Name: si and customary measurement systems
Uploaded: 2023-09-22T11:49:19.000Z
Duration: 1 min 27 s
Channel: JoVE

Länge, Masse und Zeit sind die Basisgrößen für die Messung, und ihre Einheiten werden als Basiseinheiten bezeichnet.
Von den Basiseinheiten abgeleitete Einheiten werden als abgeleitete Einheiten bezeichnet.
Einheitensysteme können in das Internationale Einheitensystem oder SI-Einheiten und das U.S. Customary System of Units eingeteilt werden.
In SI-Einheiten sind Meter, Kilogramm und Sekunde die Basiseinheiten, während im in den USA üblichen Einheitensystem Fuß, Pfund und Sekunde die Basiseinheiten sind.
Zum Beispiel ist die SI-Einheit der Kraft Newton, eine abgeleitete Einheit. Sie ist definiert als die Kraft, die erforderlich ist, um ein Kilogramm Masse mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde zum Quadrat zu beschleunigen.
Im U.S. Customary System of units ist die Masseneinheit slug, eine abgeleitete Einheit. Sie ist definiert als die Menge an Materie, die um einen Fuß pro Sekunde zum Quadrat beschleunigt wird, wenn sie mit einer Kraft von einem Pfund beeinflußt wird.
Einheiten eines Systems können mit Hilfe von Umrechnungsfaktoren in die Einheiten eines anderen Systems umgerechnet werden.

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	<li>Hibbeler, R.C. (2016). Technische Mechanik \u2012 Statik und Dynamik. Hoboken, New Jersey: Pearson Prentice Hall. Seite 7\u20128</li>
	<li>Bier, F.P.; Johnston, E.R.; Mazurek, D.F.; Cromwell, P.J. und Self, B.P. (2019). Vektormechanik für Ingenieure \u2012 Statik und Dynamik. New York: McGraw-Hill. Seiten 4 und 8</li>
	<li>Meriam, J.L.; Kraige, L.G. und Bolton, J.N. (2020). Technische Mechanik \u2012 Statik. Hoboken, New Jersey: John Wiley. S. 7 und 8</li>
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maßeinheiten

Die Mechanik ist einer der ältesten Bereiche des Ingenieurwesens. Sie beschäftigt sich mit dem Entwurf, der Analyse und der Herstellung von Maschinen und mechanischen Systemen. Um genaue und präzise Berechnungen sicherzustellen, werden Maßeinheiten verwendet. Sie bieten ein standardisiertes System zur Darstellung und zum Vergleich physikalischer Größen. Es gibt verschiedene bekannte historische Messsysteme, wie das babylonische System, das römische System, das ägyptische System, das olympische System, das britische System und das Indus-Tal-System. Das International System of Units (SI) ist der allgemein anerkannte Standard der Maßeinheiten, der in der Maschinenbauindustrie verwendet wird. Es basiert auf einigen grundlegenden Basiseinheiten, die kombiniert werden können, um alle anderen physikalischen Größen auszudrücken. Einheiten, die von den Basiseinheiten abgeleitet sind, werden als abgeleitete Einheiten bezeichnet. Zum Beispiel ist die SI-Einheit der Kraft das Newton, eine abgeleitete Einheit. Sie wird definiert als die Kraft, die erforderlich ist, um eine Masse von einem Kilogramm mit einer Rate von einem Meter pro Sekunde im Quadrat zu beschleunigen. Es gibt verschiedene Maßsysteme, die weltweit verwendet werden. Neben dem Internationalen Einheitensystem (SI) ist das U.S. Customary System of Units ein weiteres häufig verwendetes System. Im U.S. Customary System of Units sind die Basiseinheiten Fuß, Pfund und Sekunde. Die Längeneinheit ist der Fuß, die Masseneinheit ist das Pfund und die Zeiteinheit ist die Sekunde. Im U.S. Customary System of Units ist die Maßeneinheit der Masse der „Slug“, eine abgeleitete Einheit. Sie wird definiert als die Masse, die beschleunigt wird, wenn eine Kraft von einem Pfund auf sie wirkt und sie um einen Fuß pro Sekunde im Quadrat beschleunigt. Da viele Länder weiterhin das U.S. Customary System verwenden, wurde auch eine Beziehung zwischen den verschiedenen vergleichbaren Einheiten entwickelt. Zum Beispiel entspricht ein Meter 3,280 Fuß. Die abgeleiteten Einheiten unterscheiden sich auch von einem Satz von Standards zum nächsten. So verwendet das SI-System Newton als Einheit der Kraft, während das US-Einheitensystem das Pfund verwendet. Maßeinheiten sind in der Mechanik von entscheidender Bedeutung, da sie präzise und genaue Messungen ermöglichen. Ingenieure verwenden diese Einheiten, um Maschinen und mechanische Systeme zu entwerfen und zu analysieren, Lasten, Spannungen und Verformungen in mechanischen Komponenten abzuschätzen und das Verhalten von Maschinen unter verschiedenen Betriebsbedingungen vorherzusagen.

Maßeinheiten

Der Maschinenbau ist einer der ältesten Zweige des Ingenieurwesens. Es befasst sich mit der Entwicklung, Analyse und Herstellung von Maschinen und mechanischen ...

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Maschinenbau

Unit 1

Einheit 1

An Introduction to Statics

Einführung in die Statik

KEY TERMS AND CONCEPTS

KERNBEGRIFFE UND KONZEPTE

Units of Measurement

si and customary measurement systems

Mechanical engineering depends on units of measurement for precise and accurate calculations. These units give engineers a standard way to express and compare physical quantities. They are essential when designing and analyzing machines and mechanical systems.

