Unitățile i. Expresia unitară derivată

În Federația Rusă, în conformitate cu procedura stabilită, sunt permise utilizarea unităților de cantități sistem international unități adoptate de Conferința Generală pentru Greutăți și Măsuri recomandate de Organizația Internațională de Metrologie Legală.

Denumirile, denumirile și regulile de scriere a unităților de cantități, precum și regulile de aplicare a acestora pe teritoriul Federației Ruse, sunt stabilite de Guvernul Federației Ruse, cu excepția cazurilor prevăzute de actele legislative ale Federației Ruse. Federația Rusă.

Guvernul Federației Ruse poate permite utilizarea, împreună cu unitățile de cantități ale Sistemului internațional de unități, de unități de cantități nesistemice.

Caracteristicile și parametrii produselor furnizate la export, inclusiv instrumente de masura, poate fi exprimat în unități de cantități stabilite de client.

3.1 Standarde de stat ale unităților de mărime.

Standardele de stat ale unităților de cantități sunt utilizate ca inițiale pentru reproducerea și stocarea unităților de cantități pentru a transfera dimensiunile acestora la toate mijloacele de măsurare a acestor cantități pe teritoriul Federației Ruse.

Standardele de stat ale unităților de cantități sunt proprietatea federală exclusivă, sunt supuse aprobării de către Gosstandart al Rusiei și sunt sub jurisdicția sa.

3.2 Unități de bază.

Unitati de masura de baza ale Sistemului International de unitati SI. Sunt șapte în total:

    Unitatea de măsură este metrul - lungimea traseului pe care lumina o parcurge în vid în 1/299792458 de secundă;

    Unitatea de masă este kilogram - masă, egal cu masa prototipul internațional al kilogramului

    Unitatea de timp este o secundă - durata a 9192631770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri ale structurii hiperfine a stării fundamentale a atomului de cesiu-133 în absența perturbării din câmpurile externe;

    Unitatea de putere a curentului electric - amperul - este puterea unui curent neschimbător, care, la trecerea prin doi conductori paraleli de lungime infinită și o strălucire circulară nesemnificativ mică, situate la o distanță de 1 m unul de celălalt în vid, ar creează o forță între acești conductori egală cu 0,2 μN pe fiecare metru lung;

    Unitatea de măsură a temperaturii termodinamice este Kelvin - 1/273,16 parte din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei. Sunt permise și scările Celsius;

    Unitatea de măsură a cantității unei substanțe este o mol - cantitatea de substanță dintr-un sistem care conține aceeași cantitate elemente structurale, câți atomi sunt conținuti într-un nuclid de carbon-12 cu masa de 0,012 kg;

    Unitatea de măsură a intensității luminoase este candela - intensitatea luminoasă într-un anumit direcția sursei, emitând radiații monocromatice cu o frecvență de 540 * THz, a cărei putere energetică în această direcție este de 1/683 W / sr ^ 2

3.3 Unități derivate.

Unitățile derivate pot fi exprimate în termeni de unități de bază folosind operațiile matematice de înmulțire și împărțire. Unele dintre unitățile derivate, pentru comoditate, au fost atribuite nume proprii, astfel de unități pot fi folosite și în expresii matematice pentru a forma alte unități derivate. Expresia matematică pentru o unitate de măsură derivată decurge din legea fizică prin care se determină această unitate de măsură sau din definiția mărimii fizice pentru care este introdusă. De exemplu, viteza este distanța pe care o parcurge un corp pe unitatea de timp; respectiv, unitatea de măsură a vitezei este m/s (metru pe secundă). Adesea, aceeași unitate poate fi scrisă în moduri diferite, folosind un set diferit de unități de bază și derivate. Cu toate acestea, în practică, se folosesc expresii consacrate care reflectă cel mai bine semnificația fizică a cantității.

Exemple de unități non-sistem:

Unghi plat (radian), unghi solid (steradian), temperatura Celsius (grad Celsius), frecvență (hertz), forță (newton), energie (joule), putere (watt), presiune (Pascal), flux luminos (lumen) ) , iluminare (lux), incarcare electrica(coulomb), diferență de potențial (volt), rezistență (ohm), capacitate (farad), flux magnetic (Weber), inducție magnetică (tesla), inductanță (henry), conductivitate electrică (Siemens), radioactivitate (Becquerel), doză absorbită radiații ionizante (Gray), doză eficientă de radiații ionizante (sievert), activitatea catalizatorului (catal).

Cantitate fizica numit proprietate fizică obiect material, proces, fenomen fizic, cuantificat.

Valoarea unei marimi fizice exprimat prin unul sau mai multe numere care caracterizează această mărime fizică, indicând unitatea de măsură.

Mărimea unei mărimi fizice sunt valorile numerelor care apar în sensul mărimii fizice.

Unităţi de măsură ale mărimilor fizice.

Unitatea de măsură a unei mărimi fizice este valoarea de dimensiune fixă ​​atribuită valoare numerică, egal cu unu. Este folosit pentru exprimarea cantitativă a mărimilor fizice omogene cu acesta. Un sistem de unități de mărimi fizice este un set de unități de bază și derivate bazate pe un anumit sistem de mărimi.

Doar câteva sisteme de unități s-au răspândit. În majoritatea cazurilor, multe țări folosesc sistemul metric.

Unități de bază.

Măsurați cantitatea fizică -înseamnă a-l compara cu o altă mărime fizică similară, luată ca unitate.

Lungimea unui obiect este comparată cu o unitate de lungime, greutatea corporală - cu o unitate de greutate etc. Dar dacă un cercetător măsoară lungimea în sazhens, iar altul în picioare, le va fi dificil să compare aceste două valori. Prin urmare, toate mărimile fizice din întreaga lume sunt de obicei măsurate în aceleași unități. În 1963, Internaționalul sistem unitar SI (System international - SI).

Pentru fiecare mărime fizică din sistemul de unități, trebuie furnizată o unitate de măsură adecvată. Standard unitati este realizarea sa fizică.

Standardul de lungime este metru- distanta dintre doua curse aplicata pe o tija de forma speciala dintr-un aliaj de platina si iridiu.

Standard timp este durata oricărui proces care se repetă corect, care este aleasă ca mișcarea Pământului în jurul Soarelui: Pământul face o revoluție pe an. Dar unitatea de timp nu este un an, dar da-mi o secunda.

Pentru o unitate viteză luați viteza unei astfel de uniforme mișcare rectilinie, la care corpul se mișcă 1 m în 1 s.

Se folosește o unitate de măsură separată pentru suprafață, volum, lungime etc. Fiecare unitate este determinată atunci când alegeți unul sau altul standard. Dar sistemul de unități este mult mai convenabil dacă doar câteva unități sunt alese ca principale, iar restul sunt determinate prin cele principale. De exemplu, dacă unitatea de lungime este metrul, atunci unitatea de suprafață este metru patrat, volum - metru cub, viteza - metru pe secundă etc.

Unități de bază Mărimile fizice din Sistemul Internațional de Unități (SI) sunt: ​​metru (m), kilogram (kg), secundă (s), amper (A), kelvin (K), candela (cd) și mol (mol).

Unități SI de bază

Valoare

Unitate

Desemnare

Nume

Rusă

internaţional

Puterea curentului electric

Temperatura termodinamica

Puterea luminii

Cantitate de substanță

Există și unități derivate SI care au nume proprii:

Unități derivate SI cu nume proprii

Unitate

Expresia unitară derivată

Valoare

Nume

Desemnare

Prin alte unități SI

Prin principal și unități suplimentare SI

Presiune

m -1 ChkgChs -2

Energie, muncă, cantitate de căldură

m 2 ChkgChs -2

Putere, flux de energie

m 2 ChkgChs -3

Cantitatea de energie electrică, sarcină electrică

tensiune electrica, potential electric

m 2 ChkgChs -3 CHA -1

Capacitate electrică

m -2 Chkg -1 Hs 4 CHA 2

Rezistență electrică

m 2 ChkgChs -3 CHA -2

conductivitate electrică

m -2 Chkg -1 Hs 3 CHA 2

Flux de inducție magnetică

m 2 ChkgChs -2 CHA -1

Inductie magnetica

kghs -2 CHA -1

Inductanţă

m 2 ChkgChs -2 CHA -2

Flux de lumină

iluminare

m 2 ChkdChsr

Activitate sursă radioactivă

becquerel

Doza de radiație absorbită

Șimăsurători. Pentru a obține o descriere precisă, obiectivă și ușor reproductibilă a unei mărimi fizice, se folosesc măsurători. Fără măsurători, o mărime fizică nu poate fi cuantificată. Definiții precum presiunea „scăzută” sau „înaltă”, temperatura „scăzută” sau „înaltă” reflectă numai opinii subiectiveși nu conțin comparații cu valorile de referință. La măsurarea unei mărimi fizice, i se atribuie o anumită valoare numerică.

