数字的计量功能

郑英元

(原载《数学教学》2012年第8期)

数字的最基本功能是计量。它是从清点某一事物的个数开始,然后发展为对这个事物轻重、大小等定量方面的描述。原先世界各地都有自己的度量标准,为了便于国际范围内的交流, 1875年17个国家的代表在巴黎召开会议制定国际通用的计量制度,通称公制。图1是韩国通过邮票来宣传与推行公制。公制的单位制度,又称米千克秒(mks)单位制,它们分别用来确定距离、质量和时间。

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图 1 (韩国,1964)

1. 公制长度的主单位是米(m)。标准米尺用铂铱合金制成断面为X形,在0°C时标准米尺上两端刻痕之间的距离为1米(图2)。常用的长度单位有:千米(公里,km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)等等。 图3告诉人们如果用英制测量身高是5英尺11英寸,那么换算成米尺后约等于180厘米(cm)。

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图 2 (左,匈牙利,1976);图 3 (右,澳大利亚,1973)

为了适应各种需求,人们研制了不同的度量长度的工具,如以厘米为主单位的尺(图4),千分尺(图5)的精度可以达到0.01mm。

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图 4 (左,南斯拉夫,1974);图 5 (右,美国,1962)/p>

2. 公制质量的主单位是千克,标准千克的砝码是用铂铱合金制成的圆柱体,它是高与直径均为39.17 mm的圆柱体(图6),其在纬度45°的海平面上的质量为1千克。重量是物体受到万有引力作用后的度量。 重量与质量不同,重量 G 与质量 m 的关系式是: G=mg (g 为重力加速度),重量的单位是牛顿,所以质量1千克产生的重量约为9.8牛顿,或者说是1千克重。 常用的质量单位有:吨、千克(kg)、克(g)、毫克(mg)等等。图7是以克为单位的磅秤。图8中人的体重英制是15英石10磅,换算成公制约等于100千克。

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图 6 (左,匈牙利,1976);图 7 (右,新加坡,1979)

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图 8 (澳大利亚,1973)


(点击邮票小图可以显示更清晰大图)

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