Ono što se zove vrijednost fizičke veličine. Osnovne fizikalne veličine u mehanici, njihovo mjerenje i jedinice

Fizička količina

Fizička količina - fizičko vlasništvo materijalni predmet, fizička pojava, proces koji se može kvantitativno okarakterizirati.

Značenje fizička veličina - jedan ili više (u slučaju tenzorske fizičke veličine) brojeva koji karakteriziraju tu fizikalnu veličinu, koji označavaju mjernu jedinicu na temelju koje su dobiveni.

Veličina fizičke veličine- vrijednosti brojeva koji se pojavljuju u vrijednost fizičke veličine.

Na primjer, automobil se može okarakterizirati kao fizička veličina poput mase. pri čemu, značenje ova fizička veličina će biti npr. 1 tona, i veličina- broj 1, ili značenje bit će 1000 kilograma, i veličina- broj 1000. Isti automobil može se okarakterizirati različitim fizička veličina- brzina. pri čemu, značenje ova fizička veličina će biti, na primjer, vektor određenog smjera 100 km/h, a veličina- broj 100.

Dimenzija fizičke veličine- mjerna jedinica koja se pojavljuje u vrijednost fizičke veličine. U pravilu, fizička veličina ima mnogo različitih dimenzija: na primjer, duljina ima nanometar, milimetar, centimetar, metar, kilometar, milju, inč, parsek, svjetlosnu godinu, itd. Neke od ovih mjernih jedinica (bez uzimanja u obzir njihovi decimalni faktori) mogu ući razni sustavi fizičke jedinice - SI, CGS, itd.

Često se fizička veličina može izraziti u terminima drugih, temeljnijih fizikalnih veličina. (Na primjer, sila se može izraziti kroz masu tijela i njegovo ubrzanje). Što znači odnosno dimenzija takva se fizička veličina može izraziti u smislu dimenzija ovih općenitijih veličina. (Dimenzija sile može se izraziti kroz dimenzije mase i akceleracije). (Često je takav prikaz dimenzije određene fizikalne veličine u smislu dimenzija drugih fizikalnih veličina samostalan zadatak, koji u nekim slučajevima ima svoje značenje i svrhu.) Dimenzije takvih općenitijih veličina često su već osnovne jedinice jedan ili drugi sustav fizičkih jedinica, odnosno onih koje se same više ne izražavaju kroz druge, još općenitije količine.

Primjer.
Ako je fizikalna veličina snaga zapisana kao

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R je općeprihvaćena slovna oznaka ove fizičke veličine, 42,3×10³W- vrijednost ove fizičke veličine, 42,3×10³ je veličina ove fizičke veličine.

uto je skraćenica jedan od mjerne jedinice ove fizičke veličine (vati). Litera do je simbol za decimalni faktor "kilo" Međunarodnog sustava jedinica (SI).

Dimenzionalne i bezdimenzionalne fizičke veličine

Dimenzionalna fizička veličina- fizikalna veličina, za određivanje vrijednosti koje je potrebno primijeniti neku mjernu jedinicu te fizikalne veličine. Velika većina fizičkih veličina je dimenzionalna.
Bezdimenzionalna fizička veličina- fizička veličina, za određivanje vrijednosti koje je dovoljno samo naznačiti njezinu veličinu. Na primjer, relativna permitivnost je bezdimenzionalna fizička veličina.

Aditivne i neaditivne fizičke veličine

Dodatna fizička veličina- fizička količina, različita značenja koji se mogu zbrojiti, pomnožiti s brojčanim koeficijentom, međusobno podijeliti. Na primjer, fizikalna veličina masa je aditivna fizička veličina.
Neaditivna fizička veličina- fizička veličina za koju međusobno zbrajanje, množenje s brojčanim koeficijentom ili dijeljenje nemaju svoje vrijednosti fizički osjećaj. Na primjer, fizička veličina temperatura je neaditivna fizička veličina.

Ekstenzivne i intenzivne fizičke veličine

Fizička veličina se zove

opsežan, ako je veličina njegove vrijednosti zbroj veličina vrijednosti ove fizičke veličine za podsustave koji čine sustav (na primjer, volumen, težina);
intenzivan ako vrijednost njegove vrijednosti ne ovisi o veličini sustava (na primjer, temperatura, tlak).

Neke fizičke veličine, kao što su kutni moment, površina, sila, duljina, vrijeme, nisu ni ekstenzivne ni intenzivne.

Izvedene količine se formiraju od nekih ekstenzivnih veličina:

specifično količina je količina podijeljena s masom (na primjer, specifični volumen);
kutnjak količina je količina podijeljena s količinom tvari (na primjer molarni volumen).

Skalarne, vektorske, tenzorske veličine

U najopćenitijem slučaju možemo reći da se fizikalna veličina može predstaviti tenzorom određenog ranga (valentnosti).

Sustav jedinica fizikalnih veličina

Sustav jedinica fizikalnih veličina je skup mjernih jedinica fizikalnih veličina, u kojem postoji određeni broj tzv. osnovnih mjernih jedinica, a preostale mjerne jedinice mogu se izraziti kroz te osnovne jedinice. Primjeri sustava fizičkih jedinica - Međunarodni sustav jedinica (SI), CGS.

Simboli za fizičke veličine

Književnost

RMG 29-99 mjeriteljstvo. Osnovni pojmovi i definicije.
Burdun G. D., Bazakutsa V. A. Jedinice fizikalnih veličina. - Kharkiv: Vishcha škola,.

U znanosti i tehnologiji koriste se mjerne jedinice fizikalnih veličina koje tvore određene sustave. Skup jedinica utvrđenih standardom za obveznu uporabu temelji se na jedinicama Međunarodnog sustava (SI). U teorijskim granama fizike široko se koriste jedinice CGS sustava: CGSE, CGSM i simetrični Gaussov CGS sustav. Jedinice također nalaze neku primjenu tehnički sustav MKGSS i neke nesustavne jedinice.

Međunarodni sustav (SI) izgrađen je na 6 osnovnih jedinica (metar, kilogram, sekunda, kelvin, amper, kandela) i 2 dodatne (radijan, steradijan). U konačnoj verziji nacrta standarda "Jedinice fizikalnih veličina" daju se: jedinice SI sustava; jedinice dopuštene za korištenje u usporedbi sa SI jedinicama, na primjer: tona, minuta, sat, stupanj Celzija, stupanj, minuta, sekunda, litra, kilovat-sat, okretaj u sekundi, okret u minuti; jedinice CGS sustava i druge jedinice koje se koriste u teorijskim dijelovima fizike i astronomije: svjetlosna godina, parsek, barn, elektronvolt; privremeno dopuštene jedinice kao što su: angstrom, kilogram-sila, kilogram-sila-metar, kilogram-sila po kvadratnom centimetru, milimetar žive, konjske snage, kalorija, kilokalorija, rentgen, curie. Najvažnije od ovih jedinica i omjeri među njima dati su u tablici P1.

Skraćenice jedinica navedene u tablicama koriste se samo nakon brojčane vrijednosti količine ili u naslovima stupaca tablica. Ne možete koristiti kratice umjesto punih naziva jedinica u tekstu bez brojčane vrijednosti količina. Kada se koriste i ruske i međunarodne oznake jedinica, koristi se rimski font; oznake (skraćeno) jedinica čiji su nazivi dani imenima znanstvenika (njutn, pascal, vat itd.) pisati velikim slovom (N, Pa, W); u zapisu jedinica ne koristi se točka kao znak redukcije. Oznake jedinica uključenih u proizvod odvojene su točkama kao znakovima množenja; kosa crta se obično koristi kao znak podjele; ako nazivnik uključuje umnožak jedinica, onda se stavlja u zagrade.

Za tvorbu višekratnika i podmnožnika koriste se decimalni prefiksi (vidi tablicu P2). Posebno se preporuča korištenje prefiksa koji su stepen 10 s pokazateljem koji je višekratnik tri. Preporučljivo je koristiti podmnoženike i višekratnike jedinica izvedenih iz SI jedinica i rezultirajući brojčanim vrijednostima između 0,1 i 1000 (na primjer: 17 000 Pa treba napisati kao 17 kPa).

Nije dopušteno dodavati dva ili više prefiksa na jednu jedinicu (na primjer: 10 -9 m treba napisati kao 1 nm). Za formiranje jedinica mase, glavnom nazivu "gram" dodaje se prefiks (na primjer: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Ako je složeni naziv izvorne jedinice proizvod ili razlomak, tada se prefiks pridružuje nazivu prve jedinice (na primjer, kN∙m). U potrebnim slučajevima, dopušteno je koristiti višestruke jedinice duljine, površine i volumena (na primjer, V / cm) u nazivniku.

