Mit jelent fizikai mennyiség mérése? Mi a fizikai mennyiség mértékegysége? Itt ezekre a nagyon fontos kérdésekre kap választ.

1. Tudja meg, mit nevezünk fizikai mennyiségnek!

Ősidők óta az emberek többet pontos leírás egyes események, jelenségek, testek és anyagok tulajdonságai felhasználják jellemzőiket. Például, ha összehasonlítjuk a minket körülvevő testeket, azt mondjuk, hogy egy könyv kisebb, mint egy könyvespolc, és egy ló több macska. Ez azt jelenti, hogy a ló térfogata nagyobb, mint a macska, és a könyv térfogata kisebb, mint a szekrény térfogata.

A térfogat egy példa egy fizikai mennyiségre, amely jellemzi köztulajdon testek foglalják el a tér egyik vagy másik részét (1.15. ábra, a). Ebben az esetben az egyes testek térfogatának számértéke egyedi.

Rizs. 1.15 A testek azon tulajdonságainak jellemzésére, hogy elfoglalják a tér egyik vagy másik részét, a térfogat fizikai mennyiségét (o, b), a mozgás - sebesség (b, c) jellemzésére használjuk.

Sok anyagi tárgy vagy jelenség általános jellemzőjét, amely mindegyikük számára egyéni jelentést nyerhet, ún fizikai mennyiség.

A fizikai mennyiség másik példája a „sebesség” jól ismert fogalma. Minden mozgó test idővel megváltoztatja a térbeli helyzetét, de ennek a változásnak a sebessége testenként eltérő (1.15. ábra, b, c). Így egy repülőgépnek egy repülésből 250 méterrel, egy autónak 25 méterrel, egy személynek 1 méterrel, a teknősnek pedig csak néhány centiméterrel sikerül megváltoztatnia a térbeli helyzetét. Ezért a fizikusok azt mondják, hogy a sebesség olyan fizikai mennyiség, amely a mozgás sebességét jellemzi.

Könnyű kitalálni, hogy a hangerő és a sebesség messze nem az összes fizikai mennyiség, amellyel a fizika operál. Tömeg, sűrűség, erő, hőmérséklet, nyomás, feszültség, megvilágítás - ez csak egy kis része azoknak a fizikai mennyiségeknek, amelyekkel a fizika tanulmányozása során megismerkedhet.

2. Tudja meg, mit jelent fizikai mennyiség mérése!

Bármely anyagi tárgy vagy fizikai jelenség tulajdonságainak kvantitatív leírásához meg kell határozni egy fizikai mennyiség értékét, amely jellemző adott tárgy vagy egy jelenség.

A fizikai mennyiségek értékét méréssel (1.16-1.19. ábra) vagy számítással kapjuk meg.

Rizs. 1.16. „Még 5 perc van hátra a vonat indulásáig” – méred izgalommal az időt

Rizs. 1.17 „Vettem egy kiló almát” – mondja anya a súlyméréseiről

Rizs. 1.18. „Öltözz fel melegen, ma kint hűvösebb van” – vigyáz rád a nagymamád, miután megmérte a kinti levegő hőmérsékletét

Rizs. 1.19. „A vérnyomásom ismét felemelkedett” – panaszkodik a nő, miután megmérte a vérnyomását

Egy fizikai mennyiség mérése azt jelenti, hogy összehasonlítjuk egy egységnek vett homogén mennyiséggel.

Rizs. 1.20 Ha a nagymama és az unoka lépésben méri a távolságot, mindig más eredményt kap

Mondjunk egy példát a szépirodalomból: „Háromszáz lépésnyi séta után a folyóparton egy kis különítmény lépett be a sűrű erdő boltozatai alá, amelynek kanyargós ösvényein tíz napig kellett bolyongniuk.” (J. Verne "Tizenöt éves kapitány")

Rizs. 1.21.

J. Verne regényének hősei megmérték a megtett távolságot, összehasonlítva egy lépéssel, vagyis egy lépéssel, amely mértékegységként szolgált. Háromszáz ilyen lépés volt. A mérés eredményeként egy fizikai mennyiség (útvonal) számértékét (háromszáz) kaptuk kiválasztott mértékegységekben (lépésekben).

Nyilvánvaló, hogy egy ilyen egység kiválasztása nem teszi lehetővé a kapott mérési eredmények összehasonlítását különböző emberek, hiszen mindenkinél más a lépéshossz (1.20. ábra). Ezért a kényelem és a pontosság kedvéért az emberek már régen elkezdtek megegyezni abban, hogyan mérjék ugyanazt a fizikai mennyiséget ugyanazokkal a mértékegységekkel. Ma a világ legtöbb országában 1960-ban fogadták el Nemzetközi rendszer mértékegységek, amelyet "Nemzetközi Rendszernek" (SI) neveznek (1.21. ábra).

Ebben a rendszerben a hossz mértékegysége a méter (m), az idő a másodperc (s); a térfogatot köbméterben (m 3), a sebességet méter per másodpercben (m / s) mérik. A többi SI-mértékegységről később fogsz tudni.

3. Emlékezzen a többszörösekre és részszorosokra

A matematika tanfolyamából tudja, hogy a különböző mennyiségek nagy és kis értékeinek jelölésének csökkentésére többszöröseket és résztömegeket használnak.

A többszörös egységek olyan egységek, amelyek 10, 100, 1000 vagy több alkalommal nagyobbak, mint az alapegységek. A szubmultiple egységek olyan egységek, amelyek 10, 100, 1000 vagy több alkalommal kisebbek, mint a fő egységek.

Az előtagok többszörösek és részösszegek rögzítésére szolgálnak. Például a hosszúság mértékegységei, az egy méter többszörösei, a kilométer (1000 m), a dekaméter (10 m).

A hosszúság mértékegységei, egy méter részszorzói a deciméter (0,1 m), a centiméter (0,01 m), a mikrométer (0,000001 m) és így tovább.

A táblázat a leggyakrabban használt előtagokat tartalmazza.

4. Mérőeszközök megismerése

A tudósok mérőműszerekkel mérik a fizikai mennyiségeket. Közülük a legegyszerűbbek - vonalzó, mérőszalag - a test távolságának és lineáris méreteinek mérésére szolgálnak. Ön is jól ismeri az olyan mérőeszközöket, mint az óra - egy időmérő eszköz, egy szögmérő - egy síkban lévő szögek mérésére szolgáló eszköz, egy hőmérő - egy hőmérsékletmérő eszköz és néhány más (1.22. ábra, p. 20). Sok mérőműszert még meg kell ismernie.

A legtöbb mérőműszer rendelkezik olyan skálával, amely lehetővé teszi a mérést. A skála mellett a műszer jelzi azokat a mértékegységeket, amelyekben a műszer által mért érték kifejeződik *.

A skálán beállíthatja a készülék két legfontosabb jellemzőjét: a mérési határokat és az osztásértéket.

Mérési határok a legnagyobb és legkisebb érték Ezzel a műszerrel mérhető fizikai mennyiség.

Ma már széles körben elterjedtek az elektronikus mérőműszerek, amelyeknél a mért mennyiségek értéke számok formájában jelenik meg a képernyőn. A mérési határértékeket és a mértékegységeket a készülék útlevele határozza meg, vagy a készülék paneljén található speciális kapcsoló határozza meg.

Rizs. 1.22. Mérőműszerek

A felosztás értéke- ez a mérőműszer skála legkisebb osztásának értéke.

Például egy orvosi hőmérő mérési határa (1.23. ábra) 42 ° C, az alsó 34 ° C, és ennek a hőmérőnek a skálájának osztásértéke 0,1 ° C.

Emlékeztetünk: bármely eszköz skálaosztásának árának meghatározásához el kell osztani a skálán feltüntetett mennyiségek bármely két értéke közötti különbséget a köztük lévő felosztások számával.

Rizs. 1.23. Orvosi hőmérő

• Összegezve

Fizikai mennyiségnek nevezzük az anyagi tárgyak vagy jelenségek általános jellemzőjét, amely mindegyikük számára egyedi értéket nyerhet.

Egy fizikai mennyiség mérése azt jelenti, hogy összehasonlítjuk egy egységnek vett homogén mennyiséggel.

A mérések eredményeként megkapjuk a fizikai mennyiségek értékét.

Ha egy fizikai mennyiség értékéről beszélünk, meg kell adni annak számértékét és mértékegységét.

A fizikai mennyiségek mérésére mérőműszereket használnak.

A nagy és kis fizikai mennyiségek számértékeinek jelölésének csökkentése érdekében többszörös és többszörös egységeket használnak. Előtagok segítségével képezik őket.

• Ellenőrző kérdések

1. Határozzon meg egy fizikai mennyiséget! Hogyan érti?
2. Mit jelent fizikai mennyiség mérése?

3. Mit értünk egy fizikai mennyiség értéke alatt?

4. Nevezze meg az összes fizikai mennyiséget, amely J. Verne regényének szövegrészében szerepel, a bekezdés szövegében. Mi a számértékük? egységek?

5. Milyen előtagok segítségével alakulnak ki többrészes egységek? több egység?

6. Milyen jellemzői állíthatók be a mérleg segítségével?

7. Mit nevezünk felosztási árnak?

• Feladatok

1. Nevezd meg az általad ismert fizikai mennyiségeket! Adja meg ezeknek a mennyiségeknek a mértékegységeit. Milyen műszerekkel mérik ezeket?

2. ábrán. Az 1.22 néhány mérőműszert mutat. Meg lehet-e határozni ezeknek az eszközöknek a skáláinak osztási értékét csak az ábra felhasználásával? Indokolja a választ.

3. Adja meg méterben a fizikai mennyiség alábbi értékeit: 145 mm; 1,5 km; 2 km 32 m.

4. Írja fel a fizikai mennyiségek alábbi értékeit többszörösek vagy részszorosok segítségével: 0,0000075 m - a vörösvértestek átmérője; 5 900 000 000 000 m a Plútó bolygó pályájának sugara; 6 400 000 m a Föld bolygó sugara.

5 Határozza meg az otthon lévő műszermérlegek mérési határait és osztásértékét.

6. Idézzük fel a fizikai mennyiség definícióját, és bizonyítsuk be, hogy a hosszúság fizikai mennyiség!

• Fizika és technológia Ukrajnában
  

Korunk egyik kiemelkedő fizikusa - Lev Davidovich Landau (1908-1968) - még egyetemi tanulmányai során bizonyította képességeit. Gimnázium. Az egyetem elvégzése után az egyik alkotónál edzett kvantumfizika Niels Bohr. Már 25 évesen az Ukrán Fizikai és Technológiai Intézet elméleti tanszékét és a Harkovi Egyetem Elméleti Fizikai Tanszékét vezette. A legtöbb kiváló elméleti fizikushoz hasonlóan Landau is rendkívül széles körű tudományos érdeklődést mutatott. Atommag fizika, plazmafizika, a folyékony hélium szuperfolyékonyságának elmélete, a szupravezetés elmélete - Landau jelentős mértékben hozzájárult a fizika mindezen ágaihoz. Fizikai munkához alacsony hőmérsékletek Nobel-díjjal jutalmazták.

Fizika. 7. évfolyam: Tankönyv / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X .: "Ranok" Kiadó, 2007. - 192 p.: ill.

Az óra tartalma óra összefoglaló és támogató keret óra bemutatása interaktív technológiák a tanítási módszerek felgyorsítása Gyakorlat vetélkedők, online feladatok tesztelése és gyakorlatok házi feladat workshopok és tréningek kérdései az órai beszélgetésekhez Illusztrációk video és audio anyagok fotók, képek grafika, táblázatok, séma képregények, példázatok, mondások, keresztrejtvények, anekdoták, viccek, idézetek Kiegészítők absztraktok csaló lapok chipek érdeklődő cikkekhez (MAN) irodalom fő és kiegészítő kifejezések szószedete Tankönyvek és leckék javítása a tankönyv hibáinak kijavítása az elavult ismeretek újakkal való helyettesítése Csak tanároknak naptári tervek tanulási programok iránymutatásokat

A mérések az anyagi tárgyak azonos tulajdonságainak összehasonlításán alapulnak. Azokra a tulajdonságokra, amelyek kvantitatív összehasonlításában a fizikai módszereket alkalmazzák, a metrológiában egyetlen általános fogalmat állapítanak meg - a fizikai mennyiséget. Fizikai mennyiség - olyan tulajdonság, amely minőségileg sok fizikai objektumra jellemző, de mennyiségileg minden objektumra egyedi, például testek hossza, tömege, elektromos vezetőképessége és hőkapacitása, gáznyomás egy edényben stb. A szag azonban nem fizikai mennyiség , mivel szubjektív érzeteken keresztül állapítják meg.

Az objektumok azonos tulajdonságainak mennyiségi összehasonlításának mértéke az a fizikai mennyiség egysége - fizikai mennyiség, amelyhez megegyezés szerint 1-gyel egyenlő számértéket rendelünk. A fizikai mennyiségek egységei teljes és rövidített szimbolikus megjelölést - dimenziót kapnak. Például a tömeg kilogramm (kg), az idő másodperc (s), a hossz méter (m), az erő pedig Newton (N).

A fizikai mennyiség értéke - egy fizikai mennyiség értékelése bizonyos számú, rá elfogadott egység formájában - a tárgyak mennyiségi egyéniségét jellemzi. Például a lyuk átmérője 0,5 mm, a földgömb sugara 6378 km, a futó sebessége 8 m/s, a fénysebesség 3 10 5 m/s.

méréssel fizikai mennyiség értékének speciális technikai eszközök segítségével történő megtalálását nevezzük. Például a tengely átmérőjének mérése tolómérővel vagy mikrométerrel, a folyadék hőmérsékletének mérése hőmérővel, a gáznyomás mérése nyomásmérővel vagy vákuummérővel. Egy fizikai mennyiség értéke x^, a mérés során kapott, a képlet határozza meg x^ = ai, Ahol A- egy fizikai mennyiség számértéke (mérete); és - a fizikai mennyiség egysége.

