<<
>>

1.1 Единицы измерений

Изучение физических явлений и закономерностей, а также использование этих закономерностей в практике связано с измерением физических величин [1].

Физическая величина - это количественная характеристика свойств физического тела или системы тел, процессов и явлений.

Длина, масса, время, скорость, сила, температура, напряжённость электрического поля, период колебаний - все это физические величины, которые проявляются в виде их конкретных реализаций.

Отдельные реализации одной и той же величины называются однородными величинами. Однородные величины отличаются друг от друга размером, то есть количественно. Сравнение размеров двух однородных величин осуществляется в процессе измерения.

Измерением физической величины называется экспериментальное (с помощью меры) сравнение данной величины с другой, принятой за единицу измерения. Единица измерения - это конкретное значение физической величины, принятое за основу сравнения для количественной оценки величины того же рода.

Результат измерений некоторой отдельной реализации физической величины Х может быть представлен в виде произведения двух множителей:

, (1.1)

где единица измерений величины; числовое значение измеряемой величины, если она измеряется в единицах.

Числовое значение является абстрактным числом, равным отношению измеряемой величины к единице её измерения.

Единица измерения , как отдельная реализация величины Х, также может быть выражена в виде множителей и.

При этом числовое значение единицы измерений равно единице.

Единицы измерений , ,..., одной и той же величины Х, то есть однородные единицы, отличаются друг от друга размером (например, размер килограмма в тысячу раз больше грамма, а размер секунды в шестьдесят раз меньше минуты).

Размером единицы измерений называется количество физической величины, содержащейся в единице измерений.

При измерении одной и той же величины единицами разных размеров получают различные числовые значения величины. Например, если длина тела при измерении его в метрах выражается числом 3 м, то при измерении в сантиметрах она выразится числом 300 см. Размер метра в 100 раз больше размера сантиметра, а численное значение результата измерений в метрах будет в 100 раз меньше, чем при измерении в сантиметрах.

Вообще, если при измерении величины Х единицей получено численное значение, а при измерении единицей получено численное значение , всегда будет:

, (1.2)

то есть численные значения величины обратно пропорциональны размерам единиц измерений.

Откуда следует, что:

, (1.3)

то есть при измерении конкретной реализации величины произведение постоянно и не зависит от выбора единицы измерений.

Единицу измерений физической величины можно получить тремя различными способами.

Во-первых, единицу можно выбрать произвольно, независимо как от других единиц, однородных с ней, так и от единиц измерений других физических величин. Избранные таким образом единицы называются независимыми. Независимыми единицами являются, например, единица длины - метр, единица температуры - градус Кельвина и др.

Во-вторых, единицу измерений можно получить с помощью формул, отражающих количественную зависимость между физическими величинами. В этом случае единица измерений будет выражаться через другие единицы измерений. Такие единицы называются производными. К ним относятся единица скорости - метр в секунду, единица давления - ньютон на квадратный метр и др.

В-третьих, единицу измерения можно получить делением и умножением независимой или производной единицы на целое число, обычно на 10, или на число, которое является степенью при основании 10, например, 1 километр = 103 метра; 1 мегом = 106 ома; 1 миллиметр = 10-3 метра; 1 микрофарад = 10-6 фарады и др.

Единицы, полученные при умножении независимой или производной единицы на абстрактное целое число, называются кратными, например, единица частоты 1 МГц =1 000 000 Гц. Единицы, полученные при делении независимой или производной единицы на абстрактное целое число, называются дольными, например, 1мкс = 0,000 001с.

Таким образом, все единицы измерений по способу их выбора подразделяются на четыре группы: независимые, производные, кратные и дольные.

Единицы измерений по определённому принципу объединяются в системы единиц. Единицы, которые образуют какую-либо систему, называются системными, а единицы, которые не входят ни в одну из систем, называются внесистемными. Внесистемными единицами являются, например, единицы длины - километр и ангстрем, единицы давления - техническая атмосфера и миллиметр ртутного столба и др.

Системные единицы в свою очередь подразделяются на три группы: основные, производные и дополнительные.

<< | >>
Источник: В.Г. Самойлик, А.Н. Корчевский. Теория и техника физического эксперимента при обогащении полезных ископаемых: учебное пособие / В.Г. Самойлик, А.Н. Корчевский.– Донецк: ООО «Технопарк ДонГТУ «УНИТЕХ»,2016. – 205 с.: ил., табл.. 2016

Еще по теме 1.1 Единицы измерений:

  1. Приверженцы неоклассической теории в качестве единицы анализа принимают индивидов
  2. Использование единых планово-учетных единиц измерения
  3. Измерение
  4. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ: ПОНЯТИЯ, ЗАКОНЫ, ИЗМЕРЕНИЕ
  5. Основные понятия и единицы измерений
  6. YIII.3.3.Измерение
  7. Измерение массы и объема
  8. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗДАТЕЛЬСКОЙ ПРОДУКЦИИ
  9. 2.1.1. Единицы измерения углов
  10. 9.1 Оценка точности измерения углов и расстояний
  11. Оценка погрешности измерения расхода.
  12. Компенсационный метод измерения напряжения (ЭДС)
  13. Представление информации в компьютере. Единицы измерения информации
  14. Измерение производственной функции
  15. 1.1 Единицы измерений
  16. 1.3 Системы единиц
  17. 2.1.1 Методы измерения
  18. ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА