Основні поняття метрології фізичні величини, одиниця фізичної величини, система одиниць
Фізичні величини, одиниця фізичної величини, система одиниць фізичних величин
Всі об'єкти навколишнього світу характеризуються своїми властивостями.
Величини можна розділити на два види: реальні та ідеальні.
Ідеальні величини в основному відносяться до математики і є узагальненням (моделлю) конкретних реальних понять.
Реальні величини діляться, в свою чергу, на фізичні і нефізичні.
До нефізичні відносяться величини, властиві громадським (нефізичних) наук - філософії, соціології, економіки та т.д. Нефізичні величини, для яких одиниця виміру в принципі не може бути введена, можуть бути тільки оцінені. Але оцінювання нефізичних величин не входить в завдання теоретичної метрології.
Фізична величина - одна з властивостей фізичного об'єкта (фізичної системи, явища або процесу), загальна в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів, але в кількісному відношенні індивідуальне для кожного з них.
Наприклад, властивість "міцність" в якісному відношенні характеризує такі матеріали, як метал, дерево, скло і т.д .; в той час як ступінь (кількісне значення) міцності - величина для кожного з них різна.
Одиниця фізичної величини - фізична величина фіксованого розміру, якої умовно присвоєно числове значення, рівне 1, і застосовується для кількісного вираження однорідних з нею фізичних величин.
Фізичні величини прийнято ділити на основні і похідні.
Основні фізичні величини незалежні один від одного, але вони можуть служити основою для встановлення зв'язків з іншими фізичними величинами, які називають похідними від них. Наприклад, у формулі Ейнштейна E = mc 2 (m - маса, з - швидкість світла) маса - основна одиниця, яка може бути виміряна зважуванням; енергія (Е) - похідна одиниця. Основним величинам відповідають основні одиниці вимірювань, а похідним - похідні одиниці вимірювань.
Таким чином, система одиниць фізичних величин (система одиниць) - сукупність основних і похідних одиниць фізичних величин, утворена відповідно до принципів, покладених в основу даної системи фізичних величин.
Першою системою одиниць вважається метрична система.
Основні і додаткові одиниці СІ
Метр - довжина шляху, яку проходить світло у вакуумі за 1/299 792 458 частку секунди. Кілограм - маса, рівна масі міжнародного прототипу кілограма (платинова циліндрична гиря, висота і діаметр якого дорівнюють по 39 мм).
Секунда - тривалість 9 192 631 770 періодів випромінювання, відповідного переходу між двома рівнями надтонкої структури основного стану атома цезію-133 при відсутності обурення з боку зовнішніх полів.
Ампер - сила не змінюється струму, який при проходженні по двох паралельних провідниках нескінченної довжини і мізерно малого кругового перетину, розташованим на відстані 1 м один від іншого в вакуумі, створив би між цими провідниками силу, рівну 2 × 10-7 Н на кожен метр довжини. Кельвін - 1 / 273,16 частина термодинамічної температури потрійної точки води.
Моль - кількість речовини системи, що містить стільки ж структурних елементів, скільки атомів міститься в нуклідів вуглецю-12 масою 0,012 кг.
Кандела - сила світла в заданому напрямку джерела, що випускає монохроматичне випромінювання частотою 540 × 1012 Гц.
Похідні одиниці Міжнародної системи одиниць утворюються за допомогою найпростіших рівнянь між величинами, в яких числові коефіцієнти дорівнюють одиниці.
Наприклад, для лінійної швидкості як визначального рівняння можна скористатися виразом для швидкості рівномірного прямолінійного руху v = l / t. Тоді при довжині пройденого шляху l (в метрах) і часу t (в секундах) швидкість виражається в метрах в секунду (м / с). Тому одиниця швидкості СІ - метр в секунду - це швидкість прямолінійно і рівномірно рухається точки, при якій вона за час 1 с переміщується на відстань 1 м.
Кратні і частинні одиниці СІ
Розрізняють кратні і частинні одиниці фізичної величини.
Кратна одиниця - одиниця фізичної величини, в ціле число разів більша системної або позасистемної одиниці.
Дольная одиниця - одиниця фізичної величини, в ціле число раз менша системної або позасистемної одиниці.
Найбільш прогресивним способом утворення кратних і часткових одиниць є прийнята в метричній системі мір десяткова кратність між великими і меншими одиницями. Відповідно до резолюції XI Генеральної конференції з мір та ваг десяткові кратні і частинні одиниці від одиниць СІ утворюються шляхом приєднання приставок.
lt; divgt; lt; img src = "http://mc.yandex.ru/watch/290002" mce_src = "http://mc.yandex.ru/watch/290002" style = "position: absolute; left: -9999px; " alt = "" / gt; lt; / divgt;