Tablica P3 prikazuje glavne fizičke i astronomske konstante.

Tablica P1

JEDINICE FIZIKALNIH MJERENJA U SUSTAVU SI

I NJIHOV ODNOS S DRUGIM JEDINICAMA

Naziv količina	Jedinice	Skraćenica	Veličina	Koeficijent za pretvorbu u SI jedinice
GHS	ICSU i nesistemske jedinice

Osnovne jedinice
Duljina	metar	m		1 cm=10 -2 m	1 Å \u003d 10 -10 m 1 svjetlosna godina \u003d 9,46 × 10 15 m
Težina	kg	kg		1g=10 -3 kg
Vrijeme	drugi	iz			1 h=3600 s 1 min=60 s
Temperatura	kelvin	DO			1 0 C=1 K
Snaga struje	amper	ALI		1 SGSE I = \u003d 1 / 3 × 10 -9 A 1 SGSM I = 10 A
Snaga svjetlosti	kandela	CD
Dodatne jedinice
ravni kut	radijan	radostan			1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² = p / 648 × 10 -3 rad
Puni kut	steradijan	oženiti se			Puni čvrsti kut=4p sr
Izvedene jedinice
Frekvencija	herc	Hz	s -1

Nastavak tablice P1


Kutna brzina	radijana u sekundi	rad/s	s -1		1 o/min=2p rad/s 1 o/min==0,105 rad/s
Volumen	metar kubni	m 3	m 3	1cm 2 = 10 -6 m 3	1 l \u003d 10 -3 m 3
Ubrzati	metara u sekundi	m/s	m×s –1	1cm/s=10 -2 m/s	1km/h=0,278m/s
Gustoća	kilograma po kubnom metru	kg/m3	kg×m -3	1g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Snaga	Newton	H	kg×m×s –2	1 dina = 10 -5 N	1 kg = 9,81N
Rad, energija, količina topline	džul	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 kal=4,19 J 1 kcal=4,19×10 3 J

Vlast	vat	W (J/s)	kg × m 2 × s -3	1erg/s=10 -7 W	1hp=735W
Pritisak	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 \u003d 760 mm Hg \u003d \u003d \u003d \u003d
Trenutak snage	njutnmetar	N∙m	kgm 2 ×s -2	1 dina cm = = 10 –7 N × m	1 kgf×m=9,81 N×m
Trenutak inercije	kilogram kvadratni metar	kg × m 2	kg × m 2	1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m 2
Dinamička viskoznost	pascal drugi	Pa×s	kg×m –1 ×s –1	1P / poise / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

Nastavak tablice P1


Kinematička viskoznost	četvorni metar na sekundu	m 2 /s	m 2 × s -1	1st / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Toplinski kapacitet sustava	džul po kelvinu	J/K	kg×m 2 x x s –2 ×K –1		1 kal / 0 C = 4,19 J / K
Određena toplina	džula po kilogramu kelvina	J/ (kg×K)	m 2 × s -2 × K -1		1 kcal / (kg × 0 C) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Električno punjenje	privjesak	Cl	A×s	1SGSE q = =1/3×10 –9 C 1SGSM q = =10 C
Potencijal, električni napon	volt	V (W/A)	kg×m 2 x x s –3 ×A –1	1SGSE u = =300 V 1SGSM u = =10 –8 V
napetost električno polje	volta po metru	V/m	kg×m x x s –3 ×A –1	1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Električni pomak (električna indukcija)	privjesak po kvadratnom metru	C/m 2	m –2 ×s×A	1SGSE D \u003d \u003d 1 / 12p x x 10 -5 C / m 2
Električni otpor	ohm	Ohm (V/A)	kg × m 2 × s -3 x x A -2	1SGSE R = 9×10 11 Ohm 1SGSM R = 10 –9 Ohm
Električni kapacitet	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

Kraj tablice P1


magnetski tok	weber	Wb (W×s)	kg × m 2 × s -2 x x A -1	1SGSM f = =1 μs (maxwell) = =10 –8 Wb
Magnetska indukcija	tesla	T (Wb / m 2)	kg×s –2 ×A –1	1SGSM B = =1 Gs (gaus) = =10 –4 T
napetost magnetsko polje	amper po metru	A/m	m –1 ×A	1SGSM H \u003d \u003d 1E (oersted) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A / m
Magnetomotorna sila	amper	ALI	ALI	1SGSM Fm
Induktivnost	Henry	Hn (Wb/A)	kg×m 2 x x s –2 ×A –2	1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Svjetlosni tok	lumen	lm	CD
Svjetlina	kandela po kvadratnom metru	cd/m2	m–2 × cd
osvjetljenje	luksuzno	u redu	m–2 × cd

Fizička količina- ovo je svojstvo koje je kvalitativno zajedničko za mnoge objekte (sustave, njihova stanja i procese koji se u njima događaju), ali kvantitativno individualno za svaki objekt.

Individualnost u kvantitativnom smislu treba shvatiti u smislu da svojstvo može biti za jedan objekt u određeni broj puta više ili manje nego za drugu.

U pravilu se izraz "kvantiteta" koristi u odnosu na svojstva ili njihove karakteristike koje se mogu kvantificirati, odnosno mjeriti. Postoje svojstva i karakteristike koje još nismo naučili kvantificirati, ali nastoje pronaći način da ih kvantificiraju, kao što su miris, okus itd. Dok ih ne naučimo mjeriti, ne bismo ih trebali nazivati količinama, već svojstvima.

Standard sadrži samo pojam "fizička količina", a riječ "kvantiteta" navedena je kao kratka forma glavnog pojma, koji je dopušteno koristiti u slučajevima koji isključuju mogućnost različitih tumačenja. Drugim riječima, fizičku veličinu možemo nakratko nazvati veličinom ako je očito bez pridjeva da pričamo o fizičkoj veličini. U sljedećem tekstu ove knjige kratki oblik izraz "količina" koristi se samo u naznačenom smislu.

U mjeriteljstvu, riječi "vrijednost" dobiva terminološko značenje nametanjem ograničenja u obliku pridjeva "fizički". Riječ "vrijednost" često se koristi za izražavanje veličine određene fizičke veličine. Kažu: vrijednost tlaka, vrijednost brzine, vrijednost napona. To je pogrešno, budući da su tlak, brzina, napon u ispravnom smislu ovih riječi količine, te je nemoguće govoriti o veličini veličine. U navedenim slučajevima upotreba riječi "vrijednost" je suvišna. Doista, zašto govoriti o velikoj ili maloj "vrijednosti" pritiska, kada se može reći: veliki ili mali pritisak, itd.

Fizička veličina prikazuje svojstva objekata koja se mogu kvantitativno izraziti u prihvaćenim jedinicama. Svako mjerenje provodi operaciju uspoređivanja homogenih svojstava fizikalnih veličina na temelju "veće-manje". Kao rezultat usporedbe, svakoj veličini mjerene veličine dodijeljen je pozitivan realni broj:

x = q [x] , (1.1)

gdje je q - brojčana vrijednost količine ili rezultat usporedbe; [X] - jedinica veličine.

Jedinica fizičke veličine- fizička veličina kojoj je, po definiciji, dana vrijednost, jednako jednom. Također se može reći da je jedinica fizikalne veličine njezina vrijednost, koja se uzima kao osnova za usporedbu fizičkih veličina iste vrste s njom u njihovoj kvantitativnoj ocjeni.

Jednadžba (1.1) je osnovna mjerna jednadžba. Brojčana vrijednost q nalazi se na sljedeći način

dakle ovisi o prihvaćenoj mjernoj jedinici .

Sustavi jedinica fizikalnih veličina

Prilikom provođenja bilo kakvih mjerenja, izmjerena vrijednost se uspoređuje s drugom vrijednošću koja je s njom homogena, uzeta kao jedinica. Za izgradnju sustava jedinica proizvoljno se bira nekoliko fizičkih veličina. Nazivaju se osnovnim. Vrijednosti određene kroz glavne zovu se derivati. Skup osnovnih i izvedenih veličina naziva se sustavom fizikalnih veličina.

