Ko sauc par fiziskā lieluma vērtību. Fizikālie pamatlielumi mehānikā, to mērīšana un mērvienības

Fiziskais daudzums

Fiziskais daudzums - fiziskais īpašums materiāls objekts, fiziska parādība, process, ko var raksturot kvantitatīvi.

Nozīme fiziskais daudzums - viens vai vairāki (tensora fiziskā lieluma gadījumā) skaitļi, kas raksturo šo fizisko lielumu, norādot mērvienību, uz kuras pamata tie iegūti.

Fiziskā daudzuma lielums- skaitļu vērtības, kas parādās fiziskā lieluma vērtība.

Piemēram, automašīnu var raksturot kā fiziskais daudzums kā masa. kurā, vērtībušis fiziskais daudzums būs, piemēram, 1 tonna, un Izmērs- skaitlis 1 vai vērtību būs 1000 kilogrami, un Izmērs- skaitlis 1000. To pašu automašīnu var raksturot ar citu fiziskais daudzums- ātrums. kurā, vērtībušis fiziskais lielums būs, piemēram, noteikta virziena vektors 100 km/h, un Izmērs- numurs 100.

Fiziskā daudzuma izmērs- mērvienība, kas parādās fiziskā lieluma vērtība. Parasti fiziskajam lielumam ir daudz dažādu izmēru: piemēram, garumam ir nanometrs, milimetrs, centimetrs, metrs, kilometrs, jūdze, colla, parseks, gaismas gads utt. Dažas no šīm mērvienībām (neņemot vērā to decimālskaitļi) var ievadīt dažādas sistēmas fiziskās vienības - SI, CGS utt.

Bieži vien fizisko lielumu var izteikt kā citus, fundamentālākus fiziskos lielumus. (Piemēram, spēku var izteikt ar ķermeņa masu un tā paātrinājumu). Kas nozīmē attiecīgi un dimensijušādu fizisko lielumu var izteikt ar šo vispārīgāko lielumu izmēriem. (Spēka dimensiju var izteikt ar masas un paātrinājuma izmēriem). (Bieži vien šāda noteikta fiziska lieluma dimensijas attēlošana citu fizisko lielumu dimensiju izteiksmē ir patstāvīgs uzdevums, kam dažos gadījumos ir sava nozīme un mērķis.)Šādu vispārīgāku daudzumu izmēri bieži jau ir pamatvienības viena vai cita fizisko vienību sistēma, tas ir, tās, kuras pašas vairs netiek izteiktas caur citiem, vēl vispārīgāks daudzumus.

Piemērs.
Ja fiziskā daudzuma jauda ir uzrakstīta kā

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R ir šī fiziskā daudzuma vispārpieņemtais burtu apzīmējums, 42,3 × 10³ W- šī fiziskā daudzuma vērtība, 42,3 × 10³ ir šī fiziskā daudzuma lielums.

Otr ir saīsinājums viens nošī fiziskā daudzuma mērvienības (vati). Litera uz ir Starptautiskās mērvienību sistēmas (SI) decimālā faktora "kilo" simbols.

Dimensiju un bezdimensiju fizikālie lielumi

Izmēru fiziskais daudzums- fizikāls lielums, kura vērtības noteikšanai jāpiemēro kāda šī fizikālā lieluma mērvienība. Lielākajai daļai fizisko lielumu ir izmēri.
Bezizmēra fiziskais daudzums- fiziskais lielums, kura vērtības noteikšanai pietiek tikai norādīt tā lielumu. Piemēram, relatīvā caurlaidība ir bezdimensijas fiziskais lielums.

Piedevu un nepievienojumu fizikālie lielumi

Piedevu fiziskais daudzums- fiziskais daudzums, dažādas nozīmes ko var summēt, reizināt ar skaitlisko koeficientu, dalīt savā starpā. Piemēram, fiziskā daudzuma masa ir aditīvs fiziskais daudzums.
Fiziskais daudzums bez piedevām- fiziskais lielums, kura summēšanai, reizināšanai ar skaitlisko koeficientu vai dalīšanai vienam ar otru nav savas vērtības fiziskā sajūta. Piemēram, fiziskā daudzuma temperatūra ir nepievienojošs fiziskais lielums.

