Brittiläinen yksikköjärjestelmä

Brittiläinen yksikköjärjestelmä (engl. British Imperial System) on Isossa-Britanniassa ja monissa muissa kansainyhteisön maissa vanhastaan käytössä ollut mittayksikköjärjestelmä. Siihen perustuu suurelta osin myös muun muassa Yhdysvalloissa käytössä oleva yksikköjärjestelmä (U.S. Customary System), jossa kuitenkin nesteiden tilavuusyksiköt ovat samannimisiä, mutta hieman erisuuria kuin brittiläisessä järjestelmässä.

Brittiläinen järjestelmä on kehittynyt nykyiselleen vähitellen vuosisatojen kuluessa. Sen yksiköt on alkujaan määritelty toisistaan riippumatta, usein ihmisruumiin osien mukaisesti, mutta nykyisin ne on standardoitu niin, että saman suureen yksikköjen suhteet ovat kokonaislukuja, joskaan eivät kymmenjärjestelmän mukaisia. Koska nykyisin on lisäksi määritelty, että jaardi on tarkalleen 0,9144 metriä ja naula tarkalleen 453,59237 grammaa[1], voidaan muidenkin brittiläisten yksiköiden suuruudet SI-yksikköinä ilmoittaa tarkasti.

Nykyisin ollaan brittiläistä järjestelmää käyttävissä maissakin vähitellen siirtymässä SI-järjestelmään osittain brittiläisten yksiköiden hankalien muuntokertoimien, osittain kansainvälisten yhteyksien vuoksi. Monissa yhteyksissä vanhoja yksiköitä kuitenkin edelleen käytetään. Muutamat niistä ovat kansainvälisestikin laajassa käytössä. Maaöljyä mitataan kansainvälisessä kaupassa barreleina ja kultaa troy-unsseina.

Pituuden yksiköt

Brittiläiset pituusyksiköt[2]
Nimi Lyhenne Pienempinä yksikköinä SI-yksikköinä
mil eli thou mil 0,0254 mm
linja, line 100 mil 2,54 mm
tuuma, inch in, " 10 linjaa = 1 000 miliä 2,54 cm[1]
jalka, foot ft 12 tuumaa 30,48 cm
jaardi, yard yd 3 jalkaa = 36 tuumaa 91,44 cm[1]
chain chn 22 jaardia = 66 jalkaa = 792 tuumaa 20,1168 m
furlong 10 chainia = 220 jaardia = 660 jalkaa = 7 920 tuumaa 201,168 m
maili, mile mi 8 furlongia = 80 chainia = 1 760 jaardia = 5 280 jalkaa = 63 360 tuumaa 1 609,344 m

Pinta-alan yksiköt

Pinta-alan yksiköt ovat brittiläisessäkin järjestelmässä pituusyksiköiden neliöitä:

Brittiläiset pinta-alayksiköt[2]
Nimi Lyhenne Pienempinä yksikköinä SI-yksikköinä
neliötuuma, square inch sq in 6,4516 cm2
neliöjalka, square foot sq ft 144 sq in 929,0304 cm2
neliöjaardi sq yd 9 sq ft 8 316,2736 cm2
square chain sq chn 484 sq yd 404,6856422 m2
square furlong 100 sq chn 40 468,56422 m2
neliömaili, square mile sq mi 6 400 sq chn 2,589988110336 km2

Varsinkin maatalousmaan pinta-alan yksikkönä käytetään myös eekkeriä (engl. acre). Yksi eekkeri on 10 neliöchainia[2] eli 4 840 neliöjaardia = 4 046,856422 m2 eli noin 0,405 hehtaaria. Eekkeri on sellaisen suorakulmion pinta-ala, jonka pitkän sivun pituus on yksi furlong ja lyhyen yksi chain. Yksi square furlong on siis 10 eekkeriä.

Tilavuusyksiköt

Tilavuusyksikköinä voidaan käyttää pituusyksiköiden kuutioita. Suurempia kuin kuutiojaardia ei kuitenkaan juuri käytetä.

Brittiläiset tilavuusyksiköt[2]
Nimi Lyhenne Pienempinä yksikköinä SI-yksikköinä
kuutiotuuma, cubic inch cu in 16,387064 cm3
kuutiojalka, cubic foot cu ft 1 728 cu in 28,316846592 dm3
kuutiojaardi cu yd 27 cu ft 764,554857984 cm3

Laivojen tilavuuden yksikkö, rekisteritonni, on 100 kuutiojalkaa eli 2,83164846592 m3.[2]

