Ce înseamnă măsurarea unei mărimi fizice? Cum se numește o unitate a mărimii fizice? Aici veți găsi răspunsuri la aceste întrebări foarte importante.

1. Să aflăm ce se numește mărime fizică

De multă vreme oamenii au fost pentru mai mult descriere exactă unele evenimente, fenomene, proprietăți ale corpurilor și substanțelor își folosesc caracteristicile. De exemplu, când comparăm corpurile care ne înconjoară, spunem că o carte este mai mică decât o bibliotecă, iar un cal mai mult pisica. Aceasta înseamnă că volumul calului este mai mare decât volumul pisicii, iar volumul cărții este mai mic decât volumul dulapului.

Volumul este un exemplu de mărime fizică care caracterizează proprietate generală corpurile ocupă una sau alta parte a spațiului (Fig. 1.15, a). În acest caz, valoarea numerică a volumului fiecăruia dintre corpuri este individuală.

Orez. 1.15 Pentru a caracteriza proprietatea corpurilor de a ocupa una sau alta parte a spațiului, folosim mărimea fizică volum (o, b), pentru a caracteriza mișcarea - viteza (b, c)

Se numește o caracteristică generală a multor obiecte sau fenomene materiale, care pot dobândi sens individual pentru fiecare dintre ele cantitate fizica.

Un alt exemplu de mărime fizică este conceptul familiar de „viteză”. Toate corpurile în mișcare își schimbă poziția în spațiu în timp, dar viteza acestei schimbări este diferită pentru fiecare corp (Fig. 1.15, b, c). Astfel, într-un singur zbor, un avion reușește să-și schimbe poziția în spațiu cu 250 m, o mașină cu 25 m, o persoană cu I m și o țestoasă cu doar câțiva centimetri. De aceea, fizicienii spun că viteza este o mărime fizică care caracterizează viteza de mișcare.

Nu este greu de ghicit că volumul și viteza nu sunt toate mărimile fizice cu care operează fizica. Masa, densitatea, forța, temperatura, presiunea, tensiunea, iluminarea - aceasta este doar o mică parte din cantitățile fizice cu care vă veți familiariza în timp ce studiați fizica.

2. Aflați ce înseamnă măsurarea unei mărimi fizice

Pentru a descrie cantitativ proprietățile oricărui obiect material sau fenomen fizic, este necesar să se stabilească valoarea mărimii fizice care caracterizează acest obiect sau fenomen.

Valoarea mărimilor fizice se obţine prin măsurători (Fig. 1.16-1.19) sau calcule.

Orez. 1.16. „Au mai rămas 5 minute până să plece trenul”, măsori timpul cu entuziasm.

Orez. 1.17 „Am cumpărat un kilogram de mere”, spune mama despre măsurătorile ei de masă

Orez. 1.18. „Îmbrăcați-vă cu căldură, e mai răcoare afară astăzi”, spune bunica după ce a măsurat temperatura aerului de afară.

Orez. 1.19. „Mi-a crescut din nou tensiunea arterială”, se plânge o femeie după ce și-a măsurat tensiunea arterială.

A măsura o mărime fizică înseamnă a o compara cu o mărime omogenă luată ca unitate.

Orez. 1.20 Dacă o bunica și un nepot măsoară distanța în pași, ei vor obține întotdeauna rezultate diferite

Să dăm un exemplu din ficțiune: „După ce a parcurs trei sute de pași de-a lungul malului râului, micul detașament a intrat în arcurile unei păduri dese, de-a lungul cărărilor întortocheate pe care au trebuit să rătăcească zece zile”. (J. Verne „Căpitanul de cincisprezece ani”)

Orez. 1.21.

Eroii romanului de J. Verne au măsurat distanța parcursă, comparând-o cu pasul, adică unitatea de măsură era pasul. Au fost trei sute de astfel de pași. Ca rezultat al măsurării, s-a obținut o valoare numerică (trei sute) a unei mărimi fizice (cale) în unități (pași) selectate.

Evident, alegerea unei astfel de unități nu permite compararea rezultatelor măsurătorilor obținute oameni diferiti, deoarece lungimea pasului fiecăruia este diferită (Fig. 1.20). Prin urmare, din motive de comoditate și acuratețe, oamenii au început cu mult timp în urmă să fie de acord să măsoare aceeași cantitate fizică cu aceleași unități. În prezent, în majoritatea țărilor lumii, legea adoptată în 1960 este în vigoare. Sistemul internațional unități de măsură, care se numesc „System International” (SI) (Fig. 1.21).

În acest sistem, unitatea de lungime este metrul (m), timpul - secunda (s); Volumul este măsurat în metri cubi (m3), iar viteza este măsurată în metri pe secundă (m/s). Veți afla mai târziu despre alte unități SI.

3. Amintiți-vă de multipli și submultipli

Din cursul tău de matematică, știi că pentru a scurta notarea valorilor mari și mici ale diferitelor cantități, se folosesc unități multiple și submultiple.

Multiplii sunt unități care sunt de 10, 100, 1000 sau de mai multe ori mai mari decât unitățile de bază. Unitățile submultiple sunt unități care sunt de 10, 100, 1000 sau de mai multe ori mai mici decât cele principale.

Prefixele sunt folosite pentru a scrie multipli și submultipli. De exemplu, unitățile de lungime care sunt multipli de un metru sunt un kilometru (1000 m), un decametru (10 m).

Unitățile de lungime subordonate unui metru sunt decimetrul (0,1 m), centimetru (0,01 m), micrometru (0,000001 m) și așa mai departe.

Tabelul prezintă cele mai frecvent utilizate prefixe.

4. Cunoașterea instrumentelor de măsură

Oamenii de știință măsoară mărimile fizice folosind instrumente de măsură. Cele mai simple dintre ele - o riglă, o bandă de măsurare - sunt folosite pentru a măsura distanța și dimensiunile liniare ale corpului. De asemenea, cunoașteți bine instrumente de măsurare precum ceasul - un dispozitiv pentru măsurarea timpului, un raportor - un dispozitiv pentru măsurarea unghiurilor pe un plan, un termometru - un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii și altele (Fig. 1.22, p. 20). Mai trebuie să te familiarizezi cu multe instrumente de măsură.

Majoritatea instrumentelor de măsurare au o scară care permite măsurarea. Pe lângă scară, aparatul indică unitățile în care se exprimă valoarea măsurată de acest aparat*.

Cu ajutorul scalei, puteți seta cele mai importante două caracteristici ale dispozitivului: limitele de măsurare și valoarea diviziunii.

Limite de măsurare- acesta este cel mai mare și cea mai mică valoare mărimi fizice care pot fi măsurate de acest dispozitiv.

În zilele noastre sunt utilizate pe scară largă instrumentele electronice de măsură, în care valoarea mărimilor măsurate este afișată pe ecran sub formă de numere. Limitele și unitățile de măsură sunt determinate din pașaportul dispozitivului sau sunt setate cu un comutator special de pe panoul dispozitivului.

