Построение системы единиц измерения

Для выражения физической величины в виде числа необходимо выбрать «масштаб», т. е. определенное количество этой величи­ны положить равным единице. Любую физическую величину можно выразить Некоторым числом n единиц этой же величины.

Единица для измерения данной физической величины выбирается так, чтобы ею удобно было измерять величины таких размеров, которые наиболее часто встречаются на практике.

Единицы, выбранные независимо от других физических вели­чин и представляющие некоторые основные свойства материального мира (массу, время, протяженность и т. д.), называются независи­мыми.

.В 1832 г. немецкий математик К. Гаусс в своей работе «Напряже­ние земной магнитной силы, приведенное к абсолютной мере» показал, что если выбрать независимо единицы измерения трех величин — длины, массы и времени, то на основе этих трех основ­ных единиц с помощью физических законов можно установить еди­ницы измерения всех физических величин, входящих в определен­ный раздел физики (механика, электромагнетизм и т. д.).

Совокупность единиц, образованных по принципу, предложен­ному К. Гауссом, получила название системы единиц.

Единицы измерения, основанные (произведенные) на основе не­зависимых единиц при помощи формул, выражающих физические закономерности, называются производными единицами.

Большинство единиц, применяемых в физике, являются произ­водными.

Единицы, образованные путем умножения независимой или производной единицы на отвлеченное целое число, называются кратными единицами; единицы, полученные путем деления на целое отвлеченное число, — дольными единицами.

Все единицы связаны между собой такой же зависимостью, какая существует между самими физическими величинами.

Формула, показывающая связь производной единицы с основ­ными, называется формулой размерности.

Например, единица скорости v представляет собой единицу длины l, деленную на единицу времени Т:

Числовое значение любой производной величины определяется путем подстановки в формулу размерности числовых значений основных величин, выраженных в соответствующих единицах.

Операции с формулами размерности подчиняются правилам алгебры.

Формулы размерности распространяются только на единицы, но; не на сами физические величины, так как величины, имеющие одинаковую формулу размерности, не обязательно однородны.

Дата добавления: 2015-05-10