embora o sistema métrico tenha mudado e desenvolvido desde o seu início, seus conceitos básicos praticamente não mudaram. Projetado para uso transnacional, consistia de um conjunto básico de unidades de medida, agora conhecidas como unidades de base. As unidades derivadas foram construídas a partir das unidades base usando relações lógicas ao invés de empíricas, enquanto múltiplos e submultivos de ambas as unidades base e derivadas foram decimais e identificadas por um conjunto padrão de prefixos.,

RealisationEdit

As unidades de base utilizadas num sistema de medição devem ser realizáveis. Cada uma das definições das unidades de base do SI é acompanhada de uma definição de mise en pratique que descreve em pormenor pelo menos uma forma de medir a unidade de base., Sempre que possível, foram desenvolvidas definições das unidades de base de modo a que qualquer laboratório equipado com instrumentos adequados pudesse realizar uma norma sem depender de um artefacto detido por outro país. Na prática, essa realização é feita sob os auspícios de um acordo de aceitação mútua.

no SI, o metro padrão é definido como exatamente 1/299, 792, 458 da distância que a luz viaja em um segundo. A realização do metro depende, por sua vez, da realização precisa do segundo., Existem métodos de observação astronômica e métodos de medição de laboratório que são usados para realizar unidades do metro padrão. Uma vez que a velocidade da luz é agora exatamente definida em termos do metro, a medição mais precisa da velocidade da luz não resulta em uma figura mais precisa para sua velocidade em unidades padrão, mas sim uma definição mais precisa do metro. A precisão da velocidade da luz medida é considerada dentro de 1 m / s, e a realização do metro está dentro de cerca de 3 partes em 1,000,000,000, ou uma proporção de 0.3×10−8:1.,

o quilograma foi originalmente definido como a massa de um artefato de platina-irídio feito pelo homem realizada em um laboratório na França, até que a nova definição foi introduzida em maio de 2019. As réplicas feitas em 1879 no momento da fabricação do artefacto e distribuídas aos signatários da Convenção do Metro servem de facto como padrões de massa nesses países. Foram fabricadas réplicas adicionais desde que outros países aderiram à Convenção. As réplicas foram sujeitas a validação periódica em comparação com o original, chamado IPK., Tornou−se evidente que o IPK ou as réplicas, ou ambas, estavam a deteriorar-se e já não são comparáveis: tinham divergido em 50 µg, uma vez que a fabricação, tão figurativamente, a precisão do quilograma não era melhor do que 5 partes em cem milhões ou numa proporção de 5×10-8:1. A redefinição Aceita de unidades de base SI substituiu o IPK por uma definição exata da constante de Planck, que define o quilograma em termos de segundo e metro.,

Base e unidade derivada structureEdit

O sistema métrico: unidades de base eram originalmente adotado, uma vez que representavam fundamentais dimensões ortogonais de medição correspondente à forma como percebemos a natureza: uma dimensão espacial, uma dimensão de tempo, um para a inércia, e, mais tarde, um mais sutil para a dimensão de uma “substância invisível”, conhecida como a eletricidade ou, mais geralmente, o eletromagnetismo., Uma e apenas uma unidade em cada uma destas dimensões foi definida, ao contrário de sistemas mais antigos onde várias quantidades perceptuais com a mesma dimensão eram prevalentes, como polegadas, pés e jardas ou onças, libras e toneladas. Unidades para outras quantidades como área e volume, que também são quantidades dimensionais espaciais, foram derivadas das fundamentais por relações lógicas, de modo que uma unidade de área quadrada, por exemplo, era a unidade de comprimento ao quadrado.,muitas unidades derivadas já estavam em uso antes e durante o tempo em que o sistema métrico evoluiu, pois representavam abstrações convenientes de quaisquer unidades de base que fossem definidas para o sistema, especialmente nas ciências. Assim, unidades análogas foram dimensionadas em termos das unidades do recém-estabelecido sistema métrico, e seus nomes adotados no sistema. Muitos destes foram associados ao electromagnetismo., Outras unidades perceptuais, como o volume, que não foram definidas em termos de unidades de base, foram incorporadas ao sistema com definições nas unidades de base métrica, de modo que o sistema permaneceu simples. Cresceu em número de unidades, mas o sistema manteve uma estrutura uniforme.alguns sistemas habituais de pesos e medidas tinham rácios duodécimos, o que significava que as quantidades eram convenientemente divisíveis por 2, 3, 4 e 6. Mas era difícil fazer aritmética com coisas como 1 pound 4 libras ou 1 foot 3 pés., Não havia sistema de notação para frações sucessivas: por exemplo, 1⁄3 de 1⁄3 de um pé não era uma polegada ou qualquer outra unidade. Mas o sistema de contagem em proporções decimais tinha notação, e o sistema tinha a propriedade algébrica de fechamento multiplicativo: uma fração de uma fração, ou um múltiplo de uma fração era uma quantidade no sistema, como 1⁄10 de 1⁄10 que é 1⁄100. Então um radix decimal tornou-se a razão entre os tamanhos de unidades do sistema métrico.,

prefixos para múltiplos e submultiplesEdit

no sistema métrico, múltiplos e submultiplos de unidades seguem um padrão decimal.,d>

k 1000 103 hecto h 100 102 deca da 10 101 (none) (none) 1 100 deci d 0.,1 10−1 centi c 0.01 10−2 milli m 0.001 10−3 micro μ 0.000001 10−6 nano n 0.,000000001 10−9 pico p 0.000000000001 10−12

A common set of decimal-based prefixes that have the effect of multiplication or division by an integer power of ten can be applied to units that are themselves too large or too small for practical use., O conceito de usar nomes clássicos consistentes (latim ou grego) para os prefixos foi proposto pela primeira vez em um relatório da Comissão revolucionária francesa sobre pesos e medidas em maio de 1793.: 89-96 o prefixo kilo, por exemplo, é usado para multiplicar a unidade por 1000, e o prefixo milli é para indicar uma parte de um milésimo da unidade. Assim, o quilograma e o quilograma são mil gramas e metros, respectivamente, e um miligrama e milímetro são um milésimo de um grama e metro, respectivamente. Estas relações podem ser escritas simbolicamente como:

nos primeiros dias, multiplicadores que eram poderes positivos de dez foram dados prefixos derivados do grego, tais como kilo-e mega -, e aqueles que eram poderes negativos de dez foram dados prefixos derivados do latim, tais como centi-e milli -. No entanto, as extensões de 1935 ao sistema de prefixos não seguiram esta convenção: os prefixos nano – e micro-, por exemplo, têm raízes gregas.: 222-223 durante o século XIX o prefixo miria -, derivado da palavra grega μύριοι (mýrioi), foi usado como um multiplicador para 10000.,

ao aplicar prefixos a unidades derivadas de área e volume que são expressos em termos de unidades de comprimento ao quadrado ou ao Cubo, os operadores quadrados e cubos são aplicados à unidade de comprimento, incluindo o prefixo, como ilustrado abaixo.

prefixos não são geralmente usados para indicar múltiplos de um segundo maior que 1; As unidades não-SI De minuto, hora e dia são usados em vez disso. Por outro lado, os prefixos são utilizados para múltiplos da unidade de volume Não SI, o litro (l, L), tais como mililitros (ml).,

CoherenceEdit

cada variante do sistema métrico tem um grau de coerência—as unidades derivadas estão diretamente relacionadas com as unidades de base sem a necessidade de fatores de conversão intermediários., For example, in a coherent system the units of force, energy and power are chosen so that the equations

force	=	mass	×	acceleration
energy	=	force	×	distance
energy	=	power	×	time

hold without the introduction of unit conversion factors., Uma vez que um conjunto de unidades coerentes tenha sido definido, outras relações na física que usam essas unidades serão automaticamente verdadeiras. Portanto, a equação massa–energia de Einstein, E = mc2, não requer constantes externas quando expressa em unidades coerentes.

O sistema CGS tinha duas unidades de energia, o erg que estava relacionado com a mecânica e a caloria que estava relacionada com a energia térmica; assim, apenas um deles (o erg) poderia ter uma relação coerente com as unidades de base. A coerência foi um objetivo de design do SI, o que resultou na definição de apenas uma unidade de energia – o joule.,as equações de Maxwell do eletromagnetismo continham um fator relacionado aos esteradianos, representativo do fato de que cargas elétricas e campos magnéticos podem ser considerados emanados de um ponto e propagados igualmente em todas as direções, ou seja, esférica. Este fator apareceu estranhamente em muitas equações da física lidando com a dimensionalidade do eletromagnetismo e, às vezes, outras coisas.