Angloamerikanisches Masssystem
Die folgenden angloamerikanischen Masssysteme haben alle ihren Ursprung in älteren englischen Systemen und wurden vor der Einführung des metrischen Systems auch in anderen Commonwealth-Staaten verwendet (Imperiales System von 1824). Heute sind sie fast nur noch in den USA (English oder customary units) gebräuchlich, während sie im 20. Jahrhundert und weiten Teilen des 19. auch im Vereinigten Königreich und seinen Kolonien offiziell verwendet wurden.
Längeneinheiten
Vereinheitlichung
Die Grundeinheit ist das internationale Zoll, dessen Relation zum Meter ab 1. Juli 1959 international einheitlich auf exakt 2,54 cm festgelegt ist. Davon weicht lediglich das US-amerikanische Landvermessungszoll (US survey inch) ab, das genau 100 ⁄ 3937 m oder 2,5400 0508 0010 cm lang ist. Ein foot (Mz. feet) hat 12 Zoll und ist genau 30,48 cm lang (beim US survey 30,480061 cm). Vor 1959 wichen die US-Längenmasse geringfügig von den britischen ab.
Nautik
Die internationale Seemeile (international nautical/sea mile) ist seit 1929 (USA erst 1954) auf exakt 1 852 m festgelegt. Die sea mile ist genau 800 feet länger als die land mile. Vor Einführung der internationalen Seemeile im Jahr 1929 war noch eine Admiralty mile von 1 853,184 m in Gebrauch. Für Spezialanwendungen gab es die geographical mile von 6082 feet = 1,853 7936 km und die telegraph mile von 6087 feet (1,855 317 6 km).
Tabellen
| Einheit | Deutsch | in Meter |
|---|---|---|
| inch | Zoll | 0.025 400 |
| foot | Fuss | 0.3048 |
| yard | Schritt | 0.9144 |
| (statute) mile | Meile | 1 609.344 |
| league | Wegstunde | 4 828.032 |
Flächeneinheiten
Formelzeichen: F, A
Die wichtigste besondere Flächeneinheit ist der acre, der 1 furlong × 1 chain (oder einem Feldstreifen von 1 × 0,1 furlong) entspricht. Das sind 40 rods × 4 rods oder 10 square chains, mithin 10·22² = 4840 square yards = 4047 m²; 640 acres ergeben eine square mile. Zu beachten ist, dass den Größen in den USA i. d. R. weiterhin das survey inch zugrunde liegt, sie also etwas größer sind (zweite Angabe).
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Quadratmeter | |
|---|---|---|---|---|---|
| circular mil/thou | circ.mil | ¼·π mil² | 507 µm² | ~0,000 000 000 506 707 m² | |
| square mil/thou | sq.mil | 1 mil² | 645 µm² | 0,000 000 000 645 160 m² | |
| circular inch | Kreiszoll | circ.in. | ¼·π inch² | 5,07 cm² | ~0,000 506 707 479 164 m² |
| square inch | Quadratzoll | sq.in. | 1 inch² | 6,45 cm² | 0,000 645 160 m² |
| square foot | Quadratfuß | sq.ft. | 1 foot² = 144 inch² | 9,29 dm² | 0,092 903 040 m² |
| square yard | sq.yd. | 1 yard² = 9 ft² | 83,6 dm² | 0,836 127 360 m² | |
| square | 100 foot² | 9,29 m² | 9,290 304 m² | ||
| square rod, square perch, square pole | Quadratrute | sq.rd. | 1 rod² = 30,25 yd² | 25,3 m² | 25,292 852 640 m² |
| board | bd. | 1 inch × 1 foot | 77,4 cm² | 0,007 741 920 m² | |
| cord | Faden | 192 board = 16 ft² | 1,49 m² | 1,486 448 640 m² | |
| rood | Viertelmorgen | ro. | ¼ acre | 10,1 a | 1 011,714 105 600 m² |
| acre | Morgen, Acker, Joch | a., ac. | 160 rod² | 40,5 a | 4 046,856 422 400 m² |
| square mile | Quadratmeile | sq.mi. | 1 mile² = 640 acre | 2,59 km² | 2 589 988,110 336 m² |
| Einheit | Deutsch | Größe | Quadratmeter (ca.) | |
|---|---|---|---|---|
| square rod, square perch | Rute | 1 rod² | 25,3 m² | 25,292 953 811 714 m² |
| acre | Morgen | 160 rod² | 40,5 a | 4 046,872 609 874 m² |
| homestead | (Heimstatt) | ¼ section | 64,7 ha | 647 499,617 579 5 m² |
| section | (Sektion) | 1 survey mile² | 2,59 km² | 2 589 998,470 319 5 m² |
| township | (Gemeinde) | 36 section | 93,2 km² | 93 239 944,931 502 m² |
Die angelsächsische hide kann statt 100 auch 120 acre fassen und war eigentlich keine richtige Flächeneinheit, sondern diente der eher abstrakten Besitzbeschreibung für die Steuerfestlegung. Ein yardland war meistens eine viertel hide und konnte 15 bis 80 acres umfassen. Die alte deutsche Hufe oder Hube ist verwandt und ähnlich variabel. Angegeben sind die Größen, die heute in England noch umgangssprachlich darunter verstanden werden.
