нано это 10 в минус какой степени
Десятичные приставки в системе СИ и именные названия степеней тысячи
Для описания различных величин международная система СИ рекомендует использовать следующие десятичные приставки (некоторые из них также могут иметь двоичный смысл, как, например, единицы измерения информации и скоростей ее передачи – мегабиты, терабайты и т.п.)
Для описания различных величин международная система СИ рекомендует использовать следующие десятичные приставки (некоторые из них также могут иметь двоичный смысл, как, например, единицы измерения информации и скоростей ее передачи – мегабиты, терабайты и т.п.):
| Степень десяти | Приставка | Именное название | Краткое обозначение | Пример применения |
|---|---|---|---|---|
| 10 1 | дека- | да, da | Единица измерения силы daN – деканьютон (даН). Пример применения этой единицы дан в разделе консультаций, в ответе 226. | |
| 10 2 | гекто- | г, h | Гектар (га), гектолитр (гл) | |
| 10 3 | кило- | тысяча, тыс. | к, k | Километр (км), килограмм (кг) |
| 10 6 | мега- | миллионы, млн. | М, M | Мегагерц (МГц) |
| 10 9 | гига- | миллиард, млрд. | Г, G | Гигагерц (ГГц) |
| 10 12 | тера- | триллион, трлн. | Т, T | Тераватт (ТВт) |
| 10 15 | пета- | квадриллион | П, P | Петаджоуль (ПДж) |
| 10 18 | экса- | квинтиллион | Э, E | Эксабайт (ЭБ) |
| 10 21 | зетта- | секстиллион | З, Z | Зеттабайт (ЗБ) |
| 10 24 | йотта- | септиллион | Йоттабайт (ЙБ) |
Необходимо учитывать, что между международными и сложившимися национальными обозначениями могут быть некоторые расхождения. Так, в США практически не используется «миллиард», т.к. там принято считать в «биллионах», зато там можно встретить «Quad», который из сокращения от «квадриллиона» уже практически превратился в самостоятельное слово. Русского аналога («Квад»?) пока нет, но не исключено, что со временем появится.
Приставки используются также для обозначения дольных единиц:
Кроме перечисленных единиц измерения, в физике и телекоммуникациях довольно часто используется внесистемная единица Ангстрем.
Приставки Си
Приставки СИ (десятичные приставки) — приставки перед названиями или обозначениями единиц измерения физических величин, применяемые для формирования кратных и дольных единиц, отличающихся от базовой в определённое целое, являющееся степенью числа 10, число раз. Десятичные приставки служат для сокращения количества нулей в численных значениях физических величин.
Рекомендуемые для использования приставки и их обозначения установлены Международной системой единиц (СИ). ГОСТ 8.417-2002, регламентирующий применение СИ в России, помимо международных названий и обозначений единиц измерения разрешает (в большинстве случаев) использование их русских вариантов и, соответственно, русских вариантов приставок.
Содержание
Приставки для кратных единиц
Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений кратных единиц:
Двоичное понимание приставок
| 1 килобайт | = 1024 1 | = 2 10 | = 1024 байт |
| 1 мегабайт | = 1024 2 | = 2 20 | = 1 048 576 байт |
| 1 гигабайт | = 1024 3 | = 2 30 | = 1 073 741 824 байт |
| 1 терабайт | = 1024 4 | = 2 40 | = 1 099 511 627 776 байт |
| 1 петабайт | = 1024 5 | = 2 50 | = 1 125 899 906 842 624 байт |
| 1 эксабайт | = 1024 6 | = 2 60 | = 1 152 921 504 606 846 976 байт |
| 1 зеттабайт | = 1024 7 | = 2 70 | = 1 180 591 620 717 411 303 424 байт |
| 1 йоттабайт | = 1024 8 | = 2 80 | = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 байт |
Во избежание путаницы в апреле 1999 года Международная электротехническая комиссия ввела новый стандарт по именованию двоичных чисел (см. Двоичные приставки).
