Fyysiset määrät

Fyysinen määrä– se on aineellisen maailman fyysisten esineiden tai ilmiöiden ominaisuus, joka on laadullisesti yhteinen monille esineille tai ilmiöille, mutta jokaiselle niistä yksilöllinen määrällisesti. Esimerkiksi massa, pituus, pinta-ala, lämpötila jne.

Jokaisella fyysisellä suurella on omansa laadulliset ja määrälliset ominaisuudet .

Laadullinen ominaisuus määräytyy sen perusteella, mikä aineellisen esineen ominaisuus tai mikä aineellisen maailman piirre tämä arvo on. Siten ominaisuus "lujuus" luonnehtii kvantitatiivisesti sellaisia ​​materiaaleja, kuten teräs, puu, kangas, lasi ja monet muut, kun taas kunkin lujuuden määrällinen arvo on täysin erilainen.

Kvantitatiivisen eron tunnistamiseksi minkä tahansa kohteen ominaisuuden sisällössä, joka näkyy fyysisellä suurella, otetaan käyttöön käsite fyysisen suuren koko . Tämä koko asetetaan aikana mitat- joukko toimenpiteitä, jotka suoritetaan suuren kvantitatiivisen arvon määrittämiseksi (FZ "Mittausten yhdenmukaisuuden varmistamisesta"

Mittausten tarkoituksena on määrittää fyysisen suuren arvo - tietty määrä sille otettuja yksiköitä (esim. tuotteen massan mittaustulos on 2 kg, rakennuksen korkeus 12 m jne. ). Kunkin fyysisen suuren kokojen välillä on suhteita numeeristen muotojen muodossa (kuten "suurempi kuin", "pienempi kuin", "yhtäarvo", "summa" jne.), jotka voivat toimia mallina tälle suurelle. .

Riippuen objektiivisuuden lähentämisestä, niitä on fyysisen suuren todelliset, todelliset ja mitatut arvot .

Fyysisen suuren todellinen arvo - tämä arvo, joka ihannetapauksessa heijastaa laadullisesti ja määrällisesti kohteen vastaavaa ominaisuutta. Mittausvälineiden ja -menetelmien epätäydellisyyden vuoksi määrien todellisia arvoja ei käytännössä voida saada. Ne voidaan vain kuvitella teoreettisesti. Ja mittauksen aikana saadun suuren arvot lähestyvät vain enemmän tai vähemmän todellista arvoa.

Fyysisen suuren todellinen arvo - se on kokeellisesti löydetyn suuren arvo ja niin lähellä todellista arvoa, että sitä voidaan käyttää sen sijaan tähän tarkoitukseen.

Fyysisen suuren mitattu arvo - tämä on arvo, joka saadaan mittauksen aikana käyttämällä erityisiä menetelmiä ja mittauslaitteita.

Mittauksia suunniteltaessa tulee pyrkiä varmistamaan, että mittaussuureiden valikoima vastaa mittaustehtävän vaatimuksia (esimerkiksi seurannassa mittaussuureiden tulee heijastaa asiaankuuluvia tuotteen laadun indikaattoreita).

Jokaisen tuoteparametrin on täytettävä seuraavat vaatimukset:

Mitatun arvon sanamuodon oikeellisuus, poissulkien erilaisten tulkintojen mahdollisuutta (esimerkiksi on tarpeen määritellä selkeästi, missä tapauksissa tuotteen "massa" tai "paino", "tilavuus" tai "kapasiteetti" alus jne.) määritetään;

Mitattavan kohteen ominaisuuksien varmuus (esim. "huoneen lämpötila korkeintaan ... °C" mahdollistaa erilaisia ​​tulkintoja. Vaatimuksen sanamuotoa on tarpeen muuttaa sellaiseksi että on selvää, onko tämä vaatimus asetettu huoneen maksimi- vai keskilämpötilalle, mikä otetaan edelleen huomioon mittauksia tehtäessä);

Standardoitujen termien käyttö.

Fyysiset yksiköt

Kutsutaan fyysistä määrää, jolle määritelmän mukaan on annettu numeerinen arvo, joka on yhtä suuri kuin yksi fyysisen määrän yksikkö.

Monet fysikaalisten suureiden yksiköt toistetaan mittauksissa käytetyillä mitoilla (esim. metri, kilogramma). Aineellisen kulttuurin kehityksen alkuvaiheessa (orja- ja feodaalisissa yhteiskunnissa) oli yksiköitä pienelle joukolle fyysisiä määriä - pituus, massa, aika, pinta-ala, tilavuus. Fyysisten suureiden yksiköt valittiin ilman yhteyttä toisiinsa ja lisäksi erilaisia ​​eri maissa ja maantieteellisillä alueilla. Niinpä syntyi suuri määrä usein samannimisiä, mutta erikokoisia yksiköitä - kyynärää, jalkoja, puntia.