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Quadratmeter | |
|---|---|---|---|---|---|
| yardland, virgate | 30 acre | 12,1 ha | 121 405,692 672 m² | ||
| hide | Hufe, Hube | 100 acre | 40,5 ha | 404 685,642 240 m² | |
| barony | 40 hide | 16,2 km² | 16 187 425,689 600 m² | ||
Volumeneinheiten
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Kubikmeter | |
|---|---|---|---|---|---|
| cubic inch | Kubikzoll | cu.in. | 1 inch³ | 16,4 cm³ | 0,000 016 387 064 m³ |
| cubic foot | Kubikfuß | cu.ft. | 1 foot³ = 1728 inch³ | 28,3 dm³ | 0,028 316 846 592 m³ |
| perch | Schachtrute | 1 perch × 1½ foot² = 24¾ foot³ | 701 dm³ | 0,700 841 953 200 m³ | |
| cubic yard | cu.yd. | 1 yard³ = 27 foot³ = 46656 inch³ | 765 dm³ | 0,764 554 857 984 m³ | |
| freight ton | 40 foot³ | 1,13 m³ | 1,132 673 863 680 m³ | ||
| load | 50 foot³ | 1,42 m³ | 1,415 842 329 600 m³ | ||
| register ton | Registertonne | RT | 100 foot³ | 2,83 m³ | 2,831 684 659 200 m³ |
| acre-inch | 1 acre × 1 inch = 3630 foot³ | 103 m³ | 102,790 153 129 m³ | ||
| acre-foot | 1 acre × 1 foot = 43560 foot³ | 1,23 dam³ | 1 233,481 837 547 m³ | ||
Acre-foot und acre-inch werden in der Landwirtschaft und Meteorologie für die Angabe von Beregnungs- und Niederschlagsmengen verwendet. Im metrischen System werden für diesen Zweck die äquivalenten Liter pro Quadratmeter und Millimeter benutzt (1 l/m² = 1 dm³/m² = 1 mm).
Ein perch ist nicht nur ein Längenmaß (= pole, rod), sondern (seltener) auch ein Volumenmaß im Bergbau.