U opći pogled odnos između izvedene količine Z i osnovni se može predstaviti sljedećom jednadžbom:

Z = L  M  T  ja    J  ,

gdje L, M, T,ja, ,J- osnovne veličine; , , , , ,  - pokazatelji dimenzija. Ova formula se zove formula dimenzija. Sustav veličina može se sastojati od dimenzionalnih i bezdimenzijskih veličina. Dimenzionalna je veličina u čijoj je dimenziji barem jedna od osnovnih veličina podignuta na stepen, a ne nula. Bezdimenzionalna veličina je veličina u čiju su dimenziju osnovne veličine uključene u stupnju jednakom nuli. Bezdimenzionalna veličina u jednom sustavu veličina može biti dimenzionalna veličina u drugom sustavu. Sustav fizičkih veličina koristi se za izgradnju sustava jedinica fizikalnih veličina.

Jedinica fizičke veličine je vrijednost te veličine, koja se uzima kao osnova za usporedbu s njom vrijednosti veličina iste vrste u njihovoj kvantitativnoj ocjeni. Po definiciji mu je dodijeljena brojčana vrijednost 1.

Jedinice osnovnih i izvedenih veličina nazivaju se osnovne i izvedene jedinice, odnosno njihova se ukupnost naziva sustavom jedinica. Izbor jedinica unutar sustava donekle je proizvoljan. Međutim, kao osnovne jedinice biraju one koje se, prvo, mogu reproducirati s najvećom točnošću, a drugo, prikladne su u praksi mjerenja ili njihove reprodukcije. Jedinice za količine koje su uključene u sustav nazivaju se jedinicama sustava. Osim sistemskih jedinica, koriste se i nesustavne jedinice. Nesustavne jedinice su jedinice koje nisu dio sustava. Prikladni su za određena područja znanosti i tehnologije ili regije i stoga su postali široko rasprostranjeni. Nesistemske jedinice uključuju: pogonsku jedinicu - konjske snage, energetsku jedinicu - kilovat-sat, vremenske jedinice - sat, dan, temperaturnu jedinicu - stupanj Celzija i mnoge druge. Nastali su tijekom razvoja mjerne tehnologije kako bi se zadovoljile praktične potrebe ili su uvedene radi praktičnosti korištenja u mjerenjima. U iste svrhe koriste se višestruke i višestruke jedinice veličina.

Višestruka jedinica je ona koja je cijeli broj puta veća od sistemske ili izvansistemske jedinice: kiloherc, megavat. Razlomka jedinica je ona koja je cijeli broj puta manji od sistemske ili izvansistemske jedinice: miliamper, mikrovolt. Strogo govoreći, mnoge izvansistemske jedinice mogu se smatrati višekratnicima ili podmnošcima.

U znanosti i tehnologiji također se široko koriste relativne i logaritamske veličine i njihove jedinice koje karakteriziraju pojačanje i slabljenje električnih signala, modulacijskih koeficijenata, harmonika itd. Relativne vrijednosti mogu se izraziti u bezdimenzijskim relativnim jedinicama, u postocima, u ppm. Logaritamska vrijednost je logaritam (obično decimalni u radioelektronici) bezdimenzijskog omjera dviju istoimenih veličina. Jedinica logaritamske vrijednosti je bel (B), definirana omjerom:

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

gdje P 1 ,P 2 - istoimene količine energije (vrijednosti snage, energije, toka gustoće snage itd.); F 1 , F 2 - istoimene veličine (napon, jačina struje, intenzitet elektromagnetsko polje itd.).

U pravilu se koristi submultiple jedinica iz bela, nazvana decibel, jednaka 0,1 B. U ovom slučaju, u formuli (1.2), nakon predznaka jednakosti dodaje se dodatni faktor 10. Na primjer, omjer napona U 1 / U 2 \u003d 10 odgovara logaritamskoj jedinici od 20 dB.

Postoji tendencija korištenja prirodnih sustava jedinica temeljenih na univerzalnim fizikalnim konstantama (konstantama) koje bi se mogle uzeti kao osnovne jedinice: brzina svjetlosti, Boltzmannova konstanta, Planckova konstanta, naboj elektrona itd. . Prednost takvog sustava je postojanost baze sustava i visoka stabilnost konstanti. U nekim se standardima već koriste takve konstante: standard jedinice frekvencije i duljine, standard jedinice konstantnog napona. Ali veličine jedinica veličina koje se temelje na konstantama, na sadašnjoj razini razvoja tehnologije, nezgodne su za praktična mjerenja i ne daju potrebnu točnost u dobivanju svih izvedenih jedinica. Međutim, prednosti prirodnog sustava jedinica kao što su neuništivost, nepromjenjivost u vremenu i neovisnost o lokaciji potiču rad na proučavanju mogućnosti njihove praktične primjene.

