Измерение физических величин.Системы единиц.
Основная задача любого опыта – измерение и установление связи между величинами.
Измерение физической величины заключается в сравнении этой величины с некоторой эталонной той же природы.
Измерения:
а) прямые (непосредственно сравниваются с эталоном)
б) косвенные (измеряется не сама величина, а некоторая другая, и с помощью некоторой формулы, связывающей физические величины, определяется искомая величина: х, у; у=f(х)).
Основной метод измерений в физике – косвенный.
Необходимые условия для выполнения измерения:1) наличие эталона
2) знание способа сравнения с эталоном
3) способ сложения эталонов
Главное – выбор эталона. Он может выбираться произвольно. Для каждой физической величины можно ввести свой эталон. На практике произвольно выбирают эталоны лишь для нескольких величин и их называют основными или эталонными.
Фосн.=А.Фэт.
величина число эталона
Единицы остальных физических величин устанавливаются с помощью формул, связывающих данную с эталонными. Эти величины – производные (вторичные). Для их единиц, часто, но не всегда, вводят специальные названия:
ед
Фпроизводная =А.Фпр
эталонной величины
единица производной
(является функцией физ.величины)
ед
Фпр=f(Фэт) размерность физической величины
Дж=кг.м2/с2 (размерность работы)
Функция, устанавливающая связь между единицей производной физической величины и эталоном физической величины – размерность.
[Фпр]=f[Фэт]; [Фосн]= [Фэт]
Вывод:
Выбранные эталоны основных единиц в совокупности с формулами, которые определяют производные единицы через основные, образуют систему единиц.
Существует множество различных систем единиц. В настоящее время международной системой единиц является система СИ. На практике есть и другие, например CGC(см, г, с).
В теоретической физике часто употребляются физические системы единиц, где с (скорость света) равна 1 (безразмерная); ħ=1.
В системе СИ 7 основных единиц:
1) метр м
2) килограмм кг
3) секунда с
4) кельвин К
5) ампер А
6) кандела кд (сила света)
7) киломоль кМ