Kansojen välisten kauppasuhteiden laajentuessa sekä tieteen ja tekniikan kehittyessä fysikaalisten määrien yksiköiden määrä lisääntyi ja tarve yksiköiden yhdistämiseen ja yksikköjärjestelmien luomiseen tunsi yhä enemmän. Fyysisten suureiden yksiköistä ja niiden järjestelmistä alettiin tehdä erityisiä kansainvälisiä sopimuksia. 1700-luvulla Ranskassa ehdotettiin metristä mittajärjestelmää, joka sai myöhemmin kansainvälisen tunnustuksen. Sen pohjalta rakennettiin joukko metrisiä yksikköjärjestelmiä. Tällä hetkellä fysikaalisten määrien yksikköjä yksinkertaistetaan edelleen kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) perusteella.

Fysikaalisten määrien yksiköt jaetaan systeeminen, eli mihin tahansa järjestelmään sisältyvät yksiköt ja ei-järjestelmäyksiköt (esimerkiksi mm Hg, hevosvoimat, elektronivoltit).

Järjestelmäyksiköt fyysiset suureet jaetaan pää, valittu mielivaltaisesti (metri, kilogramma, sekunti jne.) ja johdannaisia, muodostettu määrien välisten yhteysyhtälöiden mukaan (metri sekunnissa, kilogramma kuutiometrissä, newton, joule, watti jne.).

Käytämme fysikaalisten määrien yksikköä monta kertaa suurempia tai pienempiä määriä ilmaisemisen helpottamiseksi useita yksiköitä (esimerkiksi kilometri - 10 3 m, kilowatti - 10 3 W) ja osakertoja (esimerkiksi millimetri on 10-3 m, millisekunti 10-3 s)..

Yksikköjärjestelmissä fysikaalisten suureiden moni- ja yksikköyksiköt (lukuun ottamatta aika- ja kulmayksiköitä) muodostetaan kertomalla järjestelmäyksikkö luvulla 10 n, missä n on positiivinen tai negatiivinen kokonaisluku. Jokainen näistä numeroista vastaa yhtä desimaalietuliitteistä, joita käytetään kerrannais- ja jakoyksiköiden muodostamiseen.

Vuonna 1960 kansainvälisen paino- ja mittajärjestön (MOMV) XI:ssä painoja ja mittoja käsittelevässä konferenssissa kansainvälinen järjestelmä hyväksyttiin. yksiköitä(SI).

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän perusyksiköt ovat: mittari (m) - pituus, kilogramma (kg) - massa, toinen (s) - aika, ampeeri (A) - sähkövirran voimakkuus, kelvin (K) - termodynaaminen lämpötila, candela (cd) - valon voimakkuus, mooli - aineen määrä.

Fysikaalisten suureiden järjestelmien ohella mittauskäytännössä käytetään edelleen ns. järjestelmän ulkopuolisia yksiköitä. Näitä ovat esimerkiksi: paineyksiköt - ilmakehä, millimetri elohopeapatsasta, pituusyksikkö - angstrom, lämpöyksikkö - kalori, akustisten määrien yksiköt - desibeli, tausta, oktaavi, aikayksiköt - minuutti ja tunti jne. Tällä hetkellä niitä on kuitenkin pyritty vähentämään minimiin.

Kansainvälisellä yksikköjärjestelmällä on useita etuja: universaalisuus, yksiköiden yhtenäistäminen kaikentyyppisille mittauksille, järjestelmän koherenssi (yhdenmukaisuus) (fysikaalisten yhtälöiden suhteellisuuskertoimet ovat ulottumattomia), parempi keskinäinen ymmärrys eri asiantuntijoiden välillä tieteellisessä prosessissa maiden väliset tekniset ja taloudelliset suhteet.

Tällä hetkellä fyysisten määrien yksiköiden käyttö Venäjällä on laillistettu Venäjän federaation perustuslailla (71 artikla) ​​(standardit, standardit, metrijärjestelmä ja ajan laskenta ovat Venäjän federaation lainkäyttövallan alaisia) ja liittovaltion lailla "On Mittausten yhdenmukaisuuden varmistaminen". Lain 6 §:ssä määrätään paino- ja mittakonferenssin hyväksymien ja Kansainvälisen laillisen metrologian järjestön käyttöön suosittelemien kansainvälisen yksikköjärjestelmän yksiköiden käytön Venäjän federaatiossa. Samanaikaisesti Venäjän federaatiossa voidaan sallia muiden kuin systeemisten määrien yksiköiden, joiden nimi, nimitykset, kirjoittamis- ja käyttösäännöt ovat Venäjän federaation hallituksen vahvistamat, käyttö SI-määrien yksiköiden kanssa. .

Käytännössä tulisi ohjata fysikaalisten suureiden yksiköitä, joita säätelee GOST 8.417-2002 "Valtiojärjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi. Arvoyksiköt.