Orez. 1.22. Instrumente de masura

Valoarea diviziunii- aceasta este valoarea celei mai mici diviziuni la scară a dispozitivului de măsurare.

De exemplu, limita superioară de măsurare a unui termometru medical (Fig. 1.23) este de 42 °C, cea inferioară este de 34 °C, iar diviziunea scalei acestui termometru este de 0,1 °C.

Vă reamintim: pentru a determina prețul unei diviziuni la scară a oricărui dispozitiv, este necesar să împărțiți diferența dintre oricare două valori indicate pe scară la numărul de diviziuni dintre ele.

Orez. 1.23. Termometru medical

• Să rezumam

O caracteristică generală a obiectelor sau fenomenelor materiale, care poate dobândi sens individual pentru fiecare dintre ele, se numește mărime fizică.

A măsura o mărime fizică înseamnă a o compara cu o mărime omogenă luată ca unitate.

În urma măsurătorilor, obținem valoarea mărimilor fizice.

Când vorbiți despre valoarea unei mărimi fizice, ar trebui să indicați valoarea numerică și unitatea acesteia.

Instrumentele de măsură sunt folosite pentru măsurarea mărimilor fizice.

Pentru a reduce înregistrarea valorilor numerice ale cantităților fizice mari și mici, se folosesc unități multiple și submultiple. Ele sunt formate folosind prefixe.

• Întrebări de control

1. Definiți o mărime fizică. Cum înțelegi?
2. Ce înseamnă măsurarea unei mărimi fizice?

3. Ce se înțelege prin valoarea unei mărimi fizice?

4. Numiți toate mărimile fizice menționate în fragmentul din romanul lui J. Verne dat în textul paragrafului. Care este valoarea lor numerică? unitati?

5. Ce prefixe sunt folosite pentru a forma unități submultiple? mai multe unitati?

6. Ce caracteristici ale dispozitivului pot fi setate cu ajutorul scalei?

7. Cum se numește prețul de divizare?

• Exerciții

1. Numiți mărimile fizice cunoscute de dvs. Precizați unitățile acestor cantități. Ce instrumente sunt folosite pentru a le măsura?

2. În Fig. Figura 1.22 prezintă câteva instrumente de măsură. Este posibil, folosind doar un desen, să se determine prețul de împărțire a cântarilor acestor instrumente? Justificati raspunsul.

3. Exprimați următoarele mărimi fizice în metri: 145 mm; 1,5 km; 2 km 32 m.

4. Notați următoarele valori ale mărimilor fizice folosind multipli sau submultipli: 0,0000075 m - diametrul globulelor roșii; 5.900.000.000.000 m - raza orbitei planetei Pluto; 6.400.000 m este raza planetei Pământ.

5 Determinați limitele de măsurare și prețul de împărțire a cântarelor instrumentelor pe care le aveți acasă.

6. Amintiți-vă de definiția unei mărimi fizice și demonstrați că lungimea este o mărime fizică.

• Fizica și tehnologie în Ucraina
  

Unul dintre fizicienii remarcabili ai timpului nostru - Lev Davidovich Landau (1908-1968) - și-a demonstrat abilitățile în timp ce studia încă la liceu. După ce a absolvit facultatea, s-a internat la unul dintre creatori fizică cuantică Niels Bohr. Deja la vârsta de 25 de ani, a condus departamentul teoretic al Institutului Ucrainean de Fizică și Tehnologie și departamentul de fizică teoretică de la Universitatea Harkov. La fel ca majoritatea fizicienilor teoreticieni remarcabili, Landau a avut o gamă extraordinară de interese științifice. Fizica nucleara, fizica plasmei, teoria superfluidității heliului lichid, teoria supraconductivității - Landau a adus contribuții semnificative la toate aceste domenii ale fizicii. Pentru munca în fizică temperaturi scăzute a fost distins cu Premiul Nobel.

Fizică. Clasa a VII-a: Manual / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Editura „Ranok”, 2007. - 192 p.: ill.

Conținutul lecției schița lecției și cadru de susținere a prezentării lecției tehnologii interactive metode de predare acceleratoare Practică teste, testare online sarcini și exerciții teme pentru acasă ateliere și întrebări de instruire pentru discuțiile la clasă Ilustrații materiale video și audio fotografii, imagini, grafice, tabele, diagrame, benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, anecdote, glume, citate Suplimente rezumate cheat sheets sfaturi pentru articolele curioase (MAN) literatură dicționar de bază și suplimentar de termeni Îmbunătățirea manualelor și lecțiilor corectarea erorilor din manual, înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori planuri calendaristice programe de învățare instrucțiuni

Măsurătorile se bazează pe compararea proprietăților identice ale obiectelor materiale. Pentru proprietățile pentru care sunt utilizate metode fizice pentru compararea cantitativă, metrologia a stabilit un singur concept generalizat - o mărime fizică. Cantitate fizica- o proprietate care este comună calitativ multor obiecte fizice, dar individuală cantitativ pentru fiecare obiect, de exemplu, lungimea, masa, conductivitatea electrică și capacitatea de căldură a corpurilor, presiunea gazului într-un vas etc. Dar mirosul nu este o mărime fizică, deoarece se stabileşte cu ajutorul senzaţiilor subiective.

O măsură pentru compararea cantitativă a proprietăților identice ale obiectelor este unitate de mărime fizică - o mărime fizică căreia, prin acord, i se atribuie o valoare numerică egală cu 1. Unităților de mărimi fizice i se atribuie o denumire simbolică completă și prescurtată - dimensiune. De exemplu, masa - kilogram (kg), timpul - secunda (s), lungimea - metrul (m), forța - Newton (N).

Valoarea unei marimi fizice este evaluarea unei marimi fizice sub forma unui anumit numar de unitati acceptate pentru aceasta caracterizeaza individualitatea cantitativa a obiectelor. De exemplu, diametrul găurii este de 0,5 mm, raza globului este de 6378 km, viteza alergătorului este de 8 m/s, viteza luminii este de 3 10 5 m/s.

Prin măsurare se numeste aflarea valorii unei marimi fizice folosind mijloace tehnice speciale. De exemplu, măsurarea diametrului arborelui cu un șubler sau un micrometru, temperatura lichidului cu un termometru, presiunea gazului cu un manometru sau un manometru. Valoarea cantității fizice x^, obtinut in timpul masurarii este determinat de formula x^ = ai, Unde A- valoarea numerică (mărimea) unei mărimi fizice; și este o unitate a mărimii fizice.

Deoarece valorile mărimilor fizice sunt găsite experimental, ele conțin erori de măsurare. În acest sens, se face o distincție între valorile reale și reale ale mărimilor fizice. Adevărat sens - valoarea unei marimi fizice care într-un mod ideal reflectă în termeni calitativi și cantitativi proprietatea corespunzătoare a obiectului. Este limita până la care valoarea unei mărimi fizice se apropie cu o precizie crescândă de măsurare.

