КІРІСПЕ 2 страница. Өнеркәсіп пен сауданың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін физикалық шамалар бірліктерінің ауқымды

Өнеркәсіп пен сауданың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін физикалық шамалар бірліктерінің ауқымды жүйесін құру қажт болды.

Алғаш рет физикалық шамалар бірліктерінің жүйесі деген ұғымды 1832 жылы неміс ғалымы Карл Гаусс (1777 - 1855) енгізді. Ол бірнеше тәуелсіз кез келген шамаларды таңдап алуды ұсынды. Осы шамалардың бірліктері негізгі деп аталды. Одан кейін, шамалар арасындағы заңды байланыстарды қолдана отырып, басқа шамалар бірліктерін шығарды, оларды туынды бірліктер деп атады. Осы негізгі және туынды бірліктердің жиынтығы физикадың шамалар бірліктерінің жүйесі болып табылады.

Алғашында МКС (метр-килограмм-секунд) бірліктер жүйесі құрылды, ол негізгі үш бірлік ұзындық, масса және уақытқа негіздепді. Кейінірек - СГС жүйесі, ол да негізгі бірліктер: ұзындық, масса және уақыт - сантиметр, грамм, секунд негізінде және МТС жүйесі (метр - тонна - секунд). Кейбір аралықта техникалық бірліктер жүйесі - МКГКС қолданылды, ол ұзындық, күш, уақыт бірліктері негізінде (метр - килограмм - күш - секунд).

Физикалық шамалардың өлшем бірліктер жүйесі қатарының болуы, жүйеден тыс бірліктердің көптігі, бір жүйеден екінші жүйеге ауысу кезеңіндегі ыңғайсыздың ғылым мен техниканың барлық салаларын қанағаттандыратын, халықаралық дәрежеде қабылданатын бірыңғай әмбебап бірліктер жүйесін құруды қажет етті.

1948 жылы өлшемдер мен шамалар бойынша IX Бас конференцияда бірыңғай тәжірибелік бірліктер жүйесі ұсынылды, онда негізгі бірліктер болып метр, килограмм, секунд және электрлік шамалардың бір бірлігі алынды.

X Бас конференқияда (1954 жылы) жаңа жүйенің негізгі бірліктері: ұзындық - метр, масса - килограмм, уақыт - секунд, ток күші - ампер, термодинамикалық темлература - кельвин, жарық күші - кандепа қабылданды.

X Бас конференқиядан кейін өлшемдер мен шамалардың Халықаралық комитеті жаңа жүйенің туынды бірліктерінің тізімін дайындапб Бұл жүйені Халықаралық бірліктер жүйесі деп атауды ұсынды.

XІ Бас конференқия 1960 жылғы өлшемдер мен шамалар бойынша жаңа жүйені нақты қабылдады. оған «Халықаралық бірліктер жүйесі» деген атау берді, қысқартылған түрде: «SI» - «СИ».

1963 жылы КСРО-да ГОСТ 9867-61 «Халықаралық бірліктер жүйесі» енгізілді, осыған орай СИ бірлікгерін қолдану бекітілді.

1978 жылы СЭВ сгандарттау бойынша Комиссиясының 43 отырысында СТ СЭВ 1052-78 «Метрология. Физикалық шамалар бірліктері» бекітілді, ол Мемстандарттық 6 сәуірдегі 1979 жылғы №113 қаулысы бойынша КСРО мемлекеттік стандарты ретінде енгізіліп, алдымен келісім-құқықтық қатынастар мен халық шаруашылығында 1 қақтардан 1980 жылғы бастап қолданыла бастады. СТ СЭВ 1052-78 стандарты СЭВ мемлекет-мүшелерінде қолданылатын физикалық шамалар бірліктерін, мемлекеттер арасындағы келісім - құқықтық қатынастардағы және СЭВ органдарында қолданылатын бірліктерді бекітті. Кейін ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Физикалық шамалар бірліктері» енгізілді, ол ғылымның, техниканың және экономиканың барлық салаларын қамтыды.

Жаңа жүйенің артықшылықтарына оның әмбебаптығы (барлық өлшемдер саласын қамтиды), келісімділік (барлық туынды бірліктер бірыңғай ереже бойынша жасалған) және ғылым мен техниканың даму дәрежесіне орай жаңа туынды бірліктерді жасау мүмкіндіктері жатты.