Vakio ja pakollinen sovellus perus ja johdannainen Kansainvälisen yksikköjärjestelmän yksiköitä sekä näiden yksiköiden desimaalikertoja ja -osakertoja, on sallittua käyttää joitain yksiköitä, jotka eivät sisälly SI:ään, niiden yhdistelmiä SI-yksiköiden kanssa sekä joitain SI:n desimaalikertoja ja -osakertoja. lueteltuja yksiköitä, joita käytetään laajasti käytännössä.

Standardi määrittelee säännöt nimien ja symbolien muodostamiselle SI-yksiköiden desimaalikerroille ja osakerroille kertoimia (10 -24 - 10 24) ja etuliitteitä käyttäen, säännöt yksikkönimikkeiden kirjoittamiselle, säännöt johdetun koherentin SI-yksikön muodostamiselle.

SI-yksiköiden desimaalikertojen ja osakertojen nimien ja symbolien muodostamiseen käytetyt kertoimet ja etuliitteet on esitetty taulukossa.

Kertoimet ja etuliitteet, joita käytetään SI-yksiköiden desimaalikertojen ja osakertojen nimien ja symbolien muodostamiseen

Desimaalikerroin	Etuliite	Etuliitemerkintä	Desimaalikerroin	Etuliite	Etuliitemerkintä
int.	rus	int.	venäjä
10 24	yotta	Y	Ja	10 –1	desi	d	d
10 21	zetta	Z	W	10 –2	centi	c	kanssa
10 18	esim	E	E	10 –3	Milli	m	m
10 15	peta	P	P	10 –6	mikro	µ	mk
10 12	tera	T	T	10 –9	nano	n	n
10 9	giga	G	G	10 –12	pico	s	P
10 6	mega	M	M	10 –15	femto	f	f
10 3	kilo	k	kohtaan	10 –18	atto	a	a
10 2	hehto	h	G	10 –21	zepto	z	h
10 1	äänilevy	da	Joo	10 –24	yokto	y	ja

Koherentit johdetut yksiköt Kansainvälinen yksikköjärjestelmä muodostetaan pääsääntöisesti käyttämällä yksinkertaisimpia määrien välisiä kytkentäyhtälöitä (määrittelyyhtälöitä), joissa numeeriset kertoimet ovat yhtä suuria kuin 1. Johdettujen yksiköiden muodostamiseksi kytkentäyhtälöiden suureiden nimet korvataan SI-yksiköiden nimillä.

Jos yhteysyhtälö sisältää muun numeerisen kertoimen kuin 1, niin SI-yksikön koherentin derivaatan muodostamiseksi korvataan oikealla puolella SI-yksiköissä olevien määrien merkintä, jolloin kertoimella kertomisen jälkeen saadaan kokonaislukuarvo on yhtä suuri kuin 1.

Fysiikka luonnonilmiöitä tutkivana tieteenä käyttää tavanomaista tutkimusmetodologiaa. Päävaiheita voidaan kutsua: havainnointi, hypoteesin esittäminen, kokeen suorittaminen, teorian perusteleminen. Havainnoinnin aikana selvitetään ilmiön erityispiirteet, sen kulku, mahdolliset syyt ja seuraukset. Hypoteesi antaa sinun selittää ilmiön kulkua, vahvistaa sen kuvioita. Kokeilu vahvistaa (tai ei vahvista) hypoteesin paikkansapitävyyttä. Mahdollistaa arvojen kvantitatiivisen suhteen määrittämisen kokeen aikana, mikä johtaa riippuvuuksien tarkkaan määrittämiseen. Kokeen aikana vahvistettu hypoteesi muodostaa perustan tieteelliselle teorialle.

Mikään teoria ei voi väittää olevansa luotettava, jos se ei ole saanut täydellistä ja ehdotonta vahvistusta kokeen aikana. Jälkimmäisen suorittaminen liittyy prosessia kuvaavien fyysisten suureiden mittauksiin. on mittausten perusta.

Mikä se on

Mittauksella tarkoitetaan niitä suureita, jotka vahvistavat säännönmukaisuushypoteesin paikkansapitävyyden. Fysikaalinen määrä on fyysisen kehon tieteellinen ominaisuus, jonka laadullinen suhde on yhteinen monille samankaltaisille kappaleille. Jokaisen kehon osalta tällainen määrällinen ominaisuus on puhtaasti yksilöllinen.

Jos käännymme erikoiskirjallisuuteen, niin M. Yudinin et al.:n hakuteoksesta (1989 painos) luemme, että fysikaalinen suure on: "fyysisen kohteen (fyysinen järjestelmä, ilmiö tai ominaisuus) ominaisuus. prosessi), joka on laadullisesti yleinen monille fyysisille objekteille, mutta kvantitatiivisesti yksilöllinen jokaiselle esineelle.

Ozhegov's Dictionary (painos 1990) väittää, että fyysinen määrä on "esineen koko, tilavuus, pituus".

Esimerkiksi pituus on fyysinen suure. Mekaniikka tulkitsee pituuden kuljetuksi matkaksi, sähködynamiikka käyttää langan pituutta, termodynamiikassa samanlainen arvo määrittää suonten seinämien paksuuden. Käsitteen olemus ei muutu: suureiden yksiköt voivat olla samat, mutta arvo voi olla erilainen.

Fysikaalisen suuren erottuva piirre, esimerkiksi matemaattisesta suuresta, on mittayksikön läsnäolo. Metri, jalka, arshin ovat esimerkkejä pituusyksiköistä.

Yksiköt

Fyysisen suuren mittaamiseksi sitä tulee verrata yksikkönä otettuun suureen. Muista upea sarjakuva "Neljäkymmentäkahdeksan papukaijaa". Boan pituuden määrittämiseksi sankarit mittasivat sen pituuden joko papukaijoista, norsuista tai apinoista. Tässä tapauksessa boan pituutta verrattiin muiden sarjakuvahahmojen pituuteen. Tulos riippui kvantitatiivisesti standardista.

Arvot - sen mittauksen mitta tietyssä yksikköjärjestelmässä. Hämmennystä näissä mitoissa ei synny pelkästään mittareiden epätäydellisyydestä ja heterogeenisyydestä, vaan joskus myös yksiköiden suhteellisuudesta.

Venäläinen pituusmitta - arshin - etu- ja peukalonsormen välinen etäisyys. Kaikkien ihmisten kädet ovat kuitenkin erilaiset, ja aikuisen miehen kädellä mitattu arshin eroaa lapsen tai naisen käden arshinista. Sama pituusmittojen välinen ero pätee syliin (käsivarsien sormien kärkien välinen etäisyys erilleen levittäytyneiden välillä) ja kyynärpäätä (etäisyys keskisormesta käden kyynärpäähän).

On mielenkiintoista, että pienikokoisia miehiä otettiin kauppoihin virkailijoiksi. Ovelat kauppiaat säästivät kangasta useiden pienempien mittojen avulla: arshin, kyynärää, syli.

Mittausjärjestelmät

Tällaisia ​​​​toimenpiteitä ei ollut vain Venäjällä, vaan myös muissa maissa. Mittayksiköiden käyttöönotto oli usein mielivaltaista, joskus nämä yksiköt otettiin käyttöön vain niiden mittausmukavuuden vuoksi. Esimerkiksi ilmanpaineen mittaamiseksi syötettiin mm Hg. Kuuluisa, jossa käytettiin elohopealla täytettyä putkea, salli tällaisen epätavallisen arvon käyttöönoton.

Moottorin tehoa verrattiin (mitä harjoitetaan meidän aikanamme).

Erilaiset fysikaaliset suureet tekivät fyysisten suureiden mittaamisesta paitsi vaikeaa ja epäluotettavaa, myös hankaloittivat tieteen kehitystä.

Yhtenäinen toimenpidejärjestelmä

Yhtenäisestä fyysisten määrien järjestelmästä, joka on kätevä ja optimoitu jokaisessa teollisuusmaassa, on tullut kiireellinen tarve. Pohjaksi otettiin ajatus valita mahdollisimman vähän yksiköitä, joiden avulla matemaattisissa suhteissa voidaan ilmaista muita suureita. Tällaisten perussuureiden ei pitäisi olla yhteydessä toisiinsa, niiden merkitys määräytyy yksiselitteisesti ja selkeästi missä tahansa talousjärjestelmässä.

Useat maat ovat yrittäneet ratkaista tämän ongelman. Yhtenäisen GHS:n, ​​ISS:n ja muiden luomiseen) ryhdyttiin toistuvasti, mutta nämä järjestelmät olivat hankalia joko tieteellisestä näkökulmasta tai kotitalous-, teollisessa käytössä.

1800-luvun lopulla asetettu tehtävä ratkaistiin vasta vuonna 1958. Kansainvälisen laillisen metrologian komitean kokouksessa esiteltiin yhtenäinen järjestelmä.

Yhtenäinen toimenpidejärjestelmä

Vuotta 1960 leimasi paino- ja mittakonferenssin historiallinen kokous. Tämän kunniakokouksen päätöksellä otettiin käyttöön ainutlaatuinen järjestelmä nimeltä "Systeme internationale d" units "(lyhenne SI), venäläisessä versiossa järjestelmä on nimeltään System International (lyhenne SI).

Lähtökohtana on 7 perusyksikköä ja 2 lisäyksikköä. Niiden numeerinen arvo määritetään standardin muodossa

Fysikaalisten suureiden SI taulukko

Pääyksikön nimi	Mitattu arvo	Nimitys
		kansainvälinen	Venäjän kieli
Perusyksiköt
kilogramma
	Nykyinen vahvuus
	Lämpötila
	Aineen määrä
	Valon voima
Lisäyksiköt
	tasainen kulma
Steradiaani	Kiinteä kulma

Itse järjestelmä ei voi koostua vain seitsemästä yksiköstä, koska luonnossa tapahtuvien fysikaalisten prosessien monimuotoisuus edellyttää yhä uusien suureiden käyttöönottoa. Itse rakenne ei mahdollista vain uusien yksiköiden käyttöönottoa, vaan myös niiden välistä suhdetta matemaattisten suhteiden muodossa (niitä kutsutaan usein dimensiokaavoiksi).

Fysikaalisen suuren yksikkö saadaan kertomalla ja jakamalla mittakaavan perusyksiköt. Numeeristen kertoimien puuttuminen tällaisissa yhtälöissä tekee järjestelmästä paitsi kätevän kaikilta osin, myös johdonmukaisen (johdonmukaisen).

Johdetut yksiköt

Mittayksiköitä, jotka muodostuvat seitsemästä perusyksiköstä, kutsutaan derivaatoiksi. Perus- ja johdettujen yksiköiden lisäksi oli tarpeen ottaa käyttöön lisäyksiköitä (radiaanit ja steradiaanit). Niiden mitan katsotaan olevan nolla. Niiden määrittämiseen tarvittavien mittauslaitteiden puute tekee niiden mittaamisen mahdottomaksi. Niiden käyttöönotto johtuu käytöstä teoreettisissa tutkimuksissa. Esimerkiksi fyysinen suure "voima" tässä järjestelmässä mitataan newtoneina. Koska voima on kappaleiden keskinäisen vaikutuksen mitta, joka on syynä tietyn massaisen kappaleen nopeuden vaihteluun, se voidaan määritellä tulona massayksiköstä nopeusyksikköä kohti jaettuna aikayksikkö:

F = k٠M٠v/T, missä k on suhteellisuustekijä, M on massayksikkö, v on nopeuden yksikkö, T on ajan yksikkö.

SI antaa seuraavan kaavan mitoille: H = kg * m / s 2, jossa käytetään kolmea yksikköä. Ja kilogramma, mittari ja toinen luokitellaan perusluokituksiksi. Suhteellisuuskerroin on 1.

On mahdollista ottaa käyttöön dimensiottomia suureita, jotka määritellään homogeenisten suureiden suhteeksi. Näitä ovat, kuten tiedetään, yhtä suuri kuin kitkavoiman suhde normaalipaineen voimaan.

Taulukko tärkeimmistä fyysisistä suureista

Yksikön nimi	Mitattu arvo	Mitat kaava
		kg٠m 2 ٠s -2
	paine	kg٠ m -1 ٠s -2
	magneettinen induktio	kg ٠А -1 ٠с -2
	sähköjännite	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1
	Sähkövastus	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠А -2
	Sähkövaraus
	tehoa	kg ٠m 2 ٠s -3
	Sähköinen kapasitanssi	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2
Joule per Kelvin	Lämpökapasiteetti	kg ٠m 2 ٠s -2 ٠K -1
becquerel	Radioaktiivisen aineen aktiivisuus
	magneettinen virtaus	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠А -1
	Induktanssi	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠А -2
	Imeytynyt annos
	Vastaava säteilyannos
	valaistus	m -2 ٠cd ٠sr -2
	Valon virtaus
	Voima, paino	m ٠kg ٠s -2
	sähkönjohtavuus	m -2 ٠kg -1 ٠s 3 ٠А 2
	Sähköinen kapasitanssi	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2

Järjestelmän ulkopuoliset yksiköt

Historiallisesti vakiintuneiden arvojen, jotka eivät sisälly SI:ään tai jotka eroavat vain numeerisella kertoimella, käyttö on sallittua arvojen mittauksessa. Nämä ovat ei-systeemisiä yksiköitä. Esimerkiksi mmHg, röntgen ja muut.

Numeerisia kertoimia käytetään osakertoimien ja kerrannaisuuksien esittämiseen. Etuliitteet vastaavat tiettyä numeroa. Esimerkkinä ovat sentti-, kilo-, deka-, mega- ja monet muut.

1 kilometri = 1000 metriä,

1 senttimetri = 0,01 metriä.

Arvojen typologia

Yritetään tuoda esiin muutamia perusominaisuuksia, joiden avulla voit määrittää arvon tyypin.

1. Suunta. Jos fyysisen suuren toiminta liittyy suoraan suuntaan, sitä kutsutaan vektoriksi, muita kutsutaan skalaariksi.

2. ulottuvuuden läsnäolo. Fysikaalisten suureiden kaavan olemassaolo mahdollistaa niiden kutsumisen dimensioiksi. Jos kaavassa kaikilla yksiköillä on nolla aste, niin niitä kutsutaan dimensiottomiksi. Olisi oikeampaa kutsua niitä suureiksi, joiden ulottuvuus on yhtä suuri kuin 1. Onhan dimensiottoman suuren käsite epälooginen. Pääomaisuutta - ulottuvuutta - ei ole peruutettu!

3. Jos mahdollista, lisää. Lisättävä suure, jonka arvo voidaan lisätä, vähentää, kertoa kertoimella jne. (esimerkiksi massa), on fysikaalinen suure, joka summataan.

4. Suhteessa fyysiseen järjestelmään. Laaja - jos sen arvo voi koostua osajärjestelmän arvoista. Esimerkki on neliömetrinä mitattu pinta-ala. Intensiivinen - määrä, jonka arvo ei riipu järjestelmästä. Näihin kuuluu lämpötila.

Harkitse fyysistä ennätystä m = 4 kg. Tässä kaavassa "m"- fyysisen määrän (massan) merkintä, "4" - numeerinen arvo tai suuruus, "kg"- tietyn fyysisen suuren mittayksikkö.

Arvot ovat erilaisia. Tässä on kaksi esimerkkiä:
1) Pisteiden välinen etäisyys, segmenttien pituudet, katkoviivat - nämä ovat samanlaisia ​​määriä. Ne ilmaistaan ​​senttimetreinä, metreinä, kilometreinä jne.
2) Aikavälien kestot ovat myös samanlaisia ​​suureita. Ne ilmaistaan ​​sekunteina, minuutteina, tunneina jne.

Samanlaisia ​​määriä voidaan verrata ja lisätä:

MUTTA! On turhaa kysyä, kumpi on suurempi: 1 metri vai 1 tunti, etkä voi lisätä metriä 30 sekuntiin. Aikavälien kesto ja etäisyys ovat erilaisia ​​suureita. Niitä ei voi verrata tai yhdistää.

Arvot voidaan kertoa positiivisilla luvuilla ja nollalla.

Ottaen minkä tahansa arvon e mittayksikköä kohden voidaan käyttää minkä tahansa muun suuren mittaamiseen a samanlaista. Mittauksen tuloksena saamme sen a=x e, jossa x on luku. Tätä lukua x kutsutaan suuren numeeriseksi arvoksi a mittayksikön kanssa e.

Siellä on mittaamaton fyysisiä määriä. Niissä ei ole mittayksikköjä, eli niitä ei mitata millään. Esimerkiksi kitkakerroin.

Mikä on SI?

Professori Peter Kampsonin ja tohtori Naoko Sanon Newcastlen yliopistosta Metrology (Metrology) -lehdessä julkaistun mukaan kilostandardi lisää keskimäärin noin 50 mikrogrammaa sadassa vuodessa, mikä voi viime kädessä vaikuttaa hyvin moniin fysikaalisiin määriin.

Kilogramma on ainoa SI-yksikkö, joka on edelleen määritelty standardilla. Kaikki muut mitat (metri, sekunti, aste, ampeeri jne.) voidaan määrittää vaaditulla tarkkuudella fysikaalisessa laboratoriossa. Kilogrammi sisältyy muiden suureiden määrittelyyn, esimerkiksi voiman yksikkö on newton, joka määritellään voimaksi, joka muuttaa 1 kg painoisen kappaleen nopeutta 1 m/s voiman suunnassa 1. toinen. Muut fyysiset suureet riippuvat Newtonin arvosta, joten ketju voi lopulta johtaa useiden fyysisten yksiköiden arvon muutokseen.

Tärkein kilo on sylinteri, jonka halkaisija ja korkeus on 39 mm ja joka koostuu platinan ja iridiumin seoksesta (90 % platinaa ja 10 % iridiumia). Se on valettu vuonna 1889, ja sitä säilytetään kansainvälisen paino- ja mittatoimiston tallelokerossa Sèvresin kaupungissa lähellä Pariisia. Kilogramma määriteltiin alun perin yhden kuutiometrin (litran) puhtaan veden massaksi 4 °C:ssa ja normaalissa ilmanpaineessa merenpinnan tasolla.

Aluksi kilostandardista tehtiin 40 tarkkaa kopiota, joita myytiin ympäri maailmaa. Kaksi niistä sijaitsee Venäjällä, All-Venäjän metrologian tutkimuslaitoksessa. Mendelejev. Myöhemmin valettiin toinen sarja kopioita. Platina valittiin referenssin perusmateriaaliksi sen korkean hapettumiskestävyyden, suuren tiheyden ja alhaisen magneettisen herkkyyden vuoksi. Standardia ja sen jäljennöksiä käytetään massan standardointiin useilla eri aloilla. Mukaan lukien missä mikrogrammat ovat välttämättömiä.

Fyysikot uskovat, että painonvaihtelut johtuivat ilmansaasteista ja sylinterien pinnan kemiallisen koostumuksen muutoksista. Huolimatta siitä, että standardia ja sen jäljennöksiä säilytetään erityisolosuhteissa, tämä ei säästä metallia vuorovaikutuksesta ympäristön kanssa. Kilon tarkka paino määritettiin röntgenfotoelektronispektroskopialla. Kävi ilmi, että kilo "palautui" lähes 100 mcg.

Samaan aikaan standardin kopiot erosivat alusta alkaen alkuperäisestä ja niiden paino vaihtelee myös eri tavoin. Joten amerikkalainen pääkilo painoi alun perin 39 mikrogrammaa vähemmän kuin standardi, ja vuoden 1948 tarkastus osoitti, että se oli kasvanut 20 mikrogrammaa. Toinen amerikkalainen kopio päinvastoin laihduttaa. Vuonna 1889 kilon numero 4 (K4) painoi 75 mikrogrammaa vähemmän kuin standardi ja vuonna 1989 jo 106.

