Amit egy fizikai mennyiség értékének nevezünk. Fizikai alapmennyiségek a mechanikában, mértékük és mértékegységeik

Fizikai mennyiség

Fizikai mennyiség - fizikai tulajdon anyagi tárgy, fizikai jelenség, mennyiségileg jellemezhető folyamat.

Jelentése fizikai mennyiség - egy vagy több (tenzoros fizikai mennyiség esetén) ezt a fizikai mennyiséget jellemző, azt a mértékegységet jelző számot, amely alapján ezeket megkaptuk.

Egy fizikai mennyiség mérete- a benne szereplő számok értékei egy fizikai mennyiség értéke.

Például egy autót így jellemezhetünk fizikai mennyiség mint a tömeg. ahol, érték ez a fizikai mennyiség például 1 tonna lesz, és méret- az 1-es szám, ill érték 1000 kilogramm lesz, és méret- az 1000-es szám. Ugyanaz az autó jellemezhető egy másikkal fizikai mennyiség- sebesség. ahol, érték ez a fizikai mennyiség például egy bizonyos irányú 100 km/h vektor lesz, és méret- 100-as szám.

Fizikai mennyiség mérete-ban megjelenő mértékegység egy fizikai mennyiség értéke. A fizikai mennyiségnek általában sok különböző dimenziója van: például a hossznak nanométer, milliméter, centiméter, méter, kilométer, mérföld, hüvelyk, parszek, fényév stb. van. Ezen mértékegységek egy része (anélkül, hogy figyelembe venné decimális tényezőik) léphetnek be különféle rendszerek fizikai mértékegységek - SI, CGS stb.

Egy fizikai mennyiség gyakran más, alapvetőbb fizikai mennyiségekkel is kifejezhető. (Például az erő kifejezhető egy test tömegével és gyorsulásával). Ami azt jelenti illetve a méret egy ilyen fizikai mennyiség ezeknek az általánosabb mennyiségeknek a dimenzióival fejezhető ki. (Az erő dimenziója a tömeg és a gyorsulás dimenzióival fejezhető ki). (Gyakran egy bizonyos fizikai mennyiség dimenziójának ilyen ábrázolása más fizikai mennyiségek dimenzióival együtt önálló feladat, amelynek bizonyos esetekben megvan a maga értelme és célja.) Az ilyen általánosabb mennyiségek méretei gyakran már alapegységek a fizikai egységek egyik vagy másik rendszere, vagyis azok, amelyek maguk már nem fejeződnek ki másokon keresztül, még általánosabb mennyiségeket.

Példa.
Ha a fizikai mennyiségi teljesítményt úgy írjuk fel

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R ennek a fizikai mennyiségnek az általánosan elfogadott betűjele, 42,3 × 10³ W- ennek a fizikai mennyiségnek az értéke, 42,3×10³ ennek a fizikai mennyiségnek a mérete.

kedd egy rövidítés az egyik ennek a fizikai mennyiségnek a mértékegységei (watt). Litera nak nek a Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) „kilo” decimális tényezőjének szimbóluma.

Dimenziós és dimenzió nélküli fizikai mennyiségek

Dimenziós fizikai mennyiség- fizikai mennyiség, amelynek értékének meghatározásához ennek a fizikai mennyiségnek valamilyen mértékegységét kell alkalmazni. A fizikai mennyiségek túlnyomó többsége dimenziós.
Mérettelen fizikai mennyiség- fizikai mennyiség, amelynek értékének meghatározásához elég csak a méretét feltüntetni. Például a relatív permittivitás egy dimenzió nélküli fizikai mennyiség.

Additív és nem additív fizikai mennyiségek

Additív fizikai mennyiség- fizikai mennyiség, különböző jelentések amelyek összegezhetők, numerikus együtthatóval szorozhatók, osztva egymással. Például a fizikai mennyiség tömege egy additív fizikai mennyiség.
Nem additív fizikai mennyiség- olyan fizikai mennyiség, amelynek összegzése, numerikus együtthatóval való szorzása vagy egymással való osztása nem rendelkezik értékkel fizikai érzék. Például a fizikai mennyiség hőmérséklete egy nem additív fizikai mennyiség.