Өлшем бірліктерінің халықаралық жүйесі (СИ) — өлшемдердің халықаралық қалпы, метрикалық жүйесінің заманауи нұсқасы. СИ күндепікті, өмірмен қатар ғылым және техникада әлемдегі ең көп пайдаланатын бірліктер жүйесі болып табылады. Қазіргі кезде әлемнің көп елдерінде СИ заңды түрдегі бірліктер жүйесі ретінде қабылданған және тіпті күндепікті өмірде дәстүрлі бірліктерді қолданатын елдердің өзі осы жүйе бірліктерін ғылымда әрқашан пайдаланады. Осы аздаған елдер (мысалы, АҚШ) дәстүрлі бірліктердің өзін СИ бірліктеріне ауыстырған.

СИ бойынша ұзындықтық негізгі бірлігі метр (1 м), уақыт-секунд (1 с), масса - килограмм (1 кг), электр тоғының күшіамер (1 А), термодинамикалық темлература - кельвин (1 К), жарық күші - кандепла (1 кд) және зат мөлшері - моль (1 моль) болып табылады.

Метр 1/299792458 секунд аралығында вакуумде өтетін жарық жолының ұзындығына тең.

299792458м/свакуумдағы постулатталған жылдамдығы, дәл, қателіксіз тұрақты.

Секунд - цезий-133 атомының қалыпты жағдайының өте жұқа құрылымының екі деңгейінің арасындағы ауысымға сәйкес 9192631770 сәулелену кезеңі жүзеге асатын аралық.

Килограмм килограмның халықаралық эталон - платина- иридий гірдің массасына тең.

Ампер өзгермейтін тоқ күшіне тең, ол тоқ бір-бірінен 1 м аралықта вакуум ішінде орналасқан, ұзындығы шексіз және көлденең қимасының ауданы өте аз болатын екі параллель тік өткізгіш арқылы өткенде, өткізгіштің әрбір 1 м ұзындығы бойында 2 • 10-7 ньютонға тең өзара әрекеттесу күшін тудырады.

Анықтамаға сәйкес ампер өлшемі килограмм мен метр эталондарына сүйенсді. Бірақ ампер де метр сияқты негізгі бірлік болып табылады.

ФИЗИКАЛЫҚ ШАМАЛАР БІРЛІКТЕРІ МЕМСТ 8.417-81

Кельвин судың үштік нүктесінің термодинамикалық температурасының 1/273,16 бөлігіне тең. Бұл эталон басқа шамаларға тәуелді емес.

Кандела 540-Ю12 Гц жиілікті монохромалы сәулеленуді пайдаланатын берілген бағытта бағытталған жарық күшіне тең, осы бағыттағы жарықтық энеогетикалық күші 1/683 Вт/ср құрайды.

Моль - массасы 0,012 кг көміртегі-12 атом сатты қанша болса,сонша құрылымдықэлементтерден тұратын жүйедегі заттарының мөлшері.

Моль эталоны оны анықтаудың біркелкі болмағандығынан жүзеге асырылмаған. сондықтан бірліктер жүйесіндегі негізгі бірліктің бірінің эталоны жоқ.

Туынды бірліктер физикалық байланыстар формулалары арқылы, СИ жүйесінің ережелері бойынша негізгі бірліктердеы жасалған.

1-кестеде негізгі бірліктерден жасалған Сй туынды бірліктерінің мысалдары келтірілген.

1-кесте – Негізгі және қосымша бірліктерден жасалған туынды бірліктердің мысалдары

Шама	Бірлік
Атауы	Белгіленуі
Аудан	шаршы метр	м^2
Көлем, сыйымдылық	куб метр	м^3
Жылдамдық	секунд /метр	м/с
Үдеу	секунд /метр квадрат	м/с^2
Бұрыштық жылдамдық	секунд/радиан	рад/с
Бұрыштық үдеу	секунд/радиан квадрат	рад/с^2
Толқын саны	метр минус бірінші дәрежесі	М^-1
Тығыздық	килограмм/куб метр	кг/м^3
Меншікті көлем	куб метр/килограмм	м^3 /кг
Электр тоғының тығыздығы	ампер/квадрат метр	А/м^2
Магнитті өріс кернеулігі	ампер/метр	А/м
Малярлі концентрация	моль/кубтық метр	моль/м^3
Иондаушы бөлшектер ағыны	секундтың минус бірінші дәрежесі	с^-1
Иондаушы бөлшектер ағынының тығыздығы	Секундтық минус бірінші дәрежесі/метрдің минус екінші дәрежесі	c^-1-m^-2
Жарықтылық	кандепа/шаршы метр	кд/м2

2 - кестеде өзіндік атауға ие және басқа туынды бірліктерді жасау үшін қолданылатын СИ туынды бірліктері көрсетілген.

2 - кестеде – Өзінің жеке атаулары бар СИ жүйесіндегі туынды бірліктер

Шама	Бірлік	Туынды бірліктің СИ жүйесіндегі негізгі бірлік арқылы белгіленуі
атауы	белгі-ленуі
Жиілік	герц	Гц	1 /с
Күш	ньютон	Н	кг • м/с^2
Қысым	паскаль	Па	кг/(м • С^2)
Энергия,жұмыс, жылу мөлшері	джоуль	Дж	кг • м^2/с^2
Қуат, энергия ағыны	ватт	Вт	кг • м^2/с^3
Электр мөлшері, электр заряды	кулон	Кл	А-с
Электрк кернеуі электр пөтенқиалы	вольт	В	кг • м^2/(А-с^3)
Электр сыйымдылығы	фарад	Ф	А^2 • с^4/(кг • М^2)
Электрлік кедергі	ом	Ом	кг • м^2/(А^2 • с^3)
Электр өткізгіштік	сименс	См	А^2 • с^3/(кг -м^2)
Магнит индукқия ағыны	вебер	Вб	кг -м^2/(А -с^2)
Магнит индукқиясы	тесла	Тл	кг/(А -с^2)
Индуктивтілік	генри	Гн	кг -м^2/(А^2 • с^2)
Жарық ағыны	люмен	лм	кд -ср
Жарықтылық	люкс	лк	кд • ср/м^2
Радионуклидтің белсенділігі	беккерель	Бк	1/с
Шығару дозасы	грәй	Гр	м^2/с^2
Әквиваленттік шығару дозасы	зиверт	Зв	М^2/с^2

Арнайы атауларды колданатын СИ жүйесіндегі туынды бірліктердің мысалдары 3-кестеде көрсетілген.

3-кесте –Арнайы атауларды қолданатын СИ жүйесіндегі туынды бірліктердің мысалдары

Шама	Бірлік
Аталуы	Белгіленуі
Күш сәті	ньютон-метр	Н • м
Беттік керіліс	ньютонның метрге қатынасы	Н/м
Динамикалық тұтқырлық	паскаль-секунд	11 а • с
Электр зарядының кеқістіктік тығыздығы	кулонның метр кубқа қатынысы	Кл/м^3
Электр жылжуы	Кулонның метр квадратқа қатынасы	Кл/м^2
Электр өрісінің кернеулігі	вольттің метрге қатынасы	В/м
Абсолютті диэлектриялық өтімділік	фарадтық метрге қатынасы	Ф/м
Абсолютті магниттік өтімділік	генридің метрге қатынасы	Гн/м
Меншікті энергия	Джоульдің килограммға қатынасы	Дж/кг
Жүйенің жылу сыйымдылығы, жүйенің энтролиясы	Джоульдің кельвинге қатынасы	Дж/К
Меншікті жылу сыйымдылығы, меншікті энтропия	Джоульдің килограмм-кельвинға қатынасы	Дж/(кг • К)
Энергия ағынының беттік тығыздығы	ваттық метр квадратқа қатынасы	Вт/м^2
Жылу өткізгіштік	ваттметр-кельвинға катынасы	Вт/(м • К)
Молярлық ішкі энергия	джоульдың мольге қатынасы	Д ж/моль
Молярлық энтропия, молярлық жылу сыйымдылық	джоульдің моль кельвинге қатынасы	Дж/(моль • К)
жарықтық энергетикалық күші (шығару күші)	Ваттық стерадианға. қатынасы	Вт/ср
экспозициялық шығару дозасы (Рентген және гамма шығару)	Кулонның килограммға қатынасы	Кл/кг
Жұтылу дозасының қуаты	грэйдің секундқа катынасы	Гр/с

Жүйеден тыс бірліктер - бірліктердің кабылданған жүйесіне кірмейтін бірліктері. Мысалы, СИ бірліктеріне кірмейтін бірліктер келесі топтарға бөлінеді:

- мерзіміне шек қойылмай жіберілетін шамалардың бірліктер қатары;

- салыстырмалы және логарифмдік қолдануларға жіберілетін шамалардың бірліктері;

- тиісті халықаралық шешімдер қабылдануға дейін қолдануға уақытша жіберілетін бірліктер;

- жаңа өңдеулерде бірлік жүйеден тыс, қолдануға рұқсат етілмейтін бірліктер.

ГОСТ 8.417-81 бойынша СИ бірліктерімен қатар мерзімі шектеусіз қолдануға рұқсат етілетін жүйеден тыс бірліктер 4-ксстеде көрсетілген.