Valoare reala - o valoare a unei mărimi fizice găsită experimental care este atât de apropiată de valoarea adevărată încât poate fi folosită în schimb pentru un anumit scop. Această valoare variază în funcție de precizia de măsurare necesară. În măsurătorile tehnice, valoarea unei mărimi fizice găsită cu o eroare acceptabilă este acceptată ca valoare reală.

Eroare de măsurare există o abatere a rezultatului măsurătorii de la sens adevărat cantitatea măsurată. Eroare absolută numită eroarea de măsurare exprimată în unități ale valorii măsurate: Oh = x^- x, Unde X- valoarea adevărată a mărimii măsurate. Eroare relativa - raportul dintre eroarea absolută de măsurare și valoarea adevărată a unei mărimi fizice: 6=Ax/x. Eroarea relativă poate fi exprimată și ca procent.

Deoarece valoarea adevărată a măsurătorii rămâne necunoscută, în practică poate fi găsită doar o estimare aproximativă a erorii de măsurare. În acest caz, în locul valorii adevărate, se ia valoarea reală a unei mărimi fizice, obținută prin măsurarea aceleiași mărimi cu o precizie mai mare. De exemplu, eroarea în măsurarea dimensiunilor liniare cu un șubler este ±0,1 mm, iar cu un micrometru - ± 0,004 mm.

Precizia măsurării poate fi exprimată cantitativ ca reciprocă a modulului de eroare relativă. De exemplu, dacă eroarea de măsurare este ±0,01, atunci precizia măsurării este 100.

Fizica, ca știință care studiază fenomenele naturale, folosește metode standard de cercetare. Etapele principale pot fi numite: observarea, formularea unei ipoteze, efectuarea unui experiment, fundamentarea teoriei. În timpul observării se stabilește trăsături distinctive fenomene, cursul cursului său, motive posibile si consecinte. O ipoteză ne permite să explicăm cursul unui fenomen și să stabilim tiparele acestuia. Experimentul confirmă (sau nu confirmă) validitatea ipotezei. Vă permite să stabiliți o relație cantitativă între cantități în timpul unui experiment, ceea ce duce la o stabilire precisă a dependențelor. O ipoteză confirmată prin experiment stă la baza unei teorii științifice.

Nicio teorie nu poate pretinde fiabilitate dacă nu a primit o confirmare completă și necondiționată în timpul experimentului. Efectuarea acestuia din urmă este asociată cu măsurători ale mărimilor fizice care caracterizează procesul. - aceasta este baza măsurătorilor.

Ce este

Măsurarea se referă la acele mărimi care confirmă validitatea ipotezei despre tipare. O mărime fizică este o caracteristică științifică a unui corp fizic, a cărei relație calitativă este comună multor corpuri similare. Pentru fiecare organism, această caracteristică cantitativă este pur individuală.

Dacă ne întoarcem la literatura de specialitate, atunci în cartea de referință a lui M. Yudin și colab.(ediția 1989) citim că o mărime fizică este: „o caracteristică a uneia dintre proprietățile unui obiect fizic (sistem fizic, fenomen sau proces), comun din punct de vedere calitativ pentru multe obiecte fizice, dar individual cantitativ pentru fiecare obiect.”

Dicționarul lui Ozhegov (ediția din 1990) afirmă că o cantitate fizică este „mărimea, volumul, extensia unui obiect”.

De exemplu, lungimea este o mărime fizică. Mecanica interpretează lungimea ca distanța parcursă, electrodinamica folosește lungimea firului, iar în termodinamică o valoare similară determină grosimea pereților vaselor de sânge. Esența conceptului nu se schimbă: unitățile de mărime pot fi aceleași, dar sensul poate fi diferit.

O trăsătură distinctivă a unei mărimi fizice, să zicem, față de una matematică, este prezența unei unități de măsură. Meterul, piciorul, arshinul sunt exemple de unități de lungime.

Unități

Pentru a măsura o mărime fizică, aceasta trebuie comparată cu mărimea luată ca unitate. Amintiți-vă de minunatul desen animat „Patruzeci și opt de papagali”. Pentru a determina lungimea boa constrictor, eroii i-au măsurat lungimea în papagali, pui de elefant și maimuțe. În acest caz, lungimea boa constrictor a fost comparată cu înălțimea altor personaje de desene animate. Rezultatul depindea cantitativ de standard.

Mărimile sunt o măsură a măsurării sale într-un anumit sistem de unități. Confuzia în aceste măsuri apare nu numai din cauza imperfecțiunii și eterogenității măsurilor, ci uneori și din cauza relativității unităților.

Măsura rusă a lungimii este arshin - distanța dintre index și degetul mare. Cu toate acestea, mâinile fiecăruia sunt diferite, iar arshinul măsurat de mâna unui bărbat adult este diferit de arshin-ul măsurat de mâna unui copil sau a unei femei. Aceeași discrepanță în măsurarea lungimii se referă la brațuri (distanța dintre vârfurile degetelor mâinilor întinse în lateral) și coate (distanța de la degetul mijlociu la cotul mâinii).

Este interesant că bărbații erau angajați ca funcționari în magazine mic de statura. Negustorii vicleni au salvat țesături folosind măsuri ceva mai mici: arshin, cot, brat.

Sisteme de măsuri

O astfel de varietate de măsuri a existat nu numai în Rusia, ci și în alte țări. Introducerea unităților de măsură a fost adesea arbitrară; uneori, aceste unități au fost introduse doar din cauza confortului măsurării lor. De exemplu, pentru a măsura presiune atmosferică a introdus mm Mercur. Cunoscut în care a fost folosit un tub umplut cu mercur, a fost posibil să se introducă o astfel de valoare neobișnuită.

Puterea motorului a fost comparată cu (ceea ce se mai practică în vremea noastră).

Diverse mărimi fizice au făcut ca măsurarea mărimilor fizice nu numai să fie complexă și nesigură, ci și să complice dezvoltarea științei.

Sistem unificat de măsuri

Un sistem unificat de mărimi fizice, convenabil și optimizat în fiecare industrie tara dezvoltata, a devenit o necesitate urgentă. A fost adoptată ca bază ideea alegerii cât mai puține unități, cu ajutorul cărora se puteau exprima în relații matematice și alte mărimi. Astfel de cantități de bază nu ar trebui să fie legate între ele; semnificația lor este determinată fără ambiguitate și clar în orice sistem economic.

Au încercat să rezolve această problemă în diverse tari. Crearea unui SGS, ISS și altele unificate) a fost întreprinsă în mod repetat, dar aceste sisteme erau incomode fie cu punct științific viziune sau în aplicații industriale de uz casnic.

Sarcina, pusă la sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost rezolvată abia în 1958. La intalnire Comitetul Internațional Un sistem unificat a fost introdus în metrologia legală.

