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注:表B-1所示为国际制单位间的关系。
2. 质量、力和重量
2.1 国际单位制与公制工程单位重量测定制的主要差别是它使用了完全不同的单位来表示质量和力。在国际单位制中,千克这一名称仅用作质量单位,不用千克·力(其中词尾“力”曾经常被错误地省略),而牛顿被用作力的单位。同样,包括力的派生单位也用牛顿而不用千克·力来组合,比如压强和应力(N/m2 = Pa),能(N ⋅ m = J)和功率(N ⋅ m/s = W)。
2.2 在使用重量一词来表示力或质量时存在相当大的混乱。在一般用法中,重量一词几乎总是指的质量,因此,当人们说到某人的重量,所指的量即为质量。在科技领域中,一个物体的重量通常是指作用于物体使之能产生相当于当地自由落体加速度的力。“当地自由落体加速度”中形容词“当地”通常指的是地球表面的某一位置,在这种情况下,“当地自由落体加速度”的符号为g(有时称为“重力加速度”),经观察到的g值在地球表面各不同地点相差0.5%以上,并随离地球距离增加而缩小。因此,由于重量是力 = 质量 × 重力引起的加速度,那么一个人的重量则取决于他所处的位置,而质量则不然。一个质量为70kg的人在地球上可以体验686牛顿(约155 lbf)的力(重量),但在月球上则只有113牛顿(约22 lbf)的力(重量)。由于用重量一词表示量时具有双重意义,除非在其含义完全清楚的情况下,应该避免在技术工作中使用这一术语。在使用重量一词时,重要的是要弄清楚其意指质量还是力,正确用国际制单位,用千克表示质量,用牛顿表示力。
2.3 用天平或秤来测定质量时涉及到重力。用一标准质量来平衡被测质量时,重力对两个物体的直接作用抵消了,但空气或其他流体浮力的间接作用通常未被抵消。当用弹簧秤时,质量是被间接测定的,因为弹簧秤受重力的作用。如果使用时重力加速度和浮力差别可忽略不计,此类秤可按质量单位校准。
3. 能与扭力矩
3.1 力与力矩的矢量积一般被规定为单位牛顿米。这一屈力或扭力矩单位会与能的单位产生混淆,因为能的单位也是牛顿米。如果将扭力矩表示为牛顿米每弧度,那么与能的关系就清楚了,因为扭力矩与旋转角度的积就是能:
(N ⋅ m/rad) ⋅ rad = N ⋅ m
3.2 如果表示出矢量,那么能与扭力矩的差别也就明显了,因为两种情况下力与长度的方向不同。在使用扭力矩和能时认识到这种差别很重要,焦耳绝对不能用作扭力矩的单位。
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附篇 B 附件 5—空中和地面运行中所使用的计量单位
图B-1
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附件 5—空中和地面运行中所使用的计量单位 附篇 B
4. 国际单位制的词头
4.1 词头的选择
4.1.1 一般来说,国际单位制的词头应用来表示数字大小的次序,去掉不重要数字和小数点后的零,在计数中是一种替代十倍计数的简便方法。如:
12 300 mm变为12.3 m
12.3 × 103 变为12.3 km
0.001 23 μA变为1.23 nA
4.1.2 在用数值和单位表示一个量时,词头的选择最好是使数值处于0.1与1 000之间。为了尽量减少不同做法,建议使用代表1 000的幂的词头。但在以下情况中可用不同方法:
a) 表示面积和体积时,可能会用到hecto(百),
deca(十),deci(分),centi(厘),这样的词头,
如平方百米(square hectometre),立方厘米
(cubic centimetre);
b) 在排列同一量的数值,或在特定情况下讨论
这些数值时,通常最好是全部采用同一单位
的倍数;
c) 对特别应用的某些量,惯用某一特定倍数。
如一百帕斯卡,用于高度表设定,毫米用于
机械工程制图的线度,即使数值不在0.1至
1 000这个范围内也如此。
4.2 复合单位中的词头1
建议仅用一个词头来组成复合单位的倍数。词头通常加在单位的分子处,千克作为一个单位时例外。如:
V/m,而不是mV/mm;MJ/kg,而不是kJ/g
4.3 复合词头
不要用两个或两个以上并列的国际单位词头构成复合词头。如:
1 nm而不用1 mμm;1 pF而不用1 μμF
如果需要采用超过词头所包括的范围的数值,则需用
1 复合单位是一种以两个或更多单位表示的派生单位,即不是以单一
专有名称表示的。 基本单位的十的乘方来表示。
4.4 单位的乘方
含有词头的符号加上指数表明这个单位(带词头的单位)的倍数或约数增加到了指数所表示的乘方次数。如:
1 cm3 = (10-2 m)3 = 10-6 m3
1 ns-1 = (10-9 s)-1 = 109 s-1
1 mm2/s = (10-3 m )2/s = 10-6 m2/s
5. 格式与用法
5.1 单位符号的书写规则
5.1.1 无论前后文使用何种字体,单位符号应用(正体)罗马字书写。
5.1.2 单位符号单、复数同形。
5.1.3 除非用在句尾,单位符号后不加句号。
5.1.4 单位符号的字母用小写形式(cd),但从专有名词演变而来的除外。在这种情况下符号的第一个字母大写(W, Pa)。无论前后文印刷格式如何,词头与单位符号保持其规定的形式。
5.1.5 在完整地表达某一量时,应在数值与单位符号之间留出间隔。如应写成35 mm而不是35mm,2.37 lm而不是2.37lm。如果量用作形容词,那么通常使用连接号,如35-mm宽的胶卷。
特例:表示平面角度、分、秒和摄氏度时数值与符号之间不留间隔。
5.1.6 词头与单位符号间不留间隔。
5.1.7 表示单位不用缩写而要用符号。如安培应用“A”而不能用“amp”来表示。
5.2 单位名称的书写规则
5.2.1 拼写出来的单位名称在英文中视为普通名词,因此,除非在句首或在大写材料如标题中,单位名称的第一个字母不能大写,即使是由专有名词演变而来因而用大写字母作为符号的单位名称也一样,如
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附篇B 附件 5—空中和地面运行中所使用的计量单位
应写作newton而不是Newton,即使其符号是N。
5.2.2 如果语法上要求,则用单位的复数形式,其构成一般具有规则的,如henry的复数形式为henries。几个不规则变化的复数形式建议如下:
单数形式 复数形式
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