Many historical measurement systems have been used over time. Examples include the Babylonian system, the Roman system, the Egyptian system, the Olympian system, the British system, and the Indus Valley system. Today, the International System of Units, or SI, is the widely recognized standard used in mechanical engineering.

The SI system is built from base units. These base units can be combined to describe other physical quantities, which are called derived units. For example, the SI unit of force is the Newton. One Newton is the force needed to accelerate one kilogram of mass at one meter per second squared.

Another common system is the U.S. Customary System of Units. Its base units are the foot, the pound, and the second. In this system, length is measured in feet, mass is measured in pounds, and time is measured in seconds. The slug is the derived unit used for mass in this system, and it is defined by the amount of matter accelerated by one foot per second squared under a force of one pound.

Because many countries still use the U.S. Customary System, conversion relationships are important. For example, one meter equals 3,280 feet. Derived units also differ between systems. SI uses the Newton for force, while the U.S. Customary System uses the pound. Engineers use these units to estimate loads, stresses, and deformations, and to predict how machines behave under different operating conditions.

SI and Customary Measurement Systems

an introduction to mechanics

Mechanics in Physics and Engineering

Mechanics is a key branch of physics that explains how objects stay at rest or move when forces act on them. It also has major uses in engineering and science. The topic helps students understand everyday motion, machine behavior, and the way many systems work. The recorded history of mechanics begins with Aristotle, who lived from 384 to 322 BC. He linked mechanics with physical theory and looked for a broad universal explanation. Later, Newton defined mechanics as the study of objects at...

basic concept

Fundamental Quantities in Engineering Mechanics

Engineering mechanics begins with four basic quantities: length, time, mass, and force. These ideas help describe how objects move and how they respond to loads. They also support many other engineering fields. Length measures the distance traveled by an object. Engineers describe this distance with coordinates relative to a reference point. Length is also useful for showing the geometry of physical systems. Time measures the succession of an event. A bus traveling from city X to city Y is a...

newton's law of motion

Newton's Laws and Everyday Motion

Newton's laws explain everyday motion and the forces that change it. These three laws describe why objects move, stay still, or speed up. They also show how force and mass affect motion. Newton's first law is the law of inertia. It says an object at rest stays at rest, and an object in motion keeps moving at a constant speed and direction unless an external force acts on it. A sliding box that slows down on its own is a good example. In that case, friction is the net external force that works...

newton's law of gravitational attraction

Gravity Between Masses and Distance

Newton’s law of gravitational attraction describes how gravity acts between two objects. Sir Isaac Newton built this law from empirical evidence and inductive reasoning. He published it in Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, or the Principia, on July 5, 1687. The law says that the gravitational force between any two objects depends on their masses and their distance apart. The force is proportional to mass and inversely proportional to the square of the distance between the objects.

units of measurement

Mechanical engineering depends on units of measurement for precise and accurate calculations. These units give engineers a standard way to express and compare physical quantities. They are essential when designing and analyzing machines and mechanical systems. Many historical measurement systems have been used over time. Examples include the Babylonian system, the Roman system, the Egyptian system, the Olympian system, the British system, and the Indus Valley system. Today, the International...

international system of units

SI Units and Metric Prefixes

SI units and metric prefixes provide a standard way to measure size, mass, and time. The International System of Units, or SI system, is used worldwide because it gives scientists a common language for measurement. Its values do not change with location, which helps keep results consistent. The SI system is built on three base units: meter, kilogram, and second. These are the core units for length, mass, and time. The kilogram is the only base unit that already includes a prefix. Prefixes...

numerical calculations

Engineering Notation and Significant Figures

Numerical calculations in engineering depend on clear values, correct units, and careful rounding. Presenting the answer is an important part of engineering practice, so numerically accurate results are preferred. Handheld calculators and computers are often used because they help produce accurate answers. Problems can be solved in several ways. Solving algebraic symbols by hand is common, and the graphical method is often preferred in some cases. Computers are especially useful when many...

accuracy, limits, and approximation

Accuracy and Approximation in Calculations

Accuracy and approximation are important in calculations, especially in engineering. Accuracy means how close a measured value is to the true or actual value. Repeated measurements are often used in engineering mechanics to help make results more precise and accurate. The accuracy of a solution depends on empirical data and the results from different calculations or measurements. A cylindrical container filled with liquid is a simple example. Its volume can be found from the measured...

dimensional analysis

Using Dimensions to Check Physics Equations

Dimensional analysis is a useful way to check physics and engineering equations. It works by writing physical quantities in terms of basic dimensions such as mass, length, and time. Quantities like velocity, acceleration, and force are derived from these basic dimensions. This method helps compare measurements even when the units are different. It also checks whether an equation is dimensionally homogeneous. That means the powers of the fundamental dimensions must match on both sides of the...

problem solving in statics

Statics Problem-Solving Steps for Beams

Statics problem-solving uses a step-by-step method to analyze bodies in equilibrium, especially beams. It is an important part of physics and engineering because the goal is to find practical and accurate answers for real situations. The process usually starts with a physical situation and then turns it into a mathematical model. That model often needs approximations and assumptions. Very small distances can be ignored when they are much smaller than the main dimensions, such as beam width...

key terms and concepts

Explore SI and U.S. Customary units, base and derived units, and how engineers use measurement systems to calculate force, loads, and machine behavior.

SI and Customary Measurement Systems | JoVE K12

JoVE Core Mechanical Engineering offers concise, easy-to-understand animated videos covering key topics such as equilibrium, forces, truss analysis, and structural mechanics. Explore their real-world applications, and witness these concepts in action through scientist-led experiments.

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SI and Customary Measurement Systems

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