Kiterjedt és intenzív fizikai mennyiségek

A fizikai mennyiséget ún

kiterjedt, ha értékének nagysága e fizikai mennyiség értékeinek összege a rendszert alkotó alrendszerekre (például térfogat, tömeg);
intenzív, ha az értékének értéke nem függ a rendszer méretétől (például hőmérséklet, nyomás).

Egyes fizikai mennyiségek, mint például a szögimpulzus, terület, erő, hosszúság, idő, nem kiterjedtek és nem is intenzívek.

Néhány extenzív mennyiségből származtatott mennyiségeket képeznek:

különleges a mennyiség a mennyiség osztva a tömeggel (például fajlagos térfogat);
mól- A mennyiség a mennyiség osztva az anyag mennyiségével (például moláris térfogat).

Skalár, vektor, tenzor mennyiségek

A legáltalánosabb esetben azt mondhatjuk, hogy egy fizikai mennyiség egy bizonyos rangú tenzorral (valenciával) ábrázolható.

Fizikai mennyiségek mértékegységeinek rendszere

A fizikai mennyiségek mértékegységeinek rendszere a fizikai mennyiségek mértékegységeinek halmaza, amelyben van bizonyos számú úgynevezett alapmértékegység, és a fennmaradó mértékegységek ezeken az alapegységeken keresztül fejezhetők ki. Példák fizikai mértékegységrendszerekre - Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI), CGS.

A fizikai mennyiségek szimbólumai

Irodalom

RMG 29-99 Metrológia. Alapfogalmak és meghatározások.
Burdun G. D., Bazakutsa V. A. Fizikai mennyiségek mértékegységei. - Kharkiv: Vishcha iskola,.

A tudományban és a technikában a fizikai mennyiségek mértékegységeit használják, amelyek bizonyos rendszereket alkotnak. A szabvány által kötelezően alkalmazandó mértékegységkészlet a Nemzetközi Rendszer (SI) mértékegységein alapul. A fizika elméleti ágaiban a CGS rendszerek egységeit széles körben használják: CGSE, CGSM és a szimmetrikus Gauss-CGS rendszer. Az egységek is találnak hasznot műszaki rendszer MKGSS és néhány nem rendszerszintű egység.

A nemzetközi rendszer (SI) 6 alapegységre (méter, kilogramm, másodperc, kelvin, amper, kandela) és 2 további (radián, szteradián) egységre épül. A szabványtervezet végleges változatában a „fizikai mennyiségek mértékegységei” a következőket tartalmazzák: az SI-rendszer egységei; az SI-mértékegységekkel egyenrangú használatra engedélyezett mértékegységek, például: tonna, perc, óra, Celsius-fok, fok, perc, másodperc, liter, kilowattóra, fordulat per másodperc, fordulat per perc; a CGS-rendszer és a fizika és csillagászat elméleti részeiben használt egyéb mértékegységek: fényév, parszek, pajta, elektronvolt; ideiglenesen engedélyezett mértékegységek, mint például: angström, kilogramm-erő, kilogramm-erő-méter, kilogramm-erő négyzetcentiméterenként, higanymilliméter, lóerő, kalória, kilokalória, röntgen, curie. Ezen mértékegységek közül a legfontosabbakat és a köztük lévő arányokat a P1. táblázat tartalmazza.

A táblázatokban megadott mértékegység-rövidítéseket csak a mennyiség számértéke után, illetve a táblázatok oszlopainak címsoraiban használjuk. A mennyiségek számértéke nélkül a szövegben nem használhatunk rövidítéseket a mértékegységek teljes neve helyett. Az orosz és a nemzetközi egységmegjelölések használatakor latin betűtípust használnak; azoknak az egységeknek a megjelölését (rövidítve), amelyek nevét a tudósok neve adja (newton, pascal, watt stb.) nagybetűvel (N, Pa, W) kell írni; az egységek jelölésénél a pont a redukció jeleként nem használatos. A termékben szereplő mértékegységek megnevezését pontok választják el egymástól, mint szorzójeleket; osztásjelként általában perjelet használnak; ha a nevezőben egységek szorzata szerepel, akkor azt zárójelbe kell tenni.

A többszörösek és részszorosok képzéséhez decimális előtagokat használunk (lásd P2. táblázat). Különösen ajánlott az előtagok használata, amelyek 10-es hatványok, háromszoros mutató mellett. Célszerű az SI-mértékegységekből származó rész- és többszörösöket használni, amelyek 0,1 és 1000 közötti számértékeket eredményeznek (például: 17 000 Pa-t 17 kPa-nak kell írni).

Egy egységhez nem szabad két vagy több előtagot csatolni (például: 10 -9 m-t 1 nm-nek kell írni). A tömegegységek kialakításához egy előtagot csatolnak a „gram” főnévhez (például: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Ha az eredeti egység összetett neve szorzat vagy tört, akkor az előtag az első egység nevéhez van csatolva (például kN∙m). Szükséges esetekben a nevezőben több hossz-, terület- és térfogategység (például V / cm) is használható.

A P3 táblázat a főbb fizikai és csillagászati állandókat mutatja.

P1. táblázat

A FIZIKAI MÉRTÉKEGYSÉGEK AZ SI-RENDSZERBEN

ÉS MÁS EGYSÉGEKHEZ VALÓ KAPCSOLATUK

Mennyiségek neve	Egységek	Rövidítés	A méret	Együttható az SI-egységekre való átváltáshoz
GHS	ICSU és nem rendszerszintű egységek

Alapegységek
Hossz	méter	m		1 cm=10 -2 m	1 Å \u003d 10 -10 m 1 fényév \u003d 9,46 × 10 15 m
Súly	kg	kg		1g=10-3 kg
Idő	második	val vel			1 óra = 3600 s 1 perc = 60 mp
Hőfok	kelvin	Nak nek			1 0 C=1 K
Áramerősség	amper	DE		1 SGSE I \u003d \u003d 1/3 × 10 -9 A 1 SGSM I \u003d 10 A
A fény ereje	kandela	CD
További egységek
lapos sarok	radián	boldog			1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 -3 rad
Tömörszög	szteradián	Házasodik			Teljes térszög=4p sr
Származtatott egységek
Frekvencia	hertz	Hz	s -1

A P1 táblázat folytatása


Szögsebesség	radián másodpercenként	rad/s	s -1		1 rpm = 2 p rad/s 1 rpm = = 0,105 rad/s
Hangerő	köbméter	m 3	m 3	1 cm 2 \u003d 10 -6 m 3	1 l \u003d 10 -3 m 3
Sebesség	méter másodpercenként	Kisasszony	m×s –1	1cm/s=10-2 m/s	1km/h=0,278m/s
Sűrűség	kilogramm köbméterenként	kg/m3	kg×m -3	1g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Kényszerítés	newton	H	kg×m×s –2	1 din = 10-5 N	1 kg = 9,81 N
Munka, energia, hőmennyiség	joule	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 cal=4,19 J 1 kcal=4,19×10 3 J

Erő	watt	W (J/s)	kg × m 2 × s -3	1erg/s=10-7 W	1 LE = 735 W
Nyomás	pascal	Pa (N/m2)	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 Hgmm \u003d 133 Pa 1 atm \u003d \u003d \u003d \u003d \u003d \u003d \u003d 0105 mm0.
A hatalom pillanata	newton méter	N∙m	kgm 2 × s -2	1 dyne cm = = 10 –7 N × m	1 kgf×m=9,81 N×m
Tehetetlenségi nyomaték	kilogramm négyzetméter	kg × m 2	kg × m 2	1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m 2
Dinamikus viszkozitás	pascal második	Pa×s	kg×m –1 ×s –1	1P / poise / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

A P1 táblázat folytatása


Kinematikai viszkozitás	négyzetméter egy másodpercre	m 2 /s	m 2 × s -1	1st / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
A rendszer hőkapacitása	joule per kelvin	J/K	kg×m 2 x x s –2 ×K –1		1 cal / 0 C = 4,19 J / K
Fajlagos hő	joule kilogrammonként kelvin	J/ (kg×K)	m 2 × s -2 × K -1		1 kcal / (kg × 0 C) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Elektromos töltés	medál	Cl	A×s	1SGSE q = =1/3 × 10 –9 C 1SGSM q = =10 C
Lehetséges, elektromos feszültség	volt	V (W/A)	kg×m 2 x x s –3 ×A –1	1SGSE u = =300 V 1SGSM u = =10 –8 V
feszültség elektromos mező	volt méterenként	V/m	kg×m x x s –3 ×A –1	1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Elektromos elmozdulás (elektromos indukció)	medál négyzetméterenként	C/m 2	m –2 ×s×A	1SGSE D \u003d \u003d 1 / 12p x x 10 -5 C / m 2
Elektromos ellenállás	ohm	Ohm (V/A)	kg × m 2 × s -3 x x A -2	1SGSE R = 9 × 10 11 Ohm 1SGSM R = 10–9 Ohm
Elektromos kapacitás	farad	F (C/V)	kg -1 × m -2 × s 4 × A 2	1SGSE C \u003d 1 cm \u003d \u003d 1 / 9 × 10 -11 F

P1 táblázat vége


mágneses fluxus	weber	Wb (W × s)	kg × m 2 × s -2 x x A -1	1SGSM f = =1 μs (maxwell) = =10 –8 Wb
Mágneses indukció	tesla	T (Wb / m 2)	kg×s –2 ×A –1	1SGSM B = =1 Gs (gauss) = =10 –4 T
feszültség mágneses mező	amper méterenként	A/m	m –1 ×A	1SGSM H \u003d \u003d 1E (irányított) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A / m
Magnetomotoros erő	amper	DE	DE	1SGSM Fm
Induktivitás	Henrik	Hn (Wb/A)	kg×m 2 x x s –2 ×A –2	1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Fény áramlás	lumen	lm	CD
Fényerősség	kandela négyzetméterenként	cd/m2	m–2 × cd
megvilágítás	luxus	rendben	m–2 × cd

Fizikai mennyiség- ez egy olyan tulajdonság, amely minőségileg sok objektumra (rendszerekre, állapotaikra és bennük előforduló folyamatokra) jellemző, de mennyiségileg minden objektumra egyedi.

A mennyiségi egyéniséget úgy kell érteni, hogy egy tulajdonság egy objektumra vonatkozhat bizonyos szám többször több vagy kevesebb, mint egy másiknál.

A "mennyiség" kifejezést általában olyan tulajdonságokra vagy jellemzőikre vonatkozóan használják, amelyek számszerűsíthetők, azaz mérhetők. Vannak olyan tulajdonságok és jellemzők, amelyeket még nem tanultak meg számszerűsíteni, de igyekeznek megtalálni a számszerűsítés módját, mint például az illat, az íz, stb. Amíg nem tanuljuk meg a mérést, addig ne mennyiségeknek, hanem tulajdonságoknak nevezzük őket.

A szabvány csak a „fizikai mennyiség” kifejezést tartalmazza, a „mennyiség” szót pedig a főfogalom rövid formájaként adjuk meg, amelyet olyan esetekben szabad használni, amelyek kizárják az eltérő értelmezések lehetőségét. Más szóval, egy fizikai mennyiséget nevezhetünk röviden mennyiségnek, ha ez melléknév nélkül nyilvánvaló beszélgetünk fizikai mennyiségről. A könyv következő szövegében rövid forma a „mennyiség” kifejezést csak a jelzett értelemben használjuk.

A metrológiában az "érték" szó terminológiai jelentést kap a "fizikai" jelző formájában történő korlátozás előírásával. Az "érték" szót gyakran használják egy adott fizikai mennyiség méretének kifejezésére. Azt mondják: nyomásérték, fordulatszám érték, feszültség érték. Ez téves, hiszen a nyomás, a sebesség, a feszültség e szavak helyes értelmében mennyiségek, és nem lehet egy mennyiség nagyságáról beszélni. A fenti esetekben az "érték" szó használata felesleges. Valóban, minek beszélni a nyomás nagy vagy kicsi "értékéről", amikor azt lehet mondani: nagy vagy kicsi nyomás stb.

A fizikai mennyiség az objektumok tulajdonságait jeleníti meg, amelyek mennyiségileg kifejezhetők elfogadott mértékegységekben. Bármely mérés megvalósítja a fizikai mennyiségek homogén tulajdonságainak "nagyobb-kevesebb" alapján történő összehasonlítását. Az összehasonlítás eredményeként a mért mennyiség minden méretéhez pozitív valós számot rendelünk:

x = q [x] , (1.1)

ahol q - a mennyiség vagy az összehasonlítás eredményének számértéke; [X] - mértékegység.

A fizikai mennyiség mértékegysége- fizikai mennyiség, amely definíció szerint értéket kap, egyenlő eggyel. Azt is mondhatjuk, hogy a fizikai mennyiség egysége az értéke, amelyet alapul vesznek az azonos típusú fizikai mennyiségek vele való összehasonlításához a mennyiségi értékelés során.

Az (1.1) egyenlet az alapvető mérési egyenlet. A q számértékét a következőképpen találjuk meg

ezért az elfogadott mértékegységtől függ .

Fizikai mennyiségek egységrendszerei

Bármilyen mérésnél a mért értéket egy másik, vele homogén, egységnyi értékkel hasonlítják össze. Egy mértékegységrendszer felépítéséhez több fizikai mennyiséget kell önkényesen kiválasztani. Ezeket alapnak nevezik. A fő értékeken keresztül meghatározott értékeket származékoknak nevezzük. Az alap- és származtatott mennyiségek halmazát fizikai mennyiségek rendszerének nevezzük.

NÁL NÉL Általános nézet kapcsolat a származtatott mennyiség között Zés az alap a következő egyenlettel ábrázolható:

Z = L  M  T  én    J  ,

ahol L, M, T,én, ,J- alapmennyiségek , , , , ,  - méretjelzők. Ezt a képletet dimenzióképletnek nevezzük. A mennyiségek rendszere dimenziós és dimenzió nélküli mennyiségekből is állhat. A dimenziós olyan mennyiség, amelynek dimenziójában az alapmennyiségek legalább egyike hatványra van emelve, nem nulla. A dimenzió nélküli mennyiség olyan mennyiség, amelynek dimenziójában az alapmennyiségek nullával egyenlő fokon szerepelnek. Egy dimenzió nélküli mennyiség az egyik mennyiségrendszerben lehet egy másik rendszerben dimenziós mennyiség. A fizikai mennyiségek rendszerét a fizikai mennyiségek egységrendszerének felépítésére használják.

A fizikai mennyiség mértékegysége ennek a mennyiségnek az értéke, amely alapul szolgál az azonos típusú mennyiségek értékeinek vele való összehasonlításához a mennyiségi értékelés során. Definícióból 1-es számérték van hozzárendelve.

Az alap- és a származtatott mennyiségek egységeit alap- és származtatott mértékegységeknek, ezek összességét mértékegységrendszernek nevezzük. Az egységek kiválasztása a rendszeren belül némileg önkényes. Alapegységként azonban olyanokat választanak, amelyek egyrészt a legnagyobb pontossággal reprodukálhatók, másrészt kényelmesek a mérések gyakorlatában vagy reprodukálásában. A rendszerben szereplő mennyiségi egységeket rendszeregységeknek nevezzük. A rendszeregységek mellett nem rendszeregységeket is használnak. A rendszeren kívüli egységek olyan egységek, amelyek nem részei a rendszernek. A tudomány és a technológia bizonyos területein vagy régióiban kényelmesek, ezért széles körben elterjedtek. A nem rendszerszintű egységek a következők: teljesítményegység - lóerő, energiaegység - kilowattóra, időegységek - óra, nap, hőmérsékleti egység - Celsius-fok és még sok más. Ezek a méréstechnika fejlesztése során jelentek meg a gyakorlati igények kielégítésére, vagy a méréseknél való kényelmesebb használat érdekében kerültek bevezetésre. Ugyanezen célokra többszörös és többszörös mennyiségi egységeket is használnak.

A többszörös egység az, amely egész számú alkalommal nagyobb, mint egy rendszer- vagy rendszeren kívüli egység: kilohertz, megawatt. Törtegység az, amely egész számmal kisebb, mint egy rendszer- vagy rendszeren kívüli egység: milliamper, mikrovolt. Szigorúan véve sok rendszeren kívüli egység többszörösnek vagy résztöbbszörösnek tekinthető.

A tudományban és a technikában is széles körben alkalmazzák a relatív és logaritmikus mennyiségeket és mértékegységeiket, amelyek az elektromos jelek erősítését, csillapítását, modulációs együtthatók, harmonikusok stb. A relatív értékek dimenzió nélküli relatív egységekben, százalékban, ppm-ben fejezhetők ki. A logaritmikus érték két azonos nevű mennyiség dimenzió nélküli arányának logaritmusa (a rádióelektronikában általában decimális). A logaritmikus érték mértékegysége bel (B), amelyet a következő arány határozza meg:

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

ahol P 1 ,P 2 - azonos nevű energiamennyiségek (teljesítmény, energia, teljesítménysűrűség-fluxus stb.); F 1 , F 2 - azonos nevű teljesítménymennyiségek (feszültség, áramerősség, intenzitás elektromágneses mező stb.).

Általában egy belből származó résztöbbszörös egységet használnak, úgynevezett decibelt, amely egyenlő 0,1 B-vel. Ebben az esetben az (1.2) képletben az egyenlőségjelek után egy további 10-es tényezőt adunk hozzá. Például a feszültségarányt U 1 / U 2 \u003d 10 20 dB logaritmikus egységnek felel meg.

Hajlamosak az univerzális fizikai állandókon (konstansokon) alapuló természetes mértékegységrendszerek használatára, amelyek alapegységnek tekinthetők: fénysebesség, Boltzmann-állandó, Planck-állandó, elektrontöltés stb. . Egy ilyen rendszer előnye a rendszer alapjának állandósága és az állandók nagy stabilitása. Egyes szabványokban már használatosak ilyen állandók: a frekvencia és hosszúság mértékegységének szabványa, az állandó feszültség mértékegységének szabványa. A konstansokon alapuló mennyiségi egységek méretei azonban a technológia jelenlegi fejlettségi szintjén kényelmetlenek a gyakorlati mérésekhez, és nem biztosítják a szükséges pontosságot az összes származtatott egység megszerzéséhez. A természetes mértékegységrendszer olyan előnyei azonban, mint az elpusztíthatatlanság, az időbeni változatlanság, a helytől való függetlenség, serkentik a gyakorlati alkalmazásuk lehetőségének tanulmányozását.

Először 1832-ben K. F. Gauss javasolta a rendszert alkotó alap- és származtatott egységek halmazát. Ebben a rendszerben az alapvető mértékegységek három tetszőleges mértékegység - a hossz, a tömeg és az idő, amelyek egy milliméter, egy milligramm és egy másodperc. Később más, a metrikus mértékrendszeren alapuló, alapegységekben eltérő fizikai mennyiségi egységrendszereket javasoltak. De mindegyik – bár egyes szakértőket kielégített – másokban kifogást váltott ki. Ehhez kellett az alkotás új rendszer egységek. A fennálló ellentmondásokat bizonyos mértékig sikerült feloldani azután, hogy 1960-ban a XI. Általános Mérték- és Súlykonferencia elfogadta a Nemzetközi Mértékegységrendszert (SI (SI) rövidítve). Oroszországban először előnyben részesítették (1961), majd a GOST 8.417-81 „GSI” hatálybalépése után. Fizikai mennyiségek mértékegységei" - és mint kötelező a tudomány, a technika, a nemzetgazdaság minden területén, valamint minden oktatási intézményben.

