На головну

Системи фізичних величин і одиниць. Побудова систем одиниць фізичних величин

  1. B) Систематизація конкретно-наукових і загальнонаукових методів пізнання.
  2. C. інструменти з оптичними системами
  3. C.) Яка з систем є спільною невизначеною
  4. CRM-системи. Визначення, призначення та особливості.
  5. Cт.361 Несанкціоноване втручання в роботу електронно-обчислювальних машин (комп'ютерів), автоматизоване систем, комп'ютерних мереж чи мереж електрозв'язку
  6. D) формування системи соціологічної освіти
  7. Direct-Costing-System як підсистема управлінського обліку.

Для кількісного оцінювання та опису різних властивостей і процесів вводяться фізичні величини.

Фізична величина (ФВ) - властивість загальне в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів, але індивідуальне в кількісному відношенні для кожного з них.

Одиниця фізичної величини - Фізична величина фіксованого розміру, якої умовно присвоєно числове значення, рівне 1, і застосовується для кількісного вираження однорідних з нею фізичних величин.

Щоб упорядкувати всю сукупність використовуваних одиниць фізичних величин, необхідно систематизувати застосовуються фізичні величини, тобто створити систему фізичних величин. Потім на базі системи фізичних величин будується система одиниць фізичних величин.

Система фізичних величин - Сукупність фізичних величин, утворена відповідно до прийнятих принципів, коли одні величини приймають за незалежні, а інші визначають як функції незалежних величин.

Основна ФВ - ФВ. що входить в систему величин і умовно прийнята в якості незалежної від інших величин цієї системи.

Похідна ФВ - ФВ, що входить в систему величин і визначається через основні величини цієї системи.

Зв'язок між різними фізичними величинами виражається рівняннями зв'язку. Розрізняють два види таких рівнянь: рівняння зв'язку між величинами і рівняння зв'язку між числовими значеннями. Рівняння, зв'язку між величинами - рівняння, що відображає зв'язок між величинами, обумовлену законами природи, в якому під літерними символами розуміють відповідні фізичні величини. Такі рівняння є співвідношення в загальному вигляді, який не залежить від одиниць виміру. Рівняння зв'язку між числовими значеннями - рівняння, що відображає зв'язок між величинами, обумовлену законами природи, в якому під літерними символами розуміють значення відповідних фізичних величин.

Система одиниць фізичних величин - Сукупність основних і похідних одиниць фізичних величин, утворена відповідно до принципів для заданої системи фізичних величин.

Основна одиниця системи одиниць фізичних величин - одиниця основний ФВ в даній системі одиниць.

Похідна одиниця системи одиниць фізичних величин - одиниця похідної ФВ системи одиниць, утворена відповідно до рівняння, що зв'язує її з основними одиницями або з основними і вже певними похідними.

Побудова систем одиниць фізичних величин

Для побудови системи одиниць слід вибрати кілька основних одиниць і встановити за допомогою визначальних рівнянь (рівнянь зв'язку між числовими значеннями) похідні одиниці всіх інших цікавлять нас величин.

Основна вимога, яка пред'являється до системи одиниць полягає в тому, що система повинна бути якомога більш зручною для практичних цілей. В цьому відношенні число основних одиниць не може бути довільним. Тут потрібно мати на увазі наступне. Доцільно будувати системи одиниць, придатні для різних областей науки і техніки, в яких число основних одиниць становить п'ять-сім. До таких систем одиниць відносяться Міжнародна система одиниць SI і з деякими доповненнями СГС.

В універсальній системі одиниць, яка придатна для різних вимірів в науці і техніці, величини, одиниці яких приймаються за основні, повинні відображати найбільш загальні властивості матерії. Число основних одиниць такої системи досягло в даний час семи - це одиниці довжини, маси, часу, температури, сили струму, сили світла і кількості речовини.

Вибравши основні одиниці, потрібно визначитися з їх розмірами.

Розмір одиниці ФВ - Кількісна визначеність одиниці ФВ, що відтворюється або зберігається засобом вимірювань.

Основні одиниці встановлюються двома способами: по прототипам і по вимірюванню природних величин. Перший спосіб заснований на встановленні одиниці за допомогою деякого тіла (гиря, лінійка). Другий спосіб передбачає проведення певної процедури вимірювання.

Протягом розвитку людство користувалися різними системами.

1. 1791 р Національні збори Франції взяли матричну систему заходів. Вона включала в себе ед.дліни, площі, обсягу, ваги, в основу яких були покладені дві одиниці: м, кг.

2. Поняття системи одиниць як сукупності основних і похідних величин вперше запропоновано німецьким вченим Гауссом в 1832г. В якості основних у цій системі були прийняті: одиниця довжини - мм, одиниця маси - мг, одиниця часу - с. Цю систему одиниць назвали абсолютної.

3. У 1881р. була прийнята система одиниць фізичних величин СГС. Це система механічних одиниць. Вона була побудована з використанням системи рівнянь класичної механіки. Основними одиницями якої були: см - одиниця довжини, г - одиниця маси, с- одиниця часу. Похідними одиницями вважалися одиниця сили - Діна і одиниця роботи - ерг. До складу СГС також включалися 2 додаткові одиниці: для плоского кута - радіан; для тілесного кута - стерадіан. В системі є одна константа - швидкість світла.

Італійський вчений Джорджі запропонував ще одну систему одиниць, що отримала назву МКСА і досить широко розповсюдилася в світі. Це система одиниць електричних і магнітних величин. Основні одиниці: м, кг, з, А, а похідні: одиниця сили - Н, одиниця енергії - Дж, одиниця потужності - пн. МКСА входить як складова частина в міжнародну систему одиниць СІ.

4. МКГСС - Система одиниць вимірювання, в якій основними одиницями є м, кгс і с. Система МКГСС частково використовується до сих пір хоча б у визначенні потужності двигунів в кінських силах (Кінська сила - потужність = 75 кгс м / с)

5. система МТС - Система механічних одиниць. В якості основних одиниць обрані: метр (одиниця довжини), тонна (одиниця маси), секунда (одиниця часу). Одиниця маси - тонна - виявилася найбільш зручною в ряді галузей, що мають справу з великими масами. Однак розмір похідних одиниць більшості ФВ виявився незручним для практики і систему скасували.

Найбільш широко поширена в усьому світі Міжнародна система одиниць СІ. Міжнародна система одиниць СІ прийнята генеральною конференцією з мір та ваг в 1960 р Її перевагами є:

- Універсальність

- Можливість відтворення одиниць з високою точністю відповідності з їх визначення і найменшою похибкою

- Уніфікація всіх областей і видів вимірювань

- Спрощення записи формул і зменшення числа допускаються одиниць

- Єдина система освіти кратних і часткових одиниць, що мають власну назву. В основі системи СІ вибрано 7 основних і 2 додаткових фізичних одиниць (метр, кг, секунда, ампер, кельвін, моль, кандела) додаткові (радіан, стерадіан)


 



Класифікація вимірювань. Принципи та методи вимірювань | Еталони одиниць фізичних величин. Властивість еталона. Передача розміру одиниці від еталонів робочим засобам вимірювань

Єдність вимірювань. Основні принципи забезпечення єдності вимірювань | Види перевірок засобів вимірювальної техніки. Перевірочні схеми. Міжповірочний інтервал. повірочного тавра | Класифікація засобів вимірювань | Метрологічні властивості і метрологічні характеристики засобів вимірювань | Нормовані метрологічні характеристики засобів вимірювань. Класи точності засобів вимірювань | Класифікація похибок вимірювань | Обробка результатів вимірювань | Вимірювальні перетворювачі. Структура і методи перетворень | Класифікація вимірювальних перетворювачів | За способом формування вихідного сигналу |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати