КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Международная система единиц физических величин
Основным предметом измерения в метрологии является физическая величина. Она применяется для описания систем и объектов, относящихся к любым наукам и сферам деятельности. Физическая величина — одно из свойств физического объекта (системы, явления, процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них. Значение физической величины — это оценка её величины в виде некоторого числа принятых для неё единиц или числа по принятой для неё шкале. Например, 120 мм — значение линейной величины; 75 кг — значение массы тела; HB 190 — значение единиц твердости по шкале Бриннеля. Измерением физической величины называют совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу иди воспроизводящего шкалу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с её единицей и получения значения этой величины. Размер физической величины — количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу. Единица измерения физической величины — это физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин. Значение физической величины получают в результате её измерения или вычисления в соответствии с уравнением: , (2.1). где Q — значение физической величины — это оценка её размера в виде некоторого числа принятых для неё единиц; q — числовое значение физической величины — отвлеченное число, выражающее отношение значения величины к соответствующей единице данной физической величины; [Q] — выбранная для измерения единица физической величины.
Это уравнение называется основным уравнением метрологии. Из уравнения (2.1) вытекает: , (2.2) во сколько раз значение измеряемой величины больше некоторого значения принятого за единицу. Одной из важнейших задач метрологии как науки в области практической деятельности является обеспечение единства измерений. Единство измерений — такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в указанных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные (допускаемые) пределы. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений. Примером физической величины является плотность разных веществ, каждое из которых имеет вполне определенное значение. У воды при 20° C равна 0,988 г/см³, а у ртути — 13,540 г/см³. Отсюда следует, что одна и та же физическая величина при равных единицах измерения для разных веществ будет отличаться размером. Множество физических величин представляют собой некоторую систему, в которой отдельные величины связаны между собой системой уравнений. Система физических величин — это совокупность взаимосвязанных физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются функциями независимых величин. Система физических величин содержит основные физические величины, условно принятые в качестве независимых от других величин этой системы, и производные физические величины, определяемые через основные величины этой системы.
Основная физическая величина — это физическая величина, входящая в систему единиц и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы. Производная единица системы единиц — единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим её с основными единицами. Примером производной величины механики является сила F, определяемая по уравнению: , где m — масса тела, a — ускорение тела, вызванное действием силы F. В Российской Федерации применяется международная система единиц СИ, используемая в большинстве стран мира, которая была принята на XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 г. В качестве основных единиц физических величин системы СИ приняты метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и кандела, которые приведены в таблице 8.1. Производные единицы системы СИ, имеющие специальное название, приведены в таблице 8.2.
Таблица 8.1
Таблица 8.2
Важной характеристикой физической величины является её размерность. В соответствии с международным стандартом ИСО 310, размерность величин следует обозначать знаком dim (dimension — размер). Размерность физической величины — выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающие связь данной величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные, и коэффициентом пропорциональности, равным единице (см. табл. 8.2). В системе LMT размерность величины X будет: , (2.3) где L, M, T — символы величин, принятые за основные (соответственно, длины, массы и времени); i, m, t — целые или дробные, положительные или отрицательные показатели размерности физической величины X. Помимо семи основных единиц физических величин предусмотрены две дополнительные единицы: § радиан (рад; rad) — единица плоского угла, равная углу между двумя радиусами окружности, длина дуги которой равна радиусу. § стерадиан (ср; sr) — единица телесного угла с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
Показатель размерности физической величины — показатель степени, в которую возведена размерность основной физической величины, входящей в размерность производной физической величины. Размерность широко используют при образовании производных единиц и проверки однородности уравнений. Размерной физической величиной называется физическая величина, в размерности которой хотя бы одна из основных физических величин возводится в степень, не равную нулю. Безразмерной называется такая физическая величина, в размерности которой все основные физические величины имеют показатели степени, равные нулю. Различают кратные и дольные единицы физических величин. В таблице 8.3 приведены некоторые множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц. Кратная (дольная) единица — единица физической величины, в целое число раз превышающая (уменьшающая) системную или внесистемную единицу. Широко применяются десятичные кратные и дольные единицы, которые получаются умножением исходных единиц на число 10, возведенное в степень. Внесистемные единицы — это такие единицы физических величин, которые не входят в принятую систему единиц. Они подразделяются на: § допускаемые к применению наравне с единицами СИ (например, плоский угол: минута,секунда, градус); § допускаемые к применению в специальных областях § временно допускаемые § устаревшие (не допускаемые)).
Таблица 8.3
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 6116; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |