A diferença entre unidades imperiais e métricas se torna particularmente relevante quando se fala sobre unidades base. O Sistema Internacional de Unidades (SI), o sistema oficial de medição usado em todo o mundo, especialmente em aplicações científicas, baseia-se nas unidades do sistema métrico. Todas as unidades SI podem ser formadas por uma combinação de sete unidades básicas.
Quais são as sete unidades básicas de medida?

Você provavelmente está familiarizado com o uso de uma régua para medir comprimento, um cronômetro para medir o tempo ou uma balança para medir massa, mas você já se perguntou como esses dispositivos são precisos e como pode ter certeza de que todas as réguas, cronômetros e balanças estão medindo igualmente bem? E como as unidades associadas foram definidas em primeiro lugar?

Se você pensar em uma régua de madeira, por exemplo, ela estará sujeita a pequenas variações de comprimento devido à expansão e contração resultantes da umidade e da temperatura. De fato, todos os materiais variam ligeiramente em tamanho devido às condições ambientais e estão sujeitos a arranhões, impurezas e alterações ao longo do tempo. Por fim, para permitir medições científicas extremamente precisas, precisamos de maneiras precisas para definir unidades de medida.

Todas as unidades SI podem ser derivadas de sete unidades básicas de medida, cada uma das quais definida em termos de princípios científicos constantes conforme descrito nas seções a seguir. Observe que não existe um conjunto equivalente de definições fundamentais para nenhuma unidade imperial. Em vez disso, as unidades imperiais são derivadas como conversões de unidades das unidades SI.
Tempo

Originalmente, o tempo era medido no decorrer dos dias. No final, esses dias foram divididos em 24 horas, as horas divididas em 60 minutos e cada minuto em 60 segundos.
Relógios mecânicos construídos na Europa medieval foram alguns dos primeiros dispositivos que fizeram medições de tempo consistentes e uniformes. Mas agora somos capazes de consideravelmente mais precisão. A unidade de tempo SI é o segundo e 1 segundo é definido como o tempo necessário para um átomo de césio-133 oscilar 9.192.631.770 vezes.
Comprimento

Comprimento é uma medida da distância linear. A unidade SI para comprimento é o medidor, mas a definição formal de 1 metro mudou ao longo dos anos. Originalmente, 1 metro era definido como a unidade de comprimento equivalente a 10 <-7 do quadrante terrestre que passava por Paris. Mais tarde, foi feita uma haste de protótipo de platina irídio e cópias distribuídas que eram comparadas regularmente para isso. Mas agora o medidor é definido em termos da velocidade constante da luz no vácuo, c \u003d 299.792.458 m /s.
Massa

Massa é uma medida da inércia de um objeto ou resistência a mudanças de movimento . "The SI unit of mass is the kg.", 3, [[1 kg também foi oficialmente definido de maneira diferente ao longo dos anos. Originalmente, 1 kg era igual a 1 decímetro cúbico de água na temperatura de densidade máxima. Mais tarde, assim como no medidor, 1 kg foi definido como a massa do Quilograma Internacional de Protótipo, um cilindro feito de platina liga de irídio. Agora ele é definido em termos da constante fundamental de Planck, h \u003d 6.62607015 × 10 <34> -34 kgm ^{2 /s.
Quantidade de substância}

Esse conceito é exatamente o que parece . É quanto de algo você tem - o número de maçãs em uma árvore ou o número de átomos em uma maçã. Embora você possa esperar que a unidade SI seja simplesmente a contagem numérica de algo, na verdade é outra unidade chamada mole.

1 mole de uma substância contém exatamente 6,02214076 × 10 ^{23 itens elementares. Esse número, também conhecido como número de Avogadro, é exatamente igual ao número de átomos em 12 gramas de carbono-12, e geralmente é muito próximo ao número de núcleons (prótons e nêutrons) em um grama de qualquer tipo de matéria comum .
Corrente}

Pode parecer contra-intuitivo que a corrente, uma medida da taxa de carga que passa por um ponto, seja considerada uma unidade fundamental em vez da própria carga. Mas a razão para isso é que a corrente tinha sido mais fácil de medir do que carregar, e a precisão de todas as unidades depende de nossa capacidade de medir com precisão as unidades de base.

A unidade SI para corrente é o ampere. Originalmente, um ampere foi definido como a corrente constante necessária para dois condutores paralelos de comprimento infinito e seção transversal desprezível colocados a 1 metro de distância no vácuo para exercer uma força de 2 × 10 ^{-7 N um no outro por unidade de comprimento. Agora, ela é definida em termos da carga elementar e \u003d 1.602176634 × 10 –19 ° C. Temperatura}

Temperatura é uma medida da energia média por molécula em uma substância. Unidades de Fahrenheit e Celsius são usadas há centenas de anos para medir a temperatura. Na escala de Fahrenheit, a água congela a 32 graus e ferve a 212 graus, e isso define os incrementos de graus. Na escala Celsius, a água congela a 0 graus e ferve a 100 graus.

A falha fatal nessas unidades, no entanto, é que elas não começam em 0. O fato de que é possível ter resultados negativos os valores de temperatura nessas escalas rapidamente tornam as coisas confusas quando você considera o que pode significar que algo seja duas vezes mais quente do que qualquer outra coisa. O que é duas vezes mais quente que 0 graus?

A unidade SI para temperatura é o Kelvin, onde 0 Kelvin é definido como sendo 0 absoluto, ou a temperatura mais baixa possível que pode ser. O tamanho de um incremento na escala Kelvin é o mesmo que um incremento na escala Celsius e 0 Kelvin \u003d -273,15 graus Celsius. O Kelvin é formalmente definido em termos da constante fundamental de Boltzmann k \u003d 1.380649 × 10 <23 - 23 J /K.
Luz

A unidade fundamental para a intensidade luminosa é a candela (cd). Uma vela comum emite cerca de 1 cd. A definição oficial precisa é definida em termos da eficácia luminosa da radiação na frequência 540 × 10 ^{12 Hz.}