To, co nazywa się wartością wielkości fizycznej. Podstawowe wielkości fizyczne w mechanice, ich miara i jednostki

Wielkość fizyczna

Wielkość fizyczna - własność fizyczna obiekt materialny, zjawisko fizyczne, proces, który można scharakteryzować ilościowo.

Oznaczający wielkość fizyczna - jedna lub więcej (w przypadku tensorowej wielkości fizycznej) liczb charakteryzujących tę wielkość fizyczną, wskazujących jednostkę miary, na podstawie której zostały one uzyskane.

Wielkość fizycznej wielkości- wartości liczb występujących w wartość wielkości fizycznej.

Na przykład samochód można scharakteryzować jako wielkość fizyczna jak masa. W której, oznaczający ta wielkość fizyczna wyniesie na przykład 1 tonę, a rozmiar- liczba 1, lub oznaczający będzie 1000 kilogramów i rozmiar- liczba 1000. Ten sam samochód można scharakteryzować za pomocą innego wielkość fizyczna- prędkość. W której, oznaczający tą wielkością fizyczną będzie np. wektor o określonym kierunku 100 km/h, a rozmiar- numer 100.

Wymiar wielkości fizycznej- jednostka miary, występująca w wartość wielkości fizycznej. Z reguły wielkość fizyczna ma wiele różnych wymiarów: na przykład długość ma nanometr, milimetr, centymetr, metr, kilometr, milę, cal, parsek, rok świetlny itp. Niektóre z tych jednostek miary (bez uwzględnienia ich współczynniki dziesiętne) mogą wprowadzić różne systemy jednostki fizyczne - SI, CGS itp.

Często wielkość fizyczną można wyrazić w postaci innych, bardziej podstawowych wielkości fizycznych. (Na przykład siłę można wyrazić w postaci masy ciała i jego przyspieszenia). Co znaczy odpowiednio, a wymiar taka wielkość fizyczna może być wyrażona w postaci wymiarów tych bardziej ogólnych wielkości. (Wymiar siły można wyrazić w postaci wymiarów masy i przyspieszenia). (Często taka reprezentacja wymiaru pewnej wielkości fizycznej w kategoriach wymiarów innych wielkości fizycznych jest zadaniem niezależnym, które w niektórych przypadkach ma swoje znaczenie i cel.) Wymiary takich bardziej ogólnych ilości są często już jednostki podstawowe taki lub inny system jednostek fizycznych, to znaczy te, które same nie są już wyrażane przez innych, jeszcze bardziej ogólne wielkie ilości.

Przykład.
Jeżeli wielkość fizyczna moc jest zapisana jako

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R jest ogólnie przyjętym oznaczeniem literowym tej wielkości fizycznej, 42,3×10³ W- wartość tej wielkości fizycznej, 42,3×10³ jest rozmiarem tej wielkości fizycznej.

Wt to skrót jeden z jednostki miary tej wielkości fizycznej (wat). Litera do jest symbolem współczynnika dziesiętnego „kilo” Międzynarodowego Układu Jednostek (SI).

Wymiarowe i bezwymiarowe wielkości fizyczne

Wymiarowa wielkość fizyczna- wielkość fizyczna, dla określenia której wartości konieczne jest zastosowanie jakiejś jednostki miary tej wielkości fizycznej. Zdecydowana większość wielkości fizycznych ma wymiar wymiarowy.
Bezwymiarowa ilość fizyczna- wielkość fizyczna, do określenia której wartości wystarczy jedynie wskazanie jej wielkości. Na przykład przenikalność względna jest bezwymiarową wielkością fizyczną.

Addytywne i nieaddytywne wielkości fizyczne

Dodatkowa ilość fizyczna- wielkość fizyczna, różne znaczenia które można zsumować, pomnożyć przez współczynnik liczbowy, podzielić przez siebie. Na przykład masa wielkości fizycznej jest dodatkową wielkością fizyczną.
Nieaddytywna ilość fizyczna- wielkość fizyczna, dla której sumowanie, mnożenie przez współczynnik liczbowy lub dzielenie przez siebie nie ma wartości zmysł fizyczny. Na przykład temperatura wielkości fizycznej jest nieaddytywną wielkością fizyczną.