Sistem unificat de măsuri

Anul 1960 a fost marcat de întâlnirea istorică a Conferinței Generale a Greutăților și Măsurilor. Prin decizia acestei onorabile întâlniri a fost adoptat un sistem unic numit „Systeme internationale d"unites” (abreviat SI). Versiunea rusă acest sistem se numește Sistem Internațional (abrevierea SI).

Baza este de 7 unități principale și 2 suplimentare. Valoarea lor numerică este determinată sub forma unui standard

Tabelul mărimilor fizice SI

Numele unității principale	Cantitatea măsurată	Desemnare
		Internaţional	Rusă
Unități de bază
kilogram
	Puterea curentă
	Temperatura
	Cantitatea de substanță
	Puterea luminii
Unități suplimentare
	Unghi plat
Steradian	Unghi solid

Sistemul în sine nu poate consta din doar șapte unități, deoarece varietatea proceselor fizice din natură necesită introducerea a tot mai multe cantități noi. Structura în sine prevede nu numai introducerea de noi unități, ci și interrelația lor sub formă de relații matematice (mai des sunt numite formule dimensionale).

O unitate de mărime fizică se obține folosind înmulțirea și împărțirea unităților de bază în formula dimensională. Absența coeficienților numerici în astfel de ecuații face ca sistemul să fie nu numai convenabil din toate punctele de vedere, ci și coerent (consecvent).

Unități derivate

Unitățile de măsură care se formează din cele șapte de bază se numesc derivate. Pe lângă unitățile de bază și derivate, a fost nevoie să se introducă altele suplimentare (radiani și steradiani). Dimensiunea lor este considerată a fi zero. Lipsa instrumentelor de măsurare pentru determinarea acestora face imposibilă măsurarea acestora. Introducerea lor se datorează utilizării lor în cercetarea teoretică. De exemplu, mărimea fizică „forță” din acest sistem este măsurată în newtoni. Deoarece forța este o măsură a acțiunii reciproce a corpurilor unul asupra celuilalt, care este motivul variației vitezei unui corp cu o anumită masă, ea poate fi definită ca produsul unei unități de masă cu o unitate de viteză. împărțit la o unitate de timp:

F = k٠M٠v/T, unde k este coeficientul de proporționalitate, M este unitatea de masă, v este unitatea de viteză, T este unitatea de timp.

SI oferă următoarea formulă pentru dimensiuni: H = kg٠m/s 2, unde sunt utilizate trei unități. Și kilogramul, și metrul și al doilea sunt clasificați ca de bază. Factorul de proporționalitate este 1.

Este posibil să se introducă mărimi adimensionale, care sunt definite ca un raport al mărimilor omogene. Acestea includ, după cum se știe, egale cu raportul dintre forța de frecare și forța normală de presiune.

Tabelul mărimilor fizice derivate din cele de bază

Numele unității	Cantitatea măsurată	Formula dimensională
		kg٠m 2 ٠s -2
	presiune	kg٠ m -1 ٠s -2
	inducție magnetică	kg ٠А -1 ٠с -2
	tensiune electrică	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1
	Rezistență electrică	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -2
	Incarcare electrica
	putere	kg ٠m 2 ٠s -3
	Capacitate electrică	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2
Joule la Kelvin	Capacitate termica	kg ٠m 2 ٠s -2 ٠К -1
Becquerel	Activitatea unei substanțe radioactive
	Flux magnetic	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -1
	Inductanţă	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -2
	Doza absorbită
	Doza de radiație echivalentă
	Iluminare	m -2 ٠kd ٠av -2
	Flux de lumină
	Forță, greutate	m ٠kg ٠s -2
	Conductivitate electrică	m -2 ٠kg -1 ٠s 3 ٠A 2
	Capacitate electrică	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2

Unități non-sistem

Utilizarea cantităților stabilite istoric care nu sunt incluse în SI sau diferă doar printr-un coeficient numeric este permisă la măsurarea cantităților. Acestea sunt unități nesistemice. De exemplu, mm de mercur, raze X și altele.

Coeficienții numerici sunt utilizați pentru a introduce submultipli și multipli. Prefixele se potrivesc un anumit număr. Exemplele includ centi-, kilo-, deca-, mega- și multe altele.

1 kilometru = 1000 de metri,

1 centimetru = 0,01 metri.

Tipologia cantităților

Vom incerca sa indicam cateva caracteristici de baza care ne permit sa stabilim tipul de valoare.

1. Direcția. Dacă acțiunea unei mărimi fizice este direct legată de direcție, se numește vector, altele - scalar.

2. Disponibilitatea dimensiunii. Existența unei formule pentru mărimile fizice face posibilă numirea lor dimensională. Dacă toate unitățile dintr-o formulă au un grad zero, atunci ele se numesc adimensionale. Ar fi mai corect să le numim cantități cu dimensiunea egală cu 1. La urma urmei, conceptul de mărime adimensională este ilogic. Proprietatea principală - dimensiunea - nu a fost anulată!

3. Dacă este posibil, adaos. O mărime aditivă, a cărei valoare poate fi adăugată, scăzută, înmulțită cu un coeficient etc. (de exemplu, masa) este o mărime fizică care este însumabilă.

4. În raport cu sistemul fizic. Extensiv - dacă valoarea sa poate fi compilată din valorile subsistemului. Un exemplu ar fi suprafața măsurată în metri pătrați. Intensiv - o cantitate a cărei valoare nu depinde de sistem. Acestea includ temperatura.

Trăind în timp, nu știm timpul
Deci nu ne înțelegem pe noi înșine
Într-un asemenea moment, însă, ne-am născut?
Ce ora ne va spune: „Du-te departe”!
Și cum recunoaștem ce înseamnă timpul nostru?
Și ce fel de viitor ascunde timpul nostru?
Dar timpul suntem noi! Nimeni altcineva!
Suntem cu tine!

P. Fleming

Printre numeroasele mărimi fizice, există unele de bază prin care toate celelalte sunt exprimate folosind anumite relații cantitative. Acest - lungime, timp și masă. Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestor mărimi și unităților lor de măsură.

1. LUNGIME. METODE DE MĂSURARE A DISTANȚELOR

Lungime – măsură pentru măsurarea distanței . Caracterizează extinderea în spațiu. Încercările de măsurători subiective ale lungimii au fost observate cu mai bine de 4.000 de ani în urmă: în secolul al III-lea în China, a fost inventat un dispozitiv pentru măsurarea distanțelor: un cărucior ușor avea un sistem de viteze conectat la o roată și un tambur. Fiecare li (576 m) era marcat de ritmul unei tobe. Cu această invenţie ministrul Pei Xiu a creat un „Atlas regional” pe 18 foi și harta mare China pe mătase, care era atât de mare încât era dificil pentru o persoană să o deruleze.
Exista Fapte interesante măsurători de lungime. Așa că, de exemplu, marinarii și-au măsurat drumul tuburi , adică distanța pe care o parcurge nava în timpul în care ia marinarului să fumeze o pipă. În Spania a existat o unitate similară trabuc , iar în Japonia - potcoava de cal (o talpă de paie care a înlocuit o potcoavă). Au fost și Pași (dintre vechii romani) și arshins (~71 cm) și lungimea (~18 cm). Prin urmare, ambiguitatea rezultatelor măsurătorilor a arătat necesitatea introducerii unei unități consistente. Într-adevăr, inch (2,54 cm introdus ca lungime deget mare, de la verbul „inch”) și picior (30 cm, ca lungimea piciorului de la „piciorul” englezesc - picior) a fost dificil de comparat.

Fig.1. Contorul ca standard de lungime din 1889 până în 1960

Din 1889 până în 1960, o zece milioane din distanța măsurată de-a lungul meridianului Paris de la polul Nord spre ecuator, - metru (din grecescul metron - măsură) (Fig. 1).
Ca standard de lungime a fost folosită o tijă din aliaj de platină-iridiu; a fost depozitată în Sèvres, lângă Paris. Până în 1983, un metru era considerat a fi egal cu 1650763,73 lungimi de undă ale liniei spectrale portocalii emise de o lampă cu cripton.
Descoperirea laserului (în 1960 în SUA) a făcut posibilă măsurarea vitezei luminii cu un grad mai mare de precizie (?с=299.792.458 m/s) în comparație cu lampa cu cripton.
Metru – unitate de lungime egală cu distanța pe care o parcurge lumina în vid în timp? 99.792.458 str.

Gama de măsurare a dimensiunii obiectelor din natură este prezentată în Figura 2.

Fig.2. Gama de măsurare a dimensiunii obiectelor din natură

Metode de măsurare a distanțelor. Pentru a măsura distanțe și dimensiuni relativ mici ale corpurilor, se utilizează o bandă de măsură, o riglă sau un contor. Dacă volumele măsurate sunt mici și este necesară o precizie mai mare, atunci măsurătorile sunt efectuate cu un micrometru sau un șubler. La măsurarea distanțelor mari se folosesc diferite metode: triangulație, radar. De exemplu, distanța până la orice stea sau lună este măsurată folosind metoda triangulaţie (Fig. 3).

Fig.3. Metoda triangulației

Cunoașterea bazei - distanța lîntre două telescoape situate în punctele A și B de pe Pământ și unghiurile a1Și a2, sub care sunt îndreptate spre Lună, găsiți distanțele AC și BC:

Când se determină distanța până la o stea, diametrul orbitei Pământului în jurul Soarelui poate fi folosit ca bază (Fig. 4).

Fig.4. Determinarea distanței până la o stea

În prezent, distanța planetelor cele mai apropiate de Pământ este măsurată prin metoda distanță cu laser . Un fascicul laser trimis, de exemplu, spre Lună este reflectat și, întorcându-se pe Pământ, este recepționat de o fotocelulă (Fig. 5).

Orez. 5. Măsurarea distanțelor folosind distanța laser

Măsurând intervalul de timp t0 după care fasciculul reflectat revine și cunoscând viteza luminii „c”, puteți afla distanța până la planetă: .

Pentru a măsura distanțe mici folosind un microscop convențional, puteți împărți un metru într-un milion de părți și obțineți micrometru, sau micron. Cu toate acestea, este imposibil să se continue diviziunea în acest fel, deoarece obiectele ale căror dimensiuni sunt mai mici de 0,5 microni nu pot fi văzute cu un microscop obișnuit.

Fig.6. O fotografie cu microscopul ionic a atomilor de carbon din grafit

Microscop ionic (Fig. 6) face posibilă măsurarea diametrului atomilor și moleculelor de ordinul 10~10 m. Distanța dintre atomi este de 1,5-10-10 m. Spațiul intraatomic este practic gol, cu un nucleu minuscul în centrul atomului. Observarea împrăștierii particulelor energie mare atunci când trece printr-un strat de substanță, permite să sondați substanța până la dimensiunea sa nuclee atomice(10–15 m).

2. TIMPUL. MĂSURAREA DIFERITELOR TERMENI DE TIMP

Timpul este o măsură de măsurare a diferitelor perioade de timp . Este o măsură a vitezei cu care are loc orice modificare, adică o măsură a vitezei evenimentelor. Măsurarea timpului se bazează pe procese periodice, ciclice repetate.
Se crede că primul ceas a fost gnomon , inventat în China la sfârșitul secolului al XVI-lea. Timpul a fost măsurat prin lungimea și direcția umbrei de la un stâlp vertical (gnomon) iluminat de soare. Acest indicator de umbră a servit drept primul ceas.
S-a remarcat de mult timp că fenomenele astronomice au cea mai mare stabilitate și repetabilitate; Ziua face loc noptii si anotimpurile se alterneaza regulat. Toate aceste fenomene sunt asociate cu mișcarea Soarelui pe sfera cerească. Calendarul a fost creat pe baza lor.
Măsurarea perioadelor scurte de timp (aproximativ 1 oră) a rămas mult timp o sarcină dificilă, căreia savantul olandez a făcut față cu brio. Christian Huygens(Fig. 7).

Fig.7. Christian Huygens

În 1656, a proiectat un ceas cu pendul, ale cărui oscilații erau susținute de o greutate și a cărei eroare era de 10 s pe zi. Dar, în ciuda îmbunătățirii constante a ceasurilor și a preciziei crescânde a măsurării timpului, al doilea (definit ca 1/86400 dintr-o zi) nu a putut fi folosit ca un standard constant de timp. Acest lucru se explică printr-o ușoară încetinire a vitezei de rotație a Pământului în jurul axei sale și o creștere corespunzătoare a perioadei de revoluție, adică. durata zilei.
Obținerea unui standard de timp stabil a fost posibilă ca urmare a studierii spectrelor de emisie ale diferiților atomi și molecule, ceea ce a făcut posibilă măsurarea timpului cu o precizie unică. Perioada oscilațiilor electromagnetice emise de atomi se măsoară cu o eroare relativă de ordinul a 10–10 s (Fig. 8).

Fig.8. Interval de măsurare a timpului pentru obiectele din Univers

În 1967, a fost introdusă o nouă secundă standard. O secundă este o unitate de timp egală cu 9.192.631.770 de perioade de radiație de la izotopul atomului de cesiu - 133.

