Unitat base: Metre (m)

Avantatges: Basat en el sistema decimal, universal, estàndard científic

Ús: Més de 195 països a tot el món, tots els camps científics

• nanòmetre

  10⁻⁹ m - Mesures a escala atòmica
• mil·límetre

  10⁻³ m - Enginyeria de precisió
• quilòmetre

  10³ m - Distàncies geogràfiques

Unitat base: Peu (ft)

Avantatges: Intuïtiu a escala humana, familiaritat cultural

Ús: Estats Units, algunes aplicacions al Regne Unit

• polzada

  1/12 ft - Mesures petites i precises
• iarda

  3 ft - Teixits, camps esportius
• milla (internacional)

  5,280 ft - Distàncies per carretera

Unitats basades en el cos:

• Colze: Longitud de l'avantbraç (≈18 polzades)
• Peu: Longitud del peu humà
• Pas: Longitud d'un pas doble
• Pam: Amplada de la mà (del polze al dit petit)

Aquestes variaven segons l'individu, creant disputes comercials i caos en les mesures.

Estàndards medievals:

• Peu del rei: Basat en les mesures del governant
• Vara/Perxa: 16,5 peus per a la topografia de terres
• Alna: 45 polzades per a la mesura de teixits

Estàndards físics guardats en tresors reials, però que encara variaven entre regnes.

Precisió moderna:

• 1793: El metre es defineix com 1/10.000.000 del meridià de París
• 1960: Redefinit utilitzant la longitud d'ona del criptó-86
• 1983: Definició actual utilitzant la velocitat de la llum

Cada redefinició va augmentar la precisió i la reproductibilitat universal.

La precisió en la construcció assegura la integritat estructural, mentre que la topografia estableix els límits legals i les dades d'elevació.

• Codis de construcció: tolerància de ±3 mm per a l'acer estructural, ±6 mm per a la col·locació de formigó.
• Topografia de terres: precisió del GPS de ±5 cm horitzontal, ±10 cm vertical per a treballs de límits.
• Traçat de fonaments: precisió de l'estació total de ±2 mm per a punts d'ancoratge crítics.
• Anivellament de carreteres: els nivells làser mantenen un control d'elevació de ±1 cm en trams de 100 m.

Les toleràncies determinen l'ajust, la funció i la intercanviabilitat. Els graus de tolerància ISO van des d'IT01 (0,3 μm) fins a IT18 (250 μm).

• Mecanitzat CNC: estàndard ±0,025 mm (±0,001 in), treball de precisió ±0,005 mm.
• Ajustos de coixinets: tolerància H7/g6 per a aplicacions generals, H6/js5 per a precisió.
• Xapa metàl·lica: ±0,5 mm per a plecs, ±0,1 mm per a tall làser.
• Impressió 3D: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, precisió de capa SLM de metall ±0,05 mm.

Les dimensions estandarditzades asseguren una competició justa i la validesa dels rècords en els esports olímpics i professionals.

• Atletisme: oval de 400 m ±0,04 m, amplada del carril 1,22 m (±0,01 m).
• Camp de futbol: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), porteria de 7,32 m × 2,44 m exactes.
• Pista de bàsquet: NBA 28,65 m × 15,24 m, alçada de la cistella 3,048 m (±6 mm).
• Piscines: Olímpica 50 m × 25 m (±0,03 m), amplada del carril 2,5 m.

El GPS, el SIG i la cartografia depenen de mesures de longitud precises per al posicionament i els càlculs de distància.

• Precisió del GPS: civil ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
• Cartes nàutiques: profunditats en metres/braçes, distàncies en milles nàutiques.
• Mapes topogràfics: intervals de corbes de nivell de 5-20 m, escala d'1:25.000 a 1:50.000.
• Navegació aèria: les rutes aèries es defineixen en milles nàutiques, les altituds en peus sobre el nivell mitjà del mar.