Mivel a fizikai mennyiségek értékeit empirikusan találjuk meg, mérési hibákat tartalmaznak. Ebben a tekintetben megkülönböztetik a fizikai mennyiségek valódi és tényleges értékét. Igazi érték - egy fizikai mennyiség értéke, amely tökéletes módja minőségi és mennyiségi értelemben tükrözi a tárgy megfelelő tulajdonságát. Ez az a határ, amelyhez a fizikai mennyiség értéke egyre nagyobb mérési pontossággal közelít.

Jelenlegi érték - egy kísérleti úton talált fizikai mennyiség értéke, amely olyan közel áll a valódi értékhez, hogy az adott célra használható helyette. Ez az érték a kívánt mérési pontosságtól függően változik. A műszaki méréseknél egy megengedhető hibával talált fizikai mennyiség értékét vesszük valós értéknek.

Mérési hiba a mérési eredmény eltérést mutat igazi érték mért érték. Abszolút hiba mérési hibának nevezzük, a mért érték egységeiben kifejezve: Ó = x^-x, Ahol X- a mért mennyiség valódi értéke. Relatív hiba - az abszolút mérési hiba és a fizikai mennyiség valós értékének aránya: 6=Ax/x. A relatív hiba százalékban is kifejezhető.

Mivel a mérés valódi értéke ismeretlen, a gyakorlatban a mérési hibának csak hozzávetőleges becslése található. Ebben az esetben a valódi érték helyett a fizikai mennyiség tényleges értékét veszik, amelyet ugyanazon mennyiség nagyobb pontosságú mérésével kapunk. Például a lineáris méretek tolómérővel történő mérésének hibája ±0,1 mm,és mikrométerrel - ± 0,004 mm.

A mérési pontosság kvantitatívan kifejezhető a relatív hibamodulus reciprokaként. Például, ha a mérési hiba ±0,01, akkor a mérési pontosság 100.

A fizika, mint a természeti jelenségeket vizsgáló tudomány standard kutatási módszertant használ. A fő szakaszok nevezhetők: megfigyelés, hipotézis felállítása, kísérlet elvégzése, elmélet alátámasztása. A megfigyelés során megkülönböztető jellegzetességek jelenségek, lefolyásának lefolyása, lehetséges okokés következményei. A hipotézis lehetővé teszi a jelenség lefolyásának magyarázatát, mintáinak megállapítását. A kísérlet megerősíti (vagy nem erősíti meg) a hipotézis érvényességét. Lehetővé teszi az értékek mennyiségi arányának meghatározását a kísérlet során, amely a függőségek pontos megállapításához vezet. A kísérlet során megerősített hipotézis egy tudományos elmélet alapját képezi.

Egyetlen elmélet sem mondhatja magát megbízhatónak, ha nem kapott teljes és feltétlen megerősítést a kísérlet során. Ez utóbbi végrehajtása a folyamatot jellemző fizikai mennyiségek mérésével jár. a mérések alapja.

Ami

A mérés azokra a mennyiségekre vonatkozik, amelyek megerősítik a törvényszerűségek hipotézisének érvényességét. A fizikai mennyiség a fizikai test tudományos jellemzője, amelynek minőségi aránya sok hasonló testre jellemző. Minden egyes test esetében egy ilyen mennyiségi jellemző tisztán egyéni.

Ha a szakirodalom felé fordulunk, akkor M. Yudin és munkatársai referenciakönyvében (1989-es kiadás) azt olvashatjuk, hogy a fizikai mennyiség: „egy fizikai objektum (fizikai rendszer, jelenség ill. folyamat), amely minőségileg sok fizikai objektumra jellemző, de mennyiségileg egyedi minden egyes objektum esetében.

Az Ozhegov's Dictionary (1990-es kiadás) azt állítja, hogy a fizikai mennyiség "egy tárgy mérete, térfogata és hossza".

Például a hosszúság egy fizikai mennyiség. A mechanika a hosszt a megtett útként értelmezi, az elektrodinamika a vezeték hosszát, a termodinamikában hasonló érték határozza meg az edények falának vastagságát. A fogalom lényege nem változik: a mennyiségek mértékegységei lehetnek azonosak, de az érték eltérő.

Egy fizikai mennyiség megkülönböztető jellemzője, mondjuk a matematikai mennyiségtől, a mértékegység jelenléte. A méter, láb, arshin példák a hosszegységekre.

Egységek

Egy fizikai mennyiség méréséhez össze kell hasonlítani egy egységnek vett mennyiséggel. Emlékezzen a "Negyvennyolc papagáj" csodálatos rajzfilmre. A boa hosszának meghatározásához a hősök megmérték a hosszát papagájoknál, elefántoknál vagy majmoknál. Ebben az esetben a boa hosszát összehasonlították más rajzfilmfigurák magasságával. Az eredmény mennyiségileg a szabványtól függött.

Értékek - mérésének mértéke egy bizonyos mértékegységrendszerben. A zavar ezekben a mértékekben nemcsak a mértékek tökéletlensége és heterogenitása miatt merül fel, hanem néha az egységek relativitása miatt is.

Orosz hosszmérték - arshin - a mutató- és a hüvelykujj közötti távolság. Azonban minden ember keze más, és a felnőtt férfi kezével mért arshin különbözik a gyermek vagy nő kezén lévő arshintől. Ugyanez az eltérés a hosszmértékek között vonatkozik a lábfejre (a karok széttárt ujjhegyei közötti távolság) és a könyökre (a középső ujj és a kéz könyökének távolsága).

Érdekes, hogy férfiakat vittek a boltokba ügyintézőnek alacsony termetű. A ravasz kereskedők több kisebb mértékkel mentették meg a szövetet: arshin, cubit, fathom.

Mértékrendszerek

Ilyen sokféle intézkedés létezett nemcsak Oroszországban, hanem más országokban is. A mértékegységek bevezetése gyakran önkényes volt, néha csak a mérési kényelem miatt vezették be ezeket a mértékegységeket. Például mérni légköri nyomás beírt mm higanyoszlop. A híres, amely higannyal töltött csövet használt, lehetővé tette egy ilyen szokatlan érték bevezetését.

A motor teljesítményét összehasonlították (amit korunkban gyakorolnak).

A különféle fizikai mennyiségek nemcsak megnehezítették és megbízhatatlanná tették a fizikai mennyiségek mérését, hanem a tudomány fejlődését is megnehezítették.

Egységes mértékrendszer

A fizikai mennyiségek egyetlen rendszere, kényelmes és optimalizálva minden iparban fejlett ország sürgető szükségletté vált. A lehető legkevesebb mértékegység kiválasztásának gondolatát vették alapul, amelynek segítségével matematikai összefüggésekben más mennyiségek is kifejezhetők. Az ilyen alapmennyiségek nem kapcsolódhatnak egymáshoz, jelentésük minden gazdasági rendszerben egyértelműen és egyértelműen meghatározott.

Ezt a problémát ben próbálták megoldani különböző országokban. Egységes GHS, ISS és mások) létrehozására többször is sor került, de ezek a rendszerek kényelmetlenek voltak tudományos szempont látásra, vagy háztartási, ipari felhasználásra.