Po prvi put, skup osnovnih i izvedenih jedinica koje tvore sustav predložio je 1832. K. F. Gauss. Osnovne jedinice u ovom sustavu su tri proizvoljne jedinice - duljina, masa i vrijeme, odnosno jednake milimetru, miligramu i sekundi. Kasnije su predloženi i drugi sustavi jedinica fizikalnih veličina, temeljeni na metričkom sustavu mjera i koji se razlikuju u osnovnim jedinicama. No, svi su oni, dok su zadovoljili neke stručnjake, kod drugih izazvali prigovore. To je zahtijevalo stvaranje novi sustav jedinice. Donekle je bilo moguće razriješiti postojeće proturječnosti nakon što je 1960. na XI Generalnoj konferenciji za utege i mjere usvojio Međunarodni sustav jedinica, skraćeno SI (SI). U Rusiji je najprije prihvaćen kao poželjan (1961.), a zatim nakon stupanja na snagu GOST 8.417-81 „GSI. Jedinice fizičkih veličina“ – i kao obvezna u svim područjima znanosti, tehnologije, nacionalnog gospodarstva, kao i u svim obrazovnim ustanovama.

Kao glavni međunarodni sustav jedinice (SI) bira se sljedećih sedam jedinica: metar, kilogram, sekunda, amper, Kelvin, kandela, mol.

Međunarodni sustav jedinica uključuje dvije dodatne jedinice - za mjerenje ravnih i čvrstih kutova. Ove jedinice se ne mogu uvesti u kategoriju osnovnih, jer su određene omjerom dviju veličina. Istodobno, one nisu izvedene jedinice, jer ne ovise o izboru osnovnih jedinica.

Radian (rad) - kut između dva polumjera kružnice, luk između kojih je duljine jednak polumjeru.

Steradijan (sr) je čvrsti kut čiji se vrh nalazi u središtu kugle i koji seče na površini. kugle imaju površinu jednaku površini kvadrata sa stranicom, duž duljine jednak polumjeru sfere.

U skladu sa Zakonom o osiguravanju ujednačenosti mjerenja u Ruskoj Federaciji, jedinice Međunarodnog sustava jedinica koje je usvojila Generalna konferencija za utege i mjere koje je preporučila Međunarodna organizacija za zakonsko mjeriteljstvo dopušteno je koristiti na propisan način.

Nazive, oznake i pravila za pisanje jedinica količina, kao i pravila za njihovu primjenu na teritoriju Ruske Federacije, utvrđuje Vlada Ruske Federacije, osim u slučajevima predviđenim zakonskim aktima Ruska Federacija.

Vlada Ruske Federacije može dopustiti korištenje, zajedno s jedinicama količina Međunarodnog sustava jedinica, nesustavnih jedinica količina.

Proučavanje fizikalnih pojava i njihovih zakonitosti, kao i korištenje tih zakonitosti u ljudskoj praktičnoj djelatnosti, povezano je s mjerenjem fizikalnih veličina.

Fizička veličina je svojstvo koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima (fizičkim sustavima, njihovim stanjima i procesima koji se u njima događaju), ali kvantitativno individualno za svaki objekt.

Fizička veličina je, na primjer, masa. Različiti fizički objekti imaju masu: sva tijela, sve čestice materije, čestice elektromagnetskog polja itd. Kvalitativno, sve specifične realizacije mase, tj. mase svih fizičkih objekata, su iste. Ali masa jednog objekta može biti određeni broj puta veća ili manja od mase drugog. I u tom kvantitativnom smislu, masa je svojstvo koje je individualno za svaki objekt. Fizičke veličine su također duljina, temperatura, jakost električnog polja, period osciliranja itd.

Specifične realizacije iste fizičke veličine nazivaju se homogenim veličinama. Na primjer, udaljenost između zjenica vaših očiju i visina Eiffelov toranj postoje specifične realizacije jedne te iste fizikalne veličine – duljine, pa su stoga homogene veličine. Masa ove knjige i masa Zemljinog satelita Kosmos-897 također su homogene fizičke veličine.

