Обозначение физических величин

В качестве обозначений физических величин используются буквы латинского и греческого алфавитов, снабженные в случае необхо­димости индексами. Индексы не должны содержать больше трех букв. Левые индексы используются главным образом в атомной и ядерной физике.

Допускаются к применению сложные индексы, являющиеся сочета­нием

- двух-трех сокращенных русских слов; их отделяют одно от другого точками, после последнего сокращения точку не ставят; например, частота граничная верхняя v_гр.в; коэффициент стоячей волны к _с.в;

- нескольких чисел в цифровой форме, их отделяют друг от друга запятой, например U _1,2,3;

- десятичной дроби и сокращенного слова или буквы; дробь отделя­ют от сокращенного слова или буквы точкой с запятой, например σ_0,2;пл.

4.6.7. Измерительные шкалы

Измерительная шкала - это принятая по соглашению упорядо­ченная последовательность значений измеряемой величины. Ос­новные термины и определения теории шкал измерений изложены в документе МИ 2365-96.

Шкала наименований (номинальная шкала, шкала классификации) используется для классификации объектов (в номинальных измере­ниях). Этот тип шкал основан на приписывании качественным свой­ствам объектов чисел, играющих роль имен. При этом качественную характеристику объекта относят к тому или иному классу эквива­лентности. Классы эквивалентности должны надежно различаться наблюдателями, экспертами, оценивающими данное свойство. Для шкалы отсутствуют понятия «нуль», «больше», «меньше», единицы измерений, математические операции. Пример шкалы - атлас цве­тов, предназначенный для идентификации цвета.

Шкала порядка (шкала рангов) используется для количественной оценки проявления свойства, позволяющей установить отношение больше/меньше между величинами, характеризующими указанное свойство (порядковые измерения), например, в случаях, когда уровень знаний об объекте не позволяет установить соотношения меж­ду сравниваемыми характеристиками или, если применение шкалы удобно и достаточно для решения данной измерительной задачи. Понятие единицы измерения как единицы пропорциональности в таких шкалах отсутствует, но довольно широко распространено по­нятие условной единицы (например, балл по шкале Бофорта). Опе­рацию по приписыванию числа измеряемой величине называют оцениванием; расстановку размеров в порядке их возрастания или убывания - ранжированием.

Шкала интервалов (шкала разностей) состоит из одинаковых интер­валов, имеет единицу измерений и произвольно выбранное начало - нулевую точку. Выделяют два способа получения таких шкал:

1) Выбирается основной интервал, границы которого (два значе­ния) относительно просто реализуются физически. (Эти значе­ния называют опорными (реперными) точками.) Основной ин­тервал разбивается на n одинаковых интервалов, принимаемых за единицу. Одна из опорных точек принимается за начало от­ счета.

2) Единица воспроизводится непосредственно как интервал (на­пример, год), а начало отсчета выбирают в зависимости от кон­кретных условий (например, летоисчисление от сотворения мира
или от рождества Христова).

Шкала отношений формально является шкалой интервалов с ес­тественным началом отсчета, т.е. для таких шкал существует есте­ственный критерий нулевого количественного проявления свойства. Используется на уровне пропорциональных и кардинальных измере­ний.

Абсолютная шкала в отличие от шкалы отношений имеет естест­венное однозначное определение единицы измерений, не завися­щее от принятой системы единиц. Чаше всего это относительные величины: коэффициент усиления, относительная деформация и др. Используется крайне редко.

Свойства шкалы порядка, шкалы интервалов и шкалы отношений для сравнения приведены в таблице. Ниже предлагаются примеры шкал.

4.6.8. Единицы измерения

Единица физической величины — физическая величина фикси­рованного размера, которой условно присвоено числовое значе­ние, равное 1, и применяемая для количественного выражения од­нородных физических величин.

Числовое значение физической величины — отвлеченное число, входящее в значение величины. Для конкретной физической вели­чины ее числовое значение зависит от размера выбранной единицы и может быть выражено произведением числового значения величи­ны на выбранную для этой величины единицу. Размер единицы величины может быть любым, однако произвол в выборе единиц ведет к несопоставимости результатов измерений. Поэтому единицы измерения устанавливаются по определенным правилам и закрепляются законодательным путем.

4.6.9. Системы единиц физических величин

Система единиц физических величин (система единиц)—совокуп­ность основных и производных единиц физических величин, образо­ванная в соответствии с принятыми принципами для заданной сис­темы физических величин.

Впервые понятие системы единиц физических величин было вве­дено немецким математиком К.Гауссом (1832). Все последующие системы единиц строились на предложенных им принципах.

Естественные системы единиц

Естественными системами единиц называют системы, в которых за основные единицы приняты фундаментальные физические по­стоянные, такие, например, как элементарный электрический заряд (заряд протона) е, масса электрона т_е, постоянная Планка h и ћ, скорость света в вакууме с, гравитационная постоянная G, посто­янная Больцмана к.

Особенности естественных систем:

- в естественных системах размер основных единиц определя­ется явлениями природы;

- при построении естественных систем единиц фундаментальные постоянные, выбранные в качестве основных единиц, формально полагаются равными безразмерной единице;

- удобство введенных естественных систем единиц состоит в том, что параметры атомных объектов в этих системах по размеру не сильно отличаются от единицы и в то же время упрощаются ос­новные уравнения теории;

- естественные системы единиц находят применение в некоторых разделах теоретической физики, в квантовой электродинамике.

Дата добавления: 2015-04-30