Vetomitat

Nestemäisille ja toisinaan kiinteillekin aineille käytetään edellisistä poikkeavia mittayksiköitä, ns. vetomittoja. Ne ovat kuitenkin eri suuria brittiläisessä ja amerikkalaisessa järjestelmässä. Perustana on kummassakin maassa gallona. Britanniassa gallona on määritelty 10 vesinaulan tilavuudeksi. Nykyisin määritelmää on tarkennettu niin, että kyseessä on 10 naulan tilavuus tietyssä lämpötilassa ja paineessa, jossa sen tiheys SI-yksikköinä on 0,998 859 g/ml.[3] Britanniassa samoja yksiköitä käytetään myös kiinteille aineille. Yhdysvalloissa käytetään nesteille vanhempaa järjestelmää, jossa gallona on määritelty tarkalleen 231 kuutiotuumaksi.[1][3] Kiinteille aineille käytetään suurelta osin saman nimisiä, mutta hieman suurempia yksiköitä, jotka on määritelty siten, että bushel on tarkalleen 2 150,42 kuutiotuumaa.[1]. Näin ollen brittiläinen gallona on noin 4,5461 litraa,[2] amerikkalainen gallonan nestemitta tarkalleen 3,785 411 784 litraa ja kiinteiden aineiden gallona noin 4,404 883 770 86 litraa.[4]

Brittiläinen järjestelmä on ollut käytössä myös muun muassa Australiassa ja Etelä-Afrikassa, amerikkalainen Yhdysvaltojen lisäksi Kanadassa sekä eräissä Karibianmeren saarivaltiossa.[5]


Muut yksiköt ovat seuraavat:

Brittiläiset yksiköt

Brittiläiset vetomitat[2]
Nimi Määritelmä SI-yksikköinä
nesteunssi, fluid ounce 1⁄160 gallonaa 28,414 ml
gill 1⁄32 gallonaa 0,14207 l
pint 4 gill = 1⁄8 gallonaa 0,5682625 l
quart 8 gill = 2 pint = 1⁄4 gallonaa 1,13656 l
gallona, gallon 4,5461 l
bushel 8 gallonaa 36,3688 l
firkin 9 gallonaa 40,9149 l
barrel, tynnyri 4 firkiniä = 36 gallonaa 163,6596 l
quarter 64 gallonaa 290,9504 l
chaldron 32 bushelia = 256 gallonaa 1 163,8016 l

Amerikkalaiset yksiköt

Amerikkalaiset vetomitat[2]
Nimi Nesteille Kiinteille aineille
Määritelmä SI-yksikköinä määritelmä SI-yksikköinä
nesteunssi, fluid ounce 1⁄128 gallonaa = 1,8046875 cu in 29,573 529 562 5 ml
gill 1⁄32 gallonaa = 7,21875 cu in 0,118 294 118 25 l
pint 4 gill = 1⁄8 gallonaa = 28,875 cu in 0,473 176 473 1⁄8 gallonaa 0,550 610 471 357 5 l
quart 8 gill = 2 pint = 1⁄4 gallonaa = 57,75 cu in 0,946 352 946 l 2 pint = 1⁄4 gallonaa 1,101 220 942 715 l
gallona, gallon 231 cu in[1] 3,785 411 784 l 4,404 883 770 86 l
peck 2 gallonaa 8,809 765 417 2 l
bushel 8 gallonaa, 2 150,42 cu in[1] 35,239 070 166 88 l
firkin 9 gallonaa = 2 079 cu in 34,068706056 l
tynnyri, barrel 42 gallonaa = 9 702 cu in 158,987294928 l
quarter 64 gallonaa = 14 784 cu in 242,266354176 l
chaldron 36 bushelia = 288 gallonaa 1 268,606 526 007 68 l

Lisäksi on vielä muita, harvinaisempia yksiköitä, joita käytetään tai on käytetty vain tietyille tavaralajeille.

Massan ja painon yksiköt

Massan perusyksikkö on naula (engl. pound), joka on nykyisin määritelty tarkalleen 453,59237 grammaksi.[1] Muut yleisessä käytössä olevat yksiköt ovat:

Brittiläiset massayksiköt[2]
Nimi Lyhenne Määritelmä SI-yksikköinä
dram dr 1/256 lb 1,7718451953125 g
unssi, ounce oz 16 dr = 1⁄16 lb 28,349523125 g[1]
naula, pound lb 453,59237 g[1]
short quarter (USA) sh qr 25 lb = 1⁄4 cwt 11,34 kg
long quarter (UK) lg qr 28 lb = 1⁄4 cwt 12,70 kg
lyhyt sentneri, short hundertweight (pääasiassa Yhdysvalloissa)[6] cwt 100 lb 45,359237 kg
pitkä sentneri, long hundertweight (pääasiassa Britanniassa)[6] cwt 112 lb 50,80234544 kg
lyhyt tonni, short ton sh ton 4 sh qt = 20 cnt = 2 000 lb 907,18474 kg
pitkä tonni, long ton lg ton 2240 lb 1 016,0469088 kg

Näitä on käytetty sekä massan että painon ja sen mukaisesti muunkin voiman yksikköinä. Voiman yksikkönä ne tarkoittavat voimaa, jolla maa vetää puoleensa vastaavan yksikön suuruista massaa. Arkielämässä ei yleensä ole merkitystä sillä, käsitetäänkö ne massan vai painon yksiköiksi, mutta tieteessä ero on tärkeä, samoin myös muodostettaessa johdannaisyksiköitä esimerkiksi energialle, teholle ja paineelle. Brittiläisessä absoluuttisessa järjestelmässä (British absolute system) naula on määritelty massayksiköksi, varsinkin insinöörien käyttämässä gravitaatiojärjestelmässä (British gravitational system) sitä vastoin voimayksiköiksi[7].

Muutamille tavaralajeille käytetään kuitenkin näistä poikkeavia yksiköitä. Tärkeimmät niistä ovat apteekkitavaroiden ja jalometallien yksiköt. Molemmissa perusyksikkönä on grain, joka on 1/7000 naulaa[8] (64,79891 mg). Myös apteekkarin unssi on yhtä suuri kuin kullan yksikkönä käytetty troy-unssi, mutta muuten yksiköt poikkeavat toisistaan.

Apteekkitavaroiden yksiköt

Brittiläiset apteekkitavaroiden massayksiköt[2]
Nimi Määritelmä SI-yksikköinä
grain 1⁄7000 lb 64,79891 mg
scruple 20 grain = 1⁄350 lb 1,2959782 g
dram 3 scruples = 60 grain = 6⁄700 lb 3,8879346 g
apteekkarin unssi, ap oz 8 dram = 480 grain 31,1034768 g

Jalometallien yksiköt

Pääartikkeli: Troy-yksiköt
Brittiläiset jalometallien massayksiköt[2]
Nimi Määritelmä SI-yksikköinä
grain 1⁄7000 lb 64,79891 mg
pennyweight 24 grain 1,55517384 g
troy-unssi, troy oz 20 pennyweight = 480 grain 31,1034768 g
troy-naula, troy lb 12 troy oz = 5760 grain = 576⁄700 lb 373,2417216 g
troy hundertweight 100 troy lb = 576⁄7 lb[6] 37,32417216 kg

Jalokivien massayksikkönä on käytössä metrinen karaatti, joka on tasan 200 mg. Nykyisen suuruiseksi sen vahvisti neljäs yleinen paino- ja mittakonferenssi vuonna 1907.[9].

Energian ja tehon yksiköt

Brittiläiseen yksikköjärjestelmään liittyvä mekaanisen energian yksikkö on jalkanaula (engl. foot-pound). Se on energiamäärä, joka tarvitaan yhden naulan painon nostamiseksi yhden jalan korkeuteen, ja se on 1,35581795 joulea.[10] Lämpöenergian yksikkö, British thermal unit, BTU on lämpömäärä, joka tarvitaan lämmittämään yksi naula vettä yhden Fahrenheit-asteen verran, noin 1,06 kilojoulea.[11]

Tehon yksikkönä käytetty brittiläinen hevosvoima on teho, jolla voidaan nostaa 33 000 naulan massa nopeudella 1 jalka minuutissa; se on 745,699872 W wattia eli hieman suurempi kuin muissa maissa käytetty hevosvoima, joka on noin 735,5 wattia.

Lähteet

  1. ↑ a b c d e f g h i j Weights and Measures Standards of the United States, A brief history, kpl 8, Refinement of values for the yard and pound National Institute of Standards and Technology (NIST). Arkistoitu 30.10.2013. Viitattu 7.7.2011.
  2. ↑ a b c d e f g h i j k Otavan iso Fokus, 4. osa (Kr–Mn), s. 2678–2679, taulukko Mitat. Otava, 1973. ISBN 951-1-00388-7
  3. ↑ a b Daniel L. Lapedes: McGraw - Hill Dictionary of Physics and Mathematics, s. 401–402, hakusana Gallon. McGraw - Hill, 1978. ISBN 0-07-045480-9
  4. ↑ A Dictionary of Units – Volume Cleave Books. Viitattu 12.9.2011.
  5. ↑ Otavan iso Fokus, 2. osa, art. Gallona
  6. ↑ a b c Daniel L. Lapedes: Dictionary of Physics and Mathematics, s. 462, hakusana Hundertweihgt. McGraw-Hill, 1978. ISBN 0-07-045480-9
  7. ↑ Daniel N. Lapeds: McGraw-Hill Dictionary of Physics and Mathematics, McGraw-Hill Book Company 1978, ISBN 0-07-045480-9
  8. ↑ McGraw, Hill, s. 422, hakusana Grain
  9. ↑ Conference Generale des Poids et Mesures Kids.net.au. Viitattu 4.6.2015.
  10. ↑ McGraw-Hill, s. 322, hakusana Foot-pound
  11. ↑ McGraw-Hill, s. 113, hakusana British thermal unit

Aiheesta muualla

Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Brittiläinen yksikköjärjestelmä.