Что такое Фунт (lbs)?
Формальное определение
Фунт (обозначение: lb или lbs, от лат. libra) — единица измерения массы в имперской и американской традиционной системах мер. Международный фунт авирдупуа (avoirdupois) определён как точно 0,45359237 килограмма. Это наиболее распространённый тип фунта, используемый в повседневной жизни и торговле.
Существуют и другие исторические разновидности фунта: тройский фунт (373,242 грамма), использовавшийся для взвешивания драгоценных металлов, аптекарский фунт (тождественный тройскому), лондонский (торговый) фунт и множество региональных вариантов, отличавшихся в разных странах и городах.
Происхождение обозначения и структура
Обозначение «lb» происходит от латинского слова «libra» (весы, баланс). Полное латинское выражение «libra pondo» означало «фунт весом», где «pondo» — от «pondus» (вес, тяжесть). Интересно, что само слово «pound» произошло от «pondo», а сокращение «lb» — от «libra». Таким образом, название и обозначение фунта имеют разное латинское происхождение.
Фунт авирдупуа содержит 16 унций или 7000 гран. Тройский фунт содержит 12 тройских унций или 5760 гран. Гран — общая единица для обеих систем: 1 гран = 64,79891 мг.
Этимология
Латинские корни
Слово «фунт» (pound) происходит от латинского «pondus», означающего «вес», «тяжесть». Полное латинское выражение «libra pondo» дословно переводится как «фунт (весы) по весу» — то есть «взвешенный на весах фунт». От слова «pondo» произошло английское «pound», немецкое «Pfund», голландское «pond», шведское «pund» и русское «фунт».
Обозначение «lb» происходит от первого слова того же выражения — «libra» (весы). Отсюда же знак зодиака Весы (Libra) и символ британского фунта стерлингов £ (стилизованная буква L от «libra»). Британский фунт стерлингов первоначально соответствовал стоимости одного тройского фунта серебра — так денежная и весовая единицы были связаны.
В русском языке
В русский язык слово «фунт» пришло из немецкого «Pfund» в XVII веке, хотя сама единица массы под другими названиями использовалась на Руси и ранее. Русский фунт (гривна) составлял 409,5 грамма и отличался от английского фунта авирдупуа (453,6 г). Выражение «почём фунт лиха» (дословно — «сколько стоит фунт бед») до сих пор используется в русском языке как идиома.
Точное определение
Международное соглашение 1959 года
Международный фунт авирдупуа определён как точно 0,45359237 килограмма. Это определение было установлено международным соглашением 1 июля 1959 года, подписанным Национальным бюро стандартов США, Национальной физической лабораторией Великобритании и соответствующими организациями Канады, Австралии, Новой Зеландии и Южной Африки.
Расхождения до стандартизации
До 1959 года определения фунта в разных странах незначительно различались. В США фунт определялся через метрический килограмм по закону Менденхолла (1893): 1 фунт = 453,592 4277 г. В Великобритании фунт определялся через имперский эталон — платиновый цилиндр, хранившийся в Палате мер и весов. Расхождение составляло около 1,3 части на миллион — ничтожное, но принципиально неприемлемое для точной метрологии.
Соглашение 1959 года устранило расхождение, установив единое точное значение. Из определения следует: 1 фунт = 7000 гран, 1 гран = 0,06479891 г (точно). Тройский фунт = 5760 гран = 373,2417216 г (точно). Все эти значения — точные дроби, без погрешностей округления.
История
Римская либра и средневековый хаос
Фунт как единица массы имеет одну из древнейших историй среди всех единиц измерения. Римская либра (libra) весила приблизительно 328,9 грамма (12 римских унций по 27,4 г) и была стандартной единицей массы на всей территории Римской империи. С падением Рима в V веке единство было утрачено, и на протяжении Средневековья в каждом городе, княжестве и королевстве существовал свой фунт.
В средневековой Европе насчитывались сотни различных фунтов. Парижский фунт (livre) составлял 489,5 г, нюрнбергский — 510 г, кёльнский — 468 г, венецианский — 477 г, амстердамский — 494 г. Это создавало огромные сложности для торговли и способствовало мошенничеству.
Тройский фунт и авирдупуа
В Англии к XIII веку сложились две основные разновидности фунта. Тройский фунт (troy pound), названный, вероятно, по ярмаркам в городе Труа (Troyes) в Шампани (Франция), весил 5760 гран и использовался для взвешивания драгоценных металлов, монет и лекарств. Фунт авирдупуа (avoirdupois pound, от старофранцузского «aveir de pois» — «товары, имеющие вес») весил 7000 гран и использовался для обычных товаров.
В 1588 году королева Елизавета I стандартизировала фунт авирдупуа, установив его равным 7000 гранам. Тройский фунт был зафиксирован в 5760 гран. Эти значения сохранялись неизменными более 400 лет.
Распространение по Британской империи
С расширением Британской империи фунт распространился по всему англоязычному миру: Северной Америке, Австралии, Индии, Южной Африке. В каждой колонии использовались эталоны, привезённые из Лондона, что обеспечивало относительное единообразие.
В 1824 году британский парламент принял Закон о мерах и весах (Weights and Measures Act), определивший имперский фунт через платиновый эталон, хранившийся в Палате мер и весов (Houses of Parliament). В 1834 году здание парламента сгорело, и эталон был повреждён. Новый эталон был изготовлен в 1845 году.
Международная стандартизация и метрикация
В 1866 году Конгресс США принял закон, разрешивший использование метрической системы в торговле. В 1893 году приказом Менденхолла американский фунт был определён через килограмм: 1 фунт = 2,2046 фунтов в кг (что давало 1 фунт ≈ 453,5924277 г). Великобритания сохраняла определение через имперский эталон до 1963 года.
1 июля 1959 года шесть англоязычных стран подписали соглашение, определившее международный фунт как ровно 0,45359237 кг. Это устранило незначительные расхождения между национальными определениями.
Во второй половине XX века большинство стран, использовавших фунт, перешли на метрическую систему. Австралия завершила переход в 1966–1988 годах, Великобритания начала метрикацию в 1965 году (и продолжает по сей день). США остаются единственной крупной страной, где фунт сохраняет доминирующее положение в быту.
Современное применение
В США
Фунт остаётся основной единицей массы в повседневной жизни в Соединённых Штатах Америки. Он используется для маркировки продуктов питания (стейк 1 lb, курица 3 lbs), указания массы тела (средний вес взрослого американца — 180–200 lbs для мужчин, 140–170 lbs для женщин), взвешивания багажа в аэропортах (лимит ручной клади — обычно 22 lbs, регистрируемого багажа — 50 lbs). Массу новорождённых указывают в фунтах и унциях (средний вес — 7 lbs 5 oz ≈ 3,3 кг).
В Великобритании
В Великобритании фунт формально вытеснен килограммом в торговле (с 2000 года товары должны маркироваться в метрических единицах), однако в быту он по-прежнему широко используется. Британцы часто указывают свой вес в стоунах и фунтах (1 стоун = 14 фунтов = 6,35 кг). Например, «11 стоунов 4 фунта» = 71,7 кг. Стоун — уникальная единица, используемая почти исключительно в Великобритании и Ирландии.
В специализированных областях
В международной торговле, авиации, науке и медицине фунт практически не применяется — эти области полностью перешли на метрическую систему. Однако в ряде специализированных областей фунт сохраняет значение: весовые категории в боксе и ММА обозначаются в фунтах (lightweight — до 155 lbs, welterweight — до 170 lbs), сила тяги авиационных двигателей — в фунтах-силе (lbf), прочность рыболовной лески — в фунтах.
В сельском хозяйстве США урожайность зерновых измеряется в бушелях (1 бушель пшеницы = 60 фунтов ≈ 27,2 кг). Цена золота и серебра на мировых биржах указывается за тройскую унцию, а не за фунт.
Применение в быту
Покупки в магазине
В американском быту фунт — это основная единица для всего, что связано с массой. В супермаркете мясо, рыба, фрукты и овощи продаются по цене за фунт (per pound, обозначается /lb). Упаковки муки — по 5 lbs, сахара — по 4 lbs, масла — палочками по 1/4 lb (4 oz = 113 г). Рис и крупы — по 1, 2, 5 lbs. Цены «за фунт» — стандарт в американских магазинах.
Здоровье и фитнес
Для контроля здоровья и фитнеса фунт — привычная мера. Американцы следят за весом в фунтах: «я сбросил 10 фунтов» (≈ 4,5 кг). Диетические рекомендации: терять не более 1–2 фунтов в неделю. В тренажёрных залах гантели и блины штанг маркированы в фунтах: 5 lbs, 10 lbs, 25 lbs, 45 lbs (олимпийский диск). Американские олимпийские грифы весят 45 lbs (≈ 20,4 кг), а не ровно 20 кг, как метрические.
Доставка и грузоперевозки
При отправке посылок и перевозке грузов масса указывается в фунтах. USPS (почта США) рассчитывает стоимость доставки по весу в фунтах и унциях. Авиакомпании устанавливают лимиты багажа в фунтах: ручная кладь — 15–22 lbs, регистрируемый багаж — 50 lbs, за перевес взимается плата.
На кухне
В кулинарии американские рецепты используют фунты и унции: «2 lbs chicken breast», «8 oz cream cheese», «1/2 lb ground beef». Кухонные весы в США градуированы в фунтах и унциях (иногда с переключением на граммы). Температура указывается в Фаренгейтах, объём — в чашках и столовых ложках, а масса — в фунтах и унциях.
В науке и промышленности
Фунт-масса и фунт-сила
В науке фунт практически не используется — метрическая система является стандартом. Однако в инженерии, особенно в американской, фунт сохраняет важное значение. Существует критическое различие между фунт-массой (lbm) и фунт-силой (lbf), которое является источником постоянной путаницы.
Фунт-масса (lbm) — это единица массы, равная 0,45359237 кг. Фунт-сила (lbf) — это единица силы, равная силе, с которой масса в один фунт притягивается Землёй при стандартном ускорении свободного падения: 1 lbf = 1 lbm × 32,174 ft/s² = 4,44822 Н. В американской инженерной системе единиц (US customary units) давление часто измеряется в фунтах-силе на квадратный дюйм (psi): 1 psi = 6894,76 Па.
Авиация и ракетная техника
В авиационной и ракетной технике США тяга двигателей измеряется в фунтах-силе. Тяга двигателя Boeing 737 MAX (CFM LEAP-1B) — 28 000 lbf (124,5 кН). Тяга двигателя F-1 ракеты Saturn V — 1 522 000 lbf (6,77 МН). Это одна из немногих областей, где фунт-сила остаётся стандартной единицей даже в международном контексте.
Строительство и материаловедение
В металлургии и строительстве США прочность материалов указывается в фунтах на квадратный дюйм (psi) или тысячах psi (ksi): предел прочности конструкционной стали — 60–100 ksi (414–690 МПа), бетона на сжатие — 3000–6000 psi (21–41 МПа). Все американские строительные нормы (ASTM, ACI, AISC) используют фунты и дюймы.
Интересные факты
Тройский фунт (373,2 г) легче фунта авирдупуа (453,6 г), но тройская унция (31,1 г) тяжелее унции авирдупуа (28,35 г). Это потому, что тройский фунт содержит 12 унций, а авирдупуа — 16.
В Великобритании масса тела традиционно измеряется в стоунах и фунтах: 1 стоун = 14 фунтов = 6,35 кг. Средний вес взрослого британца — около 12 стоунов (76 кг).
Русский фунт (409,5 г) отличался от английского (453,6 г) и был отменён в 1918 году при переходе России на метрическую систему. Один русский фунт равнялся 96 золотникам или 32 лотам.
Символ британского фунта стерлингов £ — это стилизованная буква «L» от латинского «libra». Первоначально один фунт стерлингов соответствовал массе одного тройского фунта серебра (373 г).
В американской системе единиц существует слаг (slug) — единица массы, определяемая так, чтобы сила в 1 lbf сообщала ей ускорение 1 ft/s². Один слаг равен примерно 14,594 кг.
Катастрофа Mars Climate Orbiter в 1999 году произошла из-за того, что один из подрядчиков NASA использовал фунт-силу-секунды вместо ньютон-секунд. Аппарат стоимостью 125 миллионов долларов был потерян.
Самый большой золотой слиток в мире (Mitsubishi, Япония) весит 551 фунт (250 кг). Стандартный банковский слиток золота весит 400 тройских унций ≈ 27,4 фунта авирдупуа (12,4 кг).
В американском футболе игроки указывают свой вес в фунтах. Самые тяжёлые игроки — лайнмены нападения — весят 310–350 lbs (140–159 кг). Самые лёгкие — кикеры — около 180–200 lbs (82–91 кг).
В боксе весовые категории определяются в фунтах: flyweight — до 112 lbs (50,8 кг), middleweight — до 160 lbs (72,6 кг), heavyweight — свыше 200 lbs (90,7 кг).
Давление в автомобильных шинах в США измеряется в psi (pounds per square inch — фунтах на квадратный дюйм). Рекомендуемое давление для легковых автомобилей — 30–35 psi (207–241 кПа).
Региональные особенности
Фунт активно используется в двух основных регионах: Северной Америке и Великобритании, однако характер использования существенно различается.
США
В США фунт авирдупуа — доминирующая единица массы во всех бытовых контекстах. Продукты, лекарства, почтовые отправления, масса тела, строительные материалы — всё измеряется в фунтах и унциях. Метрическая система используется параллельно: на упаковках продуктов указывается масса и в фунтах, и в граммах.
Великобритания и Ирландия
В Великобритании ситуация переходная. С 2000 года товары должны продаваться в метрических единицах, но допускается дублирование в имперских. Многие британцы, особенно старшего поколения, по-прежнему мыслят в фунтах и стоунах. Характерная британская особенность — стоун (14 фунтов), не используемый в США. В Ирландии также применяется стоун, хотя страна формально полностью перешла на метрическую систему.
Канада, Австралия и Азия
В Канаде метрическая система официально введена в 1970-х годах, но из-за тесных экономических связей с США фунт остаётся в обиходе. Канадцы могут указывать вес тела в фунтах, а продукты покупать в килограммах. В Австралии и Новой Зеландии переход на метрическую систему завершился в 1970–1980-х годах, и фунт практически вышел из употребления, за исключением рецептов старого образца. В Индии, Пакистане и Бангладеш наряду с килограммом используются местные единицы (сер, маунд), а фунт — наследие колониальной эпохи — встречается всё реже.
Таблица конвертаций
| Единица | Значение | |
|---|---|---|
| Килограмм (кг) | 0,453592 | Конвертировать → |
| Унция (oz) | 16 | Конвертировать → |
| Грамм (г) | 453,592 | Конвертировать → |
| Стоун (st) | 0,071429 | Конвертировать → |