Kuantiti fizikal - ia ... Pengukuran kuantiti fizikal. sistem kuantiti fizikal

Fizik sebagai sains yang mengkaji fenomena alam, menggunakan kaedah penyelidikan standard. Peringkat utama ialah: pemerhatian, hipotesis, menjalankan eksperimen, kajian teori. Semasa pemerhatian yang ditubuhkan ciri tersendiri fenomena, perjalanan kursus, mungkin sebab dan akibat. Hipotesis dapat menjelaskan perjalanan peristiwa, untuk mewujudkan undang-undang. Yang mengesahkan percubaan (atau mengesahkan) dugaan. Ia membolehkan anda untuk menetapkan kadar kuantiti dalam perjalanan eksperimen itu, yang membawa kepada penubuhan kebergantungan tepat. pengalaman yang telah terbukti dalam perjalanan hipotesis adalah asas teori saintifik.

Teori tidak boleh mendakwa boleh dipercayai, jika tidak menerima pengesahan penuh dan tanpa syarat semasa eksperimen. Yang terakhir adalah berkaitan dengan pengukuran kuantiti fizikal mencirikan proses. kuantiti fizikal - adalah asas ukuran.

Apakah ini

Bagi pengukuran nilai-nilai, yang mengesahkan kesahihan hipotesis tentang undang-undang. kuantiti fizikal - penerangan saintifik badan fizikal, hubungan kualitatif yang biasa kepada kejamakan badan-badan yang serupa. Bagi setiap badan-apa ciri-ciri yang kuantitatif semata-mata individu.

. Jika kita beralih kepada kesusasteraan, rujukan M. Yudin et al (1989 edition) kita membaca bahawa kuantiti fizikal adalah "ciri-ciri salah satu daripada sifat-sifat objek fizikal (sistem fizikal, fenomena atau proses), jumlah dalam kualiti untuk banyak fizikal objek, tetapi dari segi nombor bagi setiap objek individu. "

Ozhegov (1990 edition) menyatakan bahawa kuantiti fizikal adalah - ". Saiz, skop, panjang objek"

Sebagai contoh, panjang - kuantiti fizikal. melayan mekanik sebagai jarak jauh, menggunakan elektrodinamik panjang dawai dalam termodinamik kuantiti seakan menentukan ketebalan dinding vaskular. Intipati konsep tetap sama: nilai unit yang berkenaan yang sama, dan nilai - yang berbeza.

Ciri-ciri yang membezakan kuantiti fizikal, sebagai contoh, daripada matematik, adalah adanya unit-unit. Meter, kaki, ela - contoh unit panjang.

unit ukuran

Untuk mengukur kuantiti fizikal, ia boleh dibandingkan dengan nilai yang diterima seunit. Ingat kartun indah "Empat puluh lapan burung kakak tua." Untuk menetapkan panjang boa, watak-watak diukur panjangnya dalam burung kakak tua, gajah, monyet. Dalam kes ini, panjang boa berbanding dengan pertumbuhan watak kartun lain. Hasilnya bergantung secara kuantitatif dengan merujuk.

Unit kuantiti fizikal - ukuran ukuran dalam sistem tertentu unit. Kekeliruan dalam langkah-langkah ini timbul bukan sahaja kerana tidak sempurna, langkah-langkah kepelbagaian, tetapi kadang-kadang kerana unit relatif.

langkah Rusia panjang - meters - jarak antara jari telunjuk dan ibu jari. Walau bagaimanapun, tangan semua orang adalah berbeza, dan kilometer, diukur tangan manusia, berbeza daripada kawasan di tangan seorang kanak-kanak atau seorang wanita. Percanggahan sama antara panjang langkah-langkah berkenaan fathoms (jarak antara hujung jarinya dijarakkan selain senjata) dan siku (jarak dari jari tengah ke lengan siku).

Menariknya, dalam pelayan kedai mengambil orang bertubuh kecil. peniaga licik tisu disimpan menggunakan beberapa yang lebih kecil Meryl: kilometer, siku depa.

sistem

Seperti pelbagai langkah-langkah yang wujud bukan sahaja di Rusia, tetapi juga di negara-negara lain. Pengenalan unit sering sewenang-wenangnya, kadang-kadang unit-unit ini diperkenalkan hanya kerana kemudahan ukuran mereka. Sebagai contoh, untuk mengukur tekanan atmosfera diperkenalkan mmHg. Dikenali pengalaman Torricelli, di mana tiub digunakan, dengan itu melanda merkuri dibenarkan masuk seperti nilai yang luar biasa.

kuasa enjin berbanding dengan kuasa kuda (yang diamalkan di zaman kita).

Pelbagai pengukuran kuantiti fizikal kuantiti fizikal tidak hanya kompleks dan tidak boleh dipercayai, tetapi juga merumitkan perkembangan sains.

Sistem seragam langkah-langkah

sistem yang bersatu dalam kuantiti fizikal, selesa dan dioptimumkan di setiap negara perindustrian, telah menjadi satu keperluan. Asas bagi idea itu diterima pakai sebagai pilihan nombor yang paling kecil unit yang digunakan untuk hubungan matematik boleh dinyatakan, dan nilai-nilai lain. nilai-nilai asas seperti tidak boleh terikat antara satu sama lain, nilai mereka adalah unik ditentukan dan difahami dalam mana-mana sistem ekonomi.

Kami cuba untuk menyelesaikan masalah ini di negara-negara yang berbeza. Penciptaan yang bersatu sistem langkah-langkah (Metrik, GHS, ISS, dan lain-lain) telah berulang kali, tetapi sistem ini menyusahkan atau dari sudut pandangan sains, sama ada di dalam negeri, aplikasi industri.

Tugas ditetapkan dalam abad ke-19, telah ternyata membuat keputusan hanya pada tahun 1958. Pada mesyuarat satu sistem yang bersatu telah dibentangkan kepada Jawatankuasa Antarabangsa Undang-undang Metrologi.

Sistem bersatu langkah-langkah

1960 ditanda mesyuarat bersejarah Persidangan Agung Timbang dan Ukur. Sistem unik, dipanggil «Systeme internationale d'menyatukan» (singkatan SI) telah diterima pakai oleh keputusan perhimpunan yang mulia ini. Dalam versi Rusia sistem yang dipanggil Sistem Antarabangsa (SI singkatan).

Ia diambil sebagai asas untuk tempoh 7 yang utama dan 2 tambahan. nilai berangka mereka ini telah dipilih sebagai penanda aras

Isi kuantiti fizikal SI

Nama unit asas	measurand	jawatan
		internationalist	Rusia
unit utama
kilogram	berat badan	kg	kg
meter	panjang	m	m
kedua	masa	s	dengan
ampere	semasa	A	A
kelvin	suhu	K	K
tahi lalat	jumlah bahan	mol	tahi lalat
Candela	keamatan berluminositi	cd	cd
unit tambahan
radian	sudut rata	rad	gembira
steradian	sudut padu	sr	cf.

Sistem ini tidak boleh terdiri hanya daripada tujuh unit, kerana pelbagai proses fizikal dalam alam semula jadi memerlukan pengenalan lebih banyak dan banyak lagi nilai-nilai baru. Yang struktur menyediakan bukan sahaja pengenalan unit baru, tetapi juga hubungan mereka dalam bentuk hubungan matematik (mereka sering dipanggil formula dimensi).

Unit kuantiti fizikal diperolehi dengan menggunakan pendaraban, pengeksponenan dan membahagikan unit asas dalam dimensi formula. Kekurangan pekali berangka dalam persamaan ini menjadikan sistem itu bukan sahaja mudah dalam semua hal, tetapi juga koheren (masuk akal).

unit terbitan

Unit-unit ini terbentuk daripada tujuh derivatif utama, dipanggil. Selain daripada unit utama dan diperolehi, keperluan untuk pengenalan tambahan (radian dan steradian). dimensi mereka dianggap sebagai sifar. Kekurangan instrumen untuk definisi mereka menjadikannya mustahil untuk mengukur mereka. pengenalan mereka adalah disebabkan oleh aplikasi penyelidikan teori. Sebagai contoh, fizikal kuantiti "kuasa" dalam sistem diukur dalam Newtons. Kerana daya - ukuran tindakan bersama badan-badan atas satu sama lain, adalah sebab bagi mengubah kelajuan jisim badan tertentu, maka anda boleh mentakrifkannya sebagai hasil daripada satu unit jisim per kadar unit, dibahagikan dengan unit masa:

F = k0M0v / T, di mana k - faktor perkadaran, M - unit jisim, v - unit kelajuan, T - unit masa.

SI dimensi memberikan formula berikut: n = kg0m / ^2, di mana tiga unit digunakan. Dan kilogram dan meter, dan yang kedua disebut pokok. Pekali perkadaran adalah sama dengan 1.

pengenalan kemungkinan nilai berdimensi, yang ditakrifkan sebagai nisbah kuantiti yang seragam. Kepada mereka termasuk pekali geseran, sebagaimana yang diketahui, adalah nisbah daya geseran kepada tekanan daya normal.

JADUAL kuantiti fizik yang diperolehi daripada asas

nama unit	measurand	formula dimensi
Joule	tenaga	kg0m 2 0s -2
pascal	tekanan	kr0 m -1 -2 0C
tesla	aruhan magnet	0A 0C kg -1 -2
volt	voltan	2 kg 0m 0s 0s -1 -3
ohm	rintangan elektrik	2 kg 0m 0s 0s -3 -2
loket	caj elektrik	A0 dengan
watt	kuasa	2 kg 0s 0m -3
Farad	permittance	0kg -2 m -1 0C 4 0A 2
Joule per Kelvin	Muatan haba	2 kg 0m 0s -1 -2 0K
Becquerel	Aktiviti bahan radioaktif	-1 C
Weber	fluks magnet	0kg 0s 2 m 0s -1 -2
Henry	kearuhan	0kg 0s 2 m 0s -2 -2
hertz	kekerapan	-1
kelabu	dos diserap	2 m 0s -1
Sievert	Bersamaan dos