4-кесте –СИ бірліктерімен қатар қолдануға рұқсат етілетін жүйеден тыс бірлікгер

Шама	Бірлік
Аталуы	Белгіленуі
Масса	Тонна	Т
Массаның атомдбірлігі	м. а. б.
Уақыт	Минут	Мин
Сағат	Сағ
Тәулік	Тәул
Жазық бұрыш	Градус	…^0
Минут	...’
Секунд	…"
Көлем, сыйымдылық	Литр	л
Ұзындық	астрономиялық бірлік	а. б.
жыл бойы	св. год
Парсек	пк
Оптикалық күш	Диоптрия	Дптр
Аудан	Гектар	Га
Энсргия	электрон-вольт	эВ
Толық қуат	вольт-ампер	В • А
Реактивтік қуат	Вар	Вар
Температура	цельсий градусы	°С

ГОСТ 8.417-81-ге сәйкес уақытша қолдануға енгізілген жүйеден тыс бірліктер тобы (5-кесте):

5-кесте –Уақытша қолдануға енгізілген жүйеден тыс бірліктер

Шама	Бірлік	СИ бірлік жүйесінде белгіленуі
Аталуы	Белгіленуі
Ұзындық	теңіз милясы	м. миля	1852 м
Масса	Карат	кар	2-10^-4 кг
Сызықты тығыздық	Текс	текс	^10-6 кг/м
Жылдамдық	Түйін	УЗ	0,514(4) м/с
Айналу жиілігі	секундқа айналым	айн/сек	1 с^-1
минутқа айналым	айн/мин	1/60с^-1 =0,016(6) с^-1
Қысым	Бар	бар	10^5 ГІа

Когеретті туынды бірлік - санмен көрсетілген коэффициентке тең қабылданған 1 теңдеу бірліктері жуйесінің басқа бірліктерімен сабақтас физикалық шама бірлігі.

Физикалық шама бірліктерінің когеретті жүйесі - негізгі және когеретті туынды бірліктерден тұратын бірліктер жүйесі.

Когеретті туынды бірліктер санмен көрсетілген коэффициенттері 1-ге тең шамалардың арасындағы ең оңай теңдеулер көмегімен құрастырады. Бірліктердің когеретті жүйесінің артықшылықтарына есептеулер орындалуының және жүйенің қолданылуының оңайлығы жатады.

Мысалы, жылдамдық өлшем бірлігі [ V ] СИ жүйесінде келесі теңдеуде:

V = s / t (4)

мұнда, V - жылдамдык; S - өткен жолдың ұзындығы; t - козғалыс уақыты.

[V] = [s] / [t] (5)

Егер СИ жолдың ұзындығы және олардың бірліктерінің белгілі уақыты болса, онда жылдамдықтық бірлігі м/с болады:

E = mv² (6)

СИ энергияның когеретті бірлігі:

[E] = (2 [m] x [v]² = (2 kg) x (1 m / s)²=1 kg x м/с² х м = 1Н х м = 1Дж

өрнегімен құрастырылады.

Негізгі бірліктердің өлшемдері көп жағдайларда ыңғайсыз, себебі өте аз немесе өте көп болып келеді. Сондықтан тәжірибеде ондық еселі және бөлшек бірліктер қолданылады, яғни олар негізгі бірліктен бүтін санға артық немесе кем болады, бірліктің бастапқы атауына сәйкес жалғауды қосу арқылы жазылады.

6-кесте –Ондық еселі және бөлшек бірлікіерді жасауға арналған көбейткіштер мен қосымшалар және олардың атауы

Көбейткіш	Қосымша	Көбейткіш	Қосымша
Аталуы	Белгіленуі	Аталуы	Белгіленуі
10^18	экса	Э	10^-18	атто	а
10^15	пета	П	10^-^15	фемто	Ф
10^12	тера	т	10^-^12	пико	п
10^9	гига	г	10^-9	нано	н
10^6	мега	м	10^-6	микро	мк
10^3	кило	К	10^-^3	милли	м
10^2	гекто	Г	10^-2	санти	с
1О^1	дека	Да	10^-^1	деци	д

СИ жүйесіндегі еселі және бөлшек бірліктерді құруға арналған көбейткіштер және қосымшалар 7-кестеде келтірілген.

Метрикалық емес бірліктер арасындағы кейбір қатынастар төменде көрсетілген:

1 ярд = 3 фут = 36 дюйм;

1 фут = 12 дюйм;

1 миля = 1760 ярд = 5280 фут;

1 теңіздік миля = 6080 фут;

1 акр = 4840 кв. ярд;

1 куб. ярд = 27 куб. фут;

1 кварат =1/4 галлон = 2 пинт;

1 ағылшындық бушель = 8 галлон;

1 ағылшындық мұнайлы баррель = 36 галлон;

1 мұнайлы баррель (АҚШ) = 30,55 галлон;

1 саудалық фунт = 16 унқия;

1 қысқа тонна = 2000 фунт;

1 тонна = 80 квартер = 2240 фунт.

7-кесте –СИ жүйесінің еселі және бөлшек бірліктерін жасауға арналған көбейткіштер және қосымшалар

Көбейткіш	Қосымша
Аталуы	Белгіленуі
халықаралық	орысша	халықаралық	Орысша
10 ^24	yotta	йотта	Ү	И
10 ^21	Zetta	зетта	Z
10 ^18	Exa	экса	Е	Э
10 ^15	реtа	пета	Р	П
10 ^12	tега	тера	Т	Т
10^9	giga	гига	G	г
10^6	mega	мега	м	м
10^3	kilo	кило	k	К
10^2	hecto	гекто	h	г
10 ^1	deca	дека	da	Да
10^-1	deci	деци	d	д
10^-2	сеnti	санти	с	с
10^-3	milli	милли	m	м
10^-6	mikro	микро		Мк
10 ^-^9	nano	нано	n	н
10^-12	рісо	пико	р	п
10 ^-^1^5	femto	фемто	f	ф
10^-18	аttо	атто	а	А
10 ^-21	zepto	зепто	z
10^-24	уосtо	йокто	y	и

Өлшеулердің метрлік жүйесі

Өлшеулердің метрлік жүйесі (орыс. метрическая система мер) — екі бірлікке: ұзындық бірліті метрге және масса бірлігі килограммға негіздепген өлшемдер жүйесі. Өлшеулердің метрлік жүйесі XIX ғасырдың аяғында француз революциясы кезінде пайда болды. Өлшеулердің метрлік жүйесі кірген өлшемдер: іс- тәжірибенің талабына қарай ұзындықтың бірлігі метр (1 метр Париждің географиялық меридиан ұзындығы ширегінің он миллионнан бір бөлігіне тең), аудан (1 ар қабырғасы 10 метр квадраттық ауданына тең), көлем (1 метр кубтық көлеміне тең), сұйық және сусымалы заттар үшін сыйымдылық (1 литр кабырғасы 0,1 метр кубтық ауданына гек), масса (1 грамм қабырғасы 0,001 метр кубты 0° С-та толтырған судың массасына тең), осы өлшемдерге ондық жұрнақтар — мирна (104 — казір қолданылмайды), кило, гекто, дека, деци, санти және мили, бұлар ондық еселенген және бөлшектік бірліктерді алуға қамтамасыз етті. 1975 жылы әлемнің 120-дан аса мемлекетінде өлшеулердің метрлік жүйесі жұмыс істеді.

Өлшеуіштердің метрлік жүйесі өлшеуіштердің ондык жүйесі - ұзындықтарының негізгі өлшем бірлігі метр болып саналатын физикалық шамалар бірліктерінің жиынтығы. Алғашқыда өлшеуіштердің метрлік жүйесіне метрмен қатар: аудан үшін -квадрат метр, көлем үшін куб метр, масса үшін килограмм(темлературасы 4°С, көлемі 1 дм³ судың массасы), сыйымдылық үшін - литр, жер ауданын өлшеу үшін - аралық өлшеуіштердің метрлік жүйесінің ерекшелігі бірліктері енген, мұнда еселік және бөліктік шамалар ондық катынастармен ажыратылады және оларды көрсететін кило, гекто, дека, деци, санти және милли қосымшалары қабылданған. Өлшеуіштердің метрлік жүйесінде физиканың жеке бөлімдерін немесе техника салаларын ғана қамтитын бірліктер жүйелері мен өлшеу жүйелерінен тыс бірліктер де қолданылды. Ғылым мен техниканың дамуы өлшеуіштердің метрлік жүйесі негізінде өлшеулердің барлық түрін қамтитын Бірліктердің халықаралық жүйесінің (СИ) пайда болуына алып келді.

Жалғаулар тек қарапайым бірлік атауларына ғана жалғанады. Қайта әзірленетін немесе қайта қаралатын құжаттамаларда, сонымен қатар басылымдарда шама мәндері стандартты бірліктер мен өрнектелуі керек. Экспортқа шығарылатын өнім өлшемдерін, өлшеу құралдарының сипаттамаларын тапсырыс беруші белгілеген бірліктерде өрнектеуге болады.

Дата добавления: 2014-12-10