Määrät ja niiden mitat taulukko. Fysikaalisten suureiden mittayksiköt

Hakuteos sisältää tietoa aineiden mekaanisista, termodynaamisista ja molekyylikineettisistä ominaisuuksista, metallien, eristeiden ja puolijohteiden sähköisistä ominaisuuksista, dia-, para- ja ferromagneettien magneettisista ominaisuuksista, aineiden optisista ominaisuuksista, mukaan lukien laser, optinen, X- säde- ja Mössbauer-spektrit, neutronifysiikka, lämpöydinreaktiot sekä geofysiikka ja tähtitiede.

Aineisto esitetään taulukoiden ja kaavioiden muodossa ja niihin on liitetty lyhyitä selityksiä ja määritelmiä merkityksellisistä suureista. Käytön helpottamiseksi on annettu fysikaalisten suureiden mittayksiköt eri järjestelmissä ja muuntokertoimet.


Fysikaalisten tieteiden kehitykselle viime vuosikymmeninä on ollut ominaista tiedonkulun vastustamaton lisääntyminen. Tämä tieto vaatii systemaattista yleistämistä ja keskittämistä.Fysikaalisten suureiden taulukot keskittävät luonnollisesti sen osan tietovirrasta, joka voidaan ilmaista numeerisesti.

Erikoiskäsikirjoja ja taulukoita on julkaistu ja julkaistaan ​​edelleen tietyille fysiikan kapeille osille. Asiantuntijat kääntyvät yleensä tällaisiin julkaisuihin.

Ehdotetut taulukot on tarkoitettu laajalle lukijajoukolle, jotka tarvitsevat tietoa fysiikan alueilta, jotka eivät kuulu heidän enemmän tai vähemmän kapeaan erikoisalaansa. Siksi ehdotetuista taulukoista lukija ei löydä esimerkiksi yksityiskohtaista tietoa elementtien spektristä tai ratkaisujen ominaisuuksista jne. "Fysikaalisten suureiden taulukot" eivät väitä kilpailevansa tällaisen monitilavuuden kanssa. julkaisuja kuten kuuluisa Landolt-Bornstein hakuteos tai jne. Jokapäiväiseen käyttöön tarvitaan yleensä laajalti saatavilla oleva kohtalaisen pituinen hakuteos. Lukijalle tarjottavat taulukot on tarkoitettu tähän tarpeeseen.

Kääntäjät ymmärtävät, että taulukot eivät ole kaukana täydellisistä, ja toivovat, että lukijat osallistuvat tämän kirjan parantamiseen myöhemmissä painoksissa kriittisillä kommentteillaan.


SISÄLLYSLUETTELO

Toimittajalta
minä YLEINEN OSA
Luku 1
Luku 2. Fysikaaliset perusvakiot
Luku 3
II. MEKANIIKKA JA TERMODYNAMIIKKA
Luku 4. Materiaalien mekaaniset ominaisuudet
Luku 5
Kappale 6
Luku 7. Akustiikka
Luku 8
Luku 9
Luku 10
Luku 11
Luku 12
Luku 13
Luku 14
III. KINEETTISET ILMIÖT
Luku 15
Luku 16
Luku 17
Luku 18
IV. SÄHKÖ JA MAGNETISMI
Luku 19
Laippa 20. Eristeiden sähköiset ominaisuudet
Luku 21
Luku 22
Luku 23
Luku 24
Luku 25
Luku 27
Luku 28
Luku 29
Luku 30
v. OPTIIKKA JA Röntgen
Luku 31
Luku 32
Luku 33
Luku 34
Luku 35
VI. YDINFYSIIKKA
Luku 36
Luku 37
Luku 38
Luku 39
Luku 40
Luku 41
Luku 42
Luku 43
Luku 44
Luku 45
VII. STRONOMIA JA GEOFYSIIKKA
Luku 46
Luku 47. Geofysiikka

Lataa ilmainen e-kirja kätevässä muodossa, katso ja lue:
Lataa kirja Tables of Physical Quantities, Handbook, Kikoin I.K., 1976 - fileskachat.com, nopea ja ilmainen lataus.

Lataa tiedosto #1 - zip
Lataa tiedosto #2 - djvu
Alta voit ostaa tämän kirjan parhaaseen alennettuun hintaan toimituksella koko Venäjälle.

    On tarpeen tarkistaa käännöksen laatu ja saattaa artikkeli Wikipedian tyylisääntöjen mukaiseksi. Voit auttaa ... Wikipedia

    Tämä artikkeli tai osio kaipaa tarkistusta. Paranna artikkelia artikkelien kirjoittamista koskevien sääntöjen mukaisesti. Fyysinen ... Wikipedia

    Fysikaalinen suure on fysiikan kohteen tai ilmiön kvantitatiivinen ominaisuus tai mittauksen tulos. Fyysisen suuren koko on tietylle aineelliselle esineelle, järjestelmälle, ... ... Wikipedia

    Tällä termillä on muita merkityksiä, katso Photon (merkityksiä). Fotonin symboli: joskus ... Wikipedia

    Tällä termillä on muita merkityksiä, katso Born. Max Born Max Born ... Wikipedia

    Esimerkkejä erilaisista fysikaalisista ilmiöistä Fysiikka (muista kreikkalaisista φύσις ... Wikipedia

    Fotonisymboli: joskus säteilee fotoneja koherentissa lasersäteessä. Kokoonpano: Perhe ... Wikipedia

    Tällä termillä on muita merkityksiä, katso Messu (merkityksiä). Massamitta M SI-yksikkö kg ... Wikipedia

    CROCUS Ydinreaktori on laite, jossa suoritetaan kontrolloitu ydinketjureaktio, johon liittyy energian vapautuminen. Ensimmäinen ydinreaktori rakennettiin ja käynnistettiin joulukuussa 1942 ... Wikipedia

Kirjat

  • Hydrauliikka. Oppikirja ja työpaja akateemiseen kandidaatin tutkintoon, Kudinov V.A.
  • Hydrauliikka 4. painos, käänn. ja ylimääräistä Oppikirja ja työpaja akateemisen ylioppilastutkinnon suorittaneelle, Eduard Mikhailovich Kartashov. Oppikirjassa hahmotellaan nesteiden fysikaalisia ja mekaanisia perusominaisuuksia, hydrostaattisia ja hydrodynamiikan kysymyksiä, annetaan perusteet hydrodynaamisen samankaltaisuuden teoriasta ja matemaattisesta mallintamisesta ...

Tieteessä ja tekniikassa käytetään fysikaalisten suureiden mittayksiköitä, jotka muodostavat tiettyjä järjestelmiä. Standardin pakolliseen käyttöön asettama yksikkösarja perustuu kansainvälisen järjestelmän (SI) yksikköihin. Fysiikan teoreettisilla aloilla käytetään laajalti 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; väliaikaisesti sallitut yksiköt, kuten: angstrom, kilogramma-voima, kilogramma-voimametri, kilogramma-voima neliösenttimetriä kohti, elohopeamillimetri, hevosvoimat, kalori, kilokalori, röntgen, curie. Tärkeimmät näistä yksiköistä 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 on annettu tiedemiesten nimillä (newton, pascal, watti jne.), on kirjoitettava 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, jotka ovat potenssi 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 metriä kohti 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

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 luonnon 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 ٠A -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 ٠A -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 kuin 1. Loppujen lopuksi dimensiottoman suuren käsite on 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.

Jokainen mittaus on mitatun suuren vertailu toiseen sen kanssa homogeeniseen suureen, jota pidetään yksikkönä. Teoriassa fysiikan kaikkien suureiden yksiköt voidaan valita toisistaan ​​riippumattomiksi. Mutta tämä on erittäin hankalaa, koska jokaisella arvolla tulisi olla oma standardi. Lisäksi kaikissa fysikaalisissa yhtälöissä, jotka näyttävät eri suureiden välisen suhteen, olisi numeerisia kertoimia.

Tällä hetkellä käytössä olevien yksikköjärjestelmien pääominaisuus on, että erisuuruisten yksiköiden välillä on tiettyjä suhteita. Nämä suhteet määräytyvät niillä fysikaalisilla laeilla (määritelmillä), joilla mitatut arvot ovat yhteydessä toisiinsa. Siten nopeuden yksikkö valitaan siten, että se ilmaistaan ​​matkan ja ajan yksiköinä. Nopeusyksiköitä käytetään valittaessa nopeusyksiköitä. Esimerkiksi voiman yksikkö määritetään Newtonin toisen lain avulla.

Tiettyä yksikköjärjestelmää rakennettaessa valitaan useita fyysisiä suureita, joiden yksiköt asetetaan toisistaan ​​riippumatta. Tällaisten määrien yksiköitä kutsutaan perusyksiköiksi. Muiden suureiden yksiköt ilmaistaan ​​perussuureiden yksiköinä, niitä kutsutaan johdannaisiksi.

Perusyksiköiden lukumäärä ja niiden valintaperiaate voivat olla erilaisia ​​eri yksikköjärjestelmissä. Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) tärkeimmät fyysiset suureet ovat: pituus ($l$); massa ($m$); aika($t$); sähkövirran voimakkuus ($I$); Kelvinin lämpötila (termodynaaminen lämpötila) ($T$); aineen määrä ($\nu $); valon voimakkuus ($I_v$).

Yksikkötaulukot

SI-järjestelmän perusyksiköt ovat yllä olevien suureiden yksiköt:

\[\left=m;;\ \left=kg;;\ \left=c;;\ \left=A;;\ \left=K;;\ \ \left[\nu \right]=mol;; \ \left=cd\ (kandela).\]

SI-järjestelmän perusmittayksiköille ja johdetuille mittayksiköille taulukossa 1 käytetään submultiple- ja multiple-etuliitteitä, joista osa on esitetty

Taulukossa 2 on yhteenveto tärkeimmistä tiedoista SI-järjestelmän perusyksiköistä.

Taulukossa 3 on lueteltu joitakin SI-järjestelmän johdettuja yksiköitä.

ja monet muut.

SI-järjestelmässä on johdettuja mittayksiköitä, joilla on omat nimensä, jotka ovat itse asiassa kompakteja muotoja perussuureiden yhdistelmistä. Taulukossa 4 on esimerkkejä tällaisista SI-yksiköistä.

Jokaiselle fyysiselle suurelle on vain yksi SI-yksikkö, mutta samaa yksikköä voidaan käyttää useille suureille. Esimerkiksi työ ja energia mitataan jouleina. On olemassa mittattomia määriä.

Jotkut määrät eivät sisälly SI:ään, mutta joita käytetään laajalti. Siten aikayksiköt, kuten minuutit, tunnit, päivät, ovat osa kulttuuria. Joitakin yksiköitä käytetään historiallisista syistä. Käytettäessä yksiköitä, jotka eivät kuulu SI-järjestelmään, on ilmoitettava, kuinka ne muunnetaan SI-yksiköiksi. Esimerkki yksiköistä on taulukossa 5.

Esimerkkejä ratkaisun ongelmista

Esimerkki 1

Harjoittele. CGS-järjestelmän voimayksikkö (senttimetri, gramma, sekunti) otetaan dyniksi. Dyna on voima, joka antaa 1 g:n massaiselle kappaleelle 1 $\frac(cm)(s^2)$:n kiihtyvyyden. Ilmaise dyne newtoneina.

Päätös. Voiman yksikkö määritetään Newtonin toisella lailla:

\[\overline(F)=m\overline(a)\left(1.1\right).\]

Tämä tarkoittaa, että voimayksiköt saadaan käyttämällä massa- ja kiihtyvyysyksiköitä:

\[\left=\left\left\ \left(1.2\right).\]

SI-järjestelmässä newton on yhtä suuri kuin:

\[H=kg\cdot \frac(m)(s^2)\ \left(1,3\right).\]

CGS-järjestelmässä voiman yksikkö (dyne) on:

\[dyne=r\cdot \frac(cm)(c^2)\ \left(1,4\right).\]

Muunnetaan metrit senttimetreiksi ja kilogrammat grammoiksi lausekkeessa (1.3):

Vastaus.$1H = (10)^5dyn.$

Esimerkki 2

Harjoittele. Auto liikkui nopeudella $v_0=72\ \frac(km)(h)$. Hätäjarrutuksessa hän pystyi pysähtymään $t=5\ c.$ jälkeen. Mikä on auton jarrutusmatka ($s$)?

Päätös.

Ongelman ratkaisemiseksi kirjoitamme muistiin kinemaattiset liikeyhtälöt ottaen huomioon kiihtyvyyden, jolla auto alensi nopeutta, vakiona:

nopeuden yhtälö:

\[\overline(v)=(\overline(v))_0+\overline(a)t\ \left(2.1\right)\]

siirtymäyhtälö:

\[\overline(s)=(\overline(s))_0+(\overline(v))_0t+\frac(\overline(a)t^2)(2)\ \left(2.2\right).\]

Projisoinnissa X-akselille ja ottaen huomioon, että auton loppunopeus on nolla ja jarrutus, katsomme autoa aloitetuksi lausekkeiden (2.1) ja (2.2) alkuperästä, kirjoitamme seuraavasti:

\ \

Kaavasta (2.3) ilmaisemme kiihtyvyyden ja korvaamme sen kaavalla (2.4), saamme:

Ennen kuin teet laskelmia, meidän tulee muuntaa nopeus $v_0=72\ \frac(km)(h)$ SI-nopeuden yksiköiksi:

\[\left=\frac(m)(s).\]

Tätä varten käytämme taulukkoa 1, jossa näemme, että etuliite kilo tarkoittaa 1 metrin kertomista 1000:lla, ja koska 1h = 3600 s (taulukko 4), niin SI-järjestelmässä alkunopeus on yhtä suuri:

Lasketaan pysähtymismatka: