• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Одиниці фізичних величин. Системи одиниць

Розмір і розмірність фізичної величини

Поняття про фізичну величину

Фізична величина

Фізична величина

Теорія і практика метрології базується на 2 поняттях: величина і вимірювання. Всі інші поняття метрології пояснюють та деталізують ці два поняття. Між поняттями величина і вимірювання існує тісний взаємозв’язок: величина є предметом вимірювання.

Фізична величина - це властивість загальна у якісному відношенні множини об’єктів (систем, їхніх станів, процесів, які відбуваються в них тощо) і індивідуальна у кількісному відношенні для кожного з них.

Наприклад: маса атома й маса планети.

Розрізнюють основні і похідні фізичні величини.

Основна фізична величина - це фізична величина, умовно прийнята як незалежна від інших величин даного розділу знань.

Практично як основні фізичні величини вибирають величини, які можна відтворити і виміряти з найбільш високою точністю. Наприклад: для системи механічних величин як незалежні в різний час були прийняті маса, довжина, час. а для системи електричних величин - ампер.

Похідна фізична величина - це фізична величина, що визначається через основні величини даної системи фізичних величин. Наприклад: швидкість в системі механічних величин.

Розмір фізичної величини - це кількісний вміст у даному об'єкті властивості, що відповідає поняттю даної фізичної величини.

Розмірність фізичної величини є її якісною характеристикою. Розмірності основних фізичних величин відповідають їх назві: довжині — метр (м), часу – секунда (с), маси – кілограм (кг), струму – ампер (А). Наприклад: маса - 1 кг, струм - 5 А.

Розмірності похідних величин визначаються на основі відповідних рівнянь, що зв'язують їх з основними величинами. Наприклад: розмірність швидкості V = Δl/Δt [м/с], розмірність прискорення a = Δl/Δt² [м/с²].

Більшість величин, що вимірюються, є розмірними. Однак в метрології використовуються і безрозмірні (відносні) величини, які є відношенням даної фізичної величини до однойменної величини, що використовується як похідна або опорна. Наприклад: коефіцієнт підсилення за напругою, коефіцієнт трансформації.

Виміряти будь-яку величину означає знайти дослідним шляхом відношення даної величини до відповідної одиниці вимірювання. Звідси витікає необхідність використовувати в метрології поняття одиниці фізичної величини, під якою розуміється фізична величина, розміру якої за визначенням надано числове значення. Відповідно до поділу фізичних величин на основні і похідні, одиниці фізичних величин також поділяється на основні і похідні, їх сукупність, побудована у відповідності з прийнятим принципом складає систему одиниць. В Україні як базовою була прийнята система СІ.

Одиниця фізичної величини - фізична величина, якій за визначенням надано значення, яке дорівнює одиниці.

Кількісна оцінка конкретної фізичної величини, виражена у вигляді деякого числа одиниць даної величини, називається "значенням фізичної величини". Відвернуте число, що входить в "значення величини", називається числовим значенням.

ДСТУ 3651.097 „Метрологія. Одиниці фізичних величин. Основні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць. Основні назви, положення та позначення”, прийнятий у 1997 р., (на заміну прийнятого в СРСР ГОСТ 8.417-81) встановлює сім основних фізичних величин - довжина, маса, час, термодинамічна температура, кількість речовини, сила світла, сила струму; і дві додаткові - плоский і тілесний кути, за допомогою яких утворюються твірні фізичні величини.

Одиниці фізичних величин (ДСТУ 3651.097) визначені Міжнародною системою одиниць (СІ), яка складається з семи основних:

- метр - м (довжина),

- кілограм - кг (маса),

- секунда - с (час),

- ампер - А (сила електричного струму),

- кельвін - К (термодинамічна температура),

- моль - моль (кількість речовини),

- кандела - Кд (сила світла);

та двох додаткових:

- радіан - рад (плоский кут),

- стерадіан - ср (тілесний кут).

МЕТР(міжнародне позначення - m, українське - м) - одиниця довжини, що дорівнює шляху, який проходить у вакуумі світло за 1/299792458 частки секунди;

КІЛОГРАМ (kg, кг) - одиниця маси, що дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма;

СЕКУНДА (s, с) - одиниця часу, яка дорівнює 9192631770 періодам випромінювання, відповідного переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133;

АМПЕР (А, А) - одиниця сили електричного струму. Ампер дорівнює силі струму, що не змінюється і, проходячи по двох паралельних провідниках нескінченної довжини і занадто малої площі кругового перетину, розташованим у вакуумі на відстані 1 м один від одного, викликав би на кожній ділянці провідника завдовжки 1 м силу взаємодії, що дорівнює 2·10^-7 Н.

КЕЛЬВІН (К, К) - одиниця термодинамічної температури рівна 1/273,16 частині термодинамічної температури потрійної точки води;

КАНДЕЛА (cd, Кд) - одиниця сили світла. Кандела дорівнює силі світла, що випромінюється з площі у 1/600000 м² перерізу повного випромінювача у перпендикулярному до цього перерізу напрямку при температурі затвердіння платини та тиску 101 325 Па;

МОЛЬ (mol, міль) - одиниця кількості речовини. Моль рівний кількості речовини, що містить стільки ж структурних елементів (атомів, молекул і ін. частинок), скільки атомів міститься в 0,012 кг вуглецю-12.

РАДІАН (rad, рад) - одиниця плоского кута, рівна внутрішньому куту між двома радіусами кола, довжина дуги між якими дорівнює радіусу;

СТЕРАДІАН(sr, ср) - одиниця тілесного кута. Стерадіан рівний тілесному куту з вершиною в центрі сфери, що вирізає на поверхні цієї сфери площу, рівну площі квадрата зі стороною, рівною радіусу сфери.

17 твірних одиниць мають спеціальне призначення.

Твірні одиниці СІ утворюються з основних і додаткових за правилами утворення когерентних твірних одиниць, тобто пов’язані з ними співвідношенням [Q]=м^a · кг^b · с^y...

Наприклад: Па = м ^-1 · кг ·с^-2 ( тиск);

Дж = м ² · кг · с^-2 (робота);

Вт = м² · кг · с^-3 (міцність).

Кратні одиниці і частини одиниць утворюються шляхом множення їх на число 10 у відповідному ступені. Десяткові кратні та часткові одиниці утворюються за допомогою множників і префіксів (таблиця 4.1).

Кратні та часткові одиниці вибирають звичайно так, щоб числове значення величини знаходилося в діапазоні від 0,1 до 1000. Від цього правила відступають в тих областях, де традиційно застосовується конкретна одиниця (наприклад, лінійні розміри на машинобудівних кресленнях завжди виражаються в мм). Правила написання позначень одиниць СІ регламентовані ГОСТ 8417-81.

Вибір десяткової кратної або частки одиниці від одиниць СІ викликано перш за все зручністю застосування. Отже, кратні і частки одиниці вибирають таким чином, щоб числові значення величин знаходились у діапазоні від 0,1 до 1000.

Читайте також:

1. I. Органи і системи, що забезпечують функцію виділення
2. I. Особливості аферентних і еферентних шляхів вегетативного і соматичного відділів нервової системи
3. II. Анатомічний склад лімфатичної системи
4. IV. Розподіл нервової системи
5. IV. Система зв’язків всередині центральної нервової системи
6. IV. Філогенез кровоносної системи
7. POS-системи
8. V теорія граничної корисності визначає вартість товарів ступенем корисності останньої одиниці товару для споживача.
9. VI. Філогенез нервової системи
10. Автокореляційна характеристика системи
11. АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ ДИСПЕТЧЕРСЬКОГО УПРАВЛІННЯ
12. АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ДОРОЖНІМ РУХОМ

Переглядів: 7905