Njega tijela

Fizičke veličine. Fizičke veličine. Mjerenje fizičkih veličina – Hipermarket znanja

Fizičke veličine.  Fizičke veličine.  Mjerenje fizičkih veličina – Hipermarket znanja

Šta znači mjeriti fizičku veličinu? Kako se zove jedinica fizičke veličine? Ovdje ćete pronaći odgovore na ova vrlo važna pitanja.

1. Hajde da saznamo šta se zove fizička veličina

Ljudi su dugo bili za više tačan opis neki događaji, pojave, svojstva tijela i supstanci koriste njihove karakteristike. Na primjer, kada uporedimo tijela koja nas okružuju, kažemo da je knjiga manja od police za knjige, a konj more cat. To znači da je zapremina konja veća od zapremine mačke, a zapremina knjige manja od zapremine ormarića.

Volumen je primjer fizičke veličine koja karakterizira opšta imovina tijela zauzimaju jedan ili drugi dio prostora (slika 1.15, a). U ovom slučaju, numerička vrijednost volumena svakog od tijela je individualna.

Rice. 1.15 Za karakterizaciju svojstva tijela da zauzimaju jedan ili drugi dio prostora koristimo fizičku veličinu zapremine (o, b), da bismo okarakterizirali kretanje - brzinu (b, c)

Naziva se opšta karakteristika mnogih materijalnih predmeta ili pojava, koja za svaki od njih mogu dobiti individualno značenje fizička količina.

Drugi primjer fizičke veličine je poznati koncept "brzine". Sva tijela koja se kreću vremenom mijenjaju svoj položaj u prostoru, ali je brzina te promjene različita za svako tijelo (sl. 1.15, b, c). Tako u jednom letu avion uspe da promeni svoju poziciju u prostoru za 250 m, automobil za 25 m, osoba za I m, a kornjača za samo nekoliko centimetara. Zato fizičari kažu da je brzina fizička veličina koja karakteriše brzinu kretanja.

Nije teško pretpostaviti da volumen i brzina nisu sve fizičke veličine kojima fizika operira. Masa, gustina, sila, temperatura, pritisak, napon, osvjetljenje - to je samo mali dio fizičkih veličina s kojima ćete se upoznati dok proučavate fiziku.


2. Saznajte šta znači mjeriti fizičku veličinu

Da bi se kvantitativno opisali svojstva bilo kojeg materijalnog objekta ili fizičke pojave, potrebno je utvrditi vrijednost fizičke veličine koja karakteriše ovaj objekat ili fenomen.

Vrijednost fizičkih veličina dobija se mjerenjima (sl. 1.16-1.19) ili proračunima.


Rice. 1.16. "Ostalo je još 5 minuta do polaska voza", odmjerite vrijeme s uzbuđenjem.

Rice. 1.17 “Kupila sam kilogram jabuka”, kaže mama o svojim mjerama mase


Rice. 1.18. „Obucite se toplo, danas je napolju hladnije“, kaže vaša baka nakon što je izmerila temperaturu vazduha napolju.

Rice. 1.19. „Opet mi je porastao pritisak“, žali se žena nakon merenja pritiska.

Izmjeriti fizičku veličinu znači uporediti je sa homogenom veličinom koja se uzima kao jedinica.

Rice. 1.20 Ako baka i unuk mjere udaljenost u koracima, uvijek će dobiti različite rezultate

Navedimo primjer iz fikcije: "Nakon što je prošetao tri stotine koraka duž obale rijeke, mali je odred ušao u lukove guste šume čijim su vijugavim stazama morali lutati deset dana." (J. Verne “Petnaestogodišnji kapetan”)


Rice. 1.21.

Junaci romana J. Vernea mjerili su pređeni put, upoređujući ga sa korakom, odnosno mjerna jedinica je bio korak. Bilo je tri stotine takvih koraka. Kao rezultat mjerenja, dobijena je numerička vrijednost (tri stotine) fizičke veličine (puta) u odabranim jedinicama (koracima).

Očigledno, izbor takve jedinice ne dozvoljava poređenje dobijenih rezultata mjerenja različiti ljudi, pošto je svačija dužina koraka različita (slika 1.20). Stoga su se ljudi, radi pogodnosti i tačnosti, odavno počeli slagati da mjere istu fizičku veličinu istim jedinicama. Danas je u većini zemalja svijeta na snazi ​​zakon usvojen 1960. godine. Međunarodni sistem mjerne jedinice, koja se naziva “System International” (SI) (slika 1.21).

U ovom sistemu, jedinica dužine je metar (m), vrijeme - sekunda (s); Zapremina se mjeri u kubnim metrima (m3), a brzina se mjeri u metrima u sekundi (m/s). Kasnije ćete naučiti o drugim SI jedinicama.

3. Zapamtite višestruke i podmnože

Iz vašeg kursa matematike znate da se za skraćivanje zapisa velikih i malih vrijednosti različitih veličina koriste višekratnici i podmnošci.

Višestruki su jedinice koje su 10, 100, 1000 ili više puta veće od osnovnih jedinica. Podvišestruke jedinice su jedinice koje su 10, 100, 1000 ili više puta manje od glavnih.

Prefiksi se koriste za pisanje višekratnika i podmnožnika. Na primjer, jedinice dužine koje su višestruke od jednog metra su kilometar (1000 m), dekametar (10 m).

Jedinice dužine koje su podređene jednom metru su decimetar (0,1 m), centimetar (0,01 m), mikrometar (0,000001 m) i tako dalje.

Tabela prikazuje najčešće korištene prefikse.

4. Upoznavanje sa mjernim instrumentima

Naučnici mjere fizičke veličine pomoću mjernih instrumenata. Najjednostavniji od njih - ravnalo, mjerna traka - koriste se za mjerenje udaljenosti i linearnih dimenzija tijela. Poznati su vam i takvi mjerni instrumenti kao što su sat - uređaj za mjerenje vremena, kutomjer - uređaj za mjerenje uglova na ravni, termometar - uređaj za mjerenje temperature i još neki (slika 1.22, str. 20). Još se morate upoznati sa mnogim mjernim instrumentima.

Većina mjernih instrumenata ima skalu koja omogućava mjerenje. Pored skale, uređaj označava jedinice u kojima je izražena vrednost koju ovaj uređaj meri*.

Pomoću skale možete postaviti dvije najvažnije karakteristike uređaja: granice mjerenja i vrijednost podjele.

Granice mjerenja- ovo je najveći i najmanju vrijednost fizičke veličine koje se mogu mjeriti ovim uređajem.

Danas se široko koriste elektronski mjerni instrumenti u kojima se vrijednost izmjerenih veličina prikazuje na ekranu u obliku brojeva. Granice i jedinice mjerenja određuju se iz pasoša uređaja ili se postavljaju posebnim prekidačem na ploči uređaja.



Rice. 1.22. Merni instrumenti

Vrijednost podjele- ovo je vrijednost najmanjeg podjela skale mjernog uređaja.