Приставки для дольных единиц
Дольные единицы, составляют опредёленную долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:
| Дольность | Приставка | Обозначение | Пример | ||
|---|---|---|---|---|---|
| русская | международная | русское | международное | ||
| 10 −1 | деци | deci | д | d | дм — дециметр |
| 10 −2 | санти | centi | с | c | см — сантиметр |
| 10 −3 | милли | milli | м | m | мм — миллиметр |
| 10 −6 | микро | micro | мк | µ (u) | мкм — микрометр, микрон |
| 10 −9 | нано | nano | н | n | нм — нанометр |
| 10 −12 | пико | pico | п | p | пФ — пикофарад |
| 10 −15 | фемто | femto | ф | f | фс — фемтосекунда |
| 10 −18 | атто | atto | а | a | ас — аттосекунда |
| 10 −21 | зепто | zepto | з | z | |
| 10 −24 | йокто | yocto | и | y | |
Происхождение приставок
Большинство приставок образовано от греческих слов. Дека происходит от слова deca или deka (δέκα) — «десять», гекто — от hekaton (ἑκατόν) — «сто», кило — от chiloi (χίλιοι) — «тысяча», мега — от megas (μέγας), то есть «большой», гига — это gigantos (γίγας) — «гигантский», а тера — от teratos (τέρας), что означает «чудовищный». Пета (πέντε) и экса (ἕξ) соответствуют пяти и шести разрядам по тысяче и переводятся, соответственно, как «пять» и «шесть». Дольные микро (от micros, μικρός) и нано (от nanos, νᾶνος) переводятся как «малый» и «карлик». От одного слова ὀκτώ (októ), означающего «восемь», образованы приставки йотта (1000 8 ) и йокто (1/1000 8 ).
Как «тысяча» переводится и приставка милли, восходящая к латинскому mille. Латинские корни имеют также приставки санти — от centum («сто») и деци — от decimus («десятый»), зетта — от septem («семь»). Зепто («семь») происходит от латинского слова septem или от французского sept.
Приставка атто образована от датского atten («восемнадцать»). Фемто восходит к датскому (норвежскому) femten или к древнеисландскому fimmtān и означает «пятнадцать».
Приставка пико происходит либо от французского pico («клюв» или «маленькое количество»), либо от итальянского piccolo, то есть «маленький».
Правила использования приставок
Применимость приставок
В связи с тем, что наименование единицы массы в СИ — килограмм — содержит приставку «кило», для образования кратных и дольных единиц массы используют дольную единицу массы — грамм (0,001 кг).
Приставки ограниченно используются с единицами времени: кратные приставки вообще не сочетаются с ними (никто не использует «килосекунду», хотя это формально и не запрещено), дольные приставки присоединяются только к секунде (миллисекунда, микросекунда и т. д.). В соответствии с ГОСТ 8.417-2002, наименование и обозначения следующих единиц СИ не допускается применять с приставками: минута, час, сутки (единицы времени), градус, минута, секунда (единицы плоского угла), астрономическая единица, диоптрия и атомная единица массы.
С метрами из кратных приставок на практике употребляют только кило-: вместо мегаметров (Мм), гигаметров (Гм) и т. д. пишут «тысячи километров», «миллионы километров» и т. д.; вместо квадратных мегаметров (Мм²) пишут «миллионы квадратных километров».
Ёмкость конденсаторов традиционно измеряют микрофарадами и пикофарадами, но не миллифарадами или нанофарадами (пишут 60 000 пФ, а не 60 нФ; 2000 мкФ, а не 2 мФ). Однако в радиотехнике допускается использование единицы нанофарада.
Приставки, соответствующие показателям степени, не делящимся на 3 (гекто-, дека-, деци-, санти-), использовать не рекомендуется. Широко используются только сантиметр (являющийся основной единицей в системе СГС) и децибел, в меньшей степени — дециметр и гектопаскаль (в метеорологических сводках), а также гектар. В некоторых странах объём вина измеряют декалитрами.
Приставки СИ
Приставки СИ (десятичные приставки) — приставки перед названиями или обозначениями единиц измерения физических величин, применяемые для формирования кратных и дольных единиц, отличающихся от базовой в определённое целое, являющееся степенью числа 10, число раз. Десятичные приставки служат для сокращения количества нулей в численных значениях физических величин.
Содержание
Приставки для кратных единиц
Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие десятичные приставки для обозначений кратных единиц:
| Десятичный множитель | Приставка | Обозначение | Пример | ||
|---|---|---|---|---|---|
| русская | международная | русское | международное | ||
| 10 1 | дека | deca | да | da | дал — декалитр |
| 10 2 | гекто | hecto | г | h | гПа — гектопаскаль |
| 10 3 | кило | kilo | к | k | кН — килоньютон |
| 10 6 | мега | Mega | М | M | МПа — мегапаскаль |
| 10 9 | гига | Giga | Г | G | ГГц — гигагерц |
| 10 12 | тера | Tera | Т | T | ТВ — теравольт |
| 10 15 | пета | Peta | П | P | Пфлопс — петафлопс |
| 10 18 | экса | Exa | Э | E | ЭБ — эксабайт |
| 10 21 | зетта | Zetta | З | Z | ЗэВ — зеттаэлектронвольт |
| 10 24 | йотта | Yotta | И | Y | ИБ — йоттабайт |
Применение десятичных приставок к единицам измерения в двоичном счислении
| 1 килобайт | = 1024 1 | = 2 10 | = 1024 байт |
| 1 мегабайт | = 1024 2 | = 2 20 | = 1 048 576 байт |
| 1 гигабайт | = 1024 3 | = 2 30 | = 1 073 741 824 байт |
| 1 терабайт | = 1024 4 | = 2 40 | = 1 099 511 627 776 байт |
| 1 петабайт | = 1024 5 | = 2 50 | = 1 125 899 906 842 624 байт |
| 1 эксабайт | = 1024 6 | = 2 60 | = 1 152 921 504 606 846 976 байт |
| 1 зеттабайт | = 1024 7 | = 2 70 | = 1 180 591 620 717 411 303 424 байт |
| 1 йоттабайт | = 1024 8 | = 2 80 | = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 байт |
Во избежание путаницы в апреле 1999 года Международная электротехническая комиссия ввела новый стандарт по именованию двоичных чисел (см. Двоичные приставки).
Приставки для дольных единиц
Дольные единицы, составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:
| Десятичный множитель | Приставка | Обозначение | Пример | ||
|---|---|---|---|---|---|
| русская | международная | русское | международное | ||
| 10 −1 | деци | deci | д | d | дм — дециметр |
| 10 −2 | санти | centi | с | c | см — сантиметр |
| 10 −3 | милли | milli | м | m | мH — миллиньютон |
| 10 −6 | микро | micro | мк | µ (u) | мкм — микрометр, микрон |
| 10 −9 | нано | nano | н | n | нм — нанометр |
| 10 −12 | пико | pico | п | p | пФ — пикофарад |
| 10 −15 | фемто | femto | ф | f | фс — фемтосекунда |
| 10 −18 | атто | atto | а | a | ас — аттосекунда |
| 10 −21 | зепто | zepto | з | z | зКл — зептокулон |
| 10 −24 | йокто | yocto | и | y | иг — йоктограмм |
Происхождение приставок
Приставка атто образована от дат. atten («восемнадцать»). Фемто восходит к дат. и норв. femten или к др.-исл. fimmtān и означает «пятнадцать».
Правила использования приставок
Применимость приставок
В связи с тем, что наименование единицы массы в СИ — килограмм — содержит приставку «кило», для образования кратных и дольных единиц массы используют дольную единицу массы — грамм (0,001 кг). С другой стороны, дольную единицу массы — грамм допускается применять, не присоединяя приставку.
Приставки ограниченно используются с единицами времени: кратные приставки вообще редко сочетаются с ними, хотя это формально и не запрещено — «килосекунду» используют лишь в астрономии, а в космологии и геохронологии используются единицы «гигагод» (миллиард лет) и «мегагод» (миллион лет); дольные приставки присоединяются только к секунде (миллисекунда, микросекунда и т. д.). В соответствии с ГОСТ 8.417-2002, наименование и обозначения следующих единиц СИ не допускается применять с приставками: минута, час, сутки (единицы времени), градус, минута, секунда (единицы плоского угла), астрономическая единица, диоптрия и атомная единица массы. На практике дольные единицы угловой секунды (миллисекунда и микросекунда дуги) всё-таки применяются (в астрономии).
С метрами из кратных приставок на практике употребляют только кило-: вместо мегаметров (Мм), гигаметров (Гм) и т. д. пишут «тысячи километров», «миллионы километров» и т. д.; вместо квадратных мегаметров (Мм²) пишут «миллионы квадратных километров».
Приставки, соответствующие показателям степени, не делящимся на 3 (гекто-, дека-, деци-, санти-), использовать не рекомендуется. Широко используются только сантиметр (являющийся основной единицей в системе СГС) и децибел, в меньшей степени — дециметр и гектопаскаль (в метеорологических сводках), а также гектар. В некоторых странах объём вина и других напитков измеряют декалитрами и гектолитрами. Иногда единицу гектограмм (в Италии её разговорное название — etto) применяют при измерении массы продуктов питания.
Наименования и обозначения десятичных кратных и дольных единиц физических величин с помощью степеней, множителей и приставок, правила их применения
Приставка | Множитель | Обозначение международное / русское | Примеры использования
тера 10 12 T/Т ( терафлопс – численная оценка производительности графических процессоров современных компьютерных видеокарт и игровых приставок, при 4К-качестве видео-потока, а в конкретной вычислительной системе – число операций с плавающей запятой в секунду ).
гига 10 9 G/Г (гигаватт, ГВт)
мега 10 6 M/М (мегаом, МОм)
кило 10 3 k/к (кг – килограмм, «десятичное килО», равное 1000 ). Но, «двоичное кило» в двоичной системе счисления – равно 1024 (два в десятой степени).
гекто 10 2 h/г (гектопаскалей, нормальное атмосферное давление в 1013.25 гПа (hPa) == 760 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст. / mm Hg) = 1 атмосфера = 1013,25 миллибар)
дека 10 1 da/да (1 декалитр =10 литров)
Примеры:
5 км 2 = 5 (10 3 м) 2 = 5 * 10 6 м 2
Рисунок 1. Соотношения единиц измерения площади (гектар, сотка, квадратный метр)
Размерности в физике
Гравитационное поле
Величина напряжённости поля тяготения (ускорение свободного падения, на поверхности Земли), приблизительно, равна: 981 Гал = 981 см/с2
1 Гал = 1 см/с2 = 0.01 м/с2
1 мГал (миллигал) = 0.001 см/с2 = 0,00001 м/с2 = 1 * 10^-5 м/с2
Амплитуда лунно-солнечных возмущений (вызывающих морские приливы и влияющих на интенсивность землетрясений) достигает
0,3 мГал = 0,000 003 м/с2
масса = плотность * объём
1 г/см3 (один грамм в кубическом сантиметре) = 1000 грамм на литр = 1000 кг/м3 (тонна, т.е. тысяча килограмм на кубометр)
масса шара = (4 * пи * R^3 * плотность) / 3
М Земли = 6 * 10^24 кг
М Луны = 7,36 * 10^22кг
М Марса = 6,4 * 10^23 кг
М Солнца = 1,99 * 10^30кг
Магнитное поле
1 мТл (миллитесл) = 1000 мкТл (микротесл) = 1 х 10^6 нанотесл (гамм)
1 нанотесла (гамма) = 0,001 микротесла (1 х 10^-3 микротесл) = 1 х 10^-9 Тл (Тесл)
1мТл (миллитесла) = 0.8 кА/м (килоампер на метр)
1Тл (Тесла) = 800 кА/м
1000 кА/м = 1.25 Т (Тесл)
Соотношение величин: 50 мкТл = 0.050 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в старых единицах СГС – внесистемная) = 50000 гамм (стотысячных долей эрстеда) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС)
Во время магнитных бурь, амплитуды вариаций геомагнитного поля на земной поверхности, могут увеличиваться до нескольких сотен нанотесл, в редких случаях – до первых тысяч (до 1000-3000 х 10-9 Тл). Пятибалльная магнитная буря – считается минимальной, девятибалльная – максимально возможной.
Магнитное поле на поверхности Земли – минимально на экваторе (порядка 30-40 микротесл) и максимально (60-70 мкТл) на геомагнитных полюсах (они не совпадают с географическими и сильно отличаются по расположению осей). В средних широтах европейской части России, значения модуля полного вектора магнитной индукции имеют величины – в пределах 45-55 µT.
Эффект перегрузки от ускоренного перемещения – размерность и практические примеры
Как известно из школьного курса физики, ускорение свободного падения, на поверхности Земли, приблизительно, равно
10 м/с2. Максимум, по абсолютной величине, который может измерить обычный телефонный акселерометр – до 20 м/с2 (2 000 Гал – удвоенное ускорение силы тяжести на поверхности Земли – «небольшая перегрузка в 2g»). Что это на самом деле, можно узнать с помощью простого эксперимента, если резко сдвинуть свой смартфон и посмотреть на полученные с акселерометра цифры (проще и нагляднее это видно по графикам в программе тестирования датчиков Андроида, например – Device Test).
Пилот, без антиперегрузочного костюма, может потерять сознание при однонаправленных, в сторону ног, т.е. «положительных» перегрузках – порядка 8-10g, если они длятся несколько секунд и дольше. При направлении вектора перегрузки «к голове» («отрицательная») – потеря сознания происходит при меньших значениях, из-за прилива крови к голове.
Кратковременные перегрузки при катапультировании лётчика из боевого самолёта – могут достигать 20 единиц и более. При таких ускорениях, если пилот не успевает правильно сгруппироваться и подготовиться – велик риск различных травм: компрессионных переломов и сдвига позвонков в позвоночнике, вывихов конечностей. К примеру, на вариантах модификаций самолёта F-16, не имеющих в конструкции кресел, эффективно работающих ограничителей разброса ног и рук, при катапультировании на околозвуковых скоростях – у пилотов остаётся крайне мало шансов.