Plaši un intensīvi fiziski daudzumi

Fizisko lielumu sauc

plašs, ja tā vērtības lielums ir šī fiziskā daudzuma vērtību summa apakšsistēmām, kas veido sistēmu (piemēram, tilpums, svars);
intensīva, ja tās vērtības vērtība nav atkarīga no sistēmas izmēra (piemēram, temperatūra, spiediens).

Daži fiziskie lielumi, piemēram, leņķiskais impulss, laukums, spēks, garums, laiks, nav ne plaši, ne intensīvi.

Atvasinātos daudzumus veido no dažiem ekstensīviem daudzumiem:

specifisks daudzums ir daudzums, kas dalīts ar masu (piemēram, īpatnējais tilpums);
molārs daudzums ir daudzums, kas dalīts ar vielas daudzumu (piemēram, molārais tilpums).

Skalārie, vektoru, tenzoru lielumi

Vispārīgākajā gadījumā mēs varam teikt, ka fizisko lielumu var attēlot ar noteikta ranga (valences) tenzoru.

Fizikālo lielumu vienību sistēma

Fizikālo lielumu mērvienību sistēma ir fizisko lielumu mērvienību kopums, kurā ir noteikts skaits tā saukto pamatmērvienību, un atlikušās mērvienības var izteikt caur šīm pamatvienībām. Fizisko mērvienību sistēmu piemēri - International System of Units (SI), CGS.

Fizikālo lielumu simboli

Literatūra

RMG 29-99 Metroloģija. Pamattermini un definīcijas.
Burduns G.D., Bazakutsa V.A. Fizikālo lielumu vienības. - Harkova: Viščas skola,.

Zinātnē un tehnoloģijā tiek izmantotas fizisko lielumu mērvienības, kas veido noteiktas sistēmas. Mērvienību kopums, kas noteikts ar standartu obligātai lietošanai, ir balstīts uz Starptautiskās sistēmas (SI) mērvienībām. Teorētiskajās fizikas nozarēs plaši tiek izmantotas CGS sistēmu vienības: CGSE, CGSM un simetriskā Gausa CGS sistēma. Vienībām ir arī kāds pielietojums tehniskā sistēma MKGSS un dažas nesistēmiskas vienības.

Starptautiskā sistēma (SI) ir veidota uz 6 pamatvienībām (metrs, kilograms, sekunde, kelvins, ampērs, kandela) un 2 papildu (radiāns, steradiāns). Standarta projekta galīgajā variantā "Fizikālo daudzumu vienības" dotas: SI sistēmas mērvienības; mērvienības, kuras atļauts lietot līdzvērtīgi SI vienībām, piemēram: tonna, minūte, stunda, Celsija grāds, grāds, minūte, sekunde, litrs, kilovatstunda, apgrieziens sekundē, apgrieziens minūtē; CGS sistēmas mērvienības un citas fizikas un astronomijas teorētiskajās nodaļās izmantotās mērvienības: gaismas gads, parseks, šķūnis, elektronvolts; mērvienības, kas īslaicīgi atļautas lietošanai, piemēram: angstroms, kilograms-spēks, kilograms-spēks-metrs, kilograms-spēks uz kvadrātcentimetru, dzīvsudraba milimetrs, zirgspēki, kalorijas, kilokalorija, rentgens, kirī. Svarīgākās no šīm vienībām un to attiecības ir norādītas P1 tabulā.

Tabulās dotos vienību saīsinājumus lieto tikai pēc daudzuma skaitliskās vērtības vai tabulu aiļu virsrakstos. Tekstā vienību pilno nosaukumu vietā nevar izmantot saīsinājumus bez lielumu skaitliskās vērtības. Lietojot gan krievu, gan starptautisko vienību apzīmējumus, tiek izmantots latīņu fonts; to vienību apzīmējumi (saīsināti), kuru nosaukumus dod zinātnieku vārdi (ņūtons, paskāls, vats u.c.), rakstāmi ar lielo burtu (N, Pa, W); mērvienību apzīmējumā punkts kā samazinājuma zīme netiek lietots. Precē iekļauto vienību apzīmējumi ir atdalīti ar punktiem kā reizināšanas zīmes; kā dalījuma zīmi parasti izmanto slīpsvītru; ja saucējā ir iekļauts vienību reizinājums, tad tas tiek likts iekavās.

Vairāku un apakškārtu veidošanai tiek izmantoti decimālskaitļa prefiksi (sk. P2 tabulu). Īpaši ieteicams izmantot prefiksus, kas ir 10 pakāpē ar indikatoru, kas ir trīsreizināts. Ieteicams izmantot no SI vienībām atvasinātus vienību apakšreizinātājus un daudzkārtņus, kas iegūst skaitliskās vērtības no 0,1 līdz 1000 (piemēram, 17 000 Pa jāraksta kā 17 kPa).

Vienai vienībai nav atļauts pievienot divus vai vairākus prefiksus (piemēram: 10 -9 m jāraksta kā 1 nm). Lai veidotu masas vienības, galvenajam nosaukumam “grams” tiek pievienots prefikss (piemēram: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Ja sākotnējās vienības kompleksais nosaukums ir reizinājums vai daļa, tad pirmās vienības nosaukumam tiek pievienots prefikss (piemēram, kN∙m). Nepieciešamajos gadījumos saucējā ir atļauts izmantot vairākas garuma, laukuma un tilpuma vienības (piemēram, V / cm).

P3 tabulā parādītas galvenās fiziskās un astronomiskās konstantes.

P1 tabula

FIZISKO MĒRĪJUMU VIENĪBAS SI SISTĒMĀ

UN TO ATTIECĪBAS AR CITĀM VIENĪBĀM

Daudzumu nosaukums	Vienības	Saīsinājums	Izmērs	Koeficients konvertēšanai SI vienībās
GHS	ICSU un nesistēmiskās vienības

Pamatvienības
Garums	metrs	m		1 cm=10 -2 m	1 Å \u003d 10 -10 m 1 gaismas gads \u003d 9,46 × 10 15 m
Svars	Kilograms	Kilograms		1g=10-3 kg
Laiks	otrais	ar			1 stunda = 3600 s 1 min = 60 s
Temperatūra	kelvins	Uz			1 0 C=1 K
Pašreizējais spēks	ampērs	BET		1 SGSE I \u003d \u003d 1/3 × 10 -9 A 1 SGSM I \u003d 10 A
Gaismas spēks	kandela	cd
Papildu vienības
plakans stūris	radiāns	priecīgs			1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 -3 rad
Cietais leņķis	steradiāns	Trešd			Pilns telpiskais leņķis=4p sr
Atvasinātās vienības
Biežums	hercu	Hz	s -1

P1 tabulas turpinājums


Leņķiskais ātrums	radiāni sekundē	rad/s	s -1		1 apgr./min.=2p rad/s 1 apgr./min.==0,105 rad/s
Skaļums	kubikmetrs	m 3	m 3	1 cm 2 \u003d 10 -6 m 3	1 l \u003d 10 -3 m 3
Ātrums	metri sekundē	jaunkundze	m×s –1	1cm/s=10 -2 m/s	1km/h=0,278m/s
Blīvums	kilogramu uz kubikmetru	kg/m3	kg×m -3	1g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Spēks	ņūtons	H	kg×m×s –2	1 dīns = 10-5 N	1 kg = 9,81 N
Darbs, enerģija, siltuma daudzums	džouls	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

Jauda	vats	W (J/s)	kg × m 2 × s -3	1erg/s = 10 -7 W	1zs = 735W
Spiediens	paskāls	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 mm Hg \u003d 133 Pa 1 atm \u003d \u003d \u003d \u101 mm0 H3
Spēka mirklis	ņūtonmetrs	N∙m	kgm 2 × s -2	1 dyne cm = = 10 –7 N × m	1 kgf × m = 9,81 N × m
Inerces moments	kilograms kvadrātmetrs	kg × m 2	kg × m 2	1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m 2
Dinamiskā viskozitāte	paskāls otrais	Pa×s	kg×m –1 ×s –1	1P / poise / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

P1 tabulas turpinājums


Kinemātiskā viskozitāte	kvadrātmetru uz sekundi	m 2 /s	m 2 × s -1	1st / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Sistēmas siltuma jauda	džouls uz kelvinu	J/K	kg×m 2 x x s –2 ×K –1		1 cal/0 C = 4,19 J/K
Īpašs karstums	džouls uz 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)
Elektriskais lādiņš	kulons	Cl	A×s	1SGSE q = =1/3 × 10–9 C 1SGSM q = =10 C
potenciāls, elektriskais spriegums	volts	V (W/A)	kg×m 2 x x s –3 ×A –1	1SGSE u = =300 V 1SGSM u = =10–8 V
spriedze elektriskais lauks	volts uz metru	V/m	kg×m x x s –3 ×A –1	1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Elektriskā nobīde (elektriskā indukcija)	kulons uz kvadrātmetru	C/m 2	m –2 ×s×A	1SGSE D \u003d \u003d 1/12p x x 10-5 C/m 2
Elektriskā pretestība	ohm	omi (V/A)	kg × m 2 × s -3 x x A -2	1SGSE R = 9 × 10 11 omi 1 SGSM R = 10–9 omi
Elektriskā kapacitāte	farads	F (C/V)	kg -1 × m -2 x s 4 × A 2	1SGSE C \u003d 1 cm \u003d \u003d 1 / 9 × 10 -11 F

P1 tabulas beigas


magnētiskā plūsma	Weber	Wb (W × s)	kg × m 2 × s -2 x x A -1	1SGSM f = =1 μs (maksimālais dziļums) = =10–8 Wb
Magnētiskā indukcija	tesla	T (Wb/m2)	kg×s –2 ×A –1	1SGSM B = =1 Gs (gauss) = =10–4 T
spriedze magnētiskais lauks	ampēri uz metru	A/m	m –1 ×A	1SGSM H \u003d \u003d 1E (virzīts) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A / m
Magnetomotīves spēks	ampērs	BET	BET	1SGSM Fm
Induktivitāte	Henrijs	Hn (Wb/A)	kg×m 2 x x s –2 ×A –2	1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Gaismas plūsma	lūmenu	lm	cd
Spilgtums	kandela uz kvadrātmetru	cd/m2	m–2 × cd
apgaismojums	greznība	labi	m–2 × cd

Fiziskais daudzums- šī ir īpašība, kas ir kvalitatīvi kopīga daudziem objektiem (sistēmām, to stāvokļiem un tajos notiekošajiem procesiem), bet katram objektam kvantitatīvi individuāla.

Individualitāte kvantitatīvā izteiksmē ir jāsaprot tādā nozīmē, ka īpašums var būt paredzēts vienam objektam noteiktu skaitu reizes vairāk vai mazāk nekā citam.

Parasti terminu "daudzums" lieto attiecībā uz īpašībām vai to īpašībām, kuras var kvantitatīvi noteikt, tas ir, izmērīt. Ir īpašības un īpašības, kuras vēl nav iemācītas kvantitatīvi noteikt, bet cenšas atrast veidu, kā tās kvantificēt, piemēram, smarža, garša utt., Kamēr mēs neiemācījāmies tos izmērīt, mums nevajadzētu tos saukt par daudzumiem, bet par īpašībām.

Standarts satur tikai terminu "fizikālais daudzums", un vārds "daudzums" dots kā galvenā termina īsa forma, kuru atļauts lietot gadījumos, kas izslēdz dažādas interpretācijas iespējas. Citiem vārdiem sakot, fizisko lielumu var īsi saukt par daudzumu, ja tas ir acīmredzams bez īpašības vārda mēs runājam par fizisko lielumu. Turpmākajā šīs grāmatas tekstā īsā forma termins "daudzums" tiek lietots tikai norādītajā nozīmē.

Metroloģijā vārdam "vērtība" tiek piešķirta terminoloģiska nozīme, uzliekot ierobežojumu īpašības vārda "fizisks" formā. Vārdu "vērtība" bieži lieto, lai izteiktu noteiktā fiziskā daudzuma lielumu. Viņi saka: spiediena vērtība, ātruma vērtība, sprieguma vērtība. Tas ir nepareizi, jo spiediens, ātrums, spriegums šo vārdu pareizajā nozīmē ir daudzumi, un nav iespējams runāt par daudzuma lielumu. Iepriekšminētajos gadījumos vārda "vērtība" lietošana ir lieka. Patiešām, kāpēc runāt par lielu vai mazu spiediena "vērtību", ja var teikt: liels vai mazs spiediens utt.

