Det som kallas värdet av en fysisk storhet. Grundläggande fysikaliska storheter inom mekanik, deras mått och enheter

Fysisk kvantitet

Fysisk kvantitet - fysikalisk egenskap ett materiellt föremål, ett fysiskt fenomen, en process som kan karakteriseras kvantitativt.

Menande fysisk kvantitet - ett eller flera (när det gäller en tensorfysisk kvantitet) tal som kännetecknar denna fysiska storhet, som anger måttenheten på grundval av vilken de erhölls.

Storleken på en fysisk kvantitet- värdena på siffrorna som visas i värdet av en fysisk storhet.

Till exempel kan en bil karakteriseras som fysisk kvantitet som massa. Vart i, menande denna fysiska mängd kommer att vara till exempel 1 ton, och storlek- siffran 1, eller menande kommer att väga 1000 kg, och storlek- numret 1000. Samma bil kan karakteriseras med en annan fysisk kvantitet- hastighet. Vart i, menande denna fysiska kvantitet kommer till exempel att vara en vektor i en viss riktning 100 km/h, och storlek- nummer 100.

Dimension av en fysisk kvantitet- måttenhet, visas i värdet av en fysisk storhet. Som regel har en fysisk storhet många olika dimensioner: längden har till exempel en nanometer, millimeter, centimeter, meter, kilometer, mile, tum, parsec, ljusår etc. Vissa av dessa måttenheter (utan att ta hänsyn till deras decimalfaktorer) kan komma in olika system fysiska enheter - SI, CGS, etc.

Ofta kan en fysisk storhet uttryckas i termer av andra, mer fundamentala fysiska storheter. (Till exempel kan kraft uttryckas i termer av en kropps massa och dess acceleration). Som betyder respektive dimensionen en sådan fysisk storhet kan uttryckas i termer av dimensionerna av dessa mer allmänna storheter. (Kraftdimensionen kan uttryckas i termer av dimensionerna massa och acceleration). (Ofta är en sådan representation av dimensionen av en viss fysisk storhet i termer av dimensionerna av andra fysiska storheter en självständig uppgift, som i vissa fall har sin egen mening och syfte.) Dimensionerna för sådana mer generella kvantiteter är ofta redan grundläggande enheter ett eller annat system av fysiska enheter, det vill säga de som själva inte längre uttrycks genom andra, ännu mer allmänt kvantiteter.

Exempel.
Om den fysiska kvantiteten effekt skrivs som

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, Rär den allmänt accepterade bokstavsbeteckningen för denna fysiska kvantitet, 42,3×10³W- värdet av denna fysiska kvantitet, 42,3×10³är storleken på denna fysiska kvantitet.

tisär en förkortning en av måttenheter för denna fysiska storhet (watt). Litera tillär symbolen för decimalfaktorn "kilo" i International System of Units (SI).

Dimensionella och dimensionslösa fysiska storheter

Dimensionell fysisk kvantitet- en fysisk storhet, för att bestämma värdet av vilken det är nödvändigt att tillämpa någon måttenhet för denna fysiska storhet. De allra flesta fysiska storheter är dimensionella.
Dimensionslös fysisk kvantitet- en fysisk kvantitet, för att bestämma värdet av vilken det räcker endast för att ange dess storlek. Till exempel är relativ permittivitet en dimensionslös fysisk storhet.

Additiva och icke-additiva fysiska kvantiteter

Additiv fysisk kvantitet- fysisk kvantitet, olika betydelser som kan summeras, multiplicerat med en numerisk koefficient, dividerat med varandra. Till exempel är den fysiska kvantiteten massa en additiv fysikalisk kvantitet.
Fysisk kvantitet som inte är tillsats- en fysisk storhet för vilken summering, multiplikation med en numerisk koefficient eller division med varandra inte har sina värden fysiskt sinne. Till exempel är den fysiska kvantitetstemperaturen en icke-additiv fysisk kvantitet.

Omfattande och intensiva fysiska mängder

Den fysiska kvantiteten kallas

omfattande, om storleken på dess värde är summan av storleken på värdena för denna fysiska kvantitet för delsystemen som utgör systemet (till exempel volym, vikt);
intensiv om värdet på dess värde inte beror på storleken på systemet (till exempel temperatur, tryck).

Vissa fysiska storheter, såsom rörelsemängd, area, kraft, längd, tid, är varken omfattande eller intensiva.

Härledda kvantiteter bildas från några omfattande kvantiteter:

specifika kvantitet är kvantiteten dividerad med massan (till exempel specifik volym);
molar- kvantitet är kvantiteten dividerad med mängden av ämnet (till exempel molvolym).

Skalär, vektor, tensor kvantiteter

I det mest allmänna fallet vi kan säga att en fysisk storhet kan representeras av en tensor av en viss rang (valens).

System av enheter av fysiska storheter

Systemet med fysiska storheter är en uppsättning måttenheter för fysiska storheter, i vilka det finns ett visst antal så kallade basmåttenheter, och de återstående måttenheterna kan uttryckas genom dessa basenheter. Exempel på system av fysiska enheter - International System of Units (SI), CGS.

Symboler för fysiska storheter

Litteratur

RMG 29-99 Metrologi. Grundläggande termer och definitioner.
Burdun G.D., Bazakutsa V.A. Enheter av fysiska storheter. - Charkiv: Vishcha skola,.

Inom vetenskap och teknik används måttenheter för fysiska kvantiteter, som bildar vissa system. Den uppsättning enheter som fastställts av standarden för obligatorisk användning är baserad på enheterna i det internationella systemet (SI). Inom fysikens teoretiska grenar används enheter av CGS-systemen i stor utsträckning: CGSE, CGSM och det symmetriska Gaussiska CGS-systemet. Enheter har också en viss användning tekniskt system MKGSS och vissa icke-systemiska enheter.

Det internationella systemet (SI) är byggt på 6 basenheter (meter, kilogram, sekund, kelvin, ampere, candela) och 2 ytterligare (radian, steradian). I den slutliga versionen av utkastet till standard anges "Enheter av fysiska kvantiteter": enheter av SI-systemet; enheter tillåtna för användning i nivå med SI-enheter, till exempel: ton, minut, timme, grad Celsius, grad, minut, sekund, liter, kilowattimme, varv per sekund, varv per minut; enheter i CGS-systemet och andra enheter som används i teoretiska avsnitt av fysik och astronomi: ljusår, parsec, barn, elektronvolt; enheter tillfälligt tillåtna för användning såsom: ångström, kilogram-kraft, kilogram-kraft-meter, kilogram-kraft per kvadratcentimeter, millimeter kvicksilver, hästkrafter, kalori, kilokalori, röntgen, curie. De viktigaste av dessa enheter och förhållandena mellan dem anges i tabell P1.

De förkortningar av enheter som anges i tabellerna används endast efter det numeriska värdet av kvantiteten eller i rubrikerna i tabellernas kolumner. Du kan inte använda förkortningar istället för de fullständiga namnen på enheter i texten utan det numeriska värdet av kvantiteterna. Vid användning av både ryska och internationella enhetsbeteckningar används ett romerskt teckensnitt; beteckningar (förkortade) av enheter vars namn ges av namnen på forskare (newton, pascal, watt, etc.) ska skrivas med stor bokstav (N, Pa, W); i beteckningen av enheter används inte punkten som tecken på reduktion. Beteckningarna för enheterna som ingår i produkten är åtskilda av punkter som multiplikationstecken; ett snedstreck används vanligtvis som deltecken; om nämnaren inkluderar en produkt av enheter, är den omgiven inom parentes.

För bildandet av multiplar och submultiplar används decimalprefix (se tabell P2). Användningen av prefix, som är en potens av 10 med en indikator som är en multipel av tre, rekommenderas särskilt. Det är tillrådligt att använda submultiplar och multiplar av enheter härledda från SI-enheter och resulterar i numeriska värden mellan 0,1 och 1000 (till exempel: 17 000 Pa ska skrivas som 17 kPa).

Det är inte tillåtet att fästa två eller flera prefix till en enhet (till exempel: 10 -9 m ska skrivas som 1 nm). För att bilda massenheter är ett prefix kopplat till huvudnamnet "gram" (till exempel: 10 -6 kg = = 10 -3 g = 1 mg). Om det komplexa namnet på den ursprungliga enheten är en produkt eller en bråkdel, är prefixet kopplat till namnet på den första enheten (till exempel kN∙m). I nödvändiga fall är det tillåtet att använda submultipla enheter av längd, area och volym (till exempel V / cm) i nämnaren.

Tabell P3 visar de huvudsakliga fysiska och astronomiska konstanterna.

Tabell P1

ENHETER FÖR FYSISKA MÅTT I SI-SYSTEMET

OCH DERAS RELATION TILL ANDRA ENHETER

Namn på kvantiteter	Enheter	Förkortning	Storleken	Koefficient för konvertering till SI-enheter
GHS	ICSU och icke-systemiska enheter

Grundenheter
Längd	meter	m		1 cm=10-2 m	1 Å \u003d 10 -10 m 1 ljusår \u003d 9,46 × 10 15 m
Vikt	kg	kg		1g=10-3 kg
Tid	andra	med			1 h=3600 s 1 min=60 s
Temperatur	kelvin	Till			10 C=1 K
Aktuell styrka	ampere	MEN		1 SGSE I \u003d \u003d 1 / 3 × 10 -9 A 1 SGSM I \u003d 10 A
Ljusets kraft	candela	CD
Ytterligare enheter
platt hörn	radian	glad			1 0 \u003d p / 180 rad 1¢ \u003d p / 108 × 10 -2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 -3 rad
Gedigen vinkel	steradian	ons			Full helvinkel=4p sr
Härledda enheter
Frekvens	hertz	Hz	s -1

Fortsättning av tabell P1


Vinkelhastighet	radianer per sekund	rad/s	s -1		1 rpm=2p rad/s 1 rpm==0,105 rad/s
Volym	kubikmeter	m 3	m 3	1 cm 2 \u003d 10 -6 m 3	1 l \u003d 10 -3 m 3
Hastighet	meter per sekund	Fröken	m×s –1	1 cm/s=10 -2 m/s	1km/h=0,278m/s
Densitet	kilogram per kubikmeter	kg/m 3	kg×m -3	1g/cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg/m 3
Tvinga	newton	H	kg×m×s –2	1 dyn = 10 -5 N	1 kg=9,81N
Arbete, energi, mängd värme	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

Kraft	watt	W (J/s)	kg × m 2 × s -3	1erg/s=10 -7 W	1hk=735W
Tryck	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 760 mm Hg \u003d \u003d \u003d \u003d \u003d 1 mm Hg.
Maktens ögonblick	newtonmeter	N∙m	kgm 2 xs -2	1 dyn cm = = 10 –7 N × m	1 kgf×m=9,81 N×m
Tröghetsmoment	kilogram kvadratmeter	kg × m 2	kg × m 2	1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 -7 kg × m 2
Dynamisk viskositet	pascal tvåa	Pa×s	kg×m –1 ×s –1	1P / balans / \u003d \u003d 0,1 Pa × s

Fortsättning av tabell P1


Kinematisk viskositet	kvadratmeter för en sekund	m 2 /s	m 2 x s -1	1:a / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Systemets värmekapacitet	joule per kelvin	J/K	kg×m 2 x x s –2 ×K –1		1 kal/0 C = 4,19 J/K
Specifik värme	joule per kilogram kelvin	J/ (kg×K)	m 2 × s -2 × K -1		1 kcal / (kg × 0 C) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Elektrisk laddning	hängsmycke	Cl	A×s	1SGSE q = =1/3×10 –9 C 1SGSM q = =10 C
Potential, elektrisk spänning	volt	V (W/A)	kg×m 2 x x s –3 ×A –1	1SGSE u = =300 V 1SGSM u = =10 –8 V
spänning elektriskt fält	volt per meter	V/m	kg×m x x s –3 ×A –1	1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V/m
Elektrisk förskjutning (elektrisk induktion)	hänge per kvadratmeter	C/m 2	m –2 ×s×A	1SGSE D \u003d \u003d 1 / 12p x x 10 -5 C / m 2
Elektrisk resistans	ohm	Ohm (V/A)	kg × m 2 × s -3 x x A -2	1SGSE R = 9×10 11 Ohm 1SGSM R = 10 –9 Ohm
Elektrisk kapacitans	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

Slut på tabell P1


magnetiskt flöde	weber	Wb (W×s)	kg × m 2 × s -2 x x A -1	1SGSM f = =1 μs (maxwell) = =10 –8 Wb
Magnetisk induktion	tesla	T (Wb/m 2)	kg×s –2 ×A –1	1SGSM B = =1 Gs (gauss) = =10 –4 T
spänning magnetiskt fält	ampere per meter	A/m	m –1 ×A	1SGSM H \u003d \u003d 1E (oersted) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A/m
Magnetomotorisk kraft	ampere	MEN	MEN	1SGSM Fm
Induktans	Henry	Hn (Wb/A)	kg×m 2 x x s –2 ×A –2	1SGSM L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 -9 H
Ljusflöde	lumen	lm	CD
Ljusstyrka	candela per kvadratmeter	cd/m2	m–2 × cd
belysning	lyx	OK	m–2 × cd

Fysisk kvantitet- detta är en egenskap som är kvalitativt gemensam för många objekt (system, deras tillstånd och processer som förekommer i dem), men kvantitativt individuellt för varje objekt.

Individualitet i kvantitativa termer bör förstås i den meningen att en egenskap kan vara för ett objekt i speciellt nummer gånger mer eller mindre än för en annan.

Som regel används termen "mängd" i relation till egenskaper eller deras egenskaper som kan kvantifieras, det vill säga mätas. Det finns egenskaper och egenskaper som man ännu inte har lärt sig att kvantifiera, utan som försöker hitta ett sätt att kvantifiera dem, som lukt, smak etc. Tills vi lär oss hur man mäter dem, bör vi inte kalla dem kvantiteter, utan egenskaper.

Standarden innehåller endast termen "fysisk kvantitet", och ordet "kvantitet" ges som en kortform av huvudbegreppet, som är tillåtet att användas i fall som utesluter möjligheten till olika tolkningar. Med andra ord kan man kort och gott kalla en fysisk storhet för en kvantitet om det är uppenbart utan ett adjektiv att vi pratar om en fysisk mängd. I följande text i denna bok kortform termen "kvantitet" används endast i den angivna betydelsen.

Inom metrologi ges ordet "värde" en terminologisk betydelse genom att det införs en begränsning i form av adjektivet "fysisk". Ordet "värde" används ofta för att uttrycka storleken på en given fysisk kvantitet. De säger: tryckvärde, hastighetsvärde, spänningsvärde. Detta är fel, eftersom tryck, hastighet, spänning i den korrekta betydelsen av dessa ord är kvantiteter, och det är omöjligt att prata om storleken på en kvantitet. I ovanstående fall är användningen av ordet "värde" överflödig. Ja, varför prata om ett stort eller litet "värde" av tryck, när man kan säga: stort eller litet tryck osv.

En fysisk kvantitet visar egenskaperna hos objekt som kan uttryckas kvantitativt i accepterade enheter. Varje mätning implementerar operationen att jämföra de homogena egenskaperna hos fysiska kvantiteter på basis av "större-mindre". Som ett resultat av jämförelsen tilldelas varje storlek av den uppmätta kvantiteten ett positivt reellt tal:

x = q [x], (1,1)

där q - det numeriska värdet av kvantiteten eller resultatet av jämförelsen; [X] - storleksenhet.

Enhet för fysisk kvantitet- en fysisk storhet, som per definition ges ett värde, lika med ett. Man kan också säga att enheten för en fysisk storhet är dess värde, vilket tas som grund för att jämföra fysiska storheter av samma slag med den i sin kvantitativa bedömning.

Ekvation (1.1) är den grundläggande mätekvationen. Det numeriska värdet för q hittas enligt följande

därför beror det på den accepterade måttenheten .

System av enheter av fysiska storheter

Vid eventuella mätningar jämförs det uppmätta värdet med ett annat värde som är homogent med det, taget som en enhet. För att bygga ett system av enheter väljs flera fysiska storheter godtyckligt. De kallas grundläggande. Värdena som bestäms genom de viktigaste kallas derivat. Uppsättningen av grundläggande och härledda storheter kallas ett system av fysiska kvantiteter.

PÅ allmän syn förhållandet mellan härledd kvantitet Z och basic kan representeras av följande ekvation:

Z = L  M  T  jag    J  ,

var L, M, T,jag, ,J- grundläggande kvantiteter, , , , , ,  - dimensionsindikatorer. Denna formel kallas dimensionsformeln. Systemet av kvantiteter kan bestå av både dimensionella och dimensionslösa storheter. Dimensionell är en storhet i vars dimension åtminstone en av grundstorheterna höjs till en potens, inte noll-. En dimensionslös storhet är en kvantitet i vars dimension grundstorheterna ingår i en grad lika med noll. En dimensionslös storhet i ett system av kvantiteter kan vara en dimensionell storhet i ett annat system. Systemet av fysiska storheter används för att bygga ett system av enheter av fysiska kvantiteter.

Enheten för en fysisk kvantitet är värdet av denna kvantitet, taget som grund för att jämföra värdet av kvantiteter av samma slag med den i deras kvantitativa bedömning. Den tilldelas ett numeriskt värde på 1 per definition.

Enheter av bas- och härledda kvantiteter kallas bas- respektive härledda enheter, deras helhet kallas ett system av enheter. Valet av enheter inom ett system är något godtyckligt. Men som grundenheter väljer de de som för det första kan reproduceras med högsta noggrannhet och för det andra är praktiska vid utövandet av mätningar eller deras reproduktion. De kvantitetsenheter som ingår i systemet kallas systemenheter. Förutom systemenheter används även icke-systemenheter. Icke-systemenheter är enheter som inte ingår i systemet. De är lämpliga för vissa områden inom vetenskap och teknik eller regioner och har därför blivit utbredda. Icke-systemiska enheter inkluderar: kraftenhet - hästkrafter, energienhet - kilowattimme, tidsenheter - timme, dag, temperaturenhet - grader Celsius och många andra. De uppstod under utvecklingen av mätteknik för att möta praktiska behov eller introducerades för att underlätta användningen av dem i mätningar. För samma ändamål används multipla och submultipla kvantitetsenheter.

En multipel enhet är en som är ett heltal antal gånger större än en systemenhet eller enhet utanför systemet: kilohertz, megawatt. En bråkdel är en som är ett heltal antal gånger mindre än en systemenhet eller enhet utanför systemet: milliampere, mikrovolt. Strängt taget kan många enheter utanför systemet betraktas som multiplar eller submultiplar.

Inom vetenskap och teknik används också i stor utsträckning relativa och logaritmiska storheter och deras enheter, som kännetecknar förstärkning och dämpning av elektriska signaler, moduleringskoefficienter, övertoner etc. Relativa värden kan uttryckas i dimensionslösa relativa enheter, i procent, i ppm. Det logaritmiska värdet är logaritmen (vanligtvis decimal i radioelektronik) för det dimensionslösa förhållandet mellan två kvantiteter med samma namn. Enheten för det logaritmiska värdet är bel (B), definierad av förhållandet:

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

var P 1 ,P 2 - energikvantiteter med samma namn (värden för effekt, energi, effekttäthetsflöde, etc.); F 1 , F 2 - effektkvantiteter med samma namn (spänning, strömstyrka, intensitet elektromagnetiskt fält etc.).

Som regel används en submultipelenhet från en bel, kallad decibel, lika med 0,1 B. I detta fall, i formel (1.2), läggs ytterligare en faktor på 10 till efter likhetstecken. Till exempel spänningsförhållandet U 1 / U 2 \u003d 10 motsvarar en logaritmisk enhet på 20 dB.

Det finns en tendens att använda naturliga system av enheter baserade på universella fysiska konstanter (konstanter) som skulle kunna tas som grundläggande enheter: ljusets hastighet, Boltzmanns konstant, Plancks konstant, elektronladdning, etc. . Fördelen med ett sådant system är konstansen hos systemets bas och konstanternas höga stabilitet. I vissa standarder används redan sådana konstanter: standarden för enheten för frekvens och längd, standarden för enheten för konstant spänning. Men storlekarna på kvantitetsenheter baserade på konstanter, på nuvarande nivå av teknikutveckling, är obekvämt för praktiska mätningar och ger inte den nödvändiga noggrannheten för att erhålla alla härledda enheter. Sådana fördelar med det naturliga systemet av enheter som oförstörbarhet, oföränderlighet i tid, oberoende av plats stimulerar dock arbetet med att studera möjligheten till deras praktiska tillämpning.

För första gången föreslogs en uppsättning grundläggande och härledda enheter som bildar ett system 1832 av K. F. Gauss. Som grundenheter i detta system accepteras tre godtyckliga enheter - längd, massa och tid, respektive lika med en millimeter, ett milligram och en sekund. Senare föreslogs andra system av enheter av fysiska kvantiteter, baserade på det metriska måttsystemet och som skilde sig i grundenheter. Men alla, samtidigt som de tillfredsställde vissa experter, väckte invändningar från andra. Detta krävde skapandet nytt system enheter. Till viss del var det möjligt att lösa de befintliga motsättningarna efter antagandet 1960 av XI General Conference on Weights and Measures of the International System of Units, förkortat SI (SI). I Ryssland antogs det först som att föredra (1961), och sedan efter ikraftträdandet av GOST 8.417-81 "GSI. Enheter av fysiska kvantiteter" - och som obligatoriskt inom alla områden av vetenskap, teknik, den nationella ekonomin, såväl som i alla utbildningsinstitutioner.

Som huvud internationella systemet enheter (SI) följande sju enheter väljs: meter, kilogram, sekund, ampere, Kelvin, candela, mol.

Det internationella systemet med enheter inkluderar ytterligare två enheter - för mätning av plana och rymliga vinklar. Dessa enheter kan inte införas i kategorin grundläggande, eftersom de bestäms av förhållandet mellan två kvantiteter. Samtidigt är de inte härledda enheter, eftersom de inte är beroende av valet av basenheter.

Radian (rad) - vinkeln mellan två radier i en cirkel, vars båge är lika lång med radien.

Steradian (sr) är en solid vinkel vars spets är belägen i mitten av sfären och som skär ut på ytan. sfärer har en yta som är lika med arean av en kvadrat med en sida längs längden lika med radien sfärer.

I enlighet med lagen om att säkerställa enhetligheten av mätningar i Ryska federationen tillåts enheter i det internationella enhetssystemet som antagits av den allmänna konferensen om vikter och mått som rekommenderas av International Organization of Legal Metrology användas på det föreskrivna sättet.

Namnen, beteckningarna och reglerna för att skriva kvantitetsenheter, såväl som reglerna för deras tillämpning på Ryska federationens territorium, fastställs av Ryska federationens regering, med undantag för fall som föreskrivs i lagstiftningen om Den ryska federationen.

Ryska federationens regering kan tillåta användning, tillsammans med kvantitetsenheter i det internationella enhetssystemet, icke-systemiska kvantitetsenheter.

Studiet av fysiska fenomen och deras regelbundenheter, såväl som användningen av dessa regelbundenheter i mänsklig praktisk aktivitet, är förknippad med mätning av fysiska kvantiteter.

En fysisk kvantitet är en egenskap som är kvalitativt gemensam för många fysiska objekt (fysiska system, deras tillstånd och processer som förekommer i dem), men kvantitativt individuell för varje objekt.

En fysisk storhet är till exempel massa. Olika fysiska objekt har massa: alla kroppar, alla partiklar av materia, partiklar av det elektromagnetiska fältet, etc. Kvalitativt är alla specifika realiseringar av massa, d.v.s. massorna av alla fysiska objekt, desamma. Men massan av ett föremål kan vara ett visst antal gånger större eller mindre än massan för ett annat. Och i denna kvantitativa mening är massa en egenskap som är individuell för varje objekt. Fysiska storheter är också längd, temperatur, elektrisk fältstyrka, oscillationsperiod etc.

Specifika realiseringar av samma fysiska kvantitet kallas homogena kvantiteter. Till exempel avståndet mellan pupillerna i dina ögon och höjden Eiffeltornet det finns specifika realiseringar av en och samma fysiska kvantitet - längd, och därför är de homogena kvantiteter. Massan av denna bok och massan av jordens satellit Kosmos-897 är också homogena fysiska storheter.

Homogena fysiska storheter skiljer sig från varandra i storlek. Storleken på en fysisk kvantitet är

kvantitativt innehåll i detta objekt av en egenskap som motsvarar begreppet "fysisk kvantitet".

Storleken på homogena fysiska kvantiteter av olika föremål kan jämföras med varandra om värdena för dessa kvantiteter bestäms.

Värdet av en fysisk kvantitet är en uppskattning av en fysisk kvantitet i form av ett visst antal enheter som accepteras för den (se sid. 14). Till exempel, värdet av längden på en viss kropp, 5 kg är värdet på massan av en viss kropp, etc. Ett abstrakt tal som ingår i värdet av en fysisk storhet (i våra exempel 10 och 5) kallas en numeriskt värde. I det allmänna fallet kan värdet X för en viss kvantitet uttryckas som formeln

var är det numeriska värdet av kvantiteten, dess enhet.

Det är nödvändigt att skilja mellan de sanna och faktiska värdena för en fysisk kvantitet.

Det sanna värdet av en fysisk kvantitet är värdet av den kvantitet som idealiskt skulle återspegla objektets motsvarande egenskap i kvalitativa och kvantitativa termer.

Det faktiska värdet av en fysisk kvantitet är värdet av den kvantitet som hittats experimentellt och så nära det verkliga värdet att den kan användas istället för den för ett givet syfte.

Att hitta värdet av en fysisk storhet empiriskt med hjälp av special tekniska medel kallas mätning.

De sanna värdena för fysiska kvantiteter är som regel okända. Till exempel vet ingen de sanna värdena för ljusets hastighet, avståndet från jorden till månen, massan av en elektron, en proton och andra. elementarpartiklar. Vi vet inte det verkliga värdet av vår längd och kroppsvikt, vi vet inte och kan inte ta reda på det verkliga värdet av lufttemperaturen i vårt rum, längden på bordet där vi arbetar, etc.

Men med hjälp av speciella tekniska medel är det möjligt att bestämma den faktiska

alla dessa och många andra värden. Samtidigt beror graden av approximation av dessa faktiska värden till de sanna värdena för fysiska kvantiteter på perfektionen av de tekniska mätmetoderna som används i detta fall.

Mätinstrument omfattar mått, mätinstrument etc. Ett mått förstås som ett mätinstrument utformat för att reproducera en fysisk storhet av en given storlek. Till exempel är en vikt ett mått på massa, en linjal med millimeterdelning är ett längdmått, en mätkolv är ett mått på volym (kapacitet), ett normalelement är ett mått på elektromotorisk kraft, en kvartsoscillator är ett mått av frekvensen av elektriska svängningar osv.

En mätanordning är ett mätinstrument utformat för att generera en signal med mätinformation i en form som är tillgänglig för direkt perception genom observation. Till mätinstrument inkluderar dynamometer, amperemeter, manometer, etc.

Det finns direkta och indirekta mätningar.

En direkt mätning är en mätning där det önskade värdet för en kvantitet hittas direkt från experimentella data. Direkta mätningar inkluderar till exempel mätning av massa på en likaarmsskala, temperatur - med termometer, längd - med en skallinjal.

Indirekt mätning är ett mått där det önskade värdet av en storhet hittas på basis av ett känt förhållande mellan den och de storheter som utsätts för direkta mätningar. Indirekta mätningar är till exempel att hitta en kropps densitet genom dess massa och geometriska dimensioner, att hitta den specifika elektrisk resistans ledare genom dess resistans, längd och tvärsnittsarea.

Mätningar av fysiska storheter baseras på olika fysikaliska fenomen. Till exempel används termisk expansion av kroppar eller den termoelektriska effekten för att mäta temperatur, gravitation används för att mäta massan av kroppar genom vägning, etc. Den uppsättning fysiska fenomen som mätningarna baseras på kallas mätprincipen. Mätprinciper täcks inte av denna handbok. Metrologi behandlar studier av principer och metoder för mätningar, typer av mätinstrument, mätfel och andra frågor relaterade till mätningar.