Radiația de cesiu-133 este ușor de reprodus și măsurat în conditii de laborator. Eroarea unor astfel de „ceasuri atomice” pe an este de 3 * 10-7 s.
Pentru a măsura o perioadă mai lungă de timp, se utilizează un alt tip de periodicitate. Numeroase studii ale izotopilor radioactivi (de descompunere în timp) au arătat că timpul în care numărul lor scade de 2 ori (jumătate de viață), este o valoare constantă. Aceasta înseamnă că timpul de înjumătățire vă permite să alegeți scala de timp.
Alegerea izotopului pentru măsurarea timpului depinde de intervalul de timp aproximativ măsurat. Timpul de înjumătățire trebuie să fie proporțional cu intervalul de timp așteptat (Tabelul 1).

tabelul 1

Timpul de înjumătățire al unor izotopi

În cercetarea arheologică, cel mai frecvent măsurat este izotopul de carbon 14C, care are un timp de înjumătățire de 5.730 de ani. Vârsta manuscrisului antic este estimată la 5730 de ani, dacă conținutul de 14C din acesta este de 2 ori mai mic decât originalul (ceea ce este cunoscut). Când conținutul de 14C scade de 4 ori față de originalul, vârsta obiectului este un multiplu de două timpi de înjumătățire, adică egală cu 11.460 de ani. Pentru a măsura perioade de timp și mai lungi, se folosesc alți izotopi radioactivi care au timpi de înjumătățire mai lungi. Izotopul de uraniu 238U (timp de înjumătățire 4,5 miliarde de ani) se transformă în plumb ca urmare a descompunerii. Comparația conținutului de uraniu și plumb din roci și apa oceanică a făcut posibilă stabilirea vârstei aproximative a Pământului, care este de aproximativ 5,5 miliarde de ani.

3. GREUTATE

Dacă lungimea și timpul sunt caracteristici fundamentale ale timpului și spațiului, atunci masa este o caracteristică fundamentală a materiei. Toate corpurile au masă: solidă, lichidă, gazoasă; diferite ca mărime (de la 10–30 la 1050 kg), prezentate în Fig. 9.

Fig.9. Gama de măsurare a masei obiectelor din Univers

Masa caracterizează proprietățile egale ale materiei.

O persoană își amintește masa corpurilor într-o varietate de situații: atunci când cumpără produse alimentare, în jocuri sportive, construcții... - în toate tipurile de activități există un motiv pentru a se întreba despre masa unui anumit corp. Masa nu este mai puțin o cantitate misterioasă decât timpul. Standardul de masă de 1 kg, din 1884, este un cilindru de platină-iridiu depozitat în Camera Internațională de Greutăți și Măsuri de lângă Paris. Camerele naționale de greutăți și măsuri au copii ale unui astfel de standard.
Un kilogram este o unitate de masă egală cu masa kilogramului standard internațional.
Kilogram (din cuvinte franceze kilogram – mie și gram – măsură mică). Un kilogram este aproximativ egal cu masa de 1 litru apă curată la 15 0 C.
Lucrul cu un standard de masă real necesită o îngrijire specială, deoarece atingerea pensei și chiar impactul aerul atmosferic poate duce la o modificare a masei etalonului. Determinarea masei obiectelor cu un volum proporțional cu volumul standardului de masă poate fi efectuată cu o eroare relativă de ordinul 10-9 kg.

4. DISPOZITIVE FIZICE

Instrumentele fizice sunt folosite pentru a efectua diferite tipuri de cercetări și experimente. Pe măsură ce fizica s-a dezvoltat, acestea s-au îmbunătățit și au devenit mai complexe (vezi. Aplicație ).
Unele instrumente fizice sunt foarte simple, de exemplu o riglă (Fig. 10), un plumb (o greutate suspendată pe un fir) care vă permite să verificați verticalitatea structurilor, un nivel, un termometru, un cronometru, o sursă de curent. ; Motor electric, releu etc.

Fig. 10. Rigla

Experimentele științifice folosesc adesea instrumente și instalații complexe, care s-au îmbunătățit și au devenit mai complexe pe măsură ce știința și tehnologia s-au dezvoltat. Astfel, pentru a studia proprietățile particulelor elementare care alcătuiesc o substanță, le folosesc acceleratoare - instalații uriașe, complexe, echipate cu multe instrumente diferite de măsurare și înregistrare. În acceleratoare, particulele sunt accelerate la viteze enorme, apropiate de viteza luminii, și devin „proiectile” care bombardează materia plasate în camere speciale. Fenomenele care au loc în timpul acestui proces ne permit să tragem concluzii despre structura nucleelor ​​atomice și a particulelor elementare. Accelerator mare creat în 1957 V Orașul Dubna de lângă Moscova are un diametru de 72 m, iar acceleratorul din orașul Serpuhov are un diametru de 6 km (Figura 11).

Fig. 11. Accelerator

La efectuarea observațiilor astronomice se folosesc diverse instrumente. Principalul instrument astronomic este telescopul. Vă permite să obțineți o imagine a soarelui, lunii, planetelor.

5. SISTEMUL METRIC INTERNAȚIONAL DE UNITĂȚI „SI”

Ei măsoară totul: medicii determină temperatura corpului, capacitatea pulmonară, înălțimea și pulsul pacienților; vânzătorii cântăresc produsele, măsoară metri de țesătură; croitorii iau măsurători de la fashioniste; muzicienii mențin cu strictețe ritmul și tempo-ul, numărând barele; farmaciștii cântăresc pulberile și măsoară cantitatea necesară de medicament în sticle; Profesorii de educație fizică nu se despart de o bandă de măsurare și de un cronometru, determinând realizările sportive remarcabile ale școlarilor... Toți locuitorii planetei măsoară, estimează, evaluează, compară, numără, deosebesc, măsoară, măsoară și numără, numără, numără ...
Fiecare dintre noi, fără îndoială, știe că înainte de a măsura, trebuie să stabilim „unitatea cu care veți compara distanța măsurată, sau perioada de timp sau masa”.
Un alt lucru este clar: întreaga lume trebuie să cadă de acord asupra unităților, altfel va apărea o confuzie de neimaginat. În jocuri, sunt posibile și neînțelegeri: pasul cuiva este mult mai scurt, al altuia este mai lung (Exemplu: „Vom lua o penalizare din șapte pași”). Oamenii de știință din întreaga lume preferă să lucreze cu un sistem de unități de măsură consistent și logic consistent. La Conferința Generală a Greutăților și Măsurilor din 1960, s-a ajuns la un acord asupra sistemului internațional de unități - Systems International d „Unite” (abreviat „SI units”). Acest sistem include șapte unități de bază măsură și toate celelalte unități de măsură derivate sunt derivate din cele de bază prin înmulțirea sau împărțirea unei unități cu alta fără conversii numerice (Tabelul 2).

masa 2

Unități de măsură de bază „SI”

Sistemul internațional de unități este metric . Aceasta înseamnă că multiplii și submultiplii se formează întotdeauna din unități de bază în același mod: prin înmulțirea sau împărțirea cu 10. Acest lucru este convenabil, mai ales când se scriu numere foarte mari și foarte mici. De exemplu, distanța de la Pământ la Soare, aproximativ egală cu 150.000.000 km, poate fi scrisă astfel: 1,5 * 100.000.000 km. Acum să înlocuim numărul 100.000.000 cu 108. Astfel, distanța până la Soare se scrie astfel:

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

Alt exemplu.
Diametrul unei molecule de hidrogen este de 0,00000002 cm.
Numărul 0,00000002 = 2/100.000.000 = 2/10 8. Pentru multiplicitate, numărul 1/10 8 se scrie sub forma 10 –8. Deci, diametrul unei molecule de hidrogen este de 2*10 –8 cm.
Dar, în funcție de intervalul de măsurare, este convenabil să folosiți unități de dimensiuni mai mari sau mai mici. Aceste multipli Și lobară unitățile diferă de cele de bază prin ordine de mărime. Numele cantității principale este rădăcina cuvântului, iar prefixul caracterizează diferența corespunzătoare în ordine.