Tieteessä ja tekniikassa käytetään fysikaalisten suureiden mittayksiköitä, jotka muodostavat tiettyjä järjestelmiä. Standardin pakolliseen käyttöön asettama yksikkösarja perustuu kansainvälisen järjestelmän (SI) yksikköihin. Fysiikan teoreettisissa osissa käytetään laajasti CGS-järjestelmien yksiköitä: CGSE, CGSM ja symmetrinen Gaussin CGS-järjestelmä. Myös ICSC:n teknisen järjestelmän yksiköt ja eräät järjestelmän ulkopuoliset yksiköt löytävät käyttöä.

Kansainvälinen järjestelmä (SI) on rakennettu kuuteen perusyksikköön (metri, kilogramma, sekunti, kelvin, ampeeri, kandela) ja 2 lisäyksikköön (radiaani, steradiaani). Standardiluonnoksen lopullisessa versiossa "Fyysisten määrien yksiköt" on annettu: SI-järjestelmän yksiköt; yksiköt, joita saa käyttää SI-yksiköiden tasolla, esimerkiksi: tonni, minuutti, tunti, celsiusaste, aste, minuutti, sekunti, litra, kilowattitunti, kierros sekunnissa, kierros minuutissa; CGS-järjestelmän yksiköt ja muut fysiikan ja tähtitieteen teoreettisissa osissa käytetyt yksiköt: valovuosi, parsek, navetta, elektronivoltti; tilapäisesti sallitut yksiköt, kuten: angstrom, kilogramma-voima, kilogramma-voimametri, kilogramma-voima neliösenttimetriä kohti, elohopeamillimetri, hevosvoimat, kalorit, kilokalorit, röntgenit, curie. Näistä yksiköistä tärkeimmät ja niiden väliset suhteet on esitetty taulukossa P1.

Taulukoissa annettuja yksiköiden lyhenteitä käytetään vain määrän numeerisen arvon jälkeen tai taulukoiden sarakkeiden otsikoissa. Et voi käyttää tekstissä lyhenteitä yksiköiden täydellisten nimien sijasta ilman määrien numeerista arvoa. Käytettäessä sekä venäläisiä että kansainvälisiä yksikkömerkintöjä käytetään latinalaista fonttia; Niiden yksiköiden nimet (lyhennetty), joiden nimet ovat tiedemiesten nimissä (newton, pascal, watti jne.), kirjoitetaan isolla kirjaimella (N, Pa, W); yksiköiden merkinnässä pistettä ei käytetä pienenemisen merkkinä. Tuotteeseen sisältyvien yksikköjen nimet on erotettu pisteillä kertomerkeinä; kauttaviivaa käytetään yleensä jakomerkkinä; jos nimittäjä sisältää yksiköiden tulon, se on suluissa.

Kerrannais- ja osakertoja muodostettaessa käytetään desimaalien etuliitteitä (katso taulukko P2). Erityisen suositeltavaa on käyttää etuliitteitä, joiden potenssi on 10 ja indikaattori, joka on kolmen kerrannainen. On suositeltavaa käyttää SI-yksiköistä johdettuja yksiköiden osa- ja kerrannaisia, jotka johtavat numeroarvoihin välillä 0,1-1000 (esimerkiksi: 17 000 Pa tulee kirjoittaa 17 kPa:na).

Yhteen yksikköön ei saa liittää kahta tai useampaa etuliitettä (esim. 10 -9 m kirjoitetaan 1 nm:ksi). Massayksiköiden muodostamiseksi päänimeen "gramma" liitetään etuliite (esimerkiksi: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Jos alkuperäisen yksikön monimutkainen nimi on tulo tai murto-osa, etuliite liitetään ensimmäisen yksikön nimeen (esimerkiksi kN∙m). Tarvittaessa on sallittua käyttää nimittäjässä useita pituuden, pinta-alan ja tilavuuden yksiköitä (esimerkiksi V / cm).

Taulukossa P3 esitetään tärkeimmät fysikaaliset ja tähtitieteelliset vakiot.

