Таблиця одиниць вимірювання: повний довідник SI
Міжнародна система одиниць SI залишається єдиною універсальною мовою точних вимірювань у науці, техніці, медицині та торгівлі. Після реформи 2019 року всі сім основних одиниць визначаються через фіксовані значення фундаментальних констант, а не через фізичні еталони. Це забезпечує стабільність і відтворюваність на будь-якому рівні точності.
У цій статті зібрані актуальні таблиці основних і похідних одиниць, повний перелік префіксів, практичні коефіцієнти перетворення між метричною та імперською системами, а також розбір типових помилок. Матеріал орієнтований на учнів, студентів, інженерів і всіх, хто працює з вимірюваннями щодня.
Особливу увагу приділено українським позначенням і національним стандартам, які повністю узгоджені з BIPM. Після прочитання ви зможете швидко знайти потрібний коефіцієнт і уникнути поширених помилок при перерахунках.
Основні одиниці SI після реформи 2019 року
З 20 травня 2019 року визначення основних одиниць базуються на семи визначальних константах. Це зробило систему незалежною від артефактів і дозволило реалізувати одиниці будь-де, де є відповідне обладнання.
| Величина | Одиниця | Позначення (укр./міжн.) | Визначальна константа |
|---|---|---|---|
| Довжина | метр | м / m | швидкість світла c = 299 792 458 м/с |
| Маса | кілограм | кг / kg | стала Планка h = 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ Дж·с |
| Час | секунда | с / s | частота цезію ΔνCs = 9 192 631 770 Гц |
| Сила струму | ампер | А / A | елементарний заряд e = 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ Кл |
| Температура | кельвін | К / K | стала Больцмана k = 1,380 649 × 10⁻²³ Дж/К |
| Кількість речовини | моль | моль / mol | стала Авогадро NA = 6,022 140 76 × 10²³ моль⁻¹ |
| Сила світла | кандела | кд / cd | світлова віддача Kcd = 683 лм/Вт |
Джерело: BIPM, SI Brochure 9th edition (2019, оновлення 2026).
Практичне значення реформи особливо відчутне для кілограма. Раніше він залежав від платино-іридієвого прототипу в Севрі, маса якого з часом змінювалася. Тепер кілограм реалізується через ват-баланс або рентгенівську кристалічну густину кремнію, і його значення залишається незмінним.
Секунда як і раніше визначається через перехід у атомі цезію-133. Метр — через швидкість світла. Ампер — через елементарний заряд. Ці визначення дозволяють досягати відносної невизначеності на рівні 10⁻¹⁸ і краще в лабораторіях первинних еталонів.
Похідні одиниці з власними назвами
Більшість фізичних величин виражаються через комбінації основних одиниць. Двадцять дві з них отримали спеціальні назви для зручності. Нижче наведено найчастіше використовувані.
| Величина | Одиниця | Позначення | Вираз через основні |
|---|---|---|---|
| Сила | ньютон | Н | кг·м·с⁻² |
| Тиск | паскаль | Па | кг·м⁻¹·с⁻² |
| Енергія | джоуль | Дж | кг·м²·с⁻² |
| Потужність | ват | Вт | кг·м²·с⁻³ |
| Електричний заряд | кулон | Кл | А·с |
| Напруга | вольт | В | кг·м²·с⁻³·А⁻¹ |
| Опір | ом | Ом | кг·м²·с⁻³·А⁻² |
| Частота | герц | Гц | с⁻¹ |
| Магнітна індукція | тесла | Тл | кг·с⁻²·А⁻¹ |
| Освітленість | люкс | лк | кд·м⁻² |
Джерело: ДСТУ ISO 80000 та BIPM.
Радіан і стерадіан вважаються похідними одиницями з розмірністю 1. Градус Цельсія має спеціальну назву, але різниця температур в кельвінах і градусах Цельсія чисельно однакова: T(K) = t(°C) + 273,15.
Префікси SI: повна таблиця кратних і частинних одиниць
Префікси дозволяють охопити діапазон від 10⁻³⁰ до 10³⁰. У листопаді 2022 року CGPM додала чотири нові: ронна (R, 10²⁷), кветта (Q, 10³⁰), ронто (r, 10⁻²⁷) і квекто (q, 10⁻³⁰). Вони вже включені в офіційні документи BIPM станом на 2026 рік.
| Множник | Назва | Позначення | Множник | Назва | Позначення |
|---|---|---|---|---|---|
| 10³⁰ | кветта | Q | 10⁻¹ | деци | д |
| 10²⁷ | ронна | R | 10⁻² | санти | с |
| 10²⁴ | йота | Y | 10⁻³ | мілі | м |
| 10²¹ | зетта | Z | 10⁻⁶ | мікро | мк |
| 10¹⁸ | екса | E | 10⁻⁹ | нано | н |
| 10¹⁵ | пета | P | 10⁻¹² | піко | п |
| 10¹² | тера | T | 10⁻¹⁵ | фемто | ф |
| 10⁹ | гіга | Г | 10⁻¹⁸ | атто | а |
| 10⁶ | мега | М | 10⁻²¹ | зепто | з |
| 10³ | кіло | к | 10⁻²⁴ | йокто | й |
| 10² | гекто | г | 10⁻²⁷ | ронто | r |
| 10¹ | дека | да | 10⁻³⁰ | квекто | q |
Джерело: BIPM, оновлення 2022–2026.
Важливе правило: префікс пишеться разом з назвою одиниці без пробілу (кілограм, міліметр). Символ префікса також без пробілу (кг, мм). Для кілограма префікси приєднуються до грама: міліграм, а не мікрокілограм.
Таблиці перетворення основних величин
Найчастіше потрібні перерахунки довжини, маси, об’єму та часу. Нижче наведено точні коефіцієнти, які використовуються в Україні згідно з ДСТУ.
Довжина
- 1 км = 1000 м = 10⁵ см = 10⁶ мм
- 1 м = 100 см = 1000 мм = 10⁹ нм
- 1 дюйм = 25,4 мм (точно)
- 1 фут = 0,3048 м
- 1 миля (статутна) = 1609,344 м
- 1 морська миля = 1852 м
- 1 а.о. = 1,495 978 707 × 10¹¹ м
Маса
- 1 т = 1000 кг = 10⁶ г
- 1 кг = 1000 г = 10⁶ мг
- 1 фунт (avoirdupois) = 0,453 592 37 кг
- 1 унція = 28,349 523 125 г
- 1 карат = 0,2 г
Об’єм і місткість
- 1 м³ = 1000 л = 10⁶ мл
- 1 л = 1 дм³ = 1000 мл = 1000 см³
- 1 галон США = 3,785 411 784 л
- 1 імперський галон = 4,546 09 л
Порівняння метричної та імперської систем
У більшості країн світу, включаючи Україну, офіційно діє SI. Імперська система (і її американський варіант) залишається поширеною у США, Великій Британії (частково) та деяких галузях промисловості. Основна складність — відсутність десяткової структури, що ускладнює розрахунки.
Приклад: 1 фут = 12 дюймів, 1 ярд = 3 фути, 1 миля = 5280 футів. У метричній системі все зводиться до степенів десяти. Це особливо помітно при роботі з площами та об’ємами: 1 акр ≈ 4046,86 м², тоді як 1 гектар = рівно 10 000 м².
У наукових публікаціях і технічній документації України обов’язкове використання одиниць SI. Імперські одиниці допускаються лише як додаткові з обов’язковим перерахунком.
Поширені помилки при роботі з одиницями
Найчастіша помилка — плутанина між масою і вагою. У побуті кажуть «вага 70 кг», хоча правильно — маса 70 кг, а вага — сила тяжіння, яка вимірюється в ньютонах (близько 686 Н).
Друга поширена помилка — неправильне використання префіксів. «Мікро» — це 10⁻⁶, а не «дуже маленький». У медицині помилка в міліграмах і мікрограмах може бути критичною.
Третя — плутанина між американським і імперським галоном. Різниця становить майже 20 %. При імпорті обладнання або хімікатів це призводить до серйозних розбіжностей.
Четверта — використання градусів Фаренгейта без перерахунку. Формула t(°C) = (t(°F) − 32) × 5/9. Багато хто забуває про порядок операцій і отримує помилковий результат.
З практики інженерів часто трапляється помилка при переході від мм Hg до паскалів. 1 мм рт. ст. ≈ 133,322 Па. У медицині артеріальний тиск все ще часто вказують у мм рт. ст., але в наукових роботах вимагають паскалі.
Практичні сценарії застосування таблиць
У будівництві при розрахунку навантаження на перекриття потрібен перехід від кг/м² до паскалів (1 кгс/м² ≈ 9,80665 Па). У харчовій промисловості — точний перерахунок літрів у галони для експортної тари. У фармації — міліграми в грами з урахуванням допустимих похибок.
У школі та університеті таблиці допомагають швидко перевірити розв’язки задач з фізики. Наприклад, швидкість 72 км/год = 20 м/с. Густина води 1000 кг/м³ = 1 г/см³.
Для астрономічних розрахунків зручно використовувати астрономічну одиницю, світловий рік (9,460 730 472 580 8 × 10¹⁵ м) і парсек (3,085 677 581 491 367 3 × 10¹⁶ м).
Несистемні одиниці, дозволені до використання з SI
Деякі одиниці офіційно дозволені BIPM для використання разом із SI: літр, тонна, хвилина, година, доба, градус, мінута і секунда кута, електронвольт, атомна одиниця маси, бар, гектар. Їхні значення точно визначені через одиниці SI.
Українські стандарти (ДСТУ 3651) додатково регулюють використання цих одиниць у офіційних документах і технічних умовах.
Ключові інсайти: сучасна SI — це система, побудована на константах природи, а не на артефактах. Точність перерахунків залежить від використання офіційних коефіцієнтів. Найбільша практична цінність таблиць — у швидкому й безпомилковому переході між одиницями в реальних задачах. Регулярне звернення до актуальних даних BIPM і національних стандартів гарантує коректність будь-яких вимірювань.