Ekstensywne i intensywne ilości fizyczne

Wielkość fizyczna nazywa się

obszerny, jeśli wielkość jego wartości jest sumą wielkości wartości tej wielkości fizycznej dla podsystemów tworzących system (na przykład objętość, waga);
intensywny, jeśli wartość jego wartości nie zależy od wielkości układu (np. temperatura, ciśnienie).

Niektóre wielkości fizyczne, takie jak moment pędu, powierzchnia, siła, długość, czas, nie są ani rozległe, ani intensywne.

Ilości pochodne tworzą się z kilku obszernych ilości:

konkretny ilość to ilość podzielona przez masę (na przykład objętość właściwa);
molowy ilość to ilość podzielona przez ilość substancji (na przykład objętość molowa).

Wielkości skalarne, wektorowe, tensorowe

W najbardziej ogólnym przypadku możemy powiedzieć, że wielkość fizyczna może być reprezentowana przez tensor o określonej randze (wartościowości).

Układ jednostek wielkości fizycznych

System jednostek wielkości fizycznych to zbiór jednostek miary wielkości fizycznych, w którym występuje pewna liczba tzw. podstawowych jednostek miary, a pozostałe jednostki miary mogą być wyrażone za pomocą tych jednostek podstawowych. Przykłady układów jednostek fizycznych - Międzynarodowy Układ Jednostek (SI), CGS.

Symbole wielkości fizycznych

Literatura

RMG 29-99 Metrologia. Podstawowe pojęcia i definicje.
Burdun G.D., Bazakutsa V.A. Jednostki wielkości fizycznych. - Charków: szkoła Vishcha.

W nauce i technice stosuje się jednostki miary wielkości fizycznych, tworząc pewne systemy. Zestaw jednostek ustanowionych przez normę do obowiązkowego stosowania opiera się na jednostkach systemu międzynarodowego (SI). W teoretycznych gałęziach fizyki szeroko stosowane są jednostki systemów CGS: CGSE, CGSM oraz symetryczny system Gaussa CGS. Jednostki również znajdują zastosowanie system techniczny MKGSS i niektóre jednostki niesystemowe.

System międzynarodowy (SI) zbudowany jest na 6 podstawowych jednostkach (metr, kilogram, sekunda, kelwin, amper, kandela) i 2 dodatkowych (radian, steradian). W ostatecznej wersji projektu normy „Jednostki wielkości fizycznych” podane są: jednostki układu SI; jednostki dozwolone na równi z jednostkami SI, na przykład: tona, minuta, godzina, stopień Celsjusza, stopień, minuta, sekunda, litr, kilowatogodzina, obrót na sekundę, obrót na minutę; jednostki systemu CGS i inne jednostki używane w teoretycznych działach fizyki i astronomii: rok świetlny, parsek, stodoła, elektronowolt; jednostki tymczasowo dopuszczone do użytku, takie jak: angstrem, kilogram-siła, kilogram-siła-metr, kilogram-siła na centymetr kwadratowy, milimetr słupa rtęci, konie mechaniczne, kaloria, kilokalorie, rentgen, curie. Najważniejsze z tych jednostek oraz stosunki między nimi podano w tabeli P1.

Skróty jednostek podane w tabelach stosuje się wyłącznie po wartości liczbowej wielkości lub w nagłówkach kolumn tabel. Nie można używać skrótów zamiast pełnych nazw jednostek w tekście bez wartości liczbowej wielkości. W przypadku używania zarówno rosyjskich, jak i międzynarodowych oznaczeń jednostek, używana jest czcionka rzymska; oznaczenia (skrócone) jednostek, których nazwy podane są nazwiskami naukowców (niuton, pascal, wat itp.) należy pisać z dużej litery (N, Pa, W); w notacji jednostek kropka jako znak redukcji nie jest używana. Oznaczenia jednostek wchodzących w skład produktu są oddzielone kropkami jako znaki mnożenia; ukośnik jest zwykle używany jako znak podziału; jeśli mianownik zawiera iloczyn jednostek, to jest on ujęty w nawiasy kwadratowe.

