Mitä kutsutaan fysikaaliseksi suureksi? Fysikaaliset perussuureet ja niiden mittayksiköt

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 fyysisiä ilmiöitä Fysiikka (muinaisesta kreikasta 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 ohjataan ketjua ydinreaktio, johon liittyy energian vapautuminen. Ensimmäinen ydinreaktori rakennettu ja käynnistetty joulukuussa 1942 osoitteessa ... Wikipedia

Kirjat

• Hydrauliikka. Akateemisen kandidaatin tutkinnon oppikirja ja työpaja, V.A. Kudinov. Oppikirjassa hahmotellaan nesteiden fysikaalisia ja mekaanisia perusominaisuuksia, hydrostaattisia ja hydrodynamiikan kysymyksiä, annetaan perusteet hydrodynaamisen samankaltaisuuden teoriaan ja matemaattiseen mallinnukseen...
• Hydrauliikka 4. painos, trans. ja ylimääräisiä Oppikirja ja työpaja akateemiseen kandidaatin tutkintoon, Eduard Mikhailovich Kartashov. Oppikirjassa hahmotellaan nesteiden fysikaalisia ja mekaanisia perusominaisuuksia, hydrostaattisia ja hydrodynamiikan kysymyksiä, annetaan perusteet hydrodynaamisen samankaltaisuuden teoriaan ja matemaattiseen mallinnukseen...

Fyysinen määrä

Fyysinen määrä - fyysistä omaisuutta aineellinen esine, fyysinen ilmiö, prosessi, joka voidaan luonnehtia kvantitatiivisesti.

Fyysisen määrän arvo- yksi tai useampi (tensorifysikaalisen suuren tapauksessa) tätä fyysistä suuretta kuvaava luku, joka ilmaisee mittayksikön, jonka perusteella ne on saatu.

Fyysisen määrän koko- tekstissä esiintyvien numeroiden merkitykset fyysisen määrän arvo.

Tällä voidaan luonnehtia esimerkiksi autoa fyysinen määrä, kuin massa. Jossa, merkitys tästä fyysisestä määrästä on esimerkiksi 1 tonni ja koko- numero 1 tai merkitys tulee olemaan 1000 kiloa ja koko- numero 1000. Samaa autoa voidaan luonnehtia toisella fyysinen määrä- nopeus. Jossa, merkitys tästä fysikaalisesta suuresta tulee esimerkiksi tietyn suunnan vektori 100 km/h, ja koko- numero 100.

Fyysisen suuren mitta- mittayksikkö, joka näkyy fyysisen määrän arvo. Fysikaalisella suurella on yleensä useita eri ulottuvuuksia: esimerkiksi pituudella on nanometri, millimetri, senttimetri, metri, kilometri, maili, tuuma, parsek, valovuosi jne. Jotkut näistä mittayksiköistä (ottamatta huomioon niiden desimaalitekijät) voidaan sisällyttää erilaisiin fyysisten yksikköjen järjestelmiin - SI, GHS jne.

Usein fyysinen määrä voidaan ilmaista muilla, perustavanlaatuisemmilla fysikaalisilla suureilla. (Esimerkiksi voima voidaan ilmaista kappaleen massalla ja sen kiihtyvyydellä.) Joka tarkoittaa vastaavasti mitat tällainen fyysinen suure voidaan ilmaista näiden yleisempien suureiden mittojen kautta. (Voiman ulottuvuus voidaan ilmaista massan ja kiihtyvyyden mitoilla.) (Usein tällainen tietyn fyysisen suuren mittasuhteen esittäminen muiden fysikaalisten suureiden mittojen kautta on itsenäinen tehtävä, jolla on joissain tapauksissa oma merkityksensä ja tarkoituksensa.) Tällaisten yleisempien määrien mitat ovat usein jo perusyksiköt yksi tai toinen fyysisten yksiköiden järjestelmä, toisin sanoen ne, jotka eivät enää ilmene muiden kautta, vielä yleisempi määriä.

Esimerkki.
Jos fyysisen suuren teho kirjoitetaan muodossa

W- tämä on lyhenne Yksi tämän fyysisen suuren mittayksiköt (watti). Litera Vastaanottaja on kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) nimitys desimaalikertoimelle "kilo".

Dimensioiset ja dimensiottomat fyysiset suureet

• Dimensiollinen fyysinen määrä- fyysinen suure, jonka arvon määrittämiseksi on tarpeen soveltaa jotakin tämän fyysisen suuren mittayksikköä. Suurin osa fysikaalisista suureista on ulottuvuuksia.
• Mittaton fyysinen määrä- fyysinen määrä, jonka arvon määrittämiseen riittää sen koon osoittaminen. Esimerkiksi suhteellinen dielektrisyysvakio on dimensioton fysikaalinen suure.

Additiiviset ja ei-additiiviset fyysiset suuret

• Lisättävä fyysinen määrä- fyysinen määrä, erilaisia ​​merkityksiä jotka voidaan summata, kertoa numeerisella kertoimella, jakaa toisillaan. Esimerkiksi fyysisen suuren massa on additiivinen fysikaalinen suure.
• Ei-additiivinen fyysinen määrä- fysikaalinen suure, jolle summaaminen, kertominen numeerisella kertoimella tai jakaminen toisillaan ei merkitse fyysinen merkitys. Esimerkiksi fysikaalisen suuren lämpötila on ei-additiivinen fysikaalinen suure.

Laajat ja intensiiviset fyysiset suuret

Fysikaalista määrää kutsutaan

• laaja, jos sen arvon suuruus on tämän fyysisen suuren arvojen summa järjestelmän muodostaville osajärjestelmille (esimerkiksi tilavuus, paino);
• intensiivinen, jos sen arvon suuruus ei riipu järjestelmän koosta (esimerkiksi lämpötila, paine).

Jotkut fysikaaliset suureet, kuten liikemäärä, pinta-ala, voima, pituus, aika, eivät ole laajoja eivätkä intensiivisiä.

Johdetut suureet muodostetaan joistakin laajoista määristä:

• erityisiä määrä on määrä jaettuna massalla (esimerkiksi ominaistilavuus);
• molaarinen määrä on määrä jaettuna aineen määrällä (esimerkiksi moolitilavuus).

Skalaari-, vektori-, tensorisuureet

Yleisimmässä tapauksessa voimme sanoa, että fyysistä määrää voidaan esittää tietyn asteen (valenssin) tensorilla.

Fysikaalisten suureiden yksikköjärjestelmä

Fysikaalisten suureiden yksikköjärjestelmä on joukko fysikaalisten suureiden mittayksiköitä, joissa on tietty määrä ns. perusmittayksiköitä ja loput mittayksiköt voidaan ilmaista näiden perusyksiköiden kautta. Esimerkkejä fyysisten yksiköiden järjestelmistä ovat kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI, GHS).

Fysikaalisten suureiden symbolit

Kirjallisuus

• RMG 29-99 Metrologia. Perustermit ja määritelmät.
• Burdun G.D., Bazakutsa V.A. Fysikaalisten määrien yksiköt. - Kharkov: Vishcha-koulu, .

Fyysinen koko on aineellisen esineen, prosessin, fyysisen ilmiön fyysinen ominaisuus, joka luonnehditaan kvantitatiivisesti.

Fyysisen määrän arvo ilmaistaan ​​yhdellä tai useammalla tätä fyysistä suuruutta kuvaavalla numerolla, joka ilmaisee mittayksikön.

Fyysisen suuren koko ovat fyysisen suuren arvossa esiintyvien lukujen arvoja.

Fysikaalisten suureiden mittayksiköt.

Fysikaalisen suuren mittayksikkö on kiinteän koon arvo, joka on määritetty numeerinen arvo, yhtä suuri kuin yksi. Sitä käytetään sen kanssa homogeenisten fysikaalisten määrien kvantitatiiviseen ilmaisemiseen. Fysikaalisten määrien yksikköjärjestelmä on joukko perus- ja johdettuja yksiköitä, jotka perustuvat tiettyyn suuruusjärjestelmään.