Măsurătorile se fac folosind instrumente de masura. Există destul de un numar mare de instrumente și dispozitive de măsură, de la cele mai simple la cele mai complexe. De exemplu, lungimea se măsoară cu o riglă sau o bandă de măsurare, temperatura cu un termometru, lățimea cu șublere.

Instrumentele de măsurare se clasifică: după metoda de prezentare a informațiilor (indicare sau înregistrare), după metoda de măsurare ( acțiune directăşi comparaţie), după forma de prezentare a indicaţiilor (analogice şi digitale), etc.

Instrumentele de măsurare sunt caracterizate de următorii parametri:

Interval de măsurare- intervalul de valori ale mărimii măsurate, pe care este proiectat dispozitivul în timpul funcționării sale normale (cu o anumită precizie de măsurare).

Pragul de sensibilitate- valoarea minimă (de prag) a valorii măsurate, distinsă de dispozitiv.

Sensibilitate- raportează valoarea parametrului măsurat și modificarea corespunzătoare a citirilor instrumentului.

Precizie- capacitatea dispozitivului de a indica valoare adevarata indicator măsurat.

Stabilitate- capacitatea dispozitivului de a se menține precizie dată măsurători într-un anumit timp după calibrare.

Unitate de mărime este o cantitate specifică, definită și acceptată de comun acord, cu care se compară alte cantități de același fel.

Unitățile de mărime au apărut atunci când o persoană avea nevoie să exprime ceva cantitativ. Acest „ceva” ar putea fi numărul de obiecte, iar apoi măsurarea a fost simplă și a constat în numărare (unitatea de mărime este o bucată). Cu toate acestea, substanțele în vrac (cereale) și lichidele nu se pretează la numărarea bucăților. Așa au apărut măsurile de volum, care au devenit unități de măsură de volum. Primele măsuri de lungime au fost părți ale corpului uman (picior, pas, cot). Modalitățile de formare a măsurilor și unităților de cantități în Rusia sunt notate în prima secțiune. În sistemul englez de măsuri, există încă unele unități asociate cu dimensiunea corpului uman. De exemplu, picior (picior - picior) este lungime medie picioare umane. Dimensiunea piciorului egală cu 30,48 cm a fost stabilită ca urmare a medierii dimensiunii picioarelor oamenilor „care părăsesc templele de duminică dimineața”. Dimensiunea unui inch (25,4 mm) a apărut ca lungimea a trei boabe de orz, scoase din partea de mijloc a spicului și atașate unul de celălalt cu capetele lor. Deci, prin decizia regelui Edward al II-lea în 1324, a apărut „inch legal”. Există mai multe versiuni referitoare la originea unei astfel de unități de lungime precum curtea engleză (0,9144 m). Aceasta poate fi distanța de la vârful nasului regelui Henric I până la capătul degetului mijlociu al mâinii sale întinse și lungimea sabiei acestui rege. Unitatea de lungime de mile (1,609 m) a fost creată în medie a 1.000 de pași dubli umani. Există multe astfel de exemple. Cotul este încă o unitate masura nationala lungimi în Bulgaria.

Varietatea unităților de măsură din lume a făcut întotdeauna dificile operațiunile de tranzacționare, așa că toată lumea s-a străduit pentru unificarea lor. În perioada istorică previzibilă a trecut prin procesul de unificare a unităţilor de mărime macar trei etape.

În prima etapă, dimensiunea unei unități de mărime a fost echivalată cu dimensiunea unei mărimi reprodusă printr-o măsură naturală, de exemplu, la un cot.

În a doua etapă, unitățile de cantități au fost fixate în „probe reale”, au fost create standarde de lungime și masă - un metru și un kilogram.

În a treia etapă, pentru o reproducere mai exactă și mai fiabilă a unui număr de cantități, unități de cantități au fost rupte din „măsură”, din caracteristici cantitative proprietăţile obiectelor fizice destinate reproducerii lor. De exemplu, un metru rămâne un metru, dar lungimea lui este măsurată prin lungimea căii pe care lumina o parcurge în vid în 1/299792458 de secundă.

Aparent, procesul de rafinare a dimensiunilor unităților va continua, deoarece a devenit cu siguranță clar că standardele (obiective) ale unităților de mărime ale materialelor create de om nu pot asigura stocarea și transmiterea dimensiunii lor cu precizia necesară.

Orice dimensiune asociate cu găsirea valori numerice mărimi fizice, cu ajutorul acestora se determină tiparele fenomenelor care sunt studiate.

concept mărimi fizice, de exemplu, forțe, greutăți etc., este o reflectare a caracteristicilor existente în mod obiectiv de inerție, extensie și așa mai departe, inerente obiectelor materiale. Aceste caracteristici există în afara și independent de conștiința noastră, indiferent de persoană, de calitatea mijloacelor și metodelor care sunt folosite în măsurători.

Mărimile fizice care caracterizează un obiect material în condiții date nu sunt create prin măsurători, ci sunt determinate doar folosindu-le. măsura orice valoare înseamnă a o defini raport numeric cu o altă mărime omogenă, care este luată ca unitate de măsură.

Bazat pe acest lucru, măsurare numit proces de comparare. valoarea stabilită cu o parte din valoarea sa, care este luată ca unitate de măsură.

Formula de relatie intre cantitatea pentru care se stabileste unitatea derivata si marimile A, B, C, ... unitati sunt instalate independent, vedere generală:

Unde k- coeficient numeric (in cazul dat k=1).

Se numește formula pentru a lega o unitate derivată la bază sau la alte unități formulădimensiuni, și exponenții dimensiuni Pentru comoditate când uz practic unitățile au introdus concepte precum multipli și submultipli.

Unitate multiplă- o unitate care este de un număr întreg de ori mai mare decât o unitate de sistem sau non-sistem. O unitate multiplă se formează prin înmulțirea unității de bază sau derivate cu numărul 10 la puterea pozitivă corespunzătoare.

unitate submultiple - o unitate care este de un număr întreg de ori mai mică decât o unitate de sistem sau non-sistem. Unitatea submultiplu se formează prin înmulțirea unității de bază sau derivate cu numărul 10 la puterea negativă corespunzătoare.

Definiția termenului „unitate de măsură”.

Unificarea unității de măsură angajat într-o știință numită metrologie. LA traducere exactă este știința măsurării.

Căutați în Dicţionar internaţional metrologie, constatăm că unitate- este valabil scalar, care este definită și acceptată de comun acord, cu care este ușor să compari orice altă cantitate de același fel și să exprimăm raportul acestora folosind un număr.

O unitate de măsură poate fi considerată și ca mărime fizică. Cu toate acestea, între o mărime fizică și o unitate de măsură există o foarte diferenta importanta: Unitatea de măsură are o valoare numerică fixă, acceptată convențional. Aceasta înseamnă că unitățile de măsură pentru aceeași mărime fizică pot fi diferite.

De exemplu, greutatea poate avea următoarele unități: kilogram, gram, liră, pud, center. Diferența dintre ele este clară pentru toată lumea.

Valoarea numerică a unei mărimi fizice este reprezentată de raportul dintre valoarea măsurată și valoare standard, care este unitate de măsură. Un număr care are o unitate de măsură număr numit.

Există unități de bază și derivate.

Unități de bază stabilit pentru astfel de mărimi fizice care sunt selectate ca fiind principalele într-un anumit sistem de mărimi fizice.

Astfel, Sistemul Internațional de Unități (SI) se bazează pe Sistemul Internațional de Unități, în care marimile principale sunt șapte mărimi: lungimea, masa, timpul, electricitate, temperatura termodinamică, cantitatea de substanță și intensitatea luminoasă. Deci, în SI, unitățile de bază sunt unitățile de mărime care sunt indicate mai sus.

Marimea unități de bază stabilite prin acord în cadrul unui sistem specific de unități și fixate fie cu ajutorul standardelor (prototipuri), fie prin fixarea valorilor numerice ale constantelor fizice fundamentale.

Unități derivate determina prin metoda principală de utilizare a acelor conexiuni între mărimi fizice, care sunt stabilite în sistemul de mărimi fizice.

Există un număr mare sisteme diferite unitati. Ele diferă atât prin sistemele de cantități pe care se bazează, cât și prin alegerea unităților de bază.

De regulă, statul, prin legi, stabilește un anumit sistem de unități care este preferat sau obligatoriu pentru utilizare în țară. În Federația Rusă, unitățile de mărime ale sistemului SI sunt principalele.

Sisteme de unitati de masura.

Sisteme metrice.

  • ICSS,

Sisteme de unități naturale de măsură.

  • sistemul atomic de unitati,
  • unități planck,
  • Sistem geometric de unități,
  • Unități Lorentz-Heaviside.

Sisteme tradiționale de măsuri.

Unități de măsură grupate după mărimi fizice.

  • unități de masă (masă),
  • unități de temperatură (temperatura),
  • unități de distanță (distanță),
  • unități de suprafață (zonă),
  • unități de volum (volum),
  • Unități de măsură ale informațiilor (informații),
  • unități de timp (timp),
  • Unități de presiune (presiune),
  • Unități de flux de căldură (flux de căldură).

Dimensiune fixă, căreia i se atribuie condiționat o valoare numerică egală cu 1 (\displaystyle 1). Orice altă mărime de același fel poate fi comparată cu unitatea unei mărimi fizice și raportul lor poate fi exprimat ca număr. Este folosit pentru exprimarea cantitativă a mărimilor fizice omogene cu acesta. Unitățile de măsură au nume și denumiri atribuite prin acord.

Un număr cu o indicație a unității de măsură se numește numit.

Faceți distincția între unitățile de bază și cele derivate. Unitățile de bază din acest sistem de unități sunt stabilite pentru acele mărimi fizice care sunt alese ca principale în sistemul corespunzător de mărimi fizice. Deci, Sistemul Internațional de Unități (SI) se bazează pe Sistemul Internațional de Unități (ing. Sistemul internațional de cantități, ISQ), în care principalele sunt șapte mărimi: lungimea, masa, timpul, curentul electric, temperatura termodinamică, cantitatea de substanță și intensitatea luminoasă. În consecință, în SI, unitățile de bază sunt unitățile cantităților indicate.

Dimensiunile unităților de bază se stabilesc prin acord în cadrul sistemului de unități corespunzător și se fixează fie cu ajutorul standardelor (prototipuri), fie prin fixarea valorilor numerice ale constantelor fizice fundamentale.

Unitățile derivate se determină prin cele principale prin utilizarea acelor relații între mărimile fizice care se stabilesc în sistemul de mărimi fizice.

Există un număr mare diverse sisteme unități care diferă atât prin sistemele de mărimi pe care se bazează, cât și prin alegerea unităților de bază.

Regulile de scriere a denumirilor de unități în producția de literatură științifică, manuale și alte produse tipărite sunt definite de GOST 8.417-2002 „Sistemul de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor”. În publicațiile tipărite, este permisă utilizarea fie a denumirilor internaționale, fie a unităților rusești. Utilizarea simultană a ambelor tipuri de denumiri în aceeași publicație nu este permisă, cu excepția publicațiilor pe unități de mărimi fizice.

Poveste

Unitățile de măsură au fost printre cele mai vechi instrumente inventate de oameni. societăţile primitive au avut nevoie de măsuri elementare pentru a rezolva problemele cotidiene: construirea de locuințe de o anumită dimensiune și formă, crearea de haine, schimbul de alimente sau materii prime.

Cele mai vechi sisteme de măsurare unificate cunoscute par să fi fost create în mileniile al IV-lea și al III-lea î.Hr. e. popoarele antice din Mesopotamia, Egipt, Valea Indusului și posibil și Persia.

Există mențiuni despre greutate și măsură în Biblie (Levitic 19:35-36) - aceasta este o poruncă să fii sincer și să ai măsuri corecte.

În 1875, a fost semnat un acord privind Convenția metrului între 17 țări. Odată cu semnarea acestui tratat, au fost înființate Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri și Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri și au fost înființate Conferințele Generale pentru Greutăți și Măsuri (CGPM), reunindu-se de obicei la fiecare patru ani. Aceste organisme internaționale au creat actualul sistem SI, care a fost adoptat în 1954 de a 10-a CGPM și adoptat de a 11-a CGPM în 1960.

Pe 16 noiembrie 2018 a avut loc la Versailles, la Palais des Congrès, sesiunea celei de-a 26-a CGPM.prototipul de iridiu al kilogramului (din 1889), care va fi înlocuit oficial noua implementare la fel de experiment fizic bazată pe valoare