Do tworzenia wielokrotności i podwielokrotności używane są przedrostki dziesiętne (patrz Tabela P2). Szczególnie zalecane jest stosowanie przedrostków, które są potęgą 10 ze wskaźnikiem będącym wielokrotnością trzech. Wskazane jest stosowanie podwielokrotności i wielokrotności jednostek wywodzących się z jednostek SI i dających wartości liczbowe od 0,1 do 1000 (przykładowo: 17000 Pa należy zapisać jako 17 kPa).

Do jednej jednostki nie wolno dołączać dwóch lub więcej przedrostków (np. 10 -9 m należy zapisać jako 1 nm). Aby utworzyć jednostki masy, do nazwy głównej „gram” dołączany jest przedrostek (na przykład: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Jeśli złożona nazwa oryginalnej jednostki jest produktem lub ułamkiem, to przedrostek jest dołączony do nazwy pierwszej jednostki (na przykład kN∙m). W koniecznych przypadkach dozwolone jest użycie w mianowniku podwielokrotnych jednostek długości, powierzchni i objętości (na przykład V / cm).

Tabela P3 pokazuje główne stałe fizyczne i astronomiczne.

Tabela P1

JEDNOSTKI POMIARÓW FIZYCZNYCH W UKŁADIE SI

I ICH RELACJE Z INNYMI JEDNOSTKAMI

Nazwa ilości	Jednostki	Skrót	Rozmiar	Współczynnik konwersji na jednostki SI
GHS	ICSU i jednostki niesystemowe

Jednostki podstawowe
Długość	metr	m		1 cm=10 -2 m	1 Å \u003d 10 -10 m 1 rok świetlny \u003d 9,46 × 10 15 m
Waga	kg	kg		1g=10-3kg
Czas	druga	z			1 godz.=3600 s 1 min=60 s
Temperatura	kelwin	W celu			1 0 C=1 K
Aktualna siła	amper	ALE		1 SGSE I \u003d \u003d 1/3 × 10 -9 A 1 SGSM I \u003d 10 A
Moc światła	kandela	płyta CD
Dodatkowe jednostki
płaski róg	radian	zadowolony			1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 -3 rad
Kąt bryłowy	steradian	Poślubić			Pełny kąt bryłowy=4p sr
Jednostki pochodne
Częstotliwość	herc	Hz	s-1

Kontynuacja tabeli P1


Prędkość kątowa	radiany na sekundę	rad/s	s-1		1 obr/min=2p rad/s 1 obr/min==0,105 rad/s
Tom	metr sześcienny	m 3	m 3	1 cm 2 \u003d 10 -6 m 3	1 l \u003d 10 -3 m 3
Prędkość	metrów na sekundę	SM	m×s –1	1cm/s=10 -2 m/s	1km/h=0.278m/s
Gęstość	kilogram na metr sześcienny	kg/m3	kg×m -3	1 g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Siła	niuton	H	kg×m×s –2	1 dyna = 10 -5 N	1 kg = 9,81 N
Praca, energia, ilość ciepła	dżul	J (N×m)	kg × m2 × 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

Moc	wat	W (J/s)	kg × m2 × s -3	1erg/s=10 -7 W	1KM = 735W
Nacisk	Pascal	Pa (N/m2)	kg∙m –1 ∙s –2	1 din / cm2 \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 760 mm Hg \u003d \u003d 1,013 10 5 Pa
Moment mocy	niutonometr	N∙m	kgm2×s -2	1 dyna cm = = 10 –7 N × m	1 kgf×m=9,81 N×m
Moment bezwładności	kilogram metr kwadratowy	kg × m 2	kg × m 2	1 g × cm2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m2
Lepkość dynamiczna	Pascal sekunda	Pa×s	kg×m –1×s –1	1P / równowaga / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

Kontynuacja tabeli P1


Lepkość kinematyczna	metr kwadratowy na chwilę	m 2 /s	m 2 × s -1	1St / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Pojemność cieplna systemu	dżul na kelwin	J/K	kg×m 2 x x s –2 ×K –1		1 cal / 0 C = 4,19 J / K
Ciepło właściwe	dżul na kilogram kelwina	J/ (kg×K)	m 2 × s -2 × K -1		1 kcal / (kg × 0 C) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Ładunek elektryczny	wisiorek	cl	A×s	1SGSM q = =1/3×10 –9 C 1SGSM q = =10 C
Potencjał, napięcie elektryczne	wolt	V (W/A)	kg×m 2 x x s –3 ×A –1	1SGSM u = =300 V 1SGSM u = =10 –8 V
napięcie pole elektryczne	wolt na metr	V/m	kg×m x x s –3 ×A –1	1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Przemieszczenie elektryczne (indukcja elektryczna)	wisiorek na metr kwadratowy	C/m 2	m –2 ×s × A	1SGSE D \u003d \u003d 1/12 p x x 10 -5 C / m 2
Opór elektryczny	om	Ohm (V/A)	kg × m2 × s -3 x x A -2	1SGSE R = 9×10 11 Ohm 1SGSM R = 10 –9 Ohm
Pojemność elektryczna	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

Koniec tabeli P1


strumień magnetyczny	weber	Wb (szer.×s)	kg × m2 × s -2 x x A -1	1SGSM f = =1 μs (maxwell) = =10 –8 Wb
Indukcja magnetyczna	tesla	T (Wb / m2)	kg×s –2×A –1	1SGSM B = =1 Gs (gaus) = =10 –4 T
napięcie pole magnetyczne	amper na metr	Jestem	m –1 ×A	1SGSM H \u003d \u003d 1E (oersted) \u003d \u003d 1/4p × 10 3 A / m
Siła magnetomotoryczna	amper	ALE	ALE	1SGSM Fm
Indukcyjność	Henz	Hn (Wb/A)	kg×m 2 x x s –2 ×A –2	1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Lekki przepływ	lumen	lm	płyta CD
Jasność	kandela na metr kwadratowy	cd/m2	m–2 ×cd
oświetlenie	luksus	OK	m–2 ×cd

Wielkość fizyczna- jest to właściwość jakościowo wspólna dla wielu obiektów (systemów, ich stanów i zachodzących w nich procesów), ale indywidualna ilościowo dla każdego obiektu.

Indywidualność w ujęciu ilościowym należy rozumieć w tym sensie, że właściwość może być dla jednego przedmiotu w pewna liczba razy więcej lub mniej niż dla innego.

Z reguły termin „ilość” jest używany w odniesieniu do właściwości lub ich cech, które można określić ilościowo, czyli zmierzyć. Istnieją właściwości i cechy, których nie nauczono jeszcze określać ilościowo, ale staramy się znaleźć sposób na ich ilościowe określenie, takie jak zapach, smak itp. Dopóki nie nauczymy się je mierzyć, nie powinniśmy nazywać ich ilościami, ale właściwościami.

Norma zawiera jedynie termin „wielkość fizyczna”, a słowo „ilość” jest podane jako skrócona forma terminu głównego, którego można używać w przypadkach wykluczających możliwość różnych interpretacji. Innymi słowy, wielkość fizyczną można w skrócie nazwać wielkością, jeśli jest to oczywiste bez przymiotnika, że rozmawiamy o wielkości fizycznej. W poniższym tekście tej książki skrócona forma termin „ilość” jest używany tylko we wskazanym znaczeniu.

W metrologii słowu „wartość” nadaje się znaczenie terminologiczne poprzez nałożenie ograniczenia w postaci przymiotnika „fizyczny”. Słowo „wartość” jest często używane do wyrażenia wielkości danej wielkości fizycznej. Mówią: wartość ciśnienia, wartość prędkości, wartość napięcia. To jest błędne, ponieważ ciśnienie, prędkość, napięcie we właściwym znaczeniu tych słów są wielkościami i nie można mówić o wielkości wielkości. W powyższych przypadkach użycie słowa „wartość” jest zbędne. Rzeczywiście, po co mówić o dużej lub małej „wartości” nacisku, kiedy można powiedzieć: duże lub małe ciśnienie itp.

Wielkość fizyczna wyświetla właściwości obiektów, które można wyrazić ilościowo w akceptowanych jednostkach. Każdy pomiar realizuje operację porównywania jednorodnych właściwości wielkości fizycznych na podstawie „większe-mniej”. W wyniku porównania każdej wielkości mierzonej wielkości przypisywana jest dodatnia liczba rzeczywista:

x = q [x] , (1.1)

gdzie q - wartość liczbowa ilości lub wynik porównania; [X] - jednostka wielkości.

Jednostka wielkości fizycznej- wielkość fizyczna, której z definicji przypisuje się wartość, równy jeden. Można też powiedzieć, że jednostką wielkości fizycznej jest jej wartość, która jest podstawą do porównania z nią wielkości fizycznych tego samego rodzaju w ich ocenie ilościowej.

Równanie (1.1) jest podstawowym równaniem pomiarowym. Wartość liczbową q można znaleźć w następujący sposób

dlatego zależy to od przyjętej jednostki miary .

Układy jednostek wielkości fizycznych

Podczas wykonywania jakichkolwiek pomiarów zmierzona wartość jest porównywana z inną wartością, która jest z nią jednorodna, traktowana jako jednostka. Aby zbudować układ jednostek, arbitralnie wybiera się kilka wielkości fizycznych. Nazywane są podstawowymi. Wartości określone przez główne nazywane są pochodnymi. Zbiór wielkości podstawowych i pochodnych nazywany jest układem wielkości fizycznych.

W ogólny widok związek między pochodną wielkością Z i podstawowy można przedstawić za pomocą następującego równania:

Z = L  M  T  I    J  ,

gdzie L, M, T,I, ,J- wielkości podstawowe: , , , , ,  - wskaźniki wymiaru. Ta formuła nazywa się formułą wymiaru. System wielkości może składać się zarówno z wielkości wymiarowych, jak i bezwymiarowych. Wymiarowa to wielkość w wymiarze, w której co najmniej jedna z podstawowych wielkości jest podniesiona do potęgi, a nie zero. Wielkość bezwymiarowa to wielkość, w której wymiarze wielkości podstawowe są zawarte w stopniu równym zero. Wielkość bezwymiarowa w jednym systemie wielkości może być wielkością wymiarową w innym systemie. System wielkości fizycznych służy do budowy systemu jednostek wielkości fizycznych.

Jednostką wielkości fizycznej jest wartość tej wielkości, przyjmowana jako podstawa do porównania z nią wartości wielkości tego samego rodzaju w ich ocenie ilościowej. Z definicji przypisywana jest mu wartość liczbowa 1.

Jednostki wielkości podstawowych i pochodnych nazywane są odpowiednio jednostkami podstawowymi i pochodnymi, a ich całość nazywana jest układem jednostek. Wybór jednostek w systemie jest nieco arbitralny. Jednak jako podstawowe jednostki wybierają takie, które po pierwsze dają się odtworzyć z najwyższą dokładnością, a po drugie są wygodne w praktyce pomiarów lub ich reprodukcji. Jednostki ilości zawarte w systemie nazywane są jednostkami systemowymi. Oprócz jednostek systemowych używane są również jednostki niesystemowe. Jednostki niesystemowe to jednostki, które nie są częścią systemu. Są one wygodne dla niektórych dziedzin nauki i technologii lub regionów i dlatego stały się szeroko rozpowszechnione. Jednostki niesystemowe obejmują: jednostkę mocy - konie mechaniczne, jednostkę energii - kilowatogodzinę, jednostki czasu - godzinę, dzień, jednostkę temperatury - stopnie Celsjusza i wiele innych. Powstały one w trakcie rozwoju technologii pomiarowej w celu zaspokojenia praktycznych potrzeb lub zostały wprowadzone dla wygody stosowania ich w pomiarach. W tych samych celach stosuje się wielokrotne i podwielokrotne jednostki ilości.

Jednostka wielokrotna to taka, która jest liczbą całkowitą większą niż jednostka systemowa lub pozasystemowa: kiloherc, megawat. Jednostka ułamkowa to taka, która jest liczbą całkowitą mniejszą niż jednostka systemowa lub pozasystemowa: miliamper, mikrowolt. Ściśle mówiąc, wiele jednostek spoza systemu można uznać za wielokrotności lub podwielokrotności.

W nauce i technice szeroko stosowane są również wielkości względne i logarytmiczne oraz ich jednostki, które charakteryzują wzmocnienie i tłumienie sygnałów elektrycznych, współczynniki modulacji, harmoniczne itp. Wartości względne można wyrazić w bezwymiarowych jednostkach względnych, w procentach, w ppm. Wartość logarytmiczna to logarytm (zwykle dziesiętny w radioelektronice) bezwymiarowego stosunku dwóch wielkości o tej samej nazwie. Jednostką wartości logarytmicznej jest bel (B), określony przez stosunek:

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

gdzie P 1 ,P 2 - wielkości energii o tej samej nazwie (wartości mocy, energii, strumienia gęstości mocy itp.); F 1 , F 2 - wielkości mocy o tej samej nazwie (napięcie, natężenie prądu, natężenie) pole elektromagnetyczne itp.).

Z reguły stosuje się jednostkę podwielokrotną z bel, zwaną decybelą, równą 0,1 B. W tym przypadku we wzorze (1.2) po znakach równości dodaje się dodatkowy współczynnik równy 10. Na przykład stosunek napięcia U 1 / U 2 \u003d 10 odpowiada jednostce logarytmicznej 20 dB .

Istnieje tendencja do wykorzystywania naturalnych układów jednostek opartych na uniwersalnych stałych fizycznych (stałych), które można przyjąć za jednostki podstawowe: prędkość światła, stała Boltzmanna, stała Plancka, ładunek elektronu itp. . Zaletą takiego systemu jest stałość podstawy systemu oraz wysoka stabilność stałych. W niektórych normach takie stałe są już używane: standard jednostki częstotliwości i długości, standard jednostki stałego napięcia. Jednak wielkości jednostek wielkości oparte na stałych, na obecnym poziomie rozwoju technologii, są niewygodne dla praktycznych pomiarów i nie zapewniają niezbędnej dokładności w uzyskiwaniu wszystkich jednostek pochodnych. Jednak takie zalety naturalnego układu jednostek jak niezniszczalność, niezmienność w czasie, niezależność od lokalizacji pobudzają prace nad badaniem możliwości ich praktycznego zastosowania.

Po raz pierwszy zestaw jednostek podstawowych i pochodnych tworzących system został zaproponowany w 1832 roku przez K. F. Gaussa. Jako podstawowe jednostki w tym systemie przyjmowane są trzy dowolne jednostki - długość, masa i czas, odpowiednio równe milimetrowi, miligramowi i sekundzie. Później zaproponowano inne systemy jednostek wielkości fizycznych, oparte na metrycznym systemie miar i różniące się jednostkami podstawowymi. Ale wszystkie one, choć zadowalały jednych ekspertów, budziły sprzeciw innych. Wymagało to stworzenia nowy system jednostki. Do pewnego stopnia udało się rozwiązać istniejące sprzeczności po przyjęciu w 1960 roku przez XI Generalną Konferencję Miar Międzynarodowego Układu Jednostek, w skrócie SI (SI). W Rosji został po raz pierwszy przyjęty jako preferowany (1961), a następnie po wejściu w życie GOST 8.417-81 „GSI. Jednostki Wielkości Fizycznej” - i jako obowiązkowe we wszystkich dziedzinach nauki, techniki, gospodarki narodowej, a także we wszystkich placówkach oświatowych.

Jako główny międzynarodowy system jednostki (SI) wybiera się następujące siedem jednostek: metr, kilogram, sekunda, amper, kelwin, kandela, mole.

Międzynarodowy system jednostek obejmuje dwie dodatkowe jednostki - do pomiaru kątów płaskich i pełnych. Jednostek tych nie można wprowadzić do kategorii podstawowych, ponieważ określa je stosunek dwóch wielkości. Jednocześnie nie są jednostkami pochodnymi, gdyż nie zależą od wyboru jednostek podstawowych.

Radian (rad) - kąt między dwoma promieniami okręgu, między którymi łuk ma długość równą promieniowi.

Steradian (sr) to kąt bryłowy, którego wierzchołek znajduje się w środku kuli i wycina się na powierzchni. kule mają powierzchnię równą powierzchni kwadratu o boku, wzdłuż długości równy promieniowi kule.

Zgodnie z ustawą o zapewnieniu jednolitości miar w Federacji Rosyjskiej, jednostki Międzynarodowego Układu Miar przyjętego przez Generalną Konferencję Miar zalecaną przez Międzynarodową Organizację Metrologii Prawnej mogą być używane w określony sposób.

Nazwy, oznaczenia i zasady zapisywania jednostek wielkości oraz zasady ich stosowania na terytorium Federacji Rosyjskiej ustala rząd Federacji Rosyjskiej, z wyjątkiem przypadków przewidzianych w aktach prawnych Federacja Rosyjska.

Rząd Federacji Rosyjskiej może zezwolić na stosowanie, obok jednostek miar Międzynarodowego Układu Jednostek, niesystemowych jednostek miar.

Badanie zjawisk fizycznych i ich prawidłowości oraz wykorzystanie tych prawidłowości w praktycznej działalności człowieka wiąże się z pomiarem wielkości fizycznych.

Wielkość fizyczna to właściwość jakościowo wspólna dla wielu obiektów fizycznych (układów fizycznych, ich stanów i zachodzących w nich procesów), ale indywidualna ilościowo dla każdego obiektu.

Wielkość fizyczna to na przykład masa. Różne obiekty fizyczne mają masę: wszystkie ciała, wszystkie cząstki materii, cząstki pola elektromagnetycznego itd. Jakościowo wszystkie specyficzne realizacje masy, tj. masy wszystkich obiektów fizycznych, są takie same. Ale masa jednego obiektu może być kilka razy większa lub mniejsza od masy innego. I w tym ilościowym sensie masa jest indywidualną właściwością każdego obiektu. Wielkości fizyczne to również długość, temperatura, natężenie pola elektrycznego, okres oscylacji itp.

Określone realizacje tej samej wielkości fizycznej nazywane są wielkościami jednorodnymi. Na przykład odległość między źrenicami oczu a wzrostem Wieża Eiffla istnieją konkretne realizacje jednej i tej samej wielkości fizycznej - długości, a więc są to wielkości jednorodne. Masa tej książki i masa ziemskiego satelity Kosmos-897 są również jednorodnymi wielkościami fizycznymi.

Jednorodne wielkości fizyczne różnią się od siebie wielkością. Wielkość fizycznej wielkości to

zawartość ilościowa w tym przedmiocie właściwości odpowiadającej pojęciu „wielkości fizycznej”.

Rozmiary jednorodnych wielkości fizycznych różnych obiektów można porównać ze sobą, jeśli zostaną określone wartości tych wielkości.

Wartość wielkości fizycznej jest oszacowaniem wielkości fizycznej w postaci pewnej liczby przyjętych dla niej jednostek (patrz s. 14). Na przykład wartość długości określonego ciała, 5 kg to wartość masy określonego ciała itp. Abstrakcyjna liczba zawarta w wartości wielkości fizycznej (w naszych przykładach 10 i 5) nazywa się a wartość numeryczna. W ogólnym przypadku wartość X pewnej wielkości można wyrazić wzorem

gdzie jest wartością liczbową ilości, jej jednostką.

Konieczne jest rozróżnienie między prawdziwymi a rzeczywistymi wartościami wielkości fizycznej.

Prawdziwa wartość wielkości fizycznej to wartość wielkości, która idealnie odzwierciedla odpowiednią właściwość obiektu pod względem jakościowym i ilościowym.

Rzeczywista wartość wielkości fizycznej jest wartością znalezioną eksperymentalnie i tak bliską rzeczywistej wartości, że może być użyta zamiast niej do określonego celu.

Znalezienie wartości wielkości fizycznej empirycznie za pomocą special środki techniczne zwany pomiarem.

Prawdziwe wartości wielkości fizycznych są z reguły nieznane. Na przykład nikt nie zna prawdziwych wartości prędkości światła, odległości Ziemi od Księżyca, masy elektronu, protonu i innych. cząstki elementarne. Nie znamy prawdziwej wartości naszego wzrostu i masy ciała, nie znamy i nie możemy znaleźć prawdziwej wartości temperatury powietrza w naszym pokoju, długości stołu, przy którym pracujemy itp.

Jednak za pomocą specjalnych środków technicznych możliwe jest ustalenie rzeczywistej

wszystkie te i wiele innych wartości. Jednocześnie stopień aproksymacji tych rzeczywistych wartości do rzeczywistych wartości wielkości fizycznych zależy od perfekcji zastosowanych w tym przypadku technicznych środków pomiarowych.

Przyrządy pomiarowe obejmują miary, przyrządy pomiarowe itp. Przez miarę rozumie się przyrząd pomiarowy przeznaczony do odtworzenia wielkości fizycznej o określonym rozmiarze. Np. odważnik to miara masy, linijka z podziałką milimetrową to miara długości, kolba miarowa to miara objętości (pojemności), element normalny to miara siły elektromotorycznej, oscylator kwarcowy to miara częstotliwości oscylacji elektrycznych itp.

Urządzenie pomiarowe to przyrząd pomiarowy przeznaczony do generowania sygnału informacji pomiarowej w postaci dostępnej do bezpośredniej percepcji przez obserwację. W celu urządzenia pomiarowe obejmują dynamometr, amperomierz, manometr itp.

Istnieją pomiary bezpośrednie i pośrednie.

Pomiar bezpośredni to pomiar, w którym pożądana wartość wielkości jest znajdowana bezpośrednio z danych eksperymentalnych. Pomiary bezpośrednie obejmują np. pomiar masy na równoramiennej wadze, temperatury - termometrem, długości - linijką.

Pomiar pośredni to pomiar, w którym na podstawie znanej zależności między wielkością a wielkościami poddanymi pomiarom bezpośrednim znajdujemy pożądaną wartość wielkości. Pomiary pośrednie to np. wyznaczenie gęstości ciała na podstawie jego masy i wymiarów geometrycznych, znalezienie konkretnego opór elektryczny przewodnika według jego rezystancji, długości i pola przekroju.

Pomiary wielkości fizycznych opierają się na różnych zjawiskach fizycznych. Na przykład rozszerzalność cieplna ciał lub efekt termoelektryczny służy do pomiaru temperatury, grawitacja służy do pomiaru masy ciał przez ważenie itp. Zbiór zjawisk fizycznych, na których opierają się pomiary, nazywa się zasadą pomiaru. Zasady pomiaru nie zostały omówione w tej instrukcji. Metrologia zajmuje się badaniem zasad i metod pomiarów, rodzajów przyrządów pomiarowych, błędów pomiarowych oraz innych zagadnień związanych z pomiarami.