A 19. század végén kitűzött feladatot csak 1958-ban oldották meg. A találkozón Nemzetközi Bizottság egységes rendszerrel mutatták be a legális metrológiát.

Egységes mértékrendszer

Az 1960-as évet a Súlyok és Mértékek Általános Konferenciája történelmi jelentőségű ülése jellemezte. A tiszteletbeli találkozó határozatával egy egyedülálló rendszert fogadtak el, a "Systeme internationale d" units "(rövidítve SI) néven. Orosz változat ennek a rendszernek a neve System International (rövidítése SI).

7 alapegységet és 2 további egységet vettünk alapul. Számértéküket szabvány formájában határozzák meg

Fizikai mennyiségek táblázata SI

A fő egység neve	Mért érték	Kijelölés
		nemzetközi	orosz
Alapegységek
kilogramm
	Áramerősség
	Hőfok
	Anyagmennyiség
	A fény ereje
További egységek
	lapos sarok
Szteradián	Tömörszög

Maga a rendszer nem állhat csak hét egységből, hiszen a természetben zajló fizikai folyamatok változatossága egyre több új mennyiség bevezetését igényli. Maga a struktúra nemcsak új egységek bevezetését biztosítja, hanem azok matematikai összefüggések formájában való kapcsolatát is (ezeket gyakran dimenzióképleteknek nevezik).

Egy fizikai mennyiség mértékegységét úgy kapjuk meg, hogy a dimenzióképletben szereplő alapegységeket megszorozzuk és elosztjuk. A numerikus együtthatók hiánya az ilyen egyenletekben nemcsak kényelmessé teszi a rendszert minden szempontból, hanem koherenssé (konzisztenssé is).

Származtatott egységek

A hét alapból képzett mértékegységeket deriváltoknak nevezzük. Az alap- és származtatott mértékegységek mellett további egységek (radiánok és szteradiánok) bevezetése vált szükségessé. Méretüket nullának tekintjük. A meghatározásukhoz szükséges mérőeszközök hiánya lehetetlenné teszi mérésüket. Bevezetésük az elméleti tanulmányokban való felhasználásnak köszönhető. Például ebben a rendszerben a fizikai mennyiségi "erőt" newtonban mérik. Mivel az erő a testek egymásra gyakorolt ​​kölcsönös hatásának mértéke, amely egy bizonyos tömegű test sebességének változását okozza, úgy definiálható, hogy az egységnyi tömeg egységnyi sebességgel osztva időegység:

F = k٠M٠v/T, ahol k az arányossági tényező, M a tömeg egysége, v a sebesség mértékegysége, T az idő mértékegysége.

Az SI a következő képletet adja a méretekhez: H = kg * m / s 2, ahol három mértékegységet használunk. És a kilogramm, a mérő és a második az alap kategóriába tartozik. Az arányossági tényező 1.

Lehetőség van dimenzió nélküli mennyiségek bevezetésére, amelyeket homogén mennyiségek arányaként definiálunk. Ezek közé tartozik, mint ismeretes, egyenlő a súrlódási erő és a normál nyomás erejének arányával.

A főbbekből származó fizikai mennyiségek táblázata

Az egység neve	Mért érték	Méretek képlete
		kg٠m 2 ٠s -2
	nyomás	kg٠ m -1 ٠s -2
	mágneses indukció	kg ٠А -1 ٠с -2
	elektromos feszültség	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1
	Elektromos ellenállás	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -2
	Elektromos töltés
	erő	kg ٠m 2 ٠s -3
	Elektromos kapacitás	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2
Joule per Kelvin	Hőkapacitás	kg ٠m 2 ٠s -2 ٠K -1
becquerel	Egy radioaktív anyag aktivitása
	mágneses fluxus	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -1
	Induktivitás	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠А -2
	Elnyelt dózis
	Egyenértékű sugárdózis
	megvilágítás	m -2 ٠cd ٠sr -2
	Fény áramlás
	Erő, súly	m ٠kg ٠s -2
	elektromos vezetőképesség	m -2 ٠kg -1 ٠s 3 ٠А 2
	Elektromos kapacitás	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2

Rendszeren kívüli egységek

Az értékek mérésekor megengedett a történelmileg megállapított értékek használata, amelyek nem szerepelnek az SI-ben, vagy csak numerikus együtthatóval különböznek egymástól. Ezek nem rendszerszintű egységek. Például Hgmm, röntgen és mások.

A numerikus együtthatók rész- és többszörösek bevezetésére szolgálnak. Az előtagok egyeznek bizonyos szám. Ilyen például a centi-, kiló-, deka-, mega- és még sok más.

1 kilométer = 1000 méter,

1 centiméter = 0,01 méter.

Az értékek tipológiája

Próbáljunk rámutatni néhány alapvető jellemzőre, amelyek lehetővé teszik az érték típusának beállítását.

1 irány. Ha egy fizikai mennyiség hatása közvetlenül kapcsolódik az irányhoz, akkor azt vektornak, a többit skalárnak nevezzük.

2. A dimenzió jelenléte. A fizikai mennyiségekre vonatkozó képlet megléte lehetővé teszi, hogy dimenziósnak nevezzük őket. Ha a képletben minden egységnek nulla foka van, akkor dimenzió nélkülinek nevezzük. Helyesebb lenne 1-gyel egyenlő dimenziójú mennyiségeknek nevezni őket. Hiszen a dimenzió nélküli mennyiség fogalma logikátlan. A fő tulajdonság - dimenzió - nem lett törölve!

3. Ha lehetséges, kiegészítés. Az összeadható mennyiség, amelynek értéke összeadható, kivonható, együtthatóval szorozható stb. (például tömeg), olyan fizikai mennyiség, amely összegezhető.

4. A fizikai rendszerrel kapcsolatban. Kiterjedt - ha értéke az alrendszer értékeiből állhat. Példa erre a négyzetméterben mért terület. Intenzív - olyan mennyiség, amelynek értéke nem függ a rendszertől. Ezek közé tartozik a hőmérséklet.

Időben élve nem ismerjük az időt
Így nem értjük önmagunkat.
Ilyenkor azonban születtünk?
Az idő megmondja: "Kifelé"!
És hogyan ismerjük fel, mit jelent az időnk?
És mit rejt az időnk a jövő mögött?
De az idő mi vagyunk! Senki más!
Veled vagyunk!

P. Fleming

A számos fizikai mennyiség között vannak alapvető alapmennyiségek, amelyeken keresztül az összes többit bizonyos mennyiségi arányokkal fejezzük ki. ez - hossza, idő és tömege. Tekintsük ezeket a mennyiségeket és mértékegységeiket részletesebben.

1. HOSSZÚ. TÁVOLSÁGMÉRÉSI MÓDSZEREK

Hossz – távolságmérés . A térbeli kiterjedést jellemzi. A hossz szubjektív mérésére tett kísérleteket több mint 4000 évvel ezelőtt jegyezték fel: a 3. században Kína feltalált egy eszközt a távolságok mérésére: egy könnyű kocsin egy kerékhez és egy dobhoz kapcsolt fogaskerék volt. Minden li-t (576 m) dobverés jelzett. Ezzel a találmánnyal a miniszter Pei Xiu elkészítette a „Regionális atlaszt” 18 lapon és nagy térkép Kína a selyemen, amely akkora volt, hogy egy ember számára nehéz volt kibontani.
Létezik Érdekes tények hosszmérések. Így például tengerészek mérték útjukat csövek , vagyis az a távolság, amelyet egy hajó megtesz, ameddig egy tengerésznek el kell szívnia egy pipát. Spanyolországban volt hasonló egység szivar és Japánban lópatkó (szalmatalp, patkócsere). Ott volt Lépések (az ókori rómaiaknál), ill arshins (-71 cm), és fesztávolsága (-18 cm). Ezért a mérési eredmények kétértelműsége azt mutatta, hogy szükség van egy egyeztetett mértékegység bevezetésére. Igazán, hüvelyk (2,54 cm hosszként beírva hüvelykujj, az "inch" igéből) és láb (30 cm, mivel a láb hossza az angol "foot" - láb) nehéz volt összehasonlítani.

1. ábra. Hosszúságmérő 1889-től 1960-ig

1889 és 1960 között a hosszúság mértékegysége a párizsi meridián mentén mért távolság tízmillió része volt. északi sark az egyenlítőig, méter (a görög metron - mértékből) (1. kép).
Hosszszabványként platina-iriadium ötvözetből készült rudat használtak, a Párizs melletti Sevres-ben tárolták. 1983-ig a mérőeszközt a kriptonlámpa által kibocsátott narancssárga színképvonal 1650763,73 hullámhosszának tekintették.
A lézer felfedezése (1960-ban az USA-ban) a kriptonlámpához képest nagyobb pontossággal (?c=299 792 458 m/s) tette lehetővé a fénysebesség mérését.
Méter – a fény által vákuumban időben megtett távolsággal egyenlő hosszegység? 99 792 458 p.

A természetben lévő objektumok méretének mérési tartományát a 2. ábra mutatja.

2. ábra. A természetben lévő tárgyak méretének mérési tartománya

Távolságmérési módszerek. Viszonylag kis távolságok és testméretek méréséhez mérőszalagot, vonalzót és mérőt használnak. Ha a mért térfogatok kicsik és nagyobb pontosságra van szükség, akkor a méréseket mikrométerrel, tolómérővel végezzük. Nagy távolságok mérésekor különböző módszereket alkalmaznak: háromszögelés, radar. Például a módszerrel mérik a távolságot bármely csillagtól vagy holdtól háromszögelés (3. ábra).

3. ábra. háromszögelési módszer

Az alap - távolság ismeretében l a Föld A és B pontjában elhelyezkedő két teleszkóp és a szögek között a1És a2, amely alatt a Holdra irányulnak, megtalálhatja az AC és BC távolságokat:

A csillag távolságának meghatározásánál a Föld Nap körül keringő pályájának átmérője vehető alapul (4. ábra).

4. ábra. A csillag távolságának meghatározása

Jelenleg a Földhöz legközelebb eső bolygók távolságát mérik a módszerrel lézeres elhelyezkedés . Például a Hold felé küldött lézersugarat visszaverik, és a Földre visszatérve egy fotocella fogadja (5. ábra).

Rizs. 5. Távolságmérés lézeres helymeghatározással

A t0 időintervallum megmérésével, amelyen keresztül a visszavert sugár visszatér, és ismerve a fénysebességet "c", megtudhatja a bolygó távolságát: .

Ha kis távolságokat szeretne mérni hagyományos mikroszkóppal, oszthat egy métert millió részre, és kap mikrométer, vagy mikron. Az osztást azonban lehetetlen így folytatni, mivel a 0,5 mikronnál kisebb méretű tárgyak hagyományos mikroszkóppal nem láthatók.

6. ábra. Grafit szénatomjairól készült fénykép ionmikroszkóppal

Ion mikroszkóp (6. ábra) 10-10 m nagyságrendű atomok és molekulák átmérőjének mérését teszi lehetővé. Az atomok közötti távolság 1,5-10-10 m. Az atomon belüli tér gyakorlatilag üres, az atom közepén egy apró mag található. Részecskeszórás megfigyelése nagy energia ha áthalad egy anyagrétegen, lehetővé teszi az anyag szondázását a méretig atommagok(10-15 m).

2. IDŐ. KÜLÖNBÖZŐ IDŐPONTOK MÉRÉSE

Az idő különböző időszakok mérésének mértéke . Ez annak a sebességnek a mértéke, amellyel bármilyen változás bekövetkezik, pl. az események sebességének mértéke. Az időmérés periodikus, ismétlődő ciklikus folyamatokon alapul.
Úgy tartják, hogy az első órák voltak gnomon század végén Kínában találták fel. Az időt a Nap által megvilágított függőleges pólusról (gnomon) származó árnyék hosszával és irányával mérték. Ez az árnyékmutató szolgált az első óraként.
Régóta észrevették: a csillagászati ​​jelenségek maximális stabilitást és megismételhetőséget mutatnak; a nappal átadja helyét az éjszakának, rendszeresen váltakozva az évszakok. Mindezek a jelenségek a Napnak az égi szférában való mozgásához kapcsolódnak. Ezek alapján készült el a naptár.
A kis időintervallumok (kb. 1 óra) mérése sokáig nehéz feladat maradt, amivel a holland tudós zseniálisan megbirkózott. Christian Huygens(7. ábra).

7. ábra. Christian Huygens

1656-ban olyan ingaórát tervezett, melynek lengéseit súllyal támasztották alá, és amelynek hibája napi 10 s volt. Az óra folyamatos javítása és az időmérés pontosságának növekedése ellenére azonban a másodperc (napi 1/86400) nem használható állandó időmérőként. Ennek oka a Föld tengelye körüli forgási sebességének enyhe lassulása és ennek megfelelően a forgási periódus növekedése, i.e. a nap időtartama.
A különböző atomok és molekulák emissziós spektrumainak tanulmányozása eredményeként lehetővé vált a stabil időszabvány megszerzése, amely lehetővé tette az idő egyedülálló pontosságú mérését. Az atomok által kibocsátott elektromágneses rezgések periódusát 10-10 s nagyságrendű relatív hibával mérjük (8. ábra).

8. ábra. Az Univerzum objektumainak időmérési tartománya

1967-ben a második új szabványát vezették be. A másodperc egy időegység, amely megegyezik a céziumatom izotópjának 9 192 631 770 sugárzási periódusával - 133.

A cézium-133 sugárzása könnyen reprodukálható és mérhető laboratóriumi körülmények. Az ilyen "atomórák" hibája egy évre 3*10-7 s.
Hosszabb időtartam mérésére másfajta periodicitást használnak. A radioaktív (idővel bomló) izotópok számos vizsgálata kimutatta, hogy az az idő, amely alatt számuk kétszeresére csökken (fél élet), egy állandó. Ez azt jelenti, hogy a felezési idő lehetővé teszi az időskála kiválasztását.
Az idő mérésére szolgáló izotóp kiválasztása attól függ, hogy milyen közelítő időintervallumot mérünk. A felezési időnek arányosnak kell lennie a várható időintervallumtal (1. táblázat).

Asztal 1

Egyes izotópok felezési ideje

A régészeti kutatásokban leggyakrabban a 14C szénizotóp tartalmát mérik, melynek felezési ideje 5730 év. Az ősi kézirat korát 5730 évre becsülik, ha a benne lévő 14C 2-szer kevesebb, mint az eredeti (ami ismert). Ha a 14С-tartalom 4-szeresére csökken a kezdeti értékhez képest, akkor a tárgy életkora két felezési idő többszöröse, azaz 11 460 év. Még hosszabb időintervallum mérésére más, hosszabb felezési idejű radioaktív izotópokat használnak. A 238U uránizotóp (felezési ideje 4,5 milliárd év) ólommá bomlik. A kőzetek és az óceánvíz urán- és ólomtartalmának összehasonlítása lehetővé tette a Föld hozzávetőleges korának megállapítását, amely körülbelül 5,5 milliárd év.

3. SÚLY

Ha a hosszúság és az idő az idő és a tér alapvető jellemzői, akkor a tömeg az anyag alapvető jellemzője. Minden testnek van tömege: szilárd, folyékony, gáznemű; eltérő méretű (10-30-1050 kg), a 9. ábra jelzi.

9. ábra. Az Univerzum tárgyainak tömegének mérési tartománya

A tömeg az anyag azonos tulajdonságait jellemzi.

Az ember különféle helyzetekben emlékszik a testek tömegére: termékek vásárlásakor, sportjátékoknál, építkezésnél ... - minden típusú tevékenységnél van ok a test tömegére kérdezni. A mise nem kevésbé titokzatos, mint az idő. Az 1 kg-os tömeg szabványa 1884 óta egy platina-iridium henger, amelyet a Párizs melletti Nemzetközi Súly- és Mértékkamarában tárolnak. Az Országos Súly- és Mértékkamarák rendelkeznek egy ilyen szabvány másolatával.
A kilogramm egy tömegegység, amely megegyezik a kilogramm nemzetközi szabványának tömegével.
Kilogramm (tól től francia szavak kiló ezer, gramm pedig kis mérték). Egy kilogramm megközelítőleg egyenlő 1 liter tömegével tiszta víz 15 0 C-on.
A valódi tömegszabványokkal való munkavégzés különös odafigyelést igényel, hiszen a fogó érintése, sőt az ütés is légköri levegő a standard tömegének változásához vezethet. A tömegstandard térfogatával arányos térfogatú tárgyak tömegének meghatározása 10-9 kg nagyságrendű relatív hibával végezhető el.

4. FIZIKAI ESZKÖZÖK

Különféle kutatások és kísérletek elvégzéséhez fizikai eszközöket használnak. A fizika fejlődésével ezek javultak és bonyolultabbá váltak (lásd. Alkalmazás ).
Egyes fizikai műszerek nagyon egyszerűek, például egy vonalzó (10. ábra), egy függővezeték (egy menetre felfüggesztett teher), amely lehetővé teszi a szerkezetek függőlegességének, szint, hőmérő, stopper, áramforrás ellenőrzését; Elektromos motor, relé stb.

10. ábra. Vonalzó

A tudományos kísérletekben gyakran alkalmaznak összetett műszereket és berendezéseket, amelyek a tudomány és a technológia fejlődésével javultak és bonyolultabbá váltak. Tehát az anyagot alkotó elemi részecskék tulajdonságainak tanulmányozására használjuk gyorsítók - Hatalmas, összetett installációk, sokféle mérő- és rögzítő műszerrel felszerelve. A gyorsítókban a részecskék a fénysebességhez közeli óriási sebességre gyorsulnak fel, és "lövedékekké" válnak, amelyek a speciális kamrákba helyezett anyagot bombázzák. Az ebben az esetben előforduló jelenségek lehetővé teszik, hogy következtetéseket vonjunk le az atommagok és az elemi részecskék szerkezetére vonatkozóan. 1957-ben készült nagy gyorsító V A Moszkva melletti Dubna átmérője 72 m, a szerpuhovi gyorsító 6 km-es (11. ábra).

11. ábra. Gyorsító

Csillagászati ​​megfigyelések végzésekor különféle műszereket használnak. A fő csillagászati ​​műszer a távcső. Lehetővé teszi, hogy képet kapjon a napról, a holdról, a bolygókról.

5. "SI" EGYSÉGEK METRIKUS NEMZETKÖZI RENDSZERE

Mindent mérnek: az orvosok meghatározzák a betegek testhőmérsékletét, tüdőtérfogatát, magasságát, pulzusát; az eladók lemérik a termékeket, mérik a szövetek métereit; szabók mérik a divatosokat; a zenészek szigorúan tartják a ritmust és a tempót, számolják az ütemeket; a gyógyszerészek kimérik a porokat, és üvegekbe mérik ki a szükséges gyógyszermennyiséget; a testnevelő tanárok nem válnak meg mérőszalaggal és stopperórával, az iskolások kiemelkedő sportteljesítményeinek meghatározásával ... A bolygó minden lakója mér, becsül, értékel, ellenőrzi, számol, megkülönböztet, mér, mér és számol, számol, számol ...
Kétségtelenül mindannyian tudjuk, hogy a mérés előtt meg kell határoznia "egy egységet, amellyel összehasonlítja az út vagy az időintervallum vagy a tömeg mért szegmensét".
Egy másik dolog is világos: az egész világnak meg kell egyeznie az egységekben, különben elképzelhetetlen zűrzavar keletkezik. A játékokban még félreértések is előfordulhatnak: az egyiknek sokkal rövidebb a lépése, a másiknak hosszabb (Példa: „Hét lépésből büntetőt fogunk lőni”). A tudósok szerte a világon szívesebben dolgoznak egy következetes és logikailag következetes mértékegységrendszerrel. Az 1960-as Általános Súly- és Mértékkonferencián megállapodás született a nemzetközi mértékegységrendszerről - .Systems International d "Unite" s (rövidítve "SI units"). Ez a rendszer magában foglalja hét alapegység mérések és minden más mértékegység származékai a főbbekből származnak úgy, hogy egy mértékegységet szorozunk vagy osztunk egy másikkal, numerikus átváltás nélkül (2. táblázat).

2. táblázat

"Si" alapmértékegységek

A nemzetközi mértékegységrendszer az metrikus . Ez azt jelenti, hogy a többszörösek és részszorosok mindig ugyanúgy jönnek létre az alapszámokból: 10-zel szorozva vagy osztva. Ez különösen kényelmes, ha nagyon nagy és nagyon kicsi számokat írunk. Például a Föld és a Nap távolsága, amely körülbelül 150 000 000 km, a következőképpen írható fel: 1,5 * 100 000 000 km. Most cseréljük le a 100.000.000 számot 108-ra. Így a Nap távolságát így írjuk le:

1,5 * 10 8 km \u003d l,5 * 10 8 * 10 3 M \u003d l,5 * 10 8 + 3 m = l,5 * 10 11 m.

Egy másik példa.
Egy hidrogénmolekula átmérője 0,00000002 cm.
A szám 0.00000002 = 2/100.000.000 = 2/10 8 . A multiplicitás érdekében az 1/10 8 számot 10 -8-ként írjuk fel. Tehát a hidrogénmolekula átmérője 2 * 10 -8 cm.
De a mérési tartománytól függően célszerű nagyobb vagy kisebb mértékegységeket használni. Ezek többszörösei És völgy egységek nagyságrendekkel eltérnek az alapoktól. A fő mennyiség neve a szó gyöke, az előtag pedig a megfelelő különbséget jellemzi sorrendben.

Például a "kilo-" előtag a főnél ezerszer (3 nagyságrenddel) nagyobb egység bevezetését jelenti: 1 km = 10 3 m.

A 3. táblázat tartalmazza a többszörösek és részmultipok képzésének előtagjait.

3. táblázat

Előtagok a decimális többszörösek és részszorosok képzéséhez

Fokozat	Konzol	Szimbólum	Példák	Fokozat	Konzol	Szimbólum	Példák
			exajoule, EJ				decibel, dB
			petasecund, Ps				centiméter, cm
			terahertz, THz				milliméter, mm
			gigavolt, GV				mikrogramm, mcg
			megawatt, MW				nanométer, nm
			kilogramm, kg	10 –12			picofarad, pF
			hektopascal, hPa	10 –15			femtométer, fm
			decatesla, datl	10 –18			attocoulomb, aCl

Az így bevezetett többszörösek és részmultiplesek gyakran nagyságrendileg jellemzik a fizikai objektumokat.
Sok fizikai mennyiség állandó - állandók (a latin szóból állandók- állandó, változatlan) (4. táblázat). Például adott körülmények között a jég olvadáspontja és a víz forráspontja, a fény terjedési sebessége és a különböző anyagok sűrűsége állandó. A konstansokat tudományos laboratóriumokban gondosan mérik, és beírják a referenciakönyvek és enciklopédiák táblázataiba. A referenciatáblázatokat tudósok és mérnökök használják.

4. táblázat

Alapvető állandók

Állandó	Kijelölés	Jelentése
A fény sebessége vákuumban		2,998 * 10 8 m/s
Planck állandó		6,626 * 10 -34 J*s
Elektrontöltés		1,602 * 10 -19 C
Elektromos állandó		8,854 * 10 -12 C 2 / (N * m2)
Faraday állandó		9,648 * 104 C/mol
Vákuummágneses permeabilitás		4 * 10 -7 Wb/(A*m)
Atomtömeg mértékegysége		1,661 * 10 -27 kg
Boltzmann állandó		1,38 * 10 -23 J/K
Avogadro állandó		6,02 * 10 23 mol–1
Moláris gázállandó		8,314 J/(mol*K)
Gravitációs állandó		6,672 * 10 -11 N * m2/kg2
Egy elektron tömege		9,109 * 10 -31 kg
proton tömeg		1,673 * 10 -27 kg
Neutron tömeg		1,675 * 10 -27 kg

6. NEM METRIKUS OROSZ EGYSÉGEK

Ezeket az 5. táblázat mutatja.

5. táblázat

Nem metrikus orosz egységek

Mennyiségek	Egységek	Érték SI-egységben, ezek többszörösei és rész-szorosai
	mérföld (7 vers)
	verst (500 öl)
	sazhen (3 arshin; 7 font; 100 hektár)
	szövés
	arshin (4 negyed; 16 hüvelyk; 28 hüvelyk)
	negyed (4 hüvelyk)
	vershok
	láb (12 hüvelyk)	304,8 mm (pontos)
	hüvelyk (10 sor)	25,4 mm (pontos)
	sor (10 pont)	2,54 mm (pontos)
	pont	254 µm (pontos)
	négyzet alakú elrendezés
	dézsma
	tér sazhen
	köböl
	köbméter arshin
	köbös vershok
Kapacitás	vödör
	negyed (laza testekhez)
	négyszeres (8 gránát; 1/8 negyed)
	gránát
	Berkovets (10 font)
	pood (40 font)
	font (32 tétel; 96 orsó)
	tétel (3 orsó)
	orsó (96 megosztás)
	Ossza meg
Erő, súly	Berkovets (163.805 kgf)
	pood (16,3805 kgf)
	lb (0,409512 kgf)
	tétel (12,7973 g)
	orsó (4,26575 gf)
	részesedés (44,4349 mgs)

* Az orosz erő- és súlymértékegységek neve egybeesett az orosz tömegegységek nevével.

7. FIZIKAI MENNYISÉGEK MÉRÉSE

Gyakorlatilag minden tapasztalat, bármilyen megfigyelés a fizikában együtt jár a fizikai mennyiségek mérésével. Fizikai mennyiségek speciális műszerekkel mérve. Ezen eszközök közül sokat már ismersz. Például egy vonalzó (7. ábra). Megmérheti a testek lineáris méreteit: hosszúság, magasság és szélesség; óra vagy stopper - idő; mérlegskála segítségével határozza meg a test tömegét, összehasonlítva a kettlebell tömegegységnek vett tömegével. A főzőpohár lehetővé teszi a folyékony vagy szemcsés testek (anyagok) térfogatának mérését.

Általában a készüléknek van egy ütésekkel ellátott mérlege. A két ütés közötti távolságok, amelyek közelében egy fizikai mennyiség értékeit felírják, tovább oszthatók több, számokkal nem jelölt részre. Osztások (löketek közötti hézagok) és számok - ez a készülék skála. A műszer skáláján általában van egy mennyiségi egység (név), amelyben a mért fizikai mennyiséget fejezik ki. Abban az esetben, ha a számok nem minden ütés ellen szólnak, felmerül a kérdés: hogyan lehet megtudni a mért mennyiség számértékét, ha az nem olvasható le a skálán? Ehhez tudnia kell skálaosztás értéke – a mérőeszköz skála legkisebb osztásának értéke.

A mérési eszközök kiválasztásakor fontos figyelembe venni a mérési határokat. Leggyakrabban vannak olyan eszközök, amelyeknek csak egy - a mérés felső határa van. Néha vannak kétkorlátos eszközök. Az ilyen eszközöknél a nulla osztás a skálán belül van.

Képzeljük el, hogy egy autóban haladunk, és a sebességmérő nyila megállt a "70"-es felosztással szemben. Biztos lehet benne, hogy az autó sebessége pontosan 70 km/h? Nem, mert a sebességmérő hibás. Természetesen mondhatjuk, hogy az autó sebessége körülbelül 70 km / h, de ez nem elég. Például, féktávok az autó a sebességtől függ, és ennek "közelítősége" balesethez vezethet. Ezért a gyártó határozza meg a legmagasabbat sebességmérő hibaés jelzi ennek a készüléknek az útlevelében. A sebességmérő hibaértéke lehetővé teszi az autó sebességének valós értékének határértékeinek meghatározását.