Na primjer, gornja granica mjerenja medicinskog termometra (slika 1.23) je 42 °C, donja je 34 °C, a podjela skale ovog termometra je 0,1 °C.

Podsjećamo vas: da biste odredili cijenu podjele skale bilo kojeg uređaja, potrebno je podijeliti razliku bilo koje dvije vrijednosti naznačene na skali s brojem podjela između njih.


Rice. 1.23. Medicinski termometar

  • Hajde da sumiramo

Opća karakteristika materijalnih predmeta ili pojava, koja za svaki od njih može dobiti individualno značenje, naziva se fizička veličina.

Izmjeriti fizičku veličinu znači uporediti je sa homogenom veličinom koja se uzima kao jedinica.

Kao rezultat mjerenja dobijamo vrijednost fizičkih veličina.

Kada se govori o vrijednosti fizičke veličine, treba navesti njenu brojčanu vrijednost i jedinicu.

Za mjerenje fizičkih veličina koriste se mjerni instrumenti.

Da bi se smanjilo snimanje brojčanih vrijednosti velikih i malih fizičkih veličina, koriste se višestruke i submultiple jedinice. Formiraju se pomoću prefiksa.

  • Kontrolna pitanja

1. Definirajte fizičku veličinu. Kako to razumeš?
2. Šta znači mjeriti fizičku veličinu?

3. Šta se podrazumijeva pod vrijednošću fizičke veličine?

4. Navedite sve fizičke veličine navedene u odlomku iz romana J. Vernea datom u tekstu pasusa. Koja je njihova brojčana vrijednost? jedinice?

5. Koji se prefiksi koriste za formiranje višestrukih jedinica? više jedinica?

6. Koje karakteristike uređaja se mogu podesiti pomoću vage?

7. Kako se zove cijena podjele?

  • Vježbe

1. Navedite fizičke veličine koje su vam poznate. Navedite jedinice ovih veličina. Koji instrumenti se koriste za njihovo mjerenje?

2. Na sl. Slika 1.22 prikazuje neke mjerne instrumente. Da li je moguće, koristeći samo crtež, odrediti cijenu podjele mjerila ovih instrumenata? Obrazložite svoj odgovor.

3. Sljedeće fizičke veličine izraziti u metrima: 145 mm; 1,5 km; 2 km 32 m.

4. Zapišite sljedeće vrijednosti fizičkih veličina koristeći višekratnike ili podmnože: 0,0000075 m - promjer crvenih krvnih zrnaca; 5.900.000.000.000 m - poluprečnik orbite planete Pluton; 6.400.000 m je poluprečnik planete Zemlje.

5 Odredite granice mjerenja i cijenu podjele vaga instrumenata koje imate kod kuće.

6. Zapamtite definiciju fizičke veličine i dokažite da je dužina fizička veličina.

  • Fizika i tehnologija u Ukrajini

Jedan od istaknutih fizičara našeg vremena - Lev Davidovič Landau (1908-1968) - pokazao je svoje sposobnosti dok je još studirao u srednja škola. Nakon što je završio fakultet, stažirao je kod jednog od kreatora kvantna fizika Niels Bohr. Već sa 25 godina vodio je teorijski odjel Ukrajinskog instituta za fiziku i tehnologiju i odjel teorijske fizike na Univerzitetu u Harkovu. Kao i većina istaknutih teorijskih fizičara, Landau je imao izuzetno širok spektar naučnih interesovanja. Nuklearna fizika, fizika plazme, teorija superfluidnosti tečnog helijuma, teorija supravodljivosti - Landau je dao značajan doprinos svim ovim oblastima fizike. Za rad iz fizike niske temperature dobio je Nobelovu nagradu.

fizika. 7. razred: Udžbenik / F. Ya Bozhinova, N. M. Kiryukhina, E. A. Kiryukhina. - X.: Izdavačka kuća "Ranok", 2007. - 192 str.: ilustr.

Sadržaj lekcije nacrt lekcije i prateći okvir prezentacije lekcije interaktivne tehnologije akceleratorske nastavne metode Vježbajte testovi, testiranje onlajn zadataka i vježbi domaće zadaće radionice i treninzi pitanja za diskusije u razredu Ilustracije video i audio materijali fotografije, slike, grafikoni, tabele, dijagrami, stripovi, parabole, izreke, ukrštene riječi, anegdote, vicevi, citati Dodaci sažeci cheat sheets savjeti za radoznale članke (MAN) literatura osnovni i dodatni rječnik pojmova Poboljšanje udžbenika i lekcija ispravljanje grešaka u udžbeniku, zamjenu zastarjelih znanja novim Samo za nastavnike kalendarski planovi programe učenja smjernice

Mjerenja se zasnivaju na poređenju identičnih svojstava materijalnih objekata. Za svojstva za koja se koriste fizičke metode za kvantitativno poređenje, mjeriteljstvo je uspostavilo jedan generalizirani koncept - fizičku veličinu. Fizička količina- svojstvo koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima, ali kvantitativno individualno za svaki predmet, na primjer, dužina, masa, električna provodljivost i toplinski kapacitet tijela, pritisak plina u posudi, itd. Ali miris nije fizička veličina, jer uspostavlja se pomoću subjektivnih senzacija.

Mjera za kvantitativno poređenje identičnih svojstava objekata je jedinica fizičke veličine - fizička veličina kojoj se po dogovoru dodjeljuje brojčana vrijednost jednaka 1. Jedinicama fizičkih veličina dodjeljuje se puna i skraćena simbolička oznaka - dimenzija. Na primjer, masa - kilogram (kg), vrijeme - sekunda (s), dužina - metar (m), sila - Njutn (N).

Vrijednost fizičke veličine je procjena fizičke veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju karakteriše kvantitativnu individualnost objekata. Na primjer, promjer rupe je 0,5 mm, polumjer globusa je 6378 km, brzina trkača je 8 m/s, brzina svjetlosti je 3 10 5 m/s.

Merenjem naziva se pronalaženje vrijednosti fizičke veličine pomoću posebnih tehničkih sredstava. Na primjer, mjerenje promjera osovine pomoću čeljusti ili mikrometra, temperature tekućine termometrom, tlaka plina mjeračem tlaka ili vakuumom. Vrijednost fizičke količine x^, dobijeno tokom merenja određuje se formulom x^ = ai, Gdje A- brojčana vrijednost (veličina) fizičke veličine; i jedinica je fizičke veličine.

Budući da se vrijednosti fizičkih veličina nalaze eksperimentalno, one sadrže grešku mjerenja. S tim u vezi, pravi se razlika između stvarnih i stvarnih vrijednosti fizičkih veličina. Pravo značenje - vrijednost fizičke veličine koja na idealan način odražava u kvalitativnom i kvantitativnom smislu odgovarajuće svojstvo objekta. To je granica kojoj se vrijednost fizičke veličine približava sa sve većom preciznošću mjerenja.