Des de les obertures dels telescopis fins a les distàncies còsmiques, les mesures de longitud abasten més de 60 ordres de magnitud.

• Obertura del telescopi: aficionat 100-300 mm, investigació 8-10 m de miralls.
• Òrbites de satèl·lits: LEO 300-2.000 km, GEO 35.786 km d'altitud.
• Detecció d'exoplanetes: el mètode de trànsit mesura canvis en el diàmetre de l'estrella amb una precisió de ±0,01%.
• Distàncies de galàxies: mesurades en Mpc (megapàrsecs), constant de Hubble amb una incertesa de ±2%.

La biologia i la ciència dels materials depenen de la precisió submicromètrica per a la imatge cel·lular i l'anàlisi de nanoestructures.

• Microscòpia òptica: resolució ~200 nm (límit de difracció), distància de treball 0,1-10 mm.
• Microscòpia electrònica: resolució SEM 1-5 nm, TEM <0,1 nm per a imatges atòmiques.
• Mesures cel·lulars: bacteris 1-10 μm, cèl·lules de mamífers 10-30 μm de diàmetre.
• AFM (força atòmica): resolució Z <0,1 nm, àrees d'escaneig de 100 nm a 100 μm.

Les talles de roba, les mesures de teixits i la gradació de patrons requereixen estàndards de longitud consistents en les cadenes de subministrament globals.

• Amplada del teixit: 110 cm (roba), 140-150 cm (tèxtils per a la llar), 280 cm (llençols).
• Marges de costura: estàndard 1,5 cm (⅝ in), costures franceses 6 mm de doble plec.
• Gradació de patrons: increments de talla de 5 cm (bust/cintura/maluc) per a roba de dona.
• Nombre de fils: llençols de 200-800 fils per polzada (més alt = teixit més fi).

Els plànols, les dimensions de les parcel·les i els requisits de separació regeixen el desenvolupament i la valoració de les propietats.

• Plànols: dibuixats a escala 1:50 o 1:100, dimensions de l'habitació ±5 cm.
• Alçada del sostre: estàndard 2,4-3,0 m residencial, 3,6-4,5 m comercial.
• Separacions de la parcel·la: frontal 6-10 m, lateral 1,5-3 m, posterior 6-9 m (varia segons la zonificació).
• Mides de les portes: estàndard 80 cm × 200 cm, l'ADA requereix una amplada lliure de 81 cm.

• Dimensions de la Terra

  Radi equatorial: 6.378 km | Radi polar: 6.357 km
• Radi del Sol

  696.000 km - 109 vegades el radi de la Terra
• Unitat Astronòmica (UA)

  149,6 milions de km - Distància Terra-Sol

• Any llum (al)

  9,46 bilions de km - Distància que la llum recorre en un any
• Pàrsec (pc)

  3,26 anys llum - Mesura de paral·laxi astronòmica
• Quilopàrsec i Megapàrsec

  Distàncies galàctiques (kpc) i intergalàctiques (Mpc)

• Milla nàutica (internacional)

  1.852 metres - Exactament 1 minut d'arc del meridià de la Terra
• Cable

  185,2 metres - 1/10 de milla nàutica per a distàncies curtes
• Braça (nàutica)

  1,83 metres - Mesura de profunditat, basada en l'envergadura dels braços

• Milla nàutica del Regne Unit

  1.853,18 metres - Estàndard històric de l'Almirallat Britànic
• Llegua nàutica (internacional)

  5,56 km - 3 milles nàutiques tradicionals
• Llegua nàutica (Regne Unit)

  5,56 km - Variant britànica, lleugerament més llarga

• Ångström (Å)

  10⁻¹⁰ m - Radis atòmics, xarxes cristal·lines
• Radi de Bohr

  5,29×10⁻¹¹ m - Estat fonamental de l'àtom d'hidrogen
• Micra (μ)

  10⁻⁶ m - Nom alternatiu per a micròmetre

• Fermi (fm)

  10⁻¹⁵ m - Mesures a escala nuclear
• Longitud de Planck

  1,616255×10⁻³⁵ m - Límit quàntic fonamental (CODATA 2018)
• Radi clàssic de l'electró

  2,82×10⁻¹⁵ m - Mida teòrica de l'electró

• Unitat X

  1,00×10⁻¹³ m - Cristal·lografia de raigs X
• U.A. de longitud

  Igual que el radi de Bohr - Sistema d'unitats atòmiques
• Paràmetre de xarxa

  3,56×10⁻¹⁰ m - Espaiat de l'estructura cristal·lina

• Arpent (França)

  58,5 m - Mesura de terres, encara en ús a Louisiana
• Aln (Suècia)

  59,4 cm - Unitat de longitud tradicional sueca
• Famn (Suècia)

  1,78 m - Equivalent a la braça, mesura de l'envergadura dels braços
• Arxina (Rússia)

  71,1 cm - Unitat estàndard de la Rússia imperial

• Ken (Japó)

  2,12 m - Unitat arquitectònica tradicional japonesa
• Canya i canya llarga

  Antigues unitats bíbliques - 2,74 m i 3,20 m

• Vara (diversos tipus)

  Diferents longituds: Castellana (83,5 cm), Tarea (2,5 m)
• Colze llarg

  53,3 cm - Versió estesa del colze estàndard
• Llegua

  4,19 km - Mesura de distància colonial espanyola
• Estadal

  3,34 m - Vara de topografia colonial

• Milla romana

  1.480 m - 1.000 passos (mille passus)
• Actus (romà)

  35,5 m - Unitat de mesura de terres
• Passus (pas romà)

  1,48 m - Pas doble en la marxa romana

• Colze (diversos tipus)

  Regne Unit: 45,7 cm, Grec: 46,3 cm - Longitud de l'avantbraç
• Pam i amplada de mà

  Pam: 22,9 cm, Amplada de mà: 7,6 cm
• Amplada de dit

  1,9 cm - La unitat bíblica més petita

• Mà

  10,2 cm - Encara s'utilitza per mesurar cavalls
• Alna

  114,3 cm - Estàndard de mesura de teixits
• Dit i ungla (teixit)

  11,4 cm i 5,7 cm - Precisió per a teixits

• Mil (mil·lèsima)

  0,0254 mm - 1/1000 de polzada, gruix de filferro i xapa
• Micropolzada

  0,0254 μm - Especificacions d'acabat superficial
• Centipolzada

  0,254 mm - 1/100 de polzada de precisió

• Calibre

  0,254 mm - Especificació del diàmetre de la bala
• Longitud del canó

  406,4 mm - Canó de rifle estàndard de 16 polzades
• Pas de l'estriat

  254 mm - Una volta completa per cada 10 polzades

• Punt (pt)

  0,35 mm - Estàndard de mida de lletra (1/72 de polzada)
• Pica (pc)

  4,23 mm - 12 punts, interlineat
• Twip

  0,018 mm - 1/20 de punt, precisió de programari

Disseny imprès: Punts i piques per a un control precís de la maquetació

Disseny web: Punts per a la mida de la lletra, piques per a sistemes de graella

Programari: Twips per a càlculs interns i precisió

• 72 punts = 1 polzada
• 6 piques = 1 polzada
• 20 twips = 1 punt
• 1440 twips = 1 polzada

Diferència clau: Les unitats de topografia dels EUA són lleugerament més llargues que les unitats internacionals

• Peu de topografia

  30,480061 cm vs. 30,48 cm (internacional)
• Milla de topografia

  1.609,347 m vs. 1.609,344 m (internacional)

• Cadena (topogràfica)

  20,12 m - 66 peus de topografia, topografia de terres
• Anella (topogràfica)

  20,1 cm - 1/100 de cadena, mesures precises
• Vara (topogràfica)

  5,03 m - 16,5 peus de topografia

• Regla general

  Informeu dels resultats amb una precisió que coincideixi amb la vostra eina de mesura
• Càlculs

  La precisió del resultat final està limitada per l'entrada menys precisa
• Enginyeria

  Considereu les toleràncies de fabricació i les propietats dels materials
• Documentació

  Registreu les condicions de mesura i les estimacions d'incertesa

• Metre ≈ Iarda: Tots dos fan ~3 peus (el metre és lleugerament més llarg)
• "Polzada-centímetre": 1 polzada = 2,54 cm (exacte)
• "Milla-quilòmetre": 1 milla ≈ 1,6 km, 1 km ≈ 0,6 milles
• Escala humana: Pas mitjà ≈ 0,75 m, envergadura dels braços ≈ alçada

• Confusió d'unitats: Especifiqueu sempre les unitats en els càlculs
• Falsa precisió: No informeu de 10 decimals a partir d'una mesura amb regle
• Efecte de la temperatura: Els materials s'expandeixen/contrauen amb la temperatura
• Error de paral·laxi: Llegiu les mesures perpendicularment a l'escala

• ISO 80000: Estàndard internacional per a magnituds i unitats
• Directrius del NIST: Estàndards de mesura i bones pràctiques dels EUA
• BIPM: Oficina Internacional de Pesos i Mesures
• Traçabilitat: Vinculeu les mesures als estàndards nacionals

La precisió en la construcció assegura la integritat estructural, mentre que la topografia estableix els límits legals i les dades d'elevació.

• Codis de construcció: tolerància de ±3 mm per a l'acer estructural, ±6 mm per a la col·locació de formigó.
• Topografia de terres: precisió del GPS de ±5 cm horitzontal, ±10 cm vertical per a treballs de límits.
• Traçat de fonaments: precisió de l'estació total de ±2 mm per a punts d'ancoratge crítics.
• Anivellament de carreteres: els nivells làser mantenen un control d'elevació de ±1 cm en trams de 100 m.

Les toleràncies determinen l'ajust, la funció i la intercanviabilitat. Els graus de tolerància ISO van des d'IT01 (0,3 μm) fins a IT18 (250 μm).

• Mecanitzat CNC: estàndard ±0,025 mm (±0,001 in), treball de precisió ±0,005 mm.
• Ajustos de coixinets: tolerància H7/g6 per a aplicacions generals, H6/js5 per a precisió.
• Xapa metàl·lica: ±0,5 mm per a plecs, ±0,1 mm per a tall làser.
• Impressió 3D: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, precisió de capa SLM de metall ±0,05 mm.

Les dimensions estandarditzades asseguren una competició justa i la validesa dels rècords en els esports olímpics i professionals.

• Atletisme: oval de 400 m ±0,04 m, amplada del carril 1,22 m (±0,01 m).
• Camp de futbol: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), porteria de 7,32 m × 2,44 m exactes.
• Pista de bàsquet: NBA 28,65 m × 15,24 m, alçada de la cistella 3,048 m (±6 mm).
• Piscines: Olímpica 50 m × 25 m (±0,03 m), amplada del carril 2,5 m.

El GPS, el SIG i la cartografia depenen de mesures de longitud precises per al posicionament i els càlculs de distància.

• Precisió del GPS: civil ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
• Cartes nàutiques: profunditats en metres/braçes, distàncies en milles nàutiques.
• Mapes topogràfics: intervals de corbes de nivell de 5-20 m, escala d'1:25.000 a 1:50.000.
• Navegació aèria: les rutes aèries es defineixen en milles nàutiques, les altituds en peus sobre el nivell mitjà del mar.

Des de les obertures dels telescopis fins a les distàncies còsmiques, les mesures de longitud abasten més de 60 ordres de magnitud.

• Obertura del telescopi: aficionat 100-300 mm, investigació 8-10 m de miralls.
• Òrbites de satèl·lits: LEO 300-2.000 km, GEO 35.786 km d'altitud.
• Detecció d'exoplanetes: el mètode de trànsit mesura canvis en el diàmetre de l'estrella amb una precisió de ±0,01%.
• Distàncies de galàxies: mesurades en Mpc (megapàrsecs), constant de Hubble amb una incertesa de ±2%.

La biologia i la ciència dels materials depenen de la precisió submicromètrica per a la imatge cel·lular i l'anàlisi de nanoestructures.

• Microscòpia òptica: resolució ~200 nm (límit de difracció), distància de treball 0,1-10 mm.
• Microscòpia electrònica: resolució SEM 1-5 nm, TEM <0,1 nm per a imatges atòmiques.
• Mesures cel·lulars: bacteris 1-10 μm, cèl·lules de mamífers 10-30 μm de diàmetre.
• AFM (força atòmica): resolució Z <0,1 nm, àrees d'escaneig de 100 nm a 100 μm.

Les talles de roba, les mesures de teixits i la gradació de patrons requereixen estàndards de longitud consistents en les cadenes de subministrament globals.

• Amplada del teixit: 110 cm (roba), 140-150 cm (tèxtils per a la llar), 280 cm (llençols).
• Marges de costura: estàndard 1,5 cm (⅝ in), costures franceses 6 mm de doble plec.
• Gradació de patrons: increments de talla de 5 cm (bust/cintura/maluc) per a roba de dona.
• Nombre de fils: llençols de 200-800 fils per polzada (més alt = teixit més fi).

Els plànols, les dimensions de les parcel·les i els requisits de separació regeixen el desenvolupament i la valoració de les propietats.

• Plànols: dibuixats a escala 1:50 o 1:100, dimensions de l'habitació ±5 cm.
• Alçada del sostre: estàndard 2,4-3,0 m residencial, 3,6-4,5 m comercial.
• Separacions de la parcel·la: frontal 6-10 m, lateral 1,5-3 m, posterior 6-9 m (varia segons la zonificació).
• Mides de les portes: estàndard 80 cm × 200 cm, l'ADA requereix una amplada lliure de 81 cm.

Els EUA utilitzen un sistema dual. La ciència, la medicina, l'exèrcit i la indústria utilitzen majoritàriament el sistema mètric. Les aplicacions de consum continuen sent imperials a causa dels costos d'infraestructura, la familiaritat cultural i la naturalesa gradual de les transicions de sistemes de mesura.

Utilitzeu una regla mnemotècnica com 'King Henry Died By Drinking Chocolate Milk' per a quilo-, hecto-, deca-, base, deci-, centi-, mil·li-. Cada pas és ×10 o ÷10. Centreu-vos en els més utilitzats: quilo (×1000), centi (÷100), mil·li (÷1000).

La precisió és la repetibilitat (resultats consistents). L'exactitud és la correcció (valor real). Podeu ser precís però inexacte (error sistemàtic), o exacte però imprecís (error aleatori). Les bones mesures necessiten totes dues coses.

Regles: ±1 mm, ús general. Peus de rei: ±0,1 mm, objectes petits. Micròmetres: ±0,01 mm, treballs de precisió. Distanciòmetres làser: ±1 mm, llargues distàncies. Trieu segons la precisió requerida i la mida i l'accessibilitat de l'objecte.

Adapteu la precisió a la finalitat: construcció ±3 mm, mecanitzat ±0,1 mm, investigació científica ±0,001 mm o millor. L'excés de precisió malgasta temps i diners, la manca de precisió provoca errors. Considereu els requisits de tolerància i la capacitat de mesura.

Confondre conversions d'àrea/volum (1 m² = 10.000 cm², no 100 cm²), barrejar sistemes d'unitats a mig càlcul, oblidar les xifres significatives, utilitzar factors de conversió incorrectes (5.280 peus/milla vs. 1.760 iardes/milla) i no comprovar la raonabilitat de la resposta final.