Vain harvat ovat yleistyneet yksikköjärjestelmät. Useimmissa tapauksissa monet maat käyttävät metrijärjestelmää.

Perusyksiköt.

Mittaa fyysinen määrä - tarkoittaa sen vertaamista toiseen samanlaiseen yksikkönä otettuun fyysiseen suureen.

Esineen pituutta verrataan pituusyksikköön, kappaleen massaa painoyksikköön jne. Mutta jos yksi tutkija mittaa pituuden sylinä ja toinen jalkoina, heidän on vaikea verrata kahta arvoa. Siksi kaikki fyysiset suureet kaikkialla maailmassa mitataan yleensä samoissa yksiköissä. Vuonna 1963 otettiin käyttöön kansainvälinen yksikköjärjestelmä SI (System international - SI).

Yksikköjärjestelmän jokaiselle fyysiselle suurelle on oltava vastaava mittayksikkö. Vakio yksiköitä on sen fyysinen toteutus.

Pituusstandardi on mittari- platinan ja iridiumin seoksesta valmistetussa erikoismuotoillulle sauvalle kohdistetun kahden iskun välinen etäisyys.

Vakio aika toimii minkä tahansa säännöllisesti toistuvan prosessin kestona, jolle valitaan Maan liike Auringon ympäri: Maa tekee yhden kierroksen vuodessa. Mutta ajan yksikköä ei oteta vuodeksi, vaan Anna minulle hetki.

Yksikölle nopeus Otetaan sellaisen tasaisen suoraviivaisen liikkeen nopeus, jolla keho liikkuu 1 m 1 sekunnissa.

Erillistä mittayksikköä käytetään pinta-alalle, tilavuudelle, pituudelle jne. Jokainen yksikkö määräytyy valittaessa tiettyä standardia. Mutta yksikköjärjestelmä on paljon kätevämpi, jos vain muutama yksikkö valitaan pääyksiköiksi ja loput määritetään pääyksiköiden kautta. Esimerkiksi jos pituusyksikkö on metri, niin pinta-alan yksikkö olisi neliömetri, tilavuus - kuutiometri, nopeus - metri sekunnissa jne.

Perusyksiköt fyysisiä määriä Kansainvälinen järjestelmä Yksiköt (SI) ovat: metri (m), kilogramma (kg), sekunti (s), ampeeri (A), kelvin (K), kandela (cd) ja mooli (mol).

On myös johdettuja SI-yksiköitä, joilla on omat nimensä:

JAmitat. Tarkan, objektiivisen ja helposti toistettavan kuvauksen saamiseksi fysikaalisesta suuresta käytetään mittauksia. Ilman mittauksia fyysistä määrää ei voida luonnehtia kvantitatiivisesti. Määritelmät, kuten "matala" tai "korkea" paine, "matala" tai "korkea" lämpötila, kuvastavat vain subjektiivisia mielipiteitä eivätkä sisällä vertailuja viitearvoihin. Kun mitataan fyysistä määrää, sille annetaan tietty numeerinen arvo.

Mittaukset suoritetaan käyttämällä mittauslaitteet. Siellä on melko suuri määrä mittauslaitteet ja -laitteet, yksinkertaisista monimutkaisimpiin. Esimerkiksi pituus mitataan viivaimella tai mittanauhalla, lämpötila lämpömittarilla, leveys jarrusatulalla.

Mittauslaitteet luokitellaan: tiedon esitystavan mukaan (näyttö tai tallennus), mittausmenetelmän (suora toiminta ja vertailu), lukemien esitystavan mukaan (analoginen ja digitaalinen) jne.

Seuraavat parametrit ovat tyypillisiä mittauslaitteille:

Mittausalue- mitatun suuren arvoalue, jolle laite on suunniteltu sen normaalin toiminnan aikana (tietyllä mittaustarkkuudella).

Herkkyysraja- mitatun arvon vähimmäisarvo (kynnysarvo), jonka laite erottaa.

Herkkyys- yhdistää mitatun parametrin arvon ja vastaavan muutoksen instrumentin lukemissa.

Tarkkuus- laitteen kyky ilmaista mitatun indikaattorin todellinen arvo.

Vakaus- laitteen kyky ylläpitää tietty mittaustarkkuus tietyn ajan kalibroinnin jälkeen.

Fyysinen määrä- tämä on ominaisuus, joka on kvalitatiivisesti yhteinen monille objekteille (järjestelmille, niiden tiloille ja niissä esiintyville prosesseille), mutta jokaiselle esineelle kvantitatiivisesti yksilöllinen.

Yksilöllisyys kvantitatiivisesti tulee ymmärtää siinä mielessä, että ominaisuus voi olla yhdelle esineelle tietyn määrän kertoja suurempi tai pienempi kuin toiselle.

Pääsääntöisesti termiä "määrä" käytetään suhteessa ominaisuuksiin tai niiden ominaisuuksiin, jotka voidaan kvantifioida eli mitata. On ominaisuuksia ja ominaisuuksia, joita emme ole vielä oppineet arvioimaan kvantitatiivisesti, mutta pyrimme löytämään tavan kvantifioida ne, esimerkiksi haju, maku jne. Ennen kuin opimme mittaamaan niitä, meidän pitäisi kutsua niitä ei määriksi, vaan ominaisuuksia.

Standardissa on vain termi "fyysinen määrä", ja sana "määrä" annetaan päätermin lyhytmuotona, jota saa käyttää tapauksissa, joissa erilaisten tulkintojen mahdollisuus on poissuljettu. Toisin sanoen fyysistä määrää voidaan kutsua lyhyesti suureksi, jos on selvää, että puhumme fysikaalisesta suuresta ilman adjektiivia. Tämän kirjan loppuosassa lyhyt muoto Termiä "määrä" käytetään vain esitetyssä merkityksessä.

Metrologiassa sanalle "määrä" annetaan terminologinen merkitys asettamalla rajoitus adjektiivin "fyysinen" muodossa. Sanaa "määrä" käytetään usein ilmaisemaan tietyn fyysisen suuren kokoa. He sanovat: paineen määrä, nopeuden määrä, jännitteen määrä. Tämä on väärin, koska paine, nopeus, jännitys näiden sanojen oikealla ymmärtämisellä ovat määriä, ja suuren suuruudesta on mahdotonta puhua. Yllä mainituissa tapauksissa sanan "suuruus" käyttö on tarpeetonta. Todellakin, miksi puhua suuresta tai pienestä paineen "suuruudesta", kun voidaan sanoa: suuri tai pieni paine jne.

Fyysinen määrä näyttää objektien ominaisuudet, jotka voidaan ilmaista kvantitatiivisesti hyväksytyissä yksiköissä. Jokainen mittaus toteuttaa fysikaalisten suureiden homogeenisten ominaisuuksien vertailun "enemmän tai vähemmän" perusteella. Vertailun tuloksena kullekin mitatun suuren koolle annetaan positiivinen reaaliluku:

x = q[x], (1.1)

missä q - määrän tai vertailun tuloksen numeerinen arvo; [X] - suuruusyksikkö.

Fyysisen määrän yksikkö- fysikaalinen suure, jolle määritelmän mukaan annetaan arvo yhtä suuri kuin yksi. Voidaan myös sanoa, että fysikaalisen suuren yksikkö on sen arvo, joka otetaan perustaksi verrattaessa samanlaisia ​​fyysisiä suureita siihen kvantifioitaessa.

Yhtälö (1.1) on perusmittausyhtälö. q:n numeerinen arvo löytyy seuraavasti

siksi se riippuu käytetystä mittayksiköstä.

1. Fysikaalisten suureiden yksikköjärjestelmät

Mittauksia tehtäessä mitattua määrää verrataan toiseen homogeeniseen suureen, joka otetaan yksikkönä. Yksikköjärjestelmän rakentamiseksi valitaan mielivaltaisesti useita fyysisiä suureita. Niitä kutsutaan perusasetuksiksi. Perussuureiden kautta määritettyjä määriä kutsutaan johdannaisiksi. Perus- ja johdettujen suureiden joukkoa kutsutaan fyysisten suureiden järjestelmäksi.

SISÄÄN yleisnäkymä johdannaisen määrän välinen suhde Z ja tärkeimmät voidaan esittää seuraavalla yhtälöllä:

Z = L  M  T  minä    J  ,

Missä L, M, T,minä, ,J- perussuureet , , , , ,  - mittaindikaattorit. Tätä kaavaa kutsutaan mittakaavaksi. Suureen järjestelmä voi koostua sekä dimensiaalisista että dimensiottomista suureista. Dimensiosuure on suure, jonka dimensiossa vähintään yksi perussuureista on nostettu potenssiin, joka ei ole yhtä suuri kuin nolla. Dimensioton suure on suure, jonka dimensio sisältää perussuureet nollan verran. Dimensioton suure yhdessä suuressa voi olla dimensiosuure toisessa järjestelmässä. Fysikaalisten suureiden järjestelmää käytetään fysikaalisten suureiden yksiköiden järjestelmän rakentamiseen.

Fysikaalisen suuren yksikkö on tämän suuren arvo, joka on otettu perustaksi verrattaessa siihen samantyyppisten suureiden arvoja niitä määritettäessä. Määritelmän mukaan sille on annettu numeerinen arvo, joka on yhtä suuri kuin 1.

Perussuureiden yksiköitä kutsutaan perus- ja johdetuiksi yksiköiksi, ja niiden yhdistelmää kutsutaan yksikköjärjestelmäksi. Yksiköiden valinta järjestelmän sisällä on jossain määrin mielivaltaista. Perusyksiköt ovat kuitenkin sellaisia, jotka voidaan toistaa korkeimmalla tarkkuudella ja toisaalta ovat käteviä mittauskäytännössä tai niiden toistossa. Järjestelmään sisältyviä suureiden yksiköitä kutsutaan järjestelmäyksiköiksi. Järjestelmäyksiköiden lisäksi käytetään myös ei-järjestelmäyksiköitä. Ei-järjestelmäyksiköt ovat yksiköitä, jotka eivät ole osa järjestelmää. Ne sopivat tietyille tieteen ja teknologian aloille tai alueille ja ovat siksi yleistyneet. Ei-järjestelmäyksiköitä ovat: tehoyksikkö - Hevosvoimat, energiayksikkö - kilowattitunti, aikayksiköt - tunti, päivä, lämpötilayksikkö - Celsius-aste ja monet muut. Ne syntyivät mittaustekniikan kehittämisprosessissa käytännön tarpeiden tyydyttämiseksi tai otettiin käyttöön helppokäyttöisyyden vuoksi mittausten aikana. Samoihin tarkoituksiin käytetään useita ja osa-useita määrien yksiköitä.

Moniyksikkö on sellainen, joka on kokonaisluku kertaa suurempi kuin järjestelmä tai järjestelmän ulkopuolinen yksikkö: kilohertsi, megawatti. Osamoniyksikkö on sellainen, joka on kokonaisluku kertaa pienempi kuin järjestelmä tai järjestelmän ulkopuolinen yksikkö: milliampeeri, mikrovoltti. Tarkkaan ottaen monia ei-järjestelmäyksiköitä voidaan pitää kerrannaisina tai osakerroina.

Tieteessä ja tekniikassa käytetään laajalti myös suhteellisia ja logaritmisia suureita ja niiden yksiköitä, jotka kuvaavat sähköisten signaalien vahvistusta ja vaimentumista, modulaatiokertoimia, harmonisia jne. Suhteelliset arvot voidaan ilmaista dimensiottomina suhteellisina yksiköinä, prosentteina tai ppm:nä. Logaritminen suure on logaritmi (radioelektroniikassa yleensä desimaaliluku) kahden samannimisen suuren dimensioton suhteen. Logaritmisen arvon yksikkö on bel (B), joka määräytyy suhteella:

N = lg P 1/ / P 2 = 2 lg F 1 / F 2 , (1.2)

Missä P 1 ,P 2 - samannimiset energiamäärät (tehon, energian, tehotiheysvirtauksen arvot jne.); F 1 , F 2 - samannimiset tehomäärät (jännite, virta, jännitys elektromagneettinen kenttä ja niin edelleen.).

Pääsääntöisesti käytetään valkoisen osamoniyksikköä, jota kutsutaan desibeliksi ja joka on yhtä suuri kuin 0,1 B. Tässä tapauksessa kaavassa (1.2) lisätään yhtäläisyysmerkkien jälkeen lisäkerroin 10. Esimerkiksi jännitesuhde U 1 /U 2 = 10 vastaa 20 dB:n logaritmista yksikköä.

On taipumus käyttää luonnollisia yksikköjärjestelmiä, jotka perustuvat universaaleihin fysikaalisiin vakioihin, joita voitaisiin pitää perusyksiköinä: valonnopeus, Boltzmannin vakio, Planckin vakio, elektronivaraus jne. . Tällaisen järjestelmän etuna on järjestelmäkannan pysyvyys ja vakioiden korkea stabiilisuus. Joissakin standardeissa tällaisia ​​vakioita käytetään jo: taajuuden ja pituuden yksikön standardi, vakiojännitteen yksikön standardi. Mutta vakioihin perustuvat suureiden yksiköiden koot nykyisellä tekniikan kehitystasolla ovat hankalia käytännön mittauksille eivätkä anna tarvittavaa tarkkuutta kaikkien johdettujen yksiköiden saamiseksi. Sellaiset luonnollisen yksikköjärjestelmän edut kuten tuhoutumattomuus, muuttumattomuus ajan myötä ja riippumattomuus sijainnista kannustavat kuitenkin työskentelemään niiden käytännön soveltamismahdollisuuksien tutkimiseksi.

Vuonna 1832 K. F. Gauss ehdotti ensimmäistä kertaa sarjaa perus- ja johdannaisyksiköitä, jotka muodostavat järjestelmän. Tämän järjestelmän perusyksiköt ovat kolme mielivaltaista yksikköä - pituus, massa ja aika, vastaavasti millimetri, milligramma ja sekunti. Myöhemmin ehdotettiin muita fysikaalisten suureiden yksikköjärjestelmiä, jotka perustuvat metriseen mittajärjestelmään ja jotka eroavat perusyksiköiltä. Mutta kaikki ne, vaikka tyydyttivät joitain asiantuntijoita, herättivät toisten vastalauseita. Tämä edellytti uuden yksikköjärjestelmän luomista. Jossain määrin olemassa olevat ristiriidat oli mahdollista ratkaista sen jälkeen, kun XI painoja ja mittoja käsittelevä yleiskonferenssi hyväksyi vuonna 1960 kansainvälisen yksikköjärjestelmän, lyhenteenä SI (SI). Venäjällä se otettiin ensin käyttöön parempana (1961) ja sitten GOST 8.417-81 "GSI" käyttöönoton jälkeen. Fyysisten määrien yksiköt" - ja pakollisena kaikilla tieteen, tekniikan, kansantalouden aloilla sekä kaikissa oppilaitoksissa.

Seitsemän on valittu kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) tärkeimmiksi. seuraavat yksiköt: metri, kilogramma, sekunti, ampeeri, kelvin, kandela, mooli.

Kansainvälinen yksikköjärjestelmä sisältää kaksi lisäyksikköä - taso- ja avaruuskulmien mittaamiseen. Näitä yksiköitä ei voida sisällyttää perusyksikköjen luokkaan, koska ne määräytyvät kahden suuren suhteen. Samalla ne eivät ole johdettuja yksiköitä, koska ne eivät riipu perusyksiköiden valinnasta.

Radiaani (rad) - ympyrän kahden säteen välinen kulma, joiden välinen kaari on yhtä pitkä kuin säde.

Steradiaani (sr) on avaruuskulma, jonka kärki sijaitsee pallon keskellä ja joka leikkaa pintaan. pallon pinta-ala on yhtä suuri kuin neliön pinta-ala, jonka sivu on yhtä pitkä kuin pallon säde.

Venäjän federaation mittausten yhtenäisyyden varmistamisesta annetun lain mukaisesti Kansainvälisen laillisen metrologian järjestön suosittelemia painoja ja mittoja käsittelevän yleiskonferenssin hyväksymiä kansainvälisen yksikköjärjestelmän määräyksiköitä saa käyttää määrätyissä määräyksissä. tavalla.

Venäjän federaation hallitus vahvistaa nimet, nimitykset ja määräyksiköiden kirjoittamista koskevat säännöt sekä säännöt niiden käytöstä Venäjän federaation alueella, lukuun ottamatta tapauksia, joista määrätään Venäjän lainsäädännössä. Venäjän federaatio.

Venäjän federaation hallitus voi sallia muiden kuin systeemisten määräyksiköiden käytön kansainvälisen yksikköjärjestelmän määräyksiköiden kanssa.

Fysikaalisten ilmiöiden ja niiden mallien tutkiminen sekä näiden kuvioiden käyttö käytännön toimintaa ihminen liittyy fyysisten suureiden mittaamiseen.

Fysikaalinen suure on ominaisuus, joka on kvalitatiivisesti yhteinen monille fysikaalisille objekteille (fysikaalisille järjestelmille, niiden tiloille ja niissä tapahtuville prosesseille), mutta jokaiselle esineelle kvantitatiivisesti yksilöllinen.

Fysikaalinen suure on esimerkiksi massa. Eri fyysisillä esineillä on massa: kaikilla kappaleilla, kaikilla aineen hiukkasilla, sähkömagneettisen kentän hiukkasilla jne. Laadullisesti kaikki massan erityiset realisaatiot, eli kaikkien fyysisten esineiden massat, ovat samoja. Mutta yhden esineen massa voi olla tietyn määrän kertoja suurempi tai pienempi kuin toisen massa. Ja tässä kvantitatiivisessa mielessä massa on ominaisuus, joka on yksilöllinen jokaiselle esineelle. Fysikaalisia suureita ovat myös pituus, lämpötila, jännitys sähkökenttä, värähtelyjakso jne.

Saman fyysisen suuren tiettyjä toteutuksia kutsutaan homogeenisiksi suureiksi. Esimerkiksi silmäsi pupillien välinen etäisyys ja korkeus Eiffel torni on olemassa tiettyjä saman fysikaalisen suuren - pituuden - realisaatioita ja siksi ne ovat homogeenisia suureita. Tämän kirjan massa ja maasatelliitin "Cosmos-897" massa ovat myös homogeenisia fyysisiä suureita.

Homogeeniset fysikaaliset suureet eroavat toisistaan ​​kooltaan. Fyysisen suuren koko on

"fyysisen määrän" käsitettä vastaavan ominaisuuden määrällinen sisältö tietyssä objektissa.

Eri esineiden homogeenisten fyysisten suureiden kokoja voidaan verrata keskenään, jos näiden suureiden arvot määritetään.

Fyysisen suuren arvo on fysikaalisen suuren arvio sille hyväksyttyjen yksiköiden määränä (ks. s. 14). Esimerkiksi tietyn kappaleen pituuden arvo, 5 kg on tietyn kappaleen massan arvo jne. Fysikaalisen suuren arvoon sisältyvää abstraktia lukua (esimerkeissämme 10 ja 5) kutsutaan numeerinen arvo. Yleensä tietyn suuren arvo X voidaan ilmaista kaavana

missä on määrän numeerinen arvo, sen yksikkö.

On tarpeen tehdä ero fyysisen suuren todellisten ja todellisten arvojen välillä.

Fyysisen suuren todellinen arvo on suuren arvo, joka ihannetapauksessa kuvastaisi kohteen vastaavaa ominaisuutta laadullisesti ja määrällisesti.

Fyysisen suuren todellinen arvo on kokeellisesti löydetyn suuren arvo, joka on niin lähellä todellista arvoa, että sitä voidaan käyttää sen sijaan tiettyyn tarkoitukseen.

Fysikaalisen suuren arvon löytäminen kokeellisesti käyttämällä erikoista teknisiä keinoja kutsutaan mittaukseksi.

Fysikaalisten suureiden todellisia arvoja ei yleensä tunneta. Esimerkiksi kukaan ei tiedä valonnopeuden, etäisyyden Maasta Kuuhun, elektronin, protonin ja muiden todellisia arvoja. alkuainehiukkasia. Emme tiedä pituutemme ja painomme todellista arvoa, emme tiedä emmekä voi saada selville huoneemme ilman lämpötilan todellista arvoa, työpöydän pituutta jne.

Erityisten teknisten keinojen avulla on kuitenkin mahdollista määrittää todellinen

kaikkien näiden ja monien muiden määrien arvot. Lisäksi näiden todellisten arvojen lähentymisaste fyysisten suureiden todellisiin arvoihin riippuu käytettyjen teknisten mittauslaitteiden täydellisyydestä.

Mittausvälineisiin kuuluvat mittalaitteet, mittauslaitteet jne. Mitalla tarkoitetaan mittauslaitetta, joka on suunniteltu toistamaan tietyn kokoinen fyysinen suure. Esimerkiksi paino on massan mitta, millimetrijakoinen viivain on pituuden mitta, mittapullo on tilavuuden (kapasiteetin) mitta, normaali elementti on mitta sähkömotorinen voima, kvartsioskillaattori - sähköisten värähtelyjen taajuuden mitta jne.

Mittauslaite on mittauslaite, joka on suunniteltu tuottamaan signaali mittaustiedosta sellaisessa muodossa, joka on havainnolla suoraan havaittavissa. Mittauslaitteita ovat dynamometri, ampeerimittari, painemittari jne.

On suoria ja epäsuoria mittauksia.

Suora mittaus on mittaus, jossa haluttu suuren arvo saadaan suoraan kokeellisista tiedoista. Suorat mittaukset sisältävät esimerkiksi massan mittaamisen tasavartisella asteikolla, lämpötilan - lämpömittarilla, pituuden - mittausasteikkoviivaimella.

Epäsuora mittaus on mittaus, jossa suuren haluttu arvo löydetään sen ja suorien mittausten kohteena olevien suureiden välisen tunnetun suhteen perusteella. Epäsuorat mittaukset ovat esimerkiksi kappaleen tiheyden löytämistä sen massan ja geometristen mittojen perusteella, spesifisen sähköinen vastus johdin resistanssin, pituuden ja poikkipinta-alan perusteella.

Fysikaalisten suureiden mittaukset perustuvat erilaisiin fysikaalisiin ilmiöihin. Sitä käytetään esimerkiksi lämpötilan mittaamiseen lämpölaajeneminen kappaleet tai lämpösähköinen vaikutus, kappaleiden massan mittaamiseen punnitsemalla - painovoimailmiö jne. Fysikaalisten ilmiöiden joukkoa, johon mittaukset perustuvat, kutsutaan mittausperiaatteeksi. Tässä käsikirjassa ei käsitellä mittausperiaatteita. Metrologia käsittelee mittausperiaatteiden ja -menetelmien, mittauslaitetyyppien, mittausvirheiden ja muiden mittauksiin liittyvien asioiden tutkimista.