De exemplu, prefixul „kilo-” înseamnă introducerea unei unități de o mie de ori (3 ordine de mărime) mai mare decât cea de bază: 1 km = 10 3 m.

Tabelul 3 prezintă prefixele pentru formarea multiplilor și submultiplilor.

Tabelul 3

Prefixe pentru formarea multiplilor și submultiplilor zecimali

grad	Consolă	Simbol	Exemple	grad	Consolă	Simbol	Exemple
			exajoule, EJ				decibeli, dB
			petasecundă, Ps				centimetru, cm
			teraherți, THz				milimetru, mm
			gigavolt, GV				microgram, mcg
			megawați, MW				nanometru, nm
			kilogram, kg	10 –12			picofarad, pF
			hectopascal, hPa	10 –15			femtometru, fm
			decatesla, dT	10 –18			attocoulomb, aCl

Multiplii și submultiplii introduși în acest fel caracterizează adesea obiectele fizice în ordinea mărimii.
Multe mărimi fizice sunt constante - constante (din cuvântul latin constante- constantă, neschimbătoare) (Tabelul 4). De exemplu, temperatura de topire a gheții și temperatura de fierbere a apei, viteza de propagare a luminii și densitățile diferitelor substanțe sunt constante în aceste condiții. Constantele sunt măsurate cu atenție în laboratoarele științifice și introduse în tabele din cărțile de referință și enciclopedii. Tabelele de căutare sunt folosite de oameni de știință și ingineri.

Tabelul 4

Constante fundamentale

Constant	Desemnare	Sens
Viteza luminii în vid		2.998 * 10 8 m/s
constanta lui Planck		6,626 * 10 –34 J*s
Sarcina electronilor		1.602 * 10 –19 C
Constanta electrica		8.854 * 10 –12 Cl 2 / (N * m2)
Constanta lui Faraday		9,648 * 104 C/mol
Permeabilitatea magnetică a vidului		4 * 10 –7 Wb/(A*m)
Unitatea de masă atomică		1.661 * 10 –27 kg
constanta lui Boltzmann		1,38 * 10 –23 J/K
constanta lui Avogadro		6,02 * 10 23 mol–1
Constante de gaz molar		8,314 J/(mol*K)
Constanta gravitațională		6.672 * 10 –11 N * m2/kg2
Masa electronilor		9.109 * 10 –31 kg
Masa protonilor		1.673 * 10 –27 kg
Masa neutronilor		1.675 * 10 –27 kg

6. UNITĂȚI RUSE NEMETRICE

Ele sunt prezentate în Tabelul 5.

Tabelul 5

Unități rusești nemetrice

Cantitati	Unități	Valoarea în unități SI, multiplii și submultiplii acestora
	mile (7 verste)
	verst (500 de brazi)
	fathom (3 arshins; 7 lire; 100 acri)
	ţesut
	arshin (4 sferturi; 16 vershok; 28 inchi)
	sfert (4 inci)
	inch
	ft (12 inchi)	304,8 mm (exact)
	inch (10 linii)	25,4 mm (exact)
	linie (10 puncte)	2,54 mm (exact)
	punct	254 microni (exact)
	aspect pătrat
	zeciuială
	brânză pătrată
	brată cubică
	cubic arshin
	vershok cubic
Capacitate	găleată
	sfert (pentru solide în vrac)
	cvadruplu (8 granate; 1/8 sfert)
	granate
	Berkovets (10 puds)
	pud (40 de lire sterline)
	liră (32 de loturi; 96 de bobine)
	lot (3 bobine)
	bobină (96 părți)
	acțiune
Forță, greutate	Berkovets (163.805 kgf)
	pud (16,3805 kgf)
	lb (0,409512 kgf)
	lot (12,7973 gs)
	bobină (4,26575 gf)
	cotă (44,4349 mg)

* Numele unităților rusești de forță și greutate au coincis cu numele unităților rusești de masă.

7. MĂSURAREA MĂSURILOR FIZICE

Practic, orice experiment, orice observație în fizică este însoțită de măsurarea mărimilor fizice. Mărimi fizice măsurată cu instrumente speciale. Multe dintre aceste dispozitive vă sunt deja cunoscute. De exemplu, o riglă (Fig. 7). Puteți măsura dimensiunile liniare ale corpurilor: lungime, înălțime și lățime; ceas sau cronometru - ora; folosind cântare pârghii, masa corpului se determină comparând-o cu masa greutății luată ca unitate de masă. Un pahar vă permite să măsurați volume de corpuri lichide sau granulare (substanțe).

De obicei, dispozitivul are o scară cu linii. Distanțele dintre două linii, lângă care sunt scrise valorile unei mărimi fizice, pot fi împărțite suplimentar în mai multe diviziuni, neindicate prin numere. Diviziunile (spațiile dintre linii) și numerele sunt scara dispozitivului. Pe scara instrumentului, de regulă, există o unitate de mărime (nume) în care este exprimată mărimea fizică măsurată. În cazul în care numerele nu stau în fața fiecărei linii, se pune întrebarea: cum să aflați valoarea numerică a valorii măsurate dacă nu poate fi citită pe scară? Pentru a face acest lucru trebuie să știți pret de diviziune la scara – valoarea celei mai mici diviziuni la scară a dispozitivului de măsurare.

Atunci când selectați instrumentele pentru măsurători, este important să luați în considerare limitele de măsurare. Cel mai adesea, există dispozitive cu doar unul - limita superioară de măsurare. Uneori există dispozitive cu două limite. Pentru astfel de dispozitive, diviziunea zero este situată în interiorul scalei.

Să ne imaginăm că conducem într-o mașină, iar acul vitezometrului se oprește vizavi de marcajul „70”. Poți fi sigur că viteza mașinii este exact de 70 km/h? Nu, pentru că vitezometrul are o eroare. Puteți spune, desigur, că viteza mașinii este de aproximativ 70 km/h, dar acest lucru nu este suficient. De exemplu, distante de franare mașina depinde de viteză, iar „aproximația” ei poate duce la un accident. Prin urmare, producătorul stabilește cel mai mare eroare vitezometruși îl indică în pașaportul acestui dispozitiv. Valoarea erorii vitezometrului vă permite să determinați în ce limite se află valoarea reală a vitezei vehiculului.

Lăsați eroarea vitezometrului indicată în pașaport să fie de 5 km/h. În exemplul nostru, să găsim diferența și suma citirii vitezometrului și eroarea acestuia:

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

Fără a cunoaște valoarea adevărată a vitezei, putem fi siguri că viteza mașinii nu este mai mică de 65 km/h și nu mai mare de 75 km/h. Acest rezultat poate fi scris folosind semnele " < „(mai mic sau egal cu) și „ > „(mai mare sau egal cu): 65 km/h < viteza masinii < 75 km/h.

Trebuie luat în considerare faptul că atunci când vitezometrul arată 70 km/h, viteza reală se poate dovedi a fi de 75 km/h. De exemplu, studiile au arătat că dacă o mașină de pasageri se deplasează pe asfalt ud cu o viteză de 70 km/h, distanța sa de frânare nu depășește 46 m, iar la o viteză de 75 km/h distanța de frânare crește la 53 m.
Exemplul dat ne permite să tragem următoarea concluzie: toate instrumentele au o eroare; ca rezultat al măsurării, este imposibil să obținem valoarea adevărată a valorii măsurate. Puteți indica intervalul doar sub forma unei inegalități căreia îi aparține valoarea necunoscută a unei mărimi fizice.
Pentru a trece limitele acestei inegalități, este necesar să cunoașteți eroarea dispozitivului.

X- etc < X< X+ etc.

Eroare de măsurare X Eroarea dispozitivului nu este niciodată mai mică de aprox.
Adesea, indicatorul instrumentului nu coincide cu linia scalei. Atunci este foarte dificil să determinați distanța de la cursă la indicator. Iată un alt motiv pentru eroarea numită eroare de numărare . Această eroare de citire, de exemplu, pentru un vitezometru, nu depășește jumătate din valoarea diviziunii.

Cantitate fizica

Cantitate fizica - proprietate fizică obiect material, fenomen fizic, proces care poate fi caracterizat cantitativ.

Valoarea cantității fizice- unul sau mai multe (în cazul unei mărimi fizice tensorale) numere care caracterizează această mărime fizică, indicând unitatea de măsură pe baza căreia au fost obținute.

Mărimea mărimii fizice- semnificațiile numerelor care apar în valoarea mărimii fizice.

De exemplu, o mașină poate fi caracterizată folosind aceasta cantitate fizica, ca o masă. în care, sens din această cantitate fizică va fi, de exemplu, 1 tonă și mărimea- numărul 1, sau sens va fi de 1000 de kilograme, și mărimea- numărul 1000. Aceeași mașină poate fi caracterizată folosind alta cantitate fizica- viteza. în care, sens din această mărime fizică va fi, de exemplu, un vector de o anumită direcție de 100 km/h și mărimea- numărul 100.

Dimensiunea unei marimi fizice- unitatea de măsură care apare în valoarea mărimii fizice. De regulă, o mărime fizică are multe dimensiuni diferite: de exemplu, lungimea are un nanometru, milimetru, centimetru, metru, kilometru, milă, inch, parsec, an lumină etc. Unele dintre aceste unități de măsură (fără a lua în considerare factorii lor zecimali) pot intra diverse sisteme unități fizice- SI, SGS etc.

Adesea, o mărime fizică poate fi exprimată în termeni de alte mărimi fizice mai fundamentale. (De exemplu, forța poate fi exprimată în termeni de masa unui corp și accelerația acestuia.) Care înseamnă în consecință, dimensiunea o astfel de mărime fizică poate fi exprimată prin dimensiunile acestor mărimi mai generale. (Dimensiunea forței poate fi exprimată în termeni de dimensiuni de masă și accelerație.) (Adesea, o astfel de reprezentare a dimensiunii unei anumite mărimi fizice prin dimensiunile altor mărimi fizice este o sarcină independentă, care în unele cazuri are propriul său sens și scop.) Dimensiunile unor astfel de cantități mai generale sunt adesea deja unități de bază unul sau altul sistem de unități fizice, adică acelea care ele însele nu mai sunt exprimate prin alții, chiar mai general cantități.

Exemplu.
Dacă puterea mărimii fizice este scrisă ca

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R- aceasta este litera general acceptată a acestei mărimi fizice, 42,3 × 10³ W- valoarea acestei marimi fizice, 42,3 × 10³- mărimea acestei mărimi fizice.

W- aceasta este o abreviere unul dintre unitățile de măsură ale acestei mărimi fizice (watt). Litera La este desemnarea Sistemului Internațional de Unități (SI) pentru factorul zecimal „kilo”.

Mărimi fizice dimensionale și adimensionale

• Mărimea fizică dimensională- o mărime fizică, pentru a determina valoarea căreia este necesar să se aplice o unitate de măsură a acestei mărimi fizice. Marea majoritate a mărimilor fizice sunt dimensionale.
• Mărimea fizică fără dimensiuni- o mărime fizică, pentru a determina valoarea căreia este suficient să se indice mărimea acesteia. De exemplu, constanta dielectrică relativă este o mărime fizică adimensională.

Mărimi fizice aditive și neaditive

• Cantitatea fizică aditivă- cantitate fizica, sensuri diferite care pot fi însumate, înmulțite cu un coeficient numeric, împărțite între ele. De exemplu, mărimea fizică masa este o mărime fizică aditivă.
• Mărimea fizică non-aditivă- o mărime fizică pentru care însumarea, înmulțirea cu un coeficient numeric sau împărțirea valorilor sale între ele nu are sens fizic. De exemplu, temperatura mărimii fizice este o mărime fizică neaditivă.

Cantități fizice extinse și intensive

Mărimea fizică se numește

• extensiv, dacă mărimea valorii sale este suma valorilor acestei mărimi fizice pentru subsistemele care alcătuiesc sistemul (de exemplu, volum, greutate);
• intensiv, dacă mărimea valorii sale nu depinde de dimensiunea sistemului (de exemplu, temperatură, presiune).

Unele mărimi fizice, cum ar fi momentul unghiular, aria, forța, lungimea, timpul, nu sunt nici extensive, nici intensive.

Mărimile derivate sunt formate din unele cantități extinse:

• specific cantitatea este o cantitate împărțită la masă (de exemplu, volum specific);
• molar cantitatea este o cantitate împărțită la cantitatea de substanță (de exemplu, volumul molar).

Mărimi scalare, vectoriale, tensorale

În cazul cel mai general putem spune că o mărime fizică poate fi reprezentată printr-un tensor de un anumit rang (valență).

Sistem de unitati de marimi fizice

Un sistem de unități de mărimi fizice este un set de unități de măsură de mărimi fizice, în care există un anumit număr de așa-numite unități de măsură de bază, iar unitățile de măsură rămase pot fi exprimate prin aceste unități de bază. Exemple de sisteme de unități fizice sunt Sistemul Internațional de Unități (SI), GHS.

Simboluri ale mărimilor fizice

Literatură

• RMG 29-99 Metrologie. Termeni și definiții de bază.
• Burdun G. D., Bazakutsa V. A. Unități de mărime fizică. - Harkov: școala Vișcha, .