Prava vrijednost - vrijednost fizičke veličine pronađene eksperimentalno koja je toliko blizu pravoj vrijednosti da se umjesto toga može koristiti za određenu svrhu. Ova vrijednost varira u zavisnosti od potrebne preciznosti mjerenja. U tehničkim mjerenjima, vrijednost fizičke veličine pronađene sa prihvatljivom greškom se prihvata kao stvarna vrijednost.

Greška mjerenja postoji odstupanje rezultata mjerenja od pravo značenje izmjerena količina. Apsolutna greška naziva se greška mjerenja izražena u jedinicama mjerene vrijednosti: Oh = x^- x, Gdje X- pravu vrijednost izmjerene veličine. Relativna greška - omjer apsolutne greške mjerenja i prave vrijednosti fizičke veličine: 6=Ax/x. Relativna greška se takođe može izraziti u procentima.

Budući da prava vrijednost mjerenja ostaje nepoznata, u praksi se može naći samo približna procjena greške mjerenja. U ovom slučaju, umjesto prave vrijednosti, uzima se stvarna vrijednost fizičke veličine, dobijena mjerenjem iste veličine sa većom preciznošću. Na primjer, greška u mjerenju linearnih dimenzija pomoću čeljusti je ±0,1 mm, i mikrometrom - ± 0,004 mm.

Tačnost mjerenja može se kvantitativno izraziti kao recipročna vrijednost modula relativne greške. Na primjer, ako je greška mjerenja ±0,01, tada je tačnost mjerenja 100.

Fizika, kao nauka koja proučava prirodne pojave, koristi standardne metode istraživanja. Glavne faze se mogu nazvati: promatranje, postavljanje hipoteze, provođenje eksperimenta, potkrepljivanje teorije. Tokom posmatranja se utvrđuje karakteristične karakteristike pojave, tok njihovog toka, mogući razlozi i posledice. Hipoteza omogućava da se objasni tok neke pojave i da se utvrde njeni obrasci. Eksperiment potvrđuje (ili ne potvrđuje) valjanost hipoteze. Omogućava vam da uspostavite kvantitativni odnos između količina tokom eksperimenta, što dovodi do tačnog uspostavljanja zavisnosti. Hipoteza potvrđena eksperimentom čini osnovu naučne teorije.

Nijedna teorija ne može tvrditi da je pouzdana ako nije dobila potpunu i bezuslovnu potvrdu tokom eksperimenta. Izvođenje potonjeg povezano je sa mjerenjem fizičkih veličina koje karakteriziraju proces. - ovo je osnova mjerenja.

Šta je to

Mjerenje se odnosi na one veličine koje potvrđuju valjanost hipoteze o obrascima. Fizička veličina je naučna karakteristika fizičkog tijela, čiji je kvalitativni odnos zajednički za mnoga slična tijela. Za svako tijelo ova kvantitativna karakteristika je čisto individualna.

Ako se okrenemo stručnoj literaturi, onda u priručniku M. Yudina i dr. (izdanje 1989.) čitamo da je fizička veličina: „karakteristika jednog od svojstava fizičkog objekta (fizičkog sistema, fenomena ili. proces), zajednički u kvalitativnom smislu za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno individualan za svaki objekat.”

Ozhegov rečnik (izdanje iz 1990.) navodi da je fizička veličina „veličina, zapremina, produžetak objekta“.

Na primjer, dužina je fizička veličina. Mehanika tumači dužinu kao pređenu udaljenost, elektrodinamika koristi dužinu žice, a u termodinamici slična vrijednost određuje debljinu zidova krvnih žila. Suština pojma se ne mijenja: jedinice veličina mogu biti iste, ali značenje može biti različito.

Karakteristična karakteristika fizičke veličine, recimo, od matematičke, je prisustvo mjerne jedinice. Metar, stopa, aršin su primjeri jedinica za dužinu.

Jedinice

Da bi se izmjerila fizička veličina, ona se mora uporediti s količinom koja se uzima kao jedinica. Sjetite se divnog crtića "Četrdeset osam papagaja". Da bi odredili dužinu boa konstriktora, junaci su mjerili njegovu dužinu kod papagaja, slonića i majmuna. U ovom slučaju, dužina boa constrictor je upoređena s visinom drugih crtanih likova. Rezultat je kvantitativno zavisio od standarda.

Količine su mjera njenog mjerenja u određenom sistemu jedinica. Zabuna u ovim mjerama nastaje ne samo zbog nesavršenosti i heterogenosti mjera, već ponekad i zbog relativnosti jedinica.

Ruska mjera dužine je aršin - udaljenost između kažiprsta i palca. Međutim, svačije ruke su različite, a aršin koji se mjeri rukom odraslog muškarca razlikuje se od aršina koji se mjeri rukom djeteta ili žene. Ista razlika u mjerama dužine odnosi se na fatome (razmak između vrhova prstiju raširenih u strane) i laktove (udaljenost od srednjeg prsta do lakta šake).

Zanimljivo je da su muškarci bili angažovani kao činovnici u radnjama niskog rasta. Lukavi trgovci su štedjeli tkaninu nešto manjim mjerama: aršin, lakat, hvat.

Sistemi mjera

Takav niz mjera postojao je ne samo u Rusiji, već iu drugim zemljama. Uvođenje mjernih jedinica često je bilo proizvoljno; Na primjer, za mjerenje atmosferski pritisak uneto mm živa. Poznato u kojoj je korištena cijev ispunjena živom, bilo je moguće uvesti tako neobičnu vrijednost.

Upoređena je snaga motora sa (što se još uvijek prakticira u naše vrijeme).

Različite fizičke veličine učinile su mjerenje fizičkih veličina ne samo složenim i nepouzdanim, već su i otežale razvoj nauke.

Jedinstveni sistem mjera

Jedinstveni sistem fizičkih veličina, pogodan i optimizovan u svakoj industriji razvijena zemlja, postala hitna potreba. Kao osnova je usvojena ideja da se izabere što manje jedinica, uz pomoć kojih bi se druge veličine mogle izraziti u matematičkim odnosima. Takve osnovne veličine ne bi trebale biti povezane jedna s drugom, njihovo značenje je nedvosmisleno i jasno određeno u bilo kojem ekonomskom sistemu.

Pokušali su riješiti ovaj problem u raznim zemljama. Stvaranje objedinjenog SGS-a, ISS-a i drugih) poduzeto je više puta, ali ovi sistemi su bili i nezgodni. naučna tačka viziju, ili u kućnim, industrijskim aplikacijama.

Problem, postavljen krajem 19. veka, rešen je tek 1958. godine. Na sastanku Međunarodni komitet Uveden je jedinstven sistem u zakonsku metrologiju.

Jedinstveni sistem mjera

Godina 1960. obilježena je istorijskim sastankom Generalne konferencije za utege i mjere. Odlukom ovog časnog sastanka usvojen je jedinstven sistem pod nazivom “Systeme internationale d”unites” (skraćeno SI). ruska verzija ovaj sistem se naziva Međunarodni sistem (skraćenica SI).

Osnova je 7 glavnih jedinica i 2 dodatne. Njihova brojčana vrijednost određena je u obliku standarda

SI tabela fizičkih veličina

Naziv glavne jedinice

Izmjerena količina

Oznaka

International

ruski

Osnovne jedinice

kilograma

Snaga struje

Temperatura

Količina supstance

Moć svetlosti

Dodatne jedinice

Ravni ugao

Steradian

Puni ugao

Sam sistem ne može da se sastoji od samo sedam jedinica, jer raznovrsnost fizičkih procesa u prirodi zahteva uvođenje sve više i više novih veličina. Sama struktura predviđa ne samo uvođenje novih jedinica, već i njihov međusobni odnos u obliku matematičkih odnosa (češće se nazivaju dimenzionalnim formulama).

Jedinica fizičke veličine dobiva se množenjem i dijeljenjem osnovnih jedinica u formuli dimenzija. Odsustvo numeričkih koeficijenata u ovakvim jednačinama čini sistem ne samo pogodnim u svim aspektima, već i koherentnim (konzistentnim).

Izvedene jedinice

Mjerne jedinice koje se formiraju od sedam osnovnih nazivaju se derivati. Pored osnovnih i izvedenih jedinica, pojavila se potreba za uvođenjem dodatnih (radijana i steradiana). Smatra se da je njihova dimenzija nula. Nedostatak mjernih instrumenata za njihovo određivanje onemogućava njihovo mjerenje. Njihovo uvođenje je rezultat njihove upotrebe u teorijskim istraživanjima. Na primjer, fizička veličina "sila" u ovom sistemu mjeri se u njutnima. Kako je sila mjera međusobnog djelovanja tijela jedno na drugo, što je razlog za promjenu brzine tijela određene mase, može se definirati kao proizvod jedinice mase na jedinicu brzine podijeljeno jedinicom vremena:

F = k٠M٠v/T, gdje je k koeficijent proporcionalnosti, M je jedinica mase, v je jedinica brzine, T je jedinica vremena.

SI daje sljedeću formulu za dimenzije: H = kg٠m/s 2, gdje se koriste tri jedinice. I kilogram, i metar, i drugi su klasifikovani kao osnovni. Faktor proporcionalnosti je 1.

Moguće je uvesti bezdimenzionalne veličine, koje se definišu kao omjer homogenih veličina. Oni uključuju, kao što je poznato, jednak omjeru sile trenja i normalne sile pritiska.

Tabela fizičkih veličina izvedenih iz osnovnih

Naziv jedinice

Izmjerena količina

Dimenziona formula

kg٠m 2 ٠s -2

pritisak

kg٠ m -1 ٠s -2

magnetna indukcija

kg ٠A -1 ٠s -2

električni napon

kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1

Električni otpor

kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -2

Električno punjenje

moć

kg ٠m 2 ٠s -3

Električni kapacitet

m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2

Joule Kelvinu

Toplotni kapacitet

kg ٠m 2 ٠s -2 ٠K -1

Becquerel

Aktivnost radioaktivne supstance

Magnetski fluks

m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -1

Induktivnost

m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -2

Apsorbirana doza

Ekvivalentna doza zračenja

Iluminacija

m -2 ٠kd ٠av -2

Svjetlosni tok

Snaga, težina

m ٠kg ٠s -2

Električna provodljivost

m -2 ٠kg -1 ٠s 3 ٠A 2

Električni kapacitet

m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2

Nesistemske jedinice

Prilikom mjerenja veličina dozvoljena je upotreba istorijski utvrđenih veličina koje nisu uključene u SI ili se razlikuju samo po numeričkom koeficijentu. To su nesistemske jedinice. Na primjer, mm žive, rendgenski i drugi.

Numerički koeficijenti se koriste za uvođenje podmnoženika i višekratnika. Prefiksi se podudaraju određeni broj. Primjeri uključuju centi-, kilo-, deka-, mega- i mnoge druge.

1 kilometar = 1000 metara,

1 centimetar = 0,01 metar.

Tipologija količina

Pokušaćemo da ukažemo na nekoliko osnovnih karakteristika koje nam omogućavaju da ustanovimo vrstu vrednosti.

1. Smjer. Ako je djelovanje fizičke veličine direktno povezano sa smjerom, naziva se vektor, drugi - skalarni.

2. Dostupnost dimenzija. Postojanje formule za fizičke veličine omogućava ih nazvati dimenzionalnim. Ako sve jedinice u formuli imaju nulti stepen, onda se nazivaju bezdimenzionalnim. Bilo bi ispravnije nazvati ih veličinama s dimenzijom jednakom 1. Uostalom, koncept bezdimenzionalne veličine je nelogičan. Glavno svojstvo - dimenzija - nije poništeno!

3. Ako je moguće, dodavanje. Aditivna veličina čija se vrijednost može sabirati, oduzimati, množiti koeficijentom itd. (na primjer, masa) je fizička veličina koja se može sabirati.

4. U odnosu na fizički sistem. Ekstenzivno - ako se njegova vrijednost može kompajlirati iz vrijednosti podsistema. Primjer bi bila površina izmjerena u kvadratnim metrima. Intenzivna - veličina čija vrijednost ne zavisi od sistema. To uključuje temperaturu.

Živeći u vremenu, ne poznajemo vrijeme
Tako ne razumijemo sami sebe
Međutim, jesmo li rođeni u takvo vrijeme?
Što će nam vrijeme reći: “Odlazi”!
I kako prepoznati šta znači naše vrijeme?
A kakvu budućnost krije naše vrijeme?
Ali vrijeme smo mi! Niko drugi!
Mi smo uz vas!

P. Fleming

Među brojnim fizičkim veličinama postoje one osnovne kroz koje se sve ostale izražavaju određenim kvantitativnim odnosima. Ovo - dužina, vrijeme i masa. Pogledajmo bliže ove veličine i njihove mjerne jedinice.

1. DUŽINA. METODE MJERENJA UDALJA

Dužina mjera za mjerenje udaljenosti . Karakterizira proširenje u prostoru. Pokušaji subjektivnog mjerenja dužine zabilježeni su prije više od 4.000 godina: u 3. stoljeću u Kini je izumljen uređaj za mjerenje udaljenosti: laka kolica imala su sistem zupčanika povezan s točkom i bubnjem. Svaki li (576 m) obilježen je udarcem bubnja. Ovim izumom ministar Pei Xiu kreirao “Regionalni atlas” na 18 listova i velika mapa Kina na svili, koja je bila toliko velika da je jednoj osobi bilo teško da je odmota.
Postoji Zanimljivosti mjerenja dužine. Tako su, na primjer, mornari mjerili svoj put cijevi , tj. udaljenost koju brod prijeđe za vrijeme koje je mornaru potrebno da popuši lulu. U Španiji je postojala slična jedinica cigaru , au Japanu - potkovica (slamnati đon koji je zamijenio potkovu). Bilo ih je također Koraci (kod starih Rimljana), i arshins (?71 cm), i raspon (?18 cm). Stoga je nejasnoća rezultata mjerenja pokazala potrebu za uvođenjem konzistentne jedinice. stvarno, inch (2,54 cm uneseno kao dužina thumb, od glagola "inch") i stopalo (30 cm, kao i dužina stopala od engleskog “foot” - stopalo) bilo je teško uporediti.

Fig.1. Metar kao standard dužine od 1889. do 1960. godine

Od 1889. do 1960. godine, desetmilioniti dio udaljenosti izmjerene duž pariškog meridijana od sjeverni pol na ekvator, - metar (od grčkog metron - mjera) (slika 1).
Štap napravljen od legure platine-irijadijum korišćen je kao standard za dužinu i bio je pohranjen u Sevru, blizu Pariza. Do 1983. smatralo se da je metar jednak 1650763,73 talasne dužine narandžaste spektralne linije koju emituje kriptonska lampa.
Otkriće lasera (1960. u SAD) omogućilo je merenje brzine svetlosti sa većim stepenom tačnosti (?s=299,792,458 m/s) u poređenju sa kriptonskom lampom.
Meter jedinica dužine jednaka udaljenosti koju svjetlost pređe u vakuumu u vremenu? 99,792,458 pp.

Opseg mjerenja veličina objekata u prirodi prikazan je na slici 2.

Fig.2. Opseg mjerenja veličina objekata u prirodi

Metode za mjerenje udaljenosti. Za mjerenje relativno malih udaljenosti i veličina tijela koriste se mjerna traka, ravnalo ili metar. Ako su izmjerene zapremine male i potrebna je veća tačnost, tada se mjerenja provode mikrometrom ili kaliperom. Prilikom mjerenja velikih udaljenosti koriste se različite metode: triangulacija, radar. Na primjer, udaljenost do bilo koje zvijezde ili mjeseca mjeri se korištenjem metode triangulacija (Sl. 3).

Fig.3. Metoda triangulacije

Poznavanje osnove - udaljenosti l između dva teleskopa koja se nalaze u tačkama A i B na Zemlji, i uglovima a1 I a2, ispod koje su usmjerene prema Mjesecu, možete pronaći udaljenosti AC i BC:

Prilikom određivanja udaljenosti do zvijezde, prečnik Zemljine orbite oko Sunca može se koristiti kao baza (slika 4).

Fig.4. Određivanje udaljenosti do zvijezde

Trenutno se ovom metodom mjeri udaljenost planeta najbližih Zemlji laserski raspon . Laserski snop upućen, na primjer, prema Mjesecu se reflektira i, vraćajući se na Zemlju, prima ga fotoćelija (slika 5).

Rice. 5. Mjerenje udaljenosti pomoću laserskog raspona

Mjerenjem vremenskog intervala t0 nakon kojeg se reflektirani snop vraća, i znajući brzinu svjetlosti "c", možete pronaći udaljenost do planete: .

Da biste izmjerili male udaljenosti pomoću običnog mikroskopa, možete podijeliti metar na milion dijelova i dobiti mikrometar, ili mikrona. Međutim, nemoguće je nastaviti podjelu na ovaj način, jer se objekti čije su dimenzije manje od 0,5 mikrona ne mogu vidjeti običnim mikroskopom.

Fig.6. Fotografija atoma ugljika u grafitu s jonskim mikroskopom

Jonski mikroskop (slika 6) omogućava mjerenje prečnika atoma i molekula reda veličine 10~10 m. Udaljenost između atoma je 1,5?10~10m. Intraatomski prostor je praktično prazan, sa sićušnim jezgrom u centru atoma. Posmatranje raspršivanja čestica visoka energija kada prođe kroz sloj supstance, omogućava da se supstanca ispita do njene veličine atomska jezgra(10–15m).

2. VRIJEME. MJERENJE RAZLIČITIH VREMENSKIH POJMOVA

Vrijeme je mjera za mjerenje različitih vremenskih perioda . To je mjera brzine kojom se događa bilo kakva promjena, tj. mjera brzine događaja. Mjerenje vremena se zasniva na periodičnim, ponavljajućim cikličnim procesima.
Vjeruje se da je prvi sat bio gnomon , izumljen u Kini krajem 16. veka. Vrijeme se mjerilo dužinom i smjerom sjene od vertikalnog pola (gnomona) obasjanog suncem. Ovaj indikator sjene je služio kao prvi sat.
Odavno je zapaženo da astronomski fenomeni imaju najveću stabilnost i ponovljivost; Dan ustupa mjesto noći i godišnja doba se redovno smjenjuju. Sve ove pojave povezane su sa kretanjem Sunca po nebeskoj sferi. Na njihovoj osnovi je kreiran kalendar.
Merenje kratkih vremenskih perioda (oko 1 sat) dugo je ostao težak zadatak, sa kojim se holandski naučnik briljantno nosio Christiaan Huygens(Sl. 7).

Fig.7. Christiaan Huygens

Godine 1656. dizajnirao je sat sa klatnom, čije su oscilacije bile podržane utegom i čija je greška iznosila 10 s dnevno. Ali uprkos stalnom poboljšanju satova i sve većoj tačnosti merenja vremena, sekunda (definisana kao 1/86400 dana) nije mogla da se koristi kao konstantan standard vremena. Ovo se objašnjava blagim usporavanjem brzine rotacije Zemlje oko svoje ose i odgovarajućim povećanjem perioda okretanja, tj. trajanje dana.
Dobivanje stabilnog vremenskog standarda bilo je moguće kao rezultat proučavanja emisionih spektra različitih atoma i molekula, što je omogućilo mjerenje vremena sa jedinstvenom preciznošću. Period elektromagnetnih oscilacija koje emituju atomi se meri sa relativnom greškom od 10-10 s (slika 8).

Fig.8. Opseg mjerenja vremena za objekte u svemiru

1967. godine uveden je novi standardni sekund. Sekunda je jedinica vremena jednaka 9.192.631.770 perioda zračenja izotopa atoma cezijuma - 133.

Zračenje cezijum-133 se lako reprodukuje i meri u njemu laboratorijskim uslovima. Greška takvih "atomskih satova" godišnje je 3*10-7 s.
Za mjerenje dužeg vremenskog perioda koristi se druga vrsta periodičnosti. Brojne studije radioaktivnih (s vremenom raspadajućih) izotopa su pokazale da se vrijeme tokom kojeg se njihov broj smanjuje za 2 puta (poluživot), je konstantna vrijednost. To znači da vam vrijeme poluraspada omogućava odabir vremenske skale.
Izbor izotopa za mjerenje vremena ovisi o približnom vremenskom intervalu koji se mjeri. Poluvreme eliminacije treba da bude srazmerno očekivanom vremenskom intervalu (tabela 1).

Tabela 1

Poluživot nekih izotopa

U arheološkim istraživanjima najčešće se mjeri ugljični izotop 14C, koji ima vrijeme poluraspada od 5.730 godina. Starost drevnog rukopisa procjenjuje se na 5730 godina, ako je sadržaj 14C u njemu 2 puta manji od originala (koji je poznat). Kada se sadržaj 14C smanji za 4 puta u odnosu na original, starost objekta je višestruka od dva poluživota, odnosno jednaka je 11.460 godina. Za mjerenje još dužih vremenskih perioda koriste se drugi radioaktivni izotopi koji imaju duže vrijeme poluraspada. Izotop uranijuma 238U (vrijeme poluraspada 4,5 milijardi godina) pretvara se u olovo kao rezultat raspadanja. Poređenje sadržaja uranijuma i olova u stijenama i okeanskoj vodi omogućilo je utvrđivanje približne starosti Zemlje, koja je oko 5,5 milijardi godina.

3. TEŽINA

Ako su dužina i vrijeme osnovne karakteristike vremena i prostora, onda je masa temeljna karakteristika materije. Sva tela imaju masu: čvrsta, tečna, gasovita; različite veličine (od 10–30 do 1050 kg), prikazano na slici 9.

Fig.9. Opseg mjerenja mase objekata u svemiru

Masa karakteriše jednaka svojstva materije.

Čovjek pamti masu tijela u raznim situacijama: pri kupovini namirnica, u sportskim igrama, gradnji... - u svim vrstama aktivnosti postoji razlog da se raspitamo o masi određenog tijela. Masa nije ništa manje misteriozna veličina od vremena. Standard mase od 1 kg, od 1884. godine, bio je cilindar od platine i iridijuma koji se čuva u Međunarodnoj komori za tegove i mere u blizini Pariza. Nacionalne komore za tegove i mere imaju kopije takvog standarda.
Kilogram je jedinica mase jednaka masi međunarodnog standardnog kilograma.
Kilogram (od Francuske riječi kilo – hiljadu i gram – mala mjera). Kilogram je otprilike jednak masi od 1 litre čista voda na 150C.
Rad sa pravim masovnim standardom zahtijeva posebnu pažnju, od dodira pincetom, pa čak i udarca atmosferski vazduh može dovesti do promjene mase standarda. Određivanje mase objekata čija je zapremina srazmerna zapremini etalona mase može se izvesti sa relativnom greškom od 10-9 kg.

4. FIZIČKI UREĐAJI

Fizički instrumenti se koriste za izvođenje različitih vrsta istraživanja i eksperimenata. Kako se fizika razvijala, oni su se poboljšavali i postajali složeniji (vidi. Aplikacija ).
Neki fizički instrumenti su vrlo jednostavni, na primjer ravnalo (slika 10), visak (teg okačen na konac) koji vam omogućava da provjerite vertikalnost konstrukcija, nivo, termometar, štoperica, izvor struje ; Električni motor, relej itd.

Slika 10. Vladar

Naučni eksperimenti često koriste složene instrumente i instalacije, koji su se poboljšali i postali složeniji kako su se nauka i tehnologija razvijale. Stoga se koriste za proučavanje svojstava elementarnih čestica koje čine supstancu akceleratori - ogromne, složene instalacije opremljene sa mnogo različitih instrumenata za mjerenje i snimanje. U akceleratorima, čestice se ubrzavaju do ogromnih brzina, bliskih brzini svjetlosti, i postaju "projektili" koji bombardiraju materiju smještenu u posebne komore. Fenomeni koji se javljaju tokom ovog procesa nam omogućavaju da izvučemo zaključke o strukturi atomskih jezgara i elementarnih čestica. Veliki akcelerator stvoren 1957 V Grad Dubna kod Moskve ima prečnik od 72 m, a akcelerator u gradu Serpuhov ima prečnik od 6 km (slika 11).

Slika 11. Accelerator

Prilikom izvođenja astronomskih posmatranja koriste se različiti instrumenti. Glavni astronomski instrument je teleskop. Omogućava vam da dobijete sliku sunca, mjeseca, planeta.

5. METRIČKI MEĐUNARODNI SISTEM JEDINICA "SI"

Mere sve: lekari određuju pacijentu telesnu temperaturu, kapacitet pluća, visinu i puls; prodavci vagaju proizvode, mjere metre tkanine; krojači uzimaju mjere od fashionistica; muzičari striktno održavaju ritam i tempo, brojeći taktove; farmaceuti vagaju praškove i odmjeravaju potrebnu količinu lijeka u boce; Nastavnici fizičkog vaspitanja ne odvajaju se od metra i štoperice, određujući izuzetna sportska dostignuća školaraca... Svi stanovnici planete mere, procenjuju, vrednuju, porede, broje, razlikuju, mere, mere i broje, broje, broje ...
Svako od nas, bez sumnje, zna da prije nego što izmjerimo, moramo ustanoviti “jedinicu s kojom ćete uporediti izmjerenu udaljenost, ili vremenski period, ili masu”.
Još jedna stvar je jasna: cijeli svijet treba da se dogovori oko jedinica, inače će nastati nezamisliva konfuzija. U igricama su mogući i nesporazumi: nečiji je korak mnogo kraći, drugi duži (primjer: „Izvodimo kaznu od sedam koraka“). Naučnici širom svijeta radije rade sa konzistentnim i logički konzistentnim sistemom mjernih jedinica. Na Generalnoj konferenciji za utege i mjere 1960. godine postignut je dogovor o međunarodnom sistemu jedinica - Systems International d "Unite"s (skraćeno "SI jedinice"). Ovaj sistem uključuje sedam osnovnih jedinica mjerenje i sve ostale mjerne jedinice derivati izvode se iz osnovnih množenjem ili dijeljenjem jedne jedinice s drugom bez brojčanih konverzija (tablica 2).

tabela 2

Osnovne mjerne jedinice "SI"

Međunarodni sistem jedinica je metrički . To znači da se višekratnici i podmnošci uvijek formiraju od osnovnih jedinica na isti način: množenjem ili dijeljenjem sa 10. Ovo je zgodno, posebno kada se piše vrlo velike i vrlo male brojeve. Na primjer, udaljenost od Zemlje do Sunca, približno jednaka 150.000.000 km, može se zapisati na sljedeći način: 1,5 * 100.000.000 km. Sada zamenimo broj 100.000.000 sa 108. Dakle, udaljenost do Sunca je zapisana kao:

1,5 * 10 8 km = l.5 * 10 8 * 10 3 M = l.5 * 10 8 + 3 m = l.5 * 10 11 m.

Još jedan primjer.
Prečnik molekule vodonika je 0,00000002 cm.
Broj 0,00000002 = 2/100,000,000 = 2/10 8. Za višestrukost, broj 1/10 8 zapisuje se u obliku 10 –8. Dakle, prečnik molekula vodonika je 2*10 –8 cm.
No, ovisno o rasponu mjerenja, zgodno je koristiti jedinice veće ili manje veličine. Ove višestruki I lobar jedinice se razlikuju od osnovnih po redovima veličine. Naziv glavne količine je korijen riječi, a prefiks karakterizira odgovarajuću razliku u redoslijedu.

Na primjer, prefiks "kilo-" znači uvođenje jedinice hiljadu puta (3 reda veličine) veće od osnovne: 1 km = 10 3 m.

U tabeli 3 prikazani su prefiksi za tvorbu višekratnika i podmnožnika.

Tabela 3

Prefiksi za formiranje decimalnih višekratnika i podmnožaka

Stepen

Konzola

Simbol

Primjeri

Stepen

Konzola

Simbol

Primjeri

exajoule, EJ

decibel, dB

petasekunda, Ps

centimetar, cm

teraherca, THz

milimetar, mm

gigavolt, GV

mikrogram, mcg

megavat, MW

nanometar, nm

kilogram, kg

10 –12

picofarad, pF

hektopaskal, hPa

10 –15

femtometar, fm

decatesla, dT

10 –18

attocoulomb, aCl

Ovako uvedeni višekratnici i podmnošci često karakteriziraju fizičke objekte po redu veličine.
Mnoge fizičke veličine su konstantne - konstante (od latinske reči konstante- konstantno, nepromjenjivo) (Tabela 4). Na primjer, temperatura topljenja leda i temperatura ključanja vode, brzina širenja svjetlosti i gustine različitih supstanci su konstantne u ovim uslovima. Konstante se pažljivo mjere u naučnim laboratorijama i unose u tabele u referentnim knjigama i enciklopedijama. Tabele traženja koriste naučnici i inženjeri.

Tabela 4

Fundamentalne konstante

Konstantno

Oznaka

Značenje

Brzina svjetlosti u vakuumu

2.998 * 10 8 m/s

Plankova konstanta

6,626 * 10 –34 J*s

Naelektrisanje elektrona

1,602 * 10 –19 C

Električna konstanta

8.854 * 10 –12 Cl 2 / (N * m2)

Faradejeva konstanta

9,648 * 10 4 C/mol

Magnetna permeabilnost vakuuma

4 * 10 –7 Wb/(A*m)

Jedinica za atomsku masu

1.661 * 10 –27 kg

Boltzmannova konstanta

1,38 * 10 –23 J/K

Avogadrova konstanta

6,02 * 10 23 mol–1

Molarna gasna konstanta

8.314 J/(mol*K)

Gravitaciona konstanta

6.672 * 10 –11 N * m2/kg2

Masa elektrona

9.109 * 10 –31 kg

Protonska masa

1.673 * 10 –27 kg

Neutronska masa

1.675 * 10 –27 kg

6. NEMETRIČKE RUSKE JEDINICE

Oni su prikazani u tabeli 5.

Tabela 5

Nemetričke ruske jedinice

Količine

Jedinice

Vrijednost u SI jedinicama, njihovim višekratnicima

milja (7 versta)
verst (500 hvati)
hvat (3 aršina; 7 funti; 100 jutara)
tkanje
aršin (4 četvrtine; 16 vershok; 28 inča)
četvrtina (4 inča)
inch
stopa (12 in)

304,8 mm (tačno)

inča (10 linija)

25,4 mm (tačno)

linija (10 bodova)

2,54 mm (tačno)

dot

254 mikrona (tačno)

kvadratni raspored
desetina
kvadratni hvat
kubni hvat
kubni aršin
cubic vershok

Kapacitet

kanta
četvrtina (za rasute materije)
četverostruk (8 granata; 1/8 četvrtine)
granati
Berkovec (10 funti)
pood (40 funti)
funta (32 lota; 96 kalema)
lot (3 špule)
kalem (96 dionica)
dijeliti

Snaga, težina

Berkovec (163.805 kgf)
pud (16,3805 kgf)
lb (0,409512 kgf)
lot (12.7973 gs)
kalem (4.26575 gf)
udio (44,4349 mg)

* Nazivi ruskih jedinica sile i težine poklapali su se sa nazivima ruskih jedinica mase.

7. MERENJE FIZIČKIH VELIČINA

Praktično, svaki eksperiment, svako posmatranje u fizici je praćeno mjerenjem fizičkih veličina. Fizičke veličine mjereno posebnim instrumentima. Mnogi od ovih uređaja su vam već poznati. Na primjer, ravnalo (slika 7). Možete izmjeriti linearne dimenzije tijela: dužinu, visinu i širinu; sat ili štoperica - vrijeme; pomoću vage s polugom, masa tijela se određuje upoređivanjem s masom utega koja se uzima kao jedinica mase. Čaša vam omogućava mjerenje volumena tekućih ili zrnastih tijela (supstanci).

Obično uređaj ima skalu sa linijama. Udaljenosti između dva reda, u blizini kojih su ispisane vrijednosti fizičke veličine, mogu se dodatno podijeliti na nekoliko podjela, koje nisu označene brojevima. Podjele (razmaci između poteza) i brojevi su skala uređaja. Na skali instrumenta, po pravilu, postoji jedinica veličine (naziv) u kojoj se izražava fizička veličina koja se mjeri. U slučaju kada brojevi ne stoje nasuprot svakom potezu, postavlja se pitanje: kako saznati brojčanu vrijednost izmjerene vrijednosti ako se ne može očitati na skali? Da biste to uradili, morate znati cijena podjele skalevrijednost najmanjeg podjela skale mjernog uređaja.

Prilikom odabira instrumenata za mjerenje važno je uzeti u obzir granice mjerenja. Najčešće postoje uređaji sa samo jednom - gornjom granicom mjerenja. Ponekad postoje uređaji sa dva ograničenja. Za takve uređaje, podjela nule nalazi se unutar skale.

Zamislimo da se vozimo u automobilu, a igla brzinomjera se zaustavlja nasuprot oznake "70". Možete li biti sigurni da je brzina automobila tačno 70 km/h? Ne, jer brzinomjer ima grešku. Možete, naravno, reći da je brzina automobila otprilike 70 km/h, ali to nije dovoljno. Na primjer, put kočenja auto zavisi od brzine, a njegova "približnost" može dovesti do nesreće. Stoga proizvođač određuje najviše greška brzinomjera i to označava u pasošu ovog uređaja. Vrijednost greške brzinomjera omogućava vam da odredite unutar kojih granica leži prava vrijednost brzine vozila.

Neka greška brzinomjera navedena u pasošu bude 5 km/h. U našem primjeru, pronađimo razliku i zbir očitanja brzinomjera i njegove greške:

70 km/h – 5 km/h = 65 km/h.
70 km/h + 5 km/h = 75 km/h.

Bez poznavanja prave vrijednosti brzine, možemo biti sigurni da brzina automobila nije manja od 65 km/h i ne veća od 75 km/h. Ovaj rezultat se može napisati pomoću znakova " < " (manje ili jednako) i " > "(veće ili jednako): 65 km/h < brzina automobila < 75 km/h.

Mora se uzeti u obzir činjenica da kada brzinomjer pokazuje 70 km/h, prava brzina može biti 75 km/h. Na primjer, studije su pokazale da ako se putnički automobil kreće po mokrom asfaltu brzinom od 70 km/h, njegov put kočenja ne prelazi 46 m, a pri brzini od 75 km/h kočni put se povećava na 53 m.
Navedeni primjer nam omogućava da izvedemo sljedeći zaključak: svi instrumenti imaju grešku kao rezultat mjerenja, nemoguće je dobiti pravu vrijednost izmjerene vrijednosti. Interval možete označiti samo u obliku nejednakosti kojoj pripada nepoznata vrijednost fizičke veličine.
Da biste prešli granice ove nejednakosti, potrebno je znati grešku uređaja.

X- itd < X< X+ itd.

Greška mjerenja X Greška uređaja nikada nije manja od cca.
Često se pokazivač instrumenta ne poklapa sa linijom skale. Tada je vrlo teško odrediti udaljenost od poteza do pokazivača. Evo još jednog razloga za grešku tzv greška u brojanju . Ova greška očitavanja, na primjer, za brzinomjer, ne prelazi polovinu vrijednosti podjele.

Fizička količina

Fizička količina - fizička svojina materijalni predmet, fizička pojava, proces koji se može kvantitativno okarakterisati.

Vrijednost fizičke količine- jedan ili više (u slučaju tenzorske fizičke veličine) brojeva koji karakterišu ovu fizičku veličinu, koji označavaju mjernu jedinicu na osnovu koje su dobijeni.

Veličina fizičke veličine- značenja brojeva koji se pojavljuju u vrijednost fizičke veličine.

Na primjer, automobil se može okarakterizirati fizička količina, kao masa. pri čemu, značenje ove fizičke količine će biti, na primjer, 1 tona, i veličina- broj 1, ili značenje biće 1000 kilograma, i veličina- broj 1000. Isti automobil se može okarakterisati pomoću drugog fizička količina- brzina. pri čemu, značenje ove fizičke veličine će biti, na primjer, vektor određenog smjera od 100 km/h, i veličina- broj 100.

Dimenzija fizičke veličine- jedinica mjere koja se pojavljuje u vrijednost fizičke veličine. Po pravilu, fizička veličina ima mnogo različitih dimenzija: na primjer, dužina ima nanometar, milimetar, centimetar, metar, kilometar, milju, inč, parsek, svjetlosnu godinu, itd. Neke od ovih mjernih jedinica (bez uzimanja u obzir njihovi decimalni faktori) mogu ući razni sistemi fizičke jedinice- SI, SGS, itd.

Često se fizička veličina može izraziti u terminima drugih, fundamentalnijih fizičkih veličina. (Na primjer, sila se može izraziti u smislu mase tijela i njegovog ubrzanja.) Što znači shodno tome, dimenzija takva fizička veličina može se izraziti kroz dimenzije ovih opštijih veličina. (Dimenzija sile se može izraziti dimenzijama mase i ubrzanja.) (Često je takav prikaz dimenzije određene fizičke veličine kroz dimenzije drugih fizičkih veličina samostalan zadatak, koji u nekim slučajevima ima svoje značenje i svrhu.) Dimenzije takvih opštijih veličina često su već osnovne jedinice jedan ili drugi sistem fizičkih jedinica, odnosno onih koje se same više ne izražavaju kroz druge, još opštije količine.

Primjer.
Ako je fizička veličina snaga zapisana kao

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R- ovo je općeprihvaćena slovna oznaka ove fizičke veličine, 42,3 × 10³ W- vrijednost ove fizičke veličine, 42,3 × 10³- veličina ove fizičke veličine.

W- ovo je skraćenica jedan od mjerne jedinice ove fizičke veličine (vat). Litera To je oznaka Međunarodnog sistema jedinica (SI) za decimalni faktor "kilo".

Dimenzionalne i bezdimenzionalne fizičke veličine

  • Dimenzionalna fizička veličina- fizička veličina, za određivanje vrijednosti koje je potrebno primijeniti neku mjernu jedinicu ove fizičke veličine. Velika većina fizičkih veličina je dimenzionalna.
  • Bezdimenzionalna fizička veličina- fizička veličina, za određivanje vrijednosti koje je dovoljno navesti njenu veličinu. Na primjer, relativna dielektrična konstanta je bezdimenzionalna fizička veličina.

Aditivne i neaditivne fizičke veličine

  • Dodatna fizička veličina- fizička količina, različita značenja koji se mogu sabrati, pomnožiti sa numeričkim koeficijentom, međusobno podijeliti. Na primjer, fizička veličina masa je aditivna fizička veličina.
  • Neaditivna fizička veličina- fizička veličina za koju zbrajanje, množenje brojčanim koeficijentom ili dijeljenje njenih vrijednosti međusobno nema fizičkog značenja. Na primjer, fizička veličina temperatura je neaditivna fizička veličina.

Ekstenzivne i intenzivne fizičke veličine

Fizička veličina se naziva

  • opsežan, ako je veličina njegove vrijednosti zbir vrijednosti ove fizičke veličine za podsisteme koji čine sistem (na primjer, zapremina, težina);
  • intenzivan, ako veličina njegove vrijednosti ne ovisi o veličini sistema (na primjer, temperatura, pritisak).

Neke fizičke veličine, kao što su ugaoni moment, površina, sila, dužina, vrijeme, nisu ni ekstenzivne ni intenzivne.

Izvedene količine se formiraju od nekih ekstenzivnih veličina:

  • specifično količina je količina podijeljena masom (na primjer, specifična zapremina);
  • molar Količina je količina podijeljena sa količinom supstance (na primjer, molarni volumen).

Skalarne, vektorske, tenzorske veličine

U najopštijem slučaju možemo reći da se fizička veličina može predstaviti tenzorom određenog ranga (valentnosti).

Sistem jedinica fizičkih veličina

Sistem jedinica fizičkih veličina je skup mjernih jedinica fizičkih veličina, u kojem postoji određeni broj takozvanih osnovnih mjernih jedinica, a preostale mjerne jedinice se mogu izraziti kroz ove osnovne jedinice. Primjeri sistema fizičkih jedinica su Međunarodni sistem jedinica (SI), GHS.

Simboli fizičkih veličina

Književnost

  • RMG 29-99 metrologija. Osnovni pojmovi i definicije.
  • Burdun G. D., Bazakutsa V. A. Jedinice fizičkih veličina. - Kharkov: Vishcha school, .