Legyen az útlevélben feltüntetett sebességmérő hibája 5 km/h. Példánkban keressük meg a sebességmérő leolvasásának és hibájának különbségét és összegét:

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

A sebesség valódi értékének ismerete nélkül biztosak lehetünk abban, hogy az autó sebessége nem kevesebb, mint 65 km/h és nem több, mint 75 km/h. Ez az eredmény a következő szimbólumokkal írható fel < " (kisebb vagy egyenlő) és " > » (nagyobb vagy egyenlő): 65 km/h < jármű sebessége < 75 km/h

Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy amikor a sebességmérő 70 km/h-t mutat, a valós sebesség 75 km/h lehet. Például tanulmányok kimutatták, hogy ha egy személygépkocsi nedves aszfalton 70 km/h sebességgel halad, akkor a féktávolsága nem haladja meg a 46 m-t, 75 km/h-nál pedig a fékút 53 m-re nő. .
A fenti példa a következő következtetést engedi levonni: minden műszerben van hiba, a mérés eredményeként nem lehet meghatározni a mért mennyiség valódi értékét. Egyenlőtlenség formájában csak azt az intervallumot lehet jelezni, amelyhez egy fizikai mennyiség ismeretlen értéke tartozik.
Ennek az egyenlőtlenségnek a határainak átlépéséhez ismerni kell a műszer hibáját.

x- stb < x< X + stb.

Mérési hiba x soha nem kevesebb, mint a műszer hibája pr.
Az eszköz mutatója gyakran nem esik egybe a skála löketével. Ekkor nagyon nehéz meghatározni a távolságot a körvonaltól a mutatóig. Itt van a hiba másik oka, az ún olvasási hiba . Ez a leolvasási hiba például egy sebességmérőnél nem haladja meg az osztásérték felét.

Fizikai mennyiség

Fizikai mennyiség - fizikai tulajdon anyagi tárgy, fizikai jelenség, mennyiségileg jellemezhető folyamat.

Egy fizikai mennyiség értéke- egy vagy több (tenzoros fizikai mennyiség esetén) ezt a fizikai mennyiséget jellemző, azt a mértékegységet jelző számot, amely alapján ezeket megkaptuk.

Egy fizikai mennyiség mérete- a benne szereplő számok értékei egy fizikai mennyiség értéke.

Például egy autót így jellemezhetünk fizikai mennyiség mint a tömeg. ahol, jelentése ez a fizikai mennyiség például 1 tonna lesz, és méret- az 1-es szám, ill jelentése 1000 kilogramm lesz, és méret- az 1000-es szám. Ugyanaz az autó jellemezhető egy másikkal fizikai mennyiség- sebesség. ahol, jelentése ez a fizikai mennyiség például egy bizonyos irányú 100 km/h vektor lesz, és méret- 100-as szám.

Fizikai mennyiség mérete-ban megjelenő mértékegység egy fizikai mennyiség értéke. A fizikai mennyiségnek általában sok különböző dimenziója van: például a hossznak nanométer, milliméter, centiméter, méter, kilométer, mérföld, hüvelyk, parszek, fényév stb. van. Ezen mértékegységek egy része (anélkül, hogy figyelembe venné decimális tényezőik) léphetnek be különféle rendszerek fizikai egységek- SI, GHS stb.

Egy fizikai mennyiség gyakran más, alapvetőbb fizikai mennyiségekkel is kifejezhető. (Például az erő kifejezhető egy test tömegével és gyorsulásával). Ami azt jelenti illetve a méret egy ilyen fizikai mennyiség ezeknek az általánosabb mennyiségeknek a dimenzióival fejezhető ki. (Az erő dimenziója a tömeg és a gyorsulás dimenzióival fejezhető ki). (Gyakran egy adott fizikai mennyiség dimenziójának ilyen ábrázolása más fizikai mennyiségek dimenzióival együtt önálló feladat, amelynek bizonyos esetekben megvan a maga értelme és célja.) Az ilyen általánosabb mennyiségek méretei gyakran már alapegységek a fizikai egységek egyik vagy másik rendszere, vagyis azok, amelyek önmagukban már nem fejeződnek ki másokon keresztül, még általánosabb mennyiségeket.

Példa.
Ha a fizikai mennyiségi teljesítményt úgy írjuk fel

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R ennek a fizikai mennyiségnek az általánosan elfogadott betűjele, 42,3×10³W- ennek a fizikai mennyiségnek az értéke, 42,3×10³ ennek a fizikai mennyiségnek a mérete.

kedd egy rövidítés az egyik ennek a fizikai mennyiségnek a mértékegységei (watt). Litera Nak nek a Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) „kilo” decimális tényezőjének szimbóluma.

Dimenziós és dimenzió nélküli fizikai mennyiségek

• Dimenziós fizikai mennyiség- fizikai mennyiség, amelynek értékének meghatározásához ennek a fizikai mennyiségnek valamilyen mértékegységét kell alkalmazni. A fizikai mennyiségek túlnyomó többsége dimenziós.
• Mérettelen fizikai mennyiség- fizikai mennyiség, amelynek értékének meghatározásához elég csak a méretét feltüntetni. Például a relatív permittivitás egy dimenzió nélküli fizikai mennyiség.

Additív és nem additív fizikai mennyiségek

• Additív fizikai mennyiség- fizikai mennyiség, különböző jelentések amelyek összegezhetők, numerikus együtthatóval szorozhatók, osztva egymással. Például a fizikai mennyiség tömege egy additív fizikai mennyiség.
• Nem additív fizikai mennyiség- olyan fizikai mennyiség, amelynek értékeinek összegzése, numerikus együtthatóval való szorzása vagy egymással való osztása nem rendelkezik fizikai jelentéssel. Például a fizikai mennyiség hőmérséklete egy nem additív fizikai mennyiség.

Kiterjedt és intenzív fizikai mennyiségek

A fizikai mennyiséget ún

• kiterjedt, ha értékének nagysága e fizikai mennyiség értékeinek összege a rendszert alkotó alrendszerekre (például térfogat, tömeg);
• intenzív, ha az értékének értéke nem függ a rendszer méretétől (például hőmérséklet, nyomás).

Egyes fizikai mennyiségek, mint például a szögimpulzus, a terület, az erő, a hossz, az idő, sem nem kiterjedtek, sem nem intenzívek.

Néhány extenzív mennyiségből származtatott mennyiségeket képeznek:

• különleges a mennyiség a mennyiség osztva a tömeggel (például fajlagos térfogat);
• mól- A mennyiség a mennyiség osztva az anyag mennyiségével (például moláris térfogat).

Skalár, vektor, tenzor mennyiségek

A legáltalánosabb esetben azt mondhatjuk, hogy egy fizikai mennyiség egy bizonyos rangú tenzorral (valenciával) ábrázolható.

Fizikai mennyiségek mértékegységeinek rendszere

A fizikai mennyiségek mértékegységeinek rendszere a fizikai mennyiségek mértékegységeinek halmaza, amelyben van bizonyos számú úgynevezett alapmértékegység, és a fennmaradó mértékegységek ezeken az alapegységeken keresztül fejezhetők ki. Példák fizikai mértékegységrendszerekre - Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI), CGS.

A fizikai mennyiségek szimbólumai

Irodalom

• RMG 29-99 Metrológia. Alapfogalmak és definíciók.
• Burdun G. D., Bazakutsa V. A. Fizikai mennyiségek mértékegységei. - Kharkiv: Vishcha iskola,.