Tabelle
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Liter | |
|---|---|---|---|---|---|
| minim, drop | Tropfen | min. | 1⁄20 scruple | 59,2 µl | 0,000 059 193 883 880 l |
| fluid scruple | Flüssigskrupel | fl.sc. | 1⁄3 drachm | 1,18 ml | 0,001 183 877 677 603 l |
| fluid drachm | Flüssigdrachme | fl.dr. | 1⁄8 ounce | 3,55 ml | 0,003 551 633 032 809 l |
| fluid ounce | Flüssigunze | fl.oz. | 1⁄5 gill | 2,84 cl | 0,028 413 l |
| glass | Glas | ½ gill | 7,10 cl | 0,071 033 l | |
| gill, noggin | Viertelpint | gi. | ¼ pint | 1,42 dl | 0,142 065 l |
| pint | Pint, (Seidel) | fl.pt., pt. | ½ quart | 5,68 dl | 0,568 26 l |
| quart | Quart | qt. | ¼ gallon | 1,14 l | 1,136 52 l |
| gallon | Gallone | gal. | 277,42 inch³ | 4,55 l | 4,546 09 l |
| (petrol) barrel | Fass | bl., bbl. | 35 gallon | 1,59 hl | 159,113 l |
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Liter | |
|---|---|---|---|---|---|
| peck | pk. | 2 gallon | 9,09 l | 9,092 1 l | |
| kenning | 2 peck | 1,82 dal | 18,184 3 l | ||
| bushel | Scheffel | bsh., bu. | 2 kenning | 3,64 dal | 36,368 7 l |
| sack, bag | Sack | 3 bushel | 1,09 hl | 109,106 1 | |
| quarter | qr. | 8 bushel | 2,91 hl | 290,9 l | |
| chaldron | 12 sack | 1,31 kl | 1 309,273 2 l | ||
| load | Last | 5 quarter | 1,45 kl | 1 454,5 l | |
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Liter | |
|---|---|---|---|---|---|
| minim, drop | Tropfen | min. | 1⁄60 dram | 61,6 µl | 0,000 061 611 519 920 l |
| fluid dram | Schluck | fl.dr. | 1⁄8 ounce | 3,70 ml | 0,003 696 691 195 310 l |
| fluid ounce | Flüssigunze | fl.oz. | ¼ gill | 2,96 cl | 0,029 573 529 562 500 l |
| gill | gi. | ¼ pint | 1,18 dl | 0,118 294 118 250 l | |
| pint | Pint | pt. | ½ quart | 4,73 dl | 0,473 176 473 l |
| quart | Quart | qt. | ¼ gallon | 9,46 dl | 0,946 352 946 l |
| gallon | Gallone | gal. | 231 inch³ | 3,79 l | 3,785 411 784 l |
| petrol barrel | Erdölbarrel | bl., bbl. | 42 gallon = ½ firkin | 1,59 hl | 158,987 294 928 l |
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Liter | |
|---|---|---|---|---|---|
| pint | Pint | pt. | 1⁄8 gallon | 5,51 dl | 0,550 610 515 239 l |
| quart | 2 pint | 1,10 l | 1,101 221 030 l | ||
| gallon | Gallone | gal. | ½ peck ≈ 268,8 inch³ | 4,40 l | 4,404 884 121 915 l |
| peck | pk. | 2 gallon = ¼ bushel | 8,81 l | 8,809 768 244 l | |
| (Winchester) bushel | Scheffel | bsh., bu. | 8 inch × π·(9¼ inch)² ≈ 2150,42 inch³ | 3,52 dal | 35,239 072 975 l |
| quarter | qr. | 8 bushel | 2,82 hl | 281,912 583 803 l | |
Massemaße
Die Grundeinheit des ursprünglich (ungefähr 15. Jahrhundert) aus Frankreich stammenden Gewichtsystems ist das pound (Avoirdupois), das seit 1960 in den USA, Kanada und dem UK einheitlich festgelegt ist auf 453,59237 g. Davor war das britische Pfund seit 1878 32 µg leichter (453,592 338 g) als das 1893 definierte nordamerikanische Pfund, das nur 0,000 007% vom aktuellen abweicht.
Daneben existiert im Münz- und Edelmetallwesen das Troy-System mit einem Pfund, das 5760 statt 7000 grains schwer ist, und bis ins 19. Jahrhundert (UK Medical Act von 1858) ein Apothekersystem, das ebenfalls das leichtere pound (Troy) zu 12 ounces, aber scruple und dram statt pennyweight benutzte.
Normalerweise ergibt sich das verwendete System aus dem Kontext; im Zweifelsfall ist es das Avoirdupois-System, in den USA kurz und im UK lang. Zur Unterscheidung werden ggf. short bzw. long (selten auch net und gross) vor und (Avoirdupois), (Troy) bzw. (apothecaries) hinter die Einheit gestellt.
Die Einheiten stone und hundredweight wurden im britischen Handel schon Jahrzehnte vor Einführung des metrischen Systems abgeschafft; Briten und Iren geben ihr Körpergewicht dennoch oft in stone und pound sowie ihre Größe in feet und inch an. Die langen (long) Einheiten resultieren aus der späteren Einführung des stone zu 14 pound in Großbritannien und waren dort gebräuchlicher als in den Kolonien. Nach anderen Quellen sind die short-Einheiten das Resultat einer teilweise erfolgten Dezimalisierung des Systems im Nordamerika des 18. Jahrhunderts, nach Vorbild diverser Zentner (centner) und Quintale zu 100 Pfund auf dem europäischen Festland.
Das slug ist als konsistente Masseneinheit zu Fuß (ft) und pound-force (lbf) in einem der englischen Ingenieurssysteme konstruiert: eine Masse von 1 slug erfährt durch die Kraft 1 lbf eine Beschleunigung von 1 ft/s², wobei der Wert der Erdbeschleunigung nicht normiert ist, vgl. 9,80665 m/s² für die Technische Masseneinheit.
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Gramm | |
|---|---|---|---|---|---|
| grain | Gran, Korn | gr. | 64,8 mg | 0,064 798 910 g | |
| + Handelsgewichte, Avoirdupois | |||||
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Gramm | |
| dram | Drachme | dr. | 1⁄16 ounce | 1,77 g | 1,771 845 195 312 500 g |
| ounce, ugs. lid | Unze | oz. | 1⁄16 pound | 28,35 g | 28,349 523 125 g |
| pound | Pfund | lb., pd., #, lbm. | 7000 grain | 4,54 hg | 453,592 370 g |
| slug | 32,174048 lb | 14,6 kg | 14,593 902 937 2 kg | ||
| short Avoirdupois | |||||
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Gramm | |
| quarter | Viertelzentner | ¼ hundredweight | 11,3 kg | 11 339,809 250 g | |
| hundredweight, cental | Zentner | cwt. | 100 pound | 45,4 kg | 45 359,237 g |
| ton | Tonne | T., to. | 20 hundredweight | 0,907 t | 907 184,74 g |
| +long Avoirdupois | |||||
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Gramm | |
| stone | Stein | st. | 14 pound | 6,35 kg | 6 350,293 180 g |
| quarter | Viertelzentner | qu., qr. l. | 2 stone | 12,7 kg | 12 700,586 360 g |
| hundredweight | Zentner | cwt. | 4 quarter | 50,8 kg | 50 802,345 44 g |
| ton | Tonne | T., to. | 20 hundredweight | 1,02 t | 1 016 046,908 8 g |
| + Münzgewichte, Troy | |||||
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Gramm | |
| pennyweight | Pfenniggewicht | dwt. | 24 grain | 1,56 g | 1,555 173 840 g |
| ounce | Feinunze | oz., tr.oz., oz.t. | 20 pennyweight | 3,11 dag | 31,103 476 800 g |
| pound | Troy-Pfund | lb., tr.lb., lb.t. | 12 ounce | 3,73 hg | 373,241 721 600 g |
| + Apothekergewichte, apothecaries, bis 1858 | |||||
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Gramm | |
| scruple | Skrupel | s., s.ap. | 20 grain | 1,30 g | 1,295 978 200 g |
| dram | Drachme, Quentchen | dr., dr.ap., ap.dr. | 3 scruple | 3,89 g | 3,887 934 600 g |
| ounce | Feinunze | oz., oz.ap., ap.oz. | 8 drams = 1 troy ounce | 3,11 dag | 31,103 476 800 g |
| pound | Troy-Pfund | lb., lb.ap., ap.lb. | 12 ounces = 1 troy pound | 3,73 hg | 373,241 721 600 g |
Temperatur
Traditionell ist im englischen Sprachraum die Temperaturskala von Fahrenheit verbreiteter als die von Celsius. Sie unterscheiden sich im Startpunkt
- 0 °C = 32 °F = 273,15 K,
- 0 °F = −17 7⁄9 °C = - 17,78 °C = 255,37 K
und in der Größe eines Grads, die allerdings in einer einfachen linearen Beziehung zueinander stehen:
- 1 °F = 5 ⁄ 9 °C = 5 ⁄ 9 K.
Analog zur Kelvin-Skala wurde in der Wissenschaft dementsprechend auch die Rankine-Skala benutzt.
Abgeleitete Einheiten
Geschwindigkeit
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | km/h | m/s |
|---|---|---|---|---|---|
| knot | Knoten | kn., nm/h | [math]\frac{1\ nautical\ mile}{1\ h}[/math] | 1,852 km/h | 0,514 4444 m/s |
| Admiralty knot | Knoten (Admiralty) | kn., nm (adm)/h | [math]\frac{1\ nautical\ mile\ (am)}{1\ h}[/math] | 1,853 184 km/h | 0,514 77¯3 m/s |
| mile per hour | Meilen pro Stunde | mph, mi./h | [math]\frac{1\ mile}{1\ h}[/math] | 1,609 344 km/h | 0,447 040 m/s |
| foot per second | Fuß pro Sekunde | fps, ft./s | [math]\frac{1\ foot}{1\ s}[/math] | 1,097 280 km/h | 0,304 800 m/s |
Mit der internationalen Seemeile sinkt ein Knoten lediglich um 1,184 m/h oder 329 µm/s.
Kraft
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Newton | |
|---|---|---|---|---|---|
| pound-force | Pfund | lbf., lbf. | 1 pound · gN = 196 133 ÷ 6096 lb.·ft./s² | 4,45 N | 4,448 221 615 260 500 kg·m/s² |
| poundal | pdl. | 1 lb.·ft./s² | 1,38 dN | 0,138 254 954 376 kg·m/s² | |
Umgangssprachlich fällt die Unterscheidung zwischen pound und pound-force (wie Kilogramm zu Kilopond) häufig unter den Tisch, auch ist die Definition nicht offiziell. Daneben wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts ein technisches Pfund-Fuß-Sekunde-System eingeführt, in dem pound die Krafteinheit ist und die Masseeinheit slug heißt. Das poundal gibt es mindestens seit 1879.
Druck
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Pascal | |
|---|---|---|---|---|---|
| pound per square inch | PSI | psi | 1 pound-force ÷ 1 inch² | 6,89 kPa | 6 894,757 293 168 370 kg/m·s² |
| torr, mmHg | Torr, Millimeter Quecksilbersäule | mmHg, mmHg | 1⁄760 atm = 101 325 ÷ 760 Pa | 1,33 hPa | 133,322 368 kg/m·s² |
| inch mercury | Zoll Quecksilbersäule | inHg, ′′Hg | 25,4 mmHg | 3,39 kPa | 3 386,388 157 894 730 kg/m·s² |
Energie
Formelzeichen: W oder E
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Joule | |
|---|---|---|---|---|---|
| calorie (15 °C) | Kalorie | cal., cal15 | 1 g H2O @ 1 atm, 14,5->15,5 °C | 4,185 5 J | 4,185 5 kg·m²/s² |
| Calorie (15 °C) | Kilokalorie | C., kcal. | 1000 calorie | 4,185 5 kJ | 4 185,5 kg·m²/s² |
| British thermal unit | Btu., BTU | 1 pound H2O, 63->64 °F ~= 778 ft.·lbf. | 1,055 kJ | ||
| therm | 100 000 Btu. | 105,5 MJ | |||
| quad | 10 000 000 000 therm | 1,055 EJ | |||
Neben der 15-Grad-Kalorie gibt es noch einige weitere, siehe dazu Kalorie. Das quad bedeutet quadrillion BTU, wobei die amerikanische Quadrillion gemeint ist, also 1015 BTU.
Leistung
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Watt | |
|---|---|---|---|---|---|
| manpower | (Mannstärke) | 1/10 horsepower | 7,46 daW | 74,569 987 158 227 kg·m²/s³ | |
| horsepower | Pferdestärke | hp., B.H.P. | 550 lbf.·ft./s = 550 · 196 133 ÷ 6 096 lb.·ft.²/s³ | 7,46 hW | 745,699 871 582 270 kg·m²/s³ |
Die deutsche Pferdestärke ist als 75 kp·m/s definiert und mit 735,498 750 Watt etwas kleiner als die britische horse power; sie wird manchmal als metric horsepower, also metrische Pferdestärke, bezeichnet.
Drehmoment
Formelzeichen: Nm
| Einheit | Deutsch | Abk. | Größe | Newtonmeter |
|---|---|---|---|---|
| pounds-feet | Pfundfuß | lb-ft | 1 lb-ft = 1 lb * 1 ft | 1 lb-ft entspricht 1,3562811 Nm |