Før var mål og vekt basert på tradisjoner – og misforståelser. Hvert distrikt i hvert land hadde egne mål på ting, og egen tidsregning, men så snart regionene ble til en samlet stat ble alt bare rot. Rot ble det ikke minst for de som skulle bygge noe.
Bildet øverst: Her ser du en ekte hestekraft! Men dette er jo et håpløst mål på hva en motor egentlig orker – og har av rotasjonskraft (ork, moment) – da i newtonmeter. (Foto: Reddit)
Av Stein Bekkevold
En måleenhet er en grunnenhet, en fast størrelse som måler noe. Når enhetene angir samme mengde eller fenomen over alt, kan vi sammenlikne dem. Slik kan vi beregne og måle noe helt nøyaktig, og gi det tallverdier.
Det har også i vår tid eksistert ulike målesystem som SI (det metrisk/tekniske enhetssystemet), det eldre CGS-opplegget – og enda særere saker. I naturvitenskap, men også i handel og andre målbare fag, er en måleenhet noe vi setter bak et tall for å vise eksakt verdi; hundre kilo, tusen kroner, femti grader Celsius, 500 kP trykk (kilopascal).
Alle enheter har nå eksakte verdier og standardnavn. Enkelte har egne symboler. Internasjonalt har SI-systemet på konferansen CGPM* fastsatt enheter vi kan bruke uten omregning. Sentralt står meter (m), sekund (s) og ampere (A) – altså lengde, tid og elektrisk strøm.
Gammel moro
Før vi fikk vårt metersystem i 1875, fantes det en drøss enheter. Mange gamle europeiske mål brukes fortsatt, og flere mangler en nøyaktig definisjon.
Hva er en verkstomme, et steinkast, et dagsarbeid og en ort? Hvordan gikk det til at en tomme ble eksakt 2,54 centimeter? Et pund, hva er det? Jo pundet var en vektenhet som romerne kom med, navnet er latin for vektig, pondus ….
Mye av det gamle kom fra håndverk og jordbruk, det var stort sett det vi drev med før industrien kom, først med damp og så med elektrisitet – i engelske veverier. Derfor var et dagsverk det en driftig bonde og hans drenger kunne pløye på en dag. De presise tyskerne hadde mål på dette, men et dagsverk i Bayern var mer enn et prøyssisk – eller ett i Baden …
Her hjemme opererte vi med tylft og treve, sekk og skokk, dusin og gross. Og det som verre var. En tomme var bredden på den lokale tømrers tommelfinger mens en alen var en «vanlig» underarm, en fot skjønner du hva var, en ertog var 9,7 gram sølv.
Så fort nasjoner som Tyskland og Frankrike vokste slik at lokale regioner smeltet sammen, måtte de samkjøre målene, og nasjonale enheter kom. Men fortsatt var mye basert på gamle tradisjoner og tanker – det var først på 1900-tallet at mer vitenskapelige enheter kom.
Fysikk og teknikk
Det fysiske systemet kom tidlig på 1900-tallet og gikk bort fra fot og pund og sånt – og la seg på centimeter, gram og sekund. Det ble kalt CGS. Så innså forskere at de måtte modernisere dette; de laget noe som het Det tekniske system, og som alle ingeniørskoler underviste i, på 1950-tallet og ti år til: Det het Det tekniske system og var basert på meter, kilopond og sekund.
Kilopond? Ja, det de kalte kp ville de ha med seg Isaac Newton på – og fikk for seg at et kp var den kraften et kilogram skapte av trykk mot underlaget, på grunn av jordgravitasjonen G. Men fordi denne dumt nok varierer over hele kloden var heller ikke dette et eksakt mål på kraft.
Derfor vedtok en internasjonal kongress gjennom hele 1900-tallet, at systemet SI skulle gjelde – stort sett fra 1970. Noen enheter ble vedtatt før, noen senere. Men nå er vi der: SI er basert på meter, kilogram og sekund. Alt går ut fra disse, og den unøyaktige jordgravitasjonen er UTE av bildet. Derfor har vi kilowatt som effekt/ytelse, og IKKE hestekrefter. Du har ikke hk i taklampa eller frontlyktene heller.
OG: Dagens kilogram (platina-kilogrammet i Paris) er en saga blott: En kg går nå ut fra Plancks konstant, etter at dens måle-usikkerhet er borte. Dette ble oppnådd i 2016, og i november 2018 vedtok CGPM at Plancks konstant nå kunne være fast basis. En kg i SI-enheter ble låst til verdien 6,62607015×10−34 kg/m2/s−1. Definisjonen trådte i kraft 20. mai 2019. Men ikke ble vi så veldig mye klokere …
Enten motoren drives av noe fossilt og brennbart – eller av mer eller mindre ren elektrisitet – måles ytelsen i kilowatt og dreiemomentet i newtonmeter. Så det så. (Foto: PSA)
HK/kW
Fortsatt brukes en del gamle enheter, særlig i bilbransjen; om du vil endre dem til korrekte mål så se her: Inch (tomme) til cm: gang med 2,5. Feet (fot) til meter: Gang med 0,3. Yard til meter: Gang med 0,9. Pound til kg: Gang med 0,45. Miles til km: Gang med 1,6. Og: MPG (miles per gallon) til l/mil: 10 mpg=2,35 l/mil, 20 mpg=1,18 l/mil og 30 mpg=0,78. Lbs/in2 (pund/kvadrattomme): 1 lb/in2 er 6895 Pascal, dvs 6,89 kPa. Det siste står for kilo (tusen) av trykk-enheten Pascal.
Vi nevnte Isaac Newton – enheten for kraft er Newton. En N er kraften som dytter et kilogram så det får en fartsøkning på en meter per sekund – i sekundet. Altså: 1 N = 1 kg m/s2 – bare så du vet det. Og den franske fysiker Pascal ble hedret slik: 1 Pa = 1 N/m2 … er det ikke flott?
Med alt dette bakt inn i matematikken, kan vi nå sende kjøretøyer til Mars og få dem til å jobbe der i månedsvis. Og få et korrekt bilde av hva en motor yter, enten den går på diesel, bensin eller en elektronstrøm – alt i kWh – kilowatt-timer.
Og energien du har på tanken måles i J etter engelskmannen Joule – mens den du har i batteriet måles i noe annet. Gjett hva …. Jo, i coloumb C. Som er hvor mye A (ampere, strømstyrke) du kan hente ut over hvor lang tid – kapasitet i A/s. Den kalles Q – for mengde (quantum). Alt sammen bare for å unngå klodens variable G-kraft ….
*CGPM er fransk for Int. Bureau of Weights and Measures (BIPM), etablert i 1875 etter reglene i The Meter Convention. Her koordinerer medlemslandene målevitenskap og målestandarder. Først gjaldt dette kilogram og meter, men i 1921 tok de inn alle fysiske målinger – pluss det metriske systemet. I 1960 godkjente de SI, The International System of Units. CGPM møtes i Paris ca hvert fjerde år. Det 26. møtet var i Versailles i november 2018.
**Bakgrunn: I 2017 ga forskere en mer eksakt verdi på Plancks konstant, via en forbedret såkalt Kibble-vekt. Derfor kunne de i november 2018 si at konstanten kan defineres uten usikkerhet. Da Plancks konstant har SI-enhet kg⋅m2/s, vil den sammen med absolutte verdier for meter og sekund gi en ny kg-verdi. Det er ikke måte på …
