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

אורך, מסה וזמן הם כמויות הבסיס למדידה, ויחידותיהם ידועות כיחידות בסיס.
יחידות הנגזרות מיחידות הבסיס נקראות יחידות נגזרות.
ניתן לסווג מערכות של יחידות למערכת הבינלאומית של יחידות או יחידות SI ולמערכת היחידות המקובלת בארה"ב.
ביחידות SI, מטר, קילוגרם ושני הן יחידות הבסיס, בעוד שבארה"ב השיטה המקובלת של יחידות, רגל, פאונד ושנייה הן יחידות הבסיס.
לדוגמה, יחידת הכוח SI היא ניוטון, שהיא יחידה נגזרת. הוא מוגדר ככוח הנדרש כדי להאיץ קילוגרם אחד של מסה בקצב של מטר לשנייה בריבוע.
במערכת היחידות המקובלת בארצות הברית, יחידת המסה היא שבלול שהיא יחידה נגזרת. היא מוגדרת ככמות החומר המואצת על ידי מטר אחד לשנייה בריבוע כאשר מופעל על ידי כוח של קילוגרם אחד.
ניתן להמיר יחידות של מערכת אחת לאלה של מערכת אחרת באמצעות גורמי המרה.

<ol>
	<li>היבלר, R.C. (2016). מכניקה הנדסית - סטטיקה ודינמיקה. הובוקן, ניו ג'רזי: אולם פירסון פרנטיס. עמ' 7\u20128</li>
	<li>באר, פ"פ; ג'ונסטון, א.ר.; מזורק, ד"ו; קרומוול, פי ג'יי ועצמי, ב. (2019). מכניקה וקטורית למהנדסים - סטטיקה ודינמיקה. ניו יורק: מקגרו-היל. עמ' 4 ו-8</li>
	<li>מרים, י"ל; Kraige, L.G. ובולטון, J.N. (2020). מכניקה הנדסית - סטטיקה. הובוקן, ניו ג'רזי: ג'ון ווילי. עמ' 7 ו-8</li>
</ol>

יחידות מידה

Units of Measurement

<div style="direction:rtl">הנדסת מכונות היא אחד מענפי ההנדסה הוותיקים ביותר. הוא עוסק בתכנון, ניתוח וייצור של מכונות ומערכות מכניות. כדי להבטיח חישובים מדוקדקים ומדויקים, נעשה שימוש ביחידות מדידה. הם מספקים מערכת סטנדרטית לביטוי והשוואה של כמויות פיזיקליות. ישנן מערכות מדידה היסטוריות ידועות שונות, כגון המערכת הבבלית, המערכת הרומית, המערכת המצרית, המערכת האולימפית, המערכת הבריטית ומערכת עמק האינדוס. מערכת היחידות הבינלאומית (SI) היא תקן המדידה המוכר אוניברסלי המשמש בהנדסת מכונות. הוא מבוסס על כמה יחידות בסיס בסיסיות שניתן לשלב אותן כדי לבטא את כל הכמויות הפיזיקליות האחרות. יחידות הנגזרות מיחידות הבסיס ידועות כיחידות נגזרות. לדוגמה, יחידת הכוח SI היא הניוטון, שהיא יחידה נגזרת. הוא מוגדר ככוח הנדרש להאצת קילוגרם מסה אחד בקצב של מטר לשנייה בריבוע. ישנן מערכות שונות של יחידות מדידה המשמשות בכל רחבי העולם. בנוסף למערכת היחידות הבינלאומית (SI), מערכת היחידות המקובלת בארה"ב היא מערכת נפוצה נוספת. במערכת היחידות המקובלת בארה"ב, יחידות הבסיס הן רגל, פאונד ושנייה. יחידת האורך היא הרגל, יחידת המסה היא הקילוגרם, ויחידת הזמן היא השנייה. בשיטת היחידות המקובלת בארה"ב, יחידת המסה היא הקליע, יחידה נגזרת. זה מוגדר ככמות החומר המואצת ברגל אחד לשנייה בריבוע כאשר הוא פועל בכוח של קילוגרם אחד. מאחר שמדינות רבות ממשיכות להשתמש במערכת המקובלת בארה"ב, נוצר גם קשר בין היחידות השונות הדומות. לדוגמה, מטר אחד שווה 3,280 רגל. היחידות הנגזרות גם שונות ממערכת תקנים אחת לאחרת. לדוגמה, מערכת SI משתמשת בניוטון כיחידת הכוח, אך המערכת המקובלת בארה"ב משתמשת בפאונד. יחידות מדידה חיוניות בהנדסת מכונות מכיוון שהן מאפשרות מדידות מדויקות ומדויקות. מהנדסים משתמשים ביחידות אלה כדי לתכנן ולנתח מכונות ומערכות מכניות, להעריך עומסים, מתחים ועיוותים ברכיבים מכניים ולחזות את התנהגותן של מכונות בתנאי פעולה שונים.</div>

הנדסת מכונות היא אחד מענפי ההנדסה הוותיקים ביותר. הוא עוסק בתכנון, ניתוח, וייצור מכונות ומכונות מכניות.

Education

JoVE Core

Mechanical Engineering

הנדסת מכונות

Unit 1

יחידה 1

An Introduction to Statics

מבוא לסטטיקה

KEY TERMS AND CONCEPTS

מונחים ומושגים מרכזיים

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.

mechanical engineering

SI and Customary Measurement Systems

Description

Transcript