Taulukko P1

FYSIKAALISET MITTAYKSIKÖT SI-JÄRJESTELMÄSSÄ

JA NIIDEN SUHTEET MUIHIN YKSIKÖIHIN

Määrien nimet	Yksiköt	Lyhenne	Koko	SI-yksiköiksi muunnettavissa oleva kerroin
GHS	ICSU ja ei-systeemiset yksiköt
Perusyksiköt
Pituus	mittari	m		1 cm = 10 -2 m	1 Å \u003d 10 -10 m 1 valovuosi \u003d 9,46 × 10 15 m
Paino	kg	kg		1g = 10-3 kg
Aika	toinen	kanssa			1 h = 3600 s 1 min = 60 s
Lämpötila	kelvin	Vastaanottaja			1 0 C = 1 K
Nykyinen vahvuus	ampeeri	MUTTA		1 SGSE I \u003d \u003d 1/3 × 10 -9 A 1 SGSM I \u003d 10 A
Valon voima	candela	CD
Lisäyksiköt
tasainen kulma	radiaani	iloinen			1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 -3 rad
Kiinteä kulma	steradiaani	ke			Täysi avaruuskulma = 4p sr
Johdetut yksiköt
Taajuus	hertsiä	Hz	s -1

Taulukon P1 jatkoa

Kulmanopeus	radiaaneja sekunnissa	rad/s	s -1		1 rpm = 2 p rad/s 1 rpm = = 0,105 rad/s
Äänenvoimakkuus	kuutiometri	m 3	m 3	1 cm 2 \u003d 10 -6 m 3	1 l \u003d 10 -3 m 3
Nopeus	metriä sekunnissa	neiti	m×s –1	1 cm/s = 10 -2 m/s	1 km/h = 0,278 m/s
Tiheys	kiloa kuutiometriä kohden	kg/m3	kg × m -3	1 g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Pakottaa	newton	H	kg×m×s –2	1 dyne = 10-5 N	1 kg = 9,81 N
Työ, energia, lämmön määrä	joule	J (N × m)	kg × m 2 × s -2	1 erg \u003d 10 -7 J	1 kgf × m = 9,81 J 1 eV = 1,6 × 10 –19 J 1 kW × h = 3,6 × 10 6 J 1 cal = 4,19 J 1 kcal = 4,19 × 10 3 J
Tehoa	wattia	W (J/s)	kg × m 2 × s -3	1erg/s = 10 -7 W	1hp = 735W
Paine	pascal	Pa (N / m 2)	kg∙m –1∙s –2	1 din / cm 2 \u003d 0,1 Pa	1 atm \u003d 1 kgf / cm 2 \u003d \u003d \u003d 0,981 ∙ 10 5 Pa 1 mm Hg \u003d 133 Pa 1 atm \u003d \u003d \u003d \u003 mm0 H3
Voiman hetki	newton metri	N∙m	kgm 2 × s -2	1 dyne cm = = 10 –7 N × m	1 kgf × m = 9,81 N × m
Hitausmomentti	kiloa neliömetriä	kg × m 2	kg × m 2	1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m 2
Dynaaminen viskositeetti	pascal toinen	Pa×s	kg × m -1 × s -1	1P / poise / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

Taulukon P1 jatkoa

Kinemaattinen viskositeetti	neliömetriä sekunnissa	m 2 /s	m2 × s -1	1st / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Järjestelmän lämpökapasiteetti	joule per kelvin	J/K	kg×m 2 x x s –2 × K –1		1 cal / 0 C = 4,19 J / K
Ominaislämpö	joule kelvinkiloa kohden	J/(kg×K)	m2 × s -2 × K -1		1 kcal / (kg × 0 C) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Sähkövaraus	riipus	Cl	A×s	1SGSE q = =1/3 × 10 –9 C 1SGSM q = =10 C
Potentiaali, sähköjännite	volttia	V (W/A)	kg×m 2 x x s –3 ×A –1	1SGSE u = =300 V 1SGSM u = =10 –8 V
Sähkökentän voimakkuus	volttia per metri	V/m	kg×m x x s –3 × A –1	1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Sähköinen siirtymä (sähköinen induktio)	riipus neliömetriä kohti	C/m2	m –2 × s × A	1SGSE D \u003d \u003d 1 / 12p x x 10 -5 C / m 2
Sähkövastus	ohm	Ohmi (V/A)	kg × m 2 × s -3 x x A -2	1SGSE R = 9 × 10 11 ohmia 1SGSM R = 10–9 ohmia
Sähköinen kapasitanssi	farad	F (C/V)	kg -1 × m -2 x s 4 × A 2	1SGSE C \u003d 1 cm \u003d \u003d 1 / 9 × 10 -11 F

Taulukon P1 loppu

magneettinen virtaus	weber	Wb (W × s)	kg × m 2 × s -2 x x A -1	1SGSM f = =1 μs (maxwell) = =10 –8 Wb
Magneettinen induktio	tesla	T (Wb / m 2)	kg × s -2 × A -1	1SGSM B = =1 Gs (gauss) = =10–4 T
Magneettikentän voimakkuus	ampeeri per metri	Olen	m -1 × A	1SGSM H \u003d \u003d 1E (ohjattu) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A / m
Magnetomotorinen voima	ampeeri	MUTTA	MUTTA	1SGSM Fm
Induktanssi	Henry	Hn (Wb/A)	kg×m 2 x x s –2 ×A –2	1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Valon virtaus	luumen	lm	CD
Kirkkaus	kandela neliömetriä kohti	cd/m2	m–2 × cd
valaistus	ylellisyyttä	OK	m–2 × cd