Mint a fő nemzetközi rendszer mértékegység (SI) a következő hét mértékegységet választja ki: méter, kilogramm, másodperc, amper, kelvin, kandela, mol.

A nemzetközi mértékegységrendszer két további egységet tartalmaz - sík- és térszögek mérésére. Ezek az egységek nem sorolhatók be az alapegységek kategóriájába, mivel két mennyiség aránya határozza meg őket. Ugyanakkor nem származtatott egységek, mivel nem függenek az alapegységek megválasztásától.

Radián (rad) - a kör két sugara közötti szög, amelyek közötti ív hossza egyenlő a sugárral.

A szteradián (sr) egy olyan térszög, amelynek csúcsa a gömb közepén helyezkedik el, és amely kivág a felületen. A gömbök területe megegyezik egy oldallal rendelkező négyzet területével a hossz mentén egyenlő a sugárral gömbök.

Az Orosz Föderációban a mérések egységességének biztosításáról szóló törvénnyel összhangban a Nemzetközi Mérésügyi Szervezet által javasolt, a Súly- és Mértékegységek Általános Konferenciája által elfogadott nemzetközi mértékegységrendszer egységei az előírt módon használhatók.

A mennyiségi egységek megnevezését, megnevezését és szabályait, valamint az Orosz Föderáció területén való alkalmazásukra vonatkozó szabályokat az Orosz Föderáció kormánya állapítja meg, kivéve a nemzeti jogszabályokban előírt eseteket. az Orosz Föderáció.

Az Orosz Föderáció kormánya a Nemzetközi Mértékegységrendszer mennyiségi egységeivel együtt nem rendszerszintű mennyiségi egységeket is engedélyezhet.

A fizikai jelenségek és törvényszerűségeik vizsgálata, valamint e törvényszerűségek emberi gyakorlati tevékenységben való felhasználása a fizikai mennyiségek mérésével függ össze.

A fizikai mennyiség olyan tulajdonság, amely minőségileg sok fizikai objektumra (fizikai rendszerekre, állapotaikra és a bennük előforduló folyamatokra) jellemző, de mennyiségileg minden objektumra egyedi.

A fizikai mennyiség például a tömeg. Különböző fizikai tárgyaknak van tömege: minden testnek, minden anyagrészecskének, az elektromágneses tér részecskéinek stb. Minőségileg a tömeg minden konkrét megvalósítása, azaz az összes fizikai objektum tömege azonos. De egy tárgy tömege bizonyos számúszor nagyobb vagy kisebb lehet, mint egy másiké. És ebben a mennyiségi értelemben a tömeg olyan tulajdonság, amely minden objektum esetében egyedi. Fizikai mennyiségek a hossz, a hőmérséklet, az elektromos térerősség, az oszcillációs periódus stb.

Ugyanazon fizikai mennyiség specifikus realizációit homogén mennyiségeknek nevezzük. Például a szem pupillái közötti távolság és a magasság Eiffel-torony egy és ugyanannak a fizikai mennyiségnek - hosszúságnak vannak sajátos megvalósulásai, ezért ezek homogén mennyiségek. Ennek a könyvnek a tömege és a Föld Kozmosz-897 műholdjának tömege is homogén fizikai mennyiség.

A homogén fizikai mennyiségek méretükben különböznek egymástól. Egy fizikai mennyiség mérete az

a „fizikai mennyiség” fogalmának megfelelő tulajdonság mennyiségi tartalma ebben az objektumban.

A különböző objektumok homogén fizikai mennyiségeinek méretei összehasonlíthatók egymással, ha ezeknek a mennyiségeknek az értékét meghatározzuk.

Egy fizikai mennyiség értéke egy fizikai mennyiség becslése egy bizonyos számú, rá elfogadott egység formájában (lásd 14. oldal). Például egy bizonyos test hosszának értéke, 5 kg egy bizonyos test tömegének értéke stb. Egy fizikai mennyiség értékében szereplő absztrakt számot (a 10. és 5. példánkban) nevezünk numerikus érték. Általános esetben egy bizonyos mennyiség X értéke kifejezhető képletként

ahol a mennyiség számértéke, mértékegysége.

Különbséget kell tenni egy fizikai mennyiség valódi és tényleges értékei között.

A fizikai mennyiség valódi értéke annak a mennyiségnek az értéke, amely ideális esetben a tárgy megfelelő tulajdonságát tükrözné minőségi és mennyiségi értelemben.

A fizikai mennyiség tényleges értéke annak a mennyiségnek az értéke, amelyet kísérletileg találtunk, és olyan közel van a valódi értékhez, hogy az adott célra használható helyette.

Fizikai mennyiség értékének meghatározása empirikusan speciális segítségével technikai eszközökkel mérésnek nevezzük.

A fizikai mennyiségek valódi értékei általában ismeretlenek. Például senki sem ismeri a fénysebesség, a Föld és a Hold közötti távolság, az elektron, a proton és mások tömegének valódi értékeit. elemi részecskék. Nem ismerjük magasságunk és testsúlyunk valódi értékét, nem tudjuk és nem is tudjuk meg a szobánk levegőhőmérsékletének valódi értékét, az asztal hosszát, amelynél dolgozunk stb.

Speciális technikai eszközökkel azonban meg lehet határozni a tényleges

mindezek és sok más érték. Ugyanakkor ezeknek a tényleges értékeknek a fizikai mennyiségek valódi értékéhez való közelítésének mértéke az ebben az esetben használt műszaki mérési eszközök tökéletességétől függ.

A mérőműszerek közé tartoznak a mértékek, mérőműszerek stb. A mérték alatt olyan mérőműszert értünk, amelyet egy adott méretű fizikai mennyiség reprodukálására terveztek. Például a tömeg a tömeg mértéke, a milliméteres osztású vonalzó a hossz, a mérőlombik a térfogat (kapacitás), a normál elem az elektromotoros erő mértéke, a kvarc oszcillátor a mérték. az elektromos rezgések frekvenciájáról stb.

A mérőeszköz olyan mérőműszer, amelyet arra terveztek, hogy a mérési információ jelét olyan formában hozza létre, amely megfigyeléssel közvetlenül észlelhető. Nak nek mérőműszerek beleértve a próbapadot, ampermérőt, manométert stb.

Vannak közvetlen és közvetett mérések.

A közvetlen mérés olyan mérés, amelyben egy mennyiség kívánt értékét közvetlenül a kísérleti adatokból találják meg. A közvetlen mérések közé tartozik például a tömeg egyenlő karú skálán, a hőmérséklet - hőmérővel, a hossz - a skálavonalzóval történő mérése.

A közvetett mérés olyan mérés, amelyben egy mennyiség kívánt értékét a mennyiség és a közvetlen mérésnek alávetett mennyiségek ismert kapcsolata alapján találják meg. Közvetett mérések például egy test sűrűségének meghatározása tömege és geometriai méretei alapján, elektromos ellenállás vezető ellenállása, hossza és keresztmetszete alapján.

A fizikai mennyiségek mérése különféle fizikai jelenségeken alapul. Például a testek hőtágulását vagy a termoelektromos hatást használják a hőmérséklet mérésére, a gravitációt a testek tömegének mérésére, stb. A mérések alapjául szolgáló fizikai jelenségek összességét mérési elvnek nevezzük. Ez a kézikönyv nem tárgyalja a mérési elveket. A mérési elvek és módszerek, a mérőeszközök típusai, a mérési hibák és a mérésekkel kapcsolatos egyéb kérdések tanulmányozásával a metrológia foglalkozik.