От величин физических параметров на поверхности планеты зависит развитие жизни
Сила тяжести пропорциональна массе и обратно пропорц. квадрату расстояния от центра массы. Ускорение свободного падения на экваторе, на поверхности некоторых планет и их спутников в Солнечной системе: на Земле
3.7 м/с2. Марсианская атмосфера, из-за недостаточно сильной гравитации (которая почти в три раза меньше земной), слабее удерживается планетой – молекулы лёгких газов быстро улетучиваются в окружающее космическое пространство, а остаётся, в основном – относительно тяжёлая углекислота.
На Марсе, приповерхностное атмосферное давление воздуха – очень разряжённое, примерно, в две сотни раз меньше, чем на Земле. Там бывает очень холодно и часто случаются пыльные бури. Поверхность планеты, на её солнечной стороне, в безветренную погоду – интенсивно облучается (т.к. атмосфера слишком тонкая) ультрафиолетом светила. Отсутствие магнитосферы (вследствие «геологической смерти», по причине остывания тела планеты, внутреннее динамо почти остановилось) – делает Марс беззащитным перед потоками частиц солнечного ветра. В таких суровых условиях, естественное развитие биологической жизни на поверхности Марса, в течение последнего времени – было возможно, наверно, лишь, на уровне микроорганизмов.
Климатологами рассматриваются различные варианты изменения климата на Земле. Среди основных моделей – глобальное потепление и похолодание в масштабах всей планеты. Парниковые газы, находящиеся в земной атмосфере и создающие эффект одеяла, сохраняющего тепло, играют существенную роль в этих процессах.
Время «жизни» парниковых газов в земной атмосфере:
пары воды – до 10 дней
углекислый газ (CO 2 )
Парниковый эффект, рассчитанный по формуле «потенциала глобального потепления» (GWP), от газообразного метана, по горизонту времени (time horizon) в 100 лет – в 28 раз сильнее, чем от углекислого газа, того же объёма.
Плотности различных веществ и сред (при комнатной температуре), для их сравнения
Самый лёгкий газ – водород (Н):
= 0.0001 г/см3 (одна десятитысячная грамма в кубическом сантиметре) = 0.1 кг/м3
Самый тяжёлый газ – радон (Rn):
= 0.0101 г/см3 (сто десятитысячных) = 10.1 кг/м3
0,0011 г/см3 = 1.1 кг/м3
Стандартная плотность сухого воздуха атмосферы Земли, при +15 °С, на уровне моря:
= 0.0012 грамм на сантиметр кубический (двенадцать десятитысячных) = 1.2 кг/м3
Угарный газ (СО, оксид углерода): 0.0012 г/см3 = 1.2кг/м3
Углекислый газ (СО 2 ): 0.0019 г/см3 = 1.9 кг/м3
Кислород (О 2 ): 0.0014 г/см3 = 1.4кг/м3
Плотность метана (природный горючий газ, используемый, в качестве бытового, для отопления жилищ и приготовления пищи):
= 0.0007 г/см3 = 0.7 кг/м3
Плотность пропан-бутановой смеси, после испарения (хранится в газовых баллонах, используется в быту и в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания):
Плотность воды обессоленной (химически чистой, очищенной от примесей, путём,
например, дистилляции), при +4 °С, то есть – наибольшая, которую имеет вода, в её жидкой форме:
1000 кг/м3 = 1 тонна на кубический метр.
Плотность льда (вода в твёрдом агрегатном состоянии, замёрзшая при температурах – меньше 273 градусов по Кельвину, то есть – ниже нуля по Цельсию):
917 килограммм на кубометр
Известняк – от 800 кг/м3 (у ракушечников и т.д.) до 2900 кг/м3
2.7 тонн на кубометр.
Базальт (застывшая лава вулканов)
2.6-3.1 тонн на кубометр.
Диабаз (магма, застывшая на относительно небольшой глубине; диабазовый щебень часто используется для жилищного строительства, так как, в отличие от гранита, обычно, нерадиоактивен, имея показатели по радиоактивности – менее 370 Бк/кг)
2.8-3.3 тонн на кубометр.
7.3 тонн на кубометр.
7.8 тонн на кубометр.
Плотность меди (металл, в твёрдой фазе, находится в нормальных условиях):
= 8.92 g/cm3 = 8920 кг/м3
9 тонн на кубометр.
11.34 тонн на кубометр.
Другие размерности и величины с большим числом значащих цифр после запятой – можно найти в табличных приложениях профильных учебников и в специализированных справочниках (в их бумажных и электронных версиях).
Правила, таблицы перевода:
Буквенные обозначения единиц должны печататься прямым шрифтом.
Исключение – слитно пишется знак поднятый над строкой
Не допускается комбинировать буквенные обозначения и наименования