Fizikālais lielums parāda objektu īpašības, kuras var kvantitatīvi izteikt pieņemtajās vienībās. Jebkurš mērījums realizē fizikālo lielumu viendabīgo īpašību salīdzināšanas darbību, pamatojoties uz "lielāku-mazāku". Salīdzināšanas rezultātā katram izmērītā daudzuma lielumam tiek piešķirts pozitīvs reālais skaitlis:

x = q [x] , (1.1)

kur q - daudzuma vai salīdzināšanas rezultāta skaitliskā vērtība; [X] - lieluma vienība.

Fiziskā daudzuma mērvienība- fiziskais lielums, kuram pēc definīcijas ir dota vērtība, vienāds ar vienu. Var arī teikt, ka fiziskā lieluma vienība ir tā vērtība, kas tiek ņemta par pamatu, lai kvantitatīvā novērtējumā salīdzinātu ar to viena veida fiziskos lielumus.

Vienādojums (1.1) ir pamata mērījumu vienādojums. q skaitliskā vērtība tiek atrasta šādi

tāpēc tas ir atkarīgs no pieņemtās mērvienības .

Fizikālo lielumu mērvienību sistēmas

Veicot jebkādus mērījumus, izmērītā vērtība tiek salīdzināta ar citu vērtību, kas tai ir viendabīga, ņemot vērā vienību. Lai izveidotu mērvienību sistēmu, patvaļīgi tiek izvēlēti vairāki fiziskie lielumi. Tos sauc par pamata. Vērtības, kas noteiktas caur galvenajām, sauc par atvasinājumiem. Pamatlielumu un atvasināto lielumu kopu sauc par fizisko lielumu sistēmu.

AT vispārējs skats attiecības starp atvasināto daudzumu Z un pamata var attēlot ar šādu vienādojumu:

Z = L  M  T  es    Dž  ,

kur L, M, T,es, ,Dž- pamatlielumi , , , , ,  - dimensijas rādītāji. Šo formulu sauc par dimensiju formulu. Lielumu sistēma var sastāvēt gan no dimensiju, gan bezdimensiju lielumiem. Dimensijas ir lielums, kura dimensijā vismaz viens no pamatlielumiem ir paaugstināts līdz pakāpei, nevis nulle. Bezdimensijas lielums ir lielums, kura dimensijā pamata lielumi ir iekļauti pakāpē, kas vienāda ar nulli. Bezdimensijas lielums vienā lielumu sistēmā var būt dimensijas lielums citā sistēmā. Fizisko lielumu sistēmu izmanto, lai izveidotu fizisko lielumu vienību sistēmu.

Fiziskā daudzuma vienība ir šī daudzuma vērtība, kas tiek ņemta par pamatu, lai salīdzinātu ar to viena veida lielumu vērtības to kvantitatīvā novērtējumā. Tam pēc definīcijas ir piešķirta skaitliskā vērtība 1.

Pamata un atvasināto lielumu vienības sauc attiecīgi par pamatvienībām un atvasinātajām vienībām, to kopumu sauc par vienību sistēmu. Vienību izvēle sistēmā ir zināmā mērā patvaļīga. Taču kā pamatvienības izvēlas tās, kuras, pirmkārt, var reproducēt ar visaugstāko precizitāti, otrkārt, ir ērtas mērījumu vai to reproducēšanas praksē. Sistēmā iekļautās daudzumu vienības sauc par sistēmas vienībām. Papildus sistēmas vienībām tiek izmantotas arī nesistēmas vienības. Nesistēmas vienības ir vienības, kas neietilpst sistēmā. Tie ir ērti noteiktām zinātnes un tehnoloģiju jomām vai reģioniem, un tāpēc ir kļuvuši plaši izplatīti. Nesistēmiskās mērvienības ietver: jaudas vienību - zirgspēku, enerģijas mērvienību - kilovatstunda, laika mērvienības - stunda, diena, temperatūras mērvienību - grādi pēc Celsija un daudzas citas. Tie radās mērīšanas tehnoloģiju izstrādes laikā praktisko vajadzību apmierināšanai vai tika ieviesti, lai tos būtu ērti izmantot mērījumos. Tiem pašiem mērķiem tiek izmantotas vairākas un apakšvairākas daudzumu vienības.

Vairāku vienību mērvienība ir tāda, kas veselu skaitļu skaitu reižu pārsniedz sistēmas vai ārpussistēmas vienību: kiloherci, megavati. Daļēja vienība ir tāda, kas ir vesels skaitlis, kas ir reižu mazāks par sistēmas vai ārpussistēmas vienību: miliampers, mikrovolts. Stingri sakot, daudzas ārpussistēmas vienības var uzskatīt par daudzkārtējām vai apakšreizēm.

Zinātnē un tehnikā plaši tiek izmantoti arī relatīvie un logaritmiskie lielumi un to mērvienības, kas raksturo elektrisko signālu pastiprināšanu un vājināšanu, modulācijas koeficientus, harmonikas u.c. Relatīvās vērtības var izteikt bezdimensiju relatīvās vienībās, procentos, ppm. Logaritmiskā vērtība ir divu tāda paša nosaukuma lielumu bezdimensiju attiecības logaritms (parasti decimāldaļskaitlis radioelektronikā). Logaritmiskās vērtības vienība ir bel (B), ko nosaka attiecība:

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

kur P 1 ,P 2 - tāda paša nosaukuma enerģijas daudzumi (jaudas, enerģijas, jaudas blīvuma plūsmas vērtības utt.); F 1 , F 2 - tāda paša nosaukuma jaudas lielumi (spriegums, strāvas stiprums, intensitāte elektromagnētiskais lauks utt.).

Parasti tiek izmantota apakšvienība no bell, ko sauc par decibelu, kas vienāds ar 0,1 B. Šajā gadījumā formulā (1.2) aiz vienādības zīmēm tiek pievienots papildu koeficients 10. Piemēram, sprieguma attiecība U 1 / U 2 \u003d 10 atbilst 20 dB logaritmiskai vienībai.

Pastāv tendence izmantot dabiskās vienību sistēmas, kuru pamatā ir universālas fizikālās konstantes (konstantes), kuras varētu ņemt par pamatvienībām: gaismas ātrums, Bolcmaņa konstante, Planka konstante, elektronu lādiņš utt. . Šādas sistēmas priekšrocība ir sistēmas pamata noturība un konstantu augstā stabilitāte. Dažos standartos jau tiek izmantotas šādas konstantes: frekvences un garuma vienības standarts, pastāvīgā sprieguma mērvienības standarts. Bet lielumu vienību izmēri, kas balstīti uz konstantēm, pašreizējā tehnoloģiju attīstības līmenī ir neērti praktiskiem mērījumiem un nenodrošina nepieciešamo precizitāti visu atvasināto vienību iegūšanai. Tomēr tādas dabiskās vienību sistēmas priekšrocības kā neiznīcināmība, nemainīgums laikā, neatkarība no atrašanās vietas stimulē darbu pie to praktiskā pielietojuma iespēju izpētes.

Pirmo reizi pamata un atvasināto vienību kopu, kas veido sistēmu, 1832. gadā ierosināja K. F. Gauss. Šīs sistēmas pamatvienības ir trīs patvaļīgas mērvienības – garums, masa un laiks, attiecīgi vienādas ar milimetru, miligramu un sekundi. Vēlāk tika piedāvātas citas fizikālo lielumu vienību sistēmas, kas balstītas uz metrisko mērvienību sistēmu un atšķiras ar pamatvienībām. Bet tie visi, lai gan apmierināja dažus ekspertus, izraisīja iebildumus no citiem. Tas prasīja radīšanu jauna sistēma vienības. Zināmā mērā pastāvošās pretrunas bija iespējams atrisināt pēc tam, kad 1960. gadā XI Vispārējā konferencē par svariem un mēriem tika pieņemta Starptautiskā mērvienību sistēma, saīsināti kā SI (SI). Krievijā tas vispirms tika pieņemts kā vēlams (1961), un pēc tam pēc GOST 8.417-81 “GSI. Fizisko lielumu vienības "- un kā obligātas visās zinātnes, tehnikas, tautsaimniecības jomās, kā arī visās izglītības iestādēs.

Kā galvenais starptautiskā sistēma mērvienības (SI) tiek atlasītas šādas septiņas mērvienības: metrs, kilograms, sekunde, ampērs, kelvins, kandela, mols.

Starptautiskajā mērvienību sistēmā ir iekļautas divas papildu vienības - plakano un cieto leņķu mērīšanai. Šīs vienības nevar iekļaut pamatvienību kategorijā, jo tās nosaka divu lielumu attiecība. Tajā pašā laikā tās nav atvasinātas vienības, jo tās nav atkarīgas no pamatvienību izvēles.

Radiāns (rad) - leņķis starp diviem apļa rādiusiem, starp kuriem loka garums ir vienāds ar rādiusu.

Steradiāns (sr) ir ciets leņķis, kura virsotne atrodas sfēras centrā un kas izgriežas uz virsmas. sfērām ir laukums, kas vienāds ar kvadrāta laukumu ar malu visā garumā vienāds ar rādiusu sfēras.

Saskaņā ar likumu par mērījumu vienveidības nodrošināšanu Krievijas Federācijā Starptautiskās legālās metroloģijas organizācijas ieteiktās Ģenerālkonferences par svaru un mēriem pieņemtās Starptautiskās mērvienību sistēmas mērvienības ir atļauts izmantot noteiktajā kārtībā.

Daudzuma vienību nosaukumus, apzīmējumus un noteikumus, kā arī noteikumus to piemērošanai Krievijas Federācijas teritorijā nosaka Krievijas Federācijas valdība, izņemot gadījumus, kas paredzēti Krievijas Federācijas tiesību aktos. Krievijas Federācija.

Krievijas Federācijas valdība kopā ar Starptautiskās mērvienību sistēmas daudzuma vienībām var atļaut izmantot nesistēmiskas daudzuma vienības.

Fizikālo parādību un to likumsakarību izpēte, kā arī šo likumsakarību izmantošana cilvēka praktiskajā darbībā ir saistīta ar fizisko lielumu mērīšanu.

Fizikālais lielums ir īpašība, kas ir kvalitatīvi kopīga daudziem fiziskiem objektiem (fizikālajām sistēmām, to stāvokļiem un tajos notiekošajiem procesiem), bet katram objektam kvantitatīvi individuāla.

Fizikāls lielums ir, piemēram, masa. Masa ir dažādiem fiziskiem objektiem: visiem ķermeņiem, visām matērijas daļiņām, elektromagnētiskā lauka daļiņām utt. Kvalitatīvi visas specifiskās masas realizācijas, t.i., visu fizisko objektu masas, ir vienādas. Bet viena objekta masa var būt noteiktu skaitu reižu lielāka vai mazāka nekā cita masa. Un šajā kvantitatīvā nozīmē masa ir īpašība, kas ir individuāla katram objektam. Fizikālie lielumi ir arī garums, temperatūra, elektriskā lauka stiprums, svārstību periods utt.

Viena un tā paša fiziskā lieluma specifiskas realizācijas sauc par viendabīgiem lielumiem. Piemēram, attālums starp jūsu acu zīlītēm un augstumu Eifeļa tornis ir viena un tā paša fiziskā lieluma - garuma konkrētas realizācijas, un tāpēc tie ir viendabīgi lielumi. Arī šīs grāmatas masa un Zemes pavadoņa Kosmos-897 masa ir viendabīgi fiziski lielumi.

Homogēni fizikālie lielumi atšķiras viens no otra pēc izmēra. Fiziskā daudzuma lielums ir

kvantitatīvs saturs šajā objektā īpašības, kas atbilst jēdzienam "fiziskais daudzums".

Dažādu objektu viendabīgo fizisko daudzumu izmērus var salīdzināt savā starpā, ja tiek noteiktas šo lielumu vērtības.

Fizikālā lieluma vērtība ir fizikālā daudzuma novērtējums noteikta tam pieņemtu vienību skaita veidā (sk. 14. lpp.). Piemēram, noteikta ķermeņa garuma vērtība 5 kg ir noteikta ķermeņa masas vērtība utt. Abstrakts skaitlis, kas iekļauts fiziskā lieluma vērtībā (mūsu piemēros 10 un 5), tiek saukts par skaitliskā vērtība. Vispārīgā gadījumā noteikta daudzuma vērtību X var izteikt kā formulu

kur ir daudzuma, tā mērvienības, skaitliskā vērtība.

Ir jānošķir fiziskā lieluma patiesās un faktiskās vērtības.

Fiziskā daudzuma patiesā vērtība ir tā daudzuma vērtība, kas ideālā gadījumā kvalitatīvā un kvantitatīvā izteiksmē atspoguļotu atbilstošo objekta īpašību.

Fiziskā daudzuma faktiskā vērtība ir eksperimentāli atrastā daudzuma vērtība, kas ir tik tuvu patiesajai vērtībai, ka to var izmantot tā vietā noteiktam mērķim.

Fizikālā lieluma vērtības atrašana empīriski, izmantojot speciālo tehniskajiem līdzekļiem sauc par mērīšanu.

Fizisko lielumu patiesās vērtības, kā likums, nav zināmas. Piemēram, neviens nezina patiesās gaismas ātruma vērtības, attālumu no Zemes līdz Mēnesim, elektrona masu, protonu un citus. elementārdaļiņas. Mēs nezinām sava auguma un ķermeņa svara patieso vērtību, nezinām un nevaram uzzināt patieso gaisa temperatūras vērtību savā istabā, galda garumu, pie kura strādājam utt.

Taču, izmantojot īpašus tehniskos līdzekļus, iespējams noteikt faktisko

visas šīs un daudzas citas vērtības. Tajā pašā laikā šo faktisko vērtību tuvināšanas pakāpe fizisko lielumu patiesajām vērtībām ir atkarīga no šajā gadījumā izmantoto tehnisko mērīšanas līdzekļu pilnības.

Mērinstrumenti ietver mērus, mērinstrumentus utt. Mērinstrumentu saprot kā mērinstrumentu, kas paredzēts noteikta izmēra fiziska lieluma reproducēšanai. Piemēram, svars ir masas mērs, lineāls ar milimetru dalījumiem ir garuma mērs, mērkolba ir tilpuma (ietilpības), normāls elements ir elektromotora spēka mērs, kvarca oscilators ir mērs. par elektrisko svārstību frekvenci utt.

Mērīšanas ierīce ir mērinstruments, kas paredzēts mērīšanas informācijas signāla ģenerēšanai tādā formā, kas ir pieejama tiešai uztveršanai ar novērojumiem. Uz mērinstrumenti ietver dinamometru, ampērmetru, manometru utt.

Ir tiešie un netiešie mērījumi.

Tiešais mērījums ir mērījums, kurā vēlamā daudzuma vērtība tiek atrasta tieši no eksperimentālajiem datiem. Tiešajos mērījumos ietilpst, piemēram, masas mērīšana uz vienādas rokas skalas, temperatūras mērīšana ar termometru, garuma mērīšana ar skalas lineālu.

Netiešais mērījums ir mērījums, kurā lieluma vēlamo vērtību nosaka, pamatojoties uz zināmu saistību starp to un tiešajiem mērījumiem pakļautajiem lielumiem. Netiešie mērījumi ir, piemēram, ķermeņa blīvuma noteikšana pēc tā masas un ģeometriskajiem izmēriem, specifiskā atrašana elektriskā pretestība vadītājs pēc tā pretestības, garuma un šķērsgriezuma laukuma.

Fizikālo lielumu mērījumi balstās uz dažādām fizikālām parādībām. Piemēram, temperatūras mērīšanai tiek izmantota ķermeņu termiskā izplešanās jeb termoelektriskais efekts, ķermeņu masas mērīšanai ar smaguma spēku, sverot utt. Fizikālo parādību kopumu, uz kuru balstās mērījumi, sauc par mērīšanas principu. Mērīšanas principi šajā rokasgrāmatā nav aplūkoti. Metroloģija nodarbojas ar mērījumu principu un metožu, mērinstrumentu veidu, mērījumu kļūdu un citu ar mērījumiem saistītu jautājumu izpēti.