram. Satu kilogram sama dengan 2,2 pon. Ini adalah angka-angka yang kita lihat di timbangan bahan makanan. Bentuknya bulat. Mereka dirancang untuk pemahaman manusia, bukan ketepatan atom.

Listrik pun semakin terputus. Satu tenaga kuda sama dengan 0,75 kilowatt. Satu kilowatt sama dengan 1,3 tenaga kuda. Ini penting untuk kendaraan listrik. Ini penting untuk tagihan energi. Namun angka-angkanya tidak terasa intuitif.

Presisi penting saat penting

Tabel perkiraan adalah untuk perkiraan kasar. Saat Anda membutuhkan akurasi, Anda memerlukan faktor yang tepat. Data awal memberikan konversi yang akurat dalam 10 bagian per juta. Ini adalah presisi tingkat teknik. Ini untuk orang-orang yang tidak mampu melakukan kesalahan.

Inilah cara Anda mengonversi inci ke milimeter. Anda mengalikannya dengan 25,4. Itu tepat sekali. Tidak ada pembulatan. Tidak ada perkiraan. Satu inci sama dengan 25,4 milimeter.

Kaki ke meter perlu dikalikan dengan 0,3048. Itu adalah definisi yang tepat. Yard ke meter adalah 0,9144. Mil ke kilometer adalah 1,60934. Ini bukanlah dugaan. Mereka adalah konstanta yang ditentukan.

Konversi area juga memiliki pengganda yang tepat. Satu inci persegi sama dengan 6,4516 sentimeter persegi. Satu kaki persegi sama dengan 0,0929030 meter persegi. Satu yard persegi sama dengan 0,836127 meter persegi. Angka-angka ini terlihat berantakan. Mereka sangat tepat.

Konversi volume juga sama persisnya. Satu liter sama dengan 0,946353 liter. Satu galon sama dengan 0,00378541 meter kubik. Satu liter sama dengan 1,05669 liter. Satu meter kubik sama dengan 264.172 galon. Angka-angka ini menjelaskan sedikit perbedaan antara definisi umum AS dan definisi SI.

Konversi berat juga tepat. Satu ons sama dengan 28,3495 gram. Satu pon sama dengan 0,453592 kilogram. Satu kilogram sama dengan 2,20462 pon. Ini adalah angka-angka yang digunakan dalam perdagangan dan sains. Mereka menghilangkan ambiguitas.

Konversi daya juga tepat.