Homogene fizičke veličine razlikuju se jedna od druge po veličini. Veličina fizičke veličine je

kvantitativni sadržaj u ovom objektu svojstva koje odgovara konceptu "fizičke količine".

Veličine homogenih fizičkih veličina različitih objekata mogu se međusobno uspoređivati ako se utvrde vrijednosti tih veličina.

Vrijednost fizičke veličine je procjena fizičke veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju (vidi str. 14). Na primjer, vrijednost duljine određenog tijela, 5 kg je vrijednost mase određenog tijela itd. Apstraktni broj uključen u vrijednost fizičke veličine (u našim primjerima 10 i 5) naziva se brojčana vrijednost. U općem slučaju vrijednost X određene veličine može se izraziti formulom

gdje je brojčana vrijednost veličine, njezina jedinica.

Potrebno je razlikovati prave i stvarne vrijednosti fizičke veličine.

Prava vrijednost fizičke veličine je vrijednost količine koja bi idealno odražavala odgovarajuće svojstvo objekta u kvalitativnom i kvantitativnom smislu.

Stvarna vrijednost fizičke veličine je vrijednost eksperimentalno pronađene veličine i toliko blizu pravoj vrijednosti da se umjesto nje može koristiti za određenu svrhu.

Pronalaženje vrijednosti fizičke veličine empirijski pomoću specijal tehnička sredstva zove mjerenje.

Prave vrijednosti fizikalnih veličina su, u pravilu, nepoznate. Na primjer, nitko ne zna prave vrijednosti brzine svjetlosti, udaljenosti od Zemlje do Mjeseca, mase elektrona, protona i drugih. elementarne čestice. Ne znamo pravu vrijednost svoje visine i tjelesne težine, ne znamo i ne možemo saznati pravu vrijednost temperature zraka u našoj prostoriji, dužine stola za kojim radimo itd.

Međutim, pomoću posebnih tehničkih sredstava moguće je utvrditi stvarni

sve te i mnoge druge vrijednosti. Istodobno, stupanj aproksimacije ovih stvarnih vrijednosti stvarnim vrijednostima fizikalnih veličina ovisi o savršenstvu tehničkih mjernih sredstava koja se koriste u ovom slučaju.

Mjerni instrumenti uključuju mjere, mjerne instrumente itd. Mjera se shvaća kao mjerni instrument dizajniran za reprodukciju fizičke veličine određene veličine. Na primjer, uteg je mjera mase, ravnalo s milimetarskim podjelama je mjera duljine, mjerna tikvica je mjera volumena (kapaciteta), normalni element je mjera elektromotorne sile, kvarcni oscilator je mjera frekvencije električnih oscilacija itd.

Mjerni uređaj je mjerni instrument dizajniran za generiranje signala mjerne informacije u obliku dostupnom za izravnu percepciju promatranjem. DO mjerni instrumenti uključuju dinamometar, ampermetar, manometar itd.

Postoje izravna i neizravna mjerenja.

Izravno mjerenje je mjerenje u kojem se željena vrijednost veličine pronalazi izravno iz eksperimentalnih podataka. Izravna mjerenja uključuju, na primjer, mjerenje mase na ljestvici jednakih krakova, temperature - termometrom, duljine - ravnalom skale.

Neizravno mjerenje je mjerenje u kojem se na temelju poznatog odnosa između nje i veličina podvrgnutih izravnim mjerenjima pronađe željena vrijednost veličine. Neizravna mjerenja su, na primjer, pronalaženje gustoće tijela prema njegovoj masi i geometrijskim dimenzijama, pronalaženje specifične električni otpor vodič prema svom otporu, duljini i površini poprečnog presjeka.

Mjerenja fizikalnih veličina temelje se na raznim fizikalnim pojavama. Na primjer, toplinsko širenje tijela ili termoelektrični efekt koristi se za mjerenje temperature, gravitacija se koristi za mjerenje mase tijela vaganjem itd. Skup fizikalnih pojava na kojima se temelje mjerenja naziva se princip mjerenja. Principi mjerenja nisu obuhvaćeni u ovom priručniku. Mjeriteljstvo se bavi proučavanjem principa i metoda mjerenja, vrsta mjernih instrumenata, mjernih pogrešaka i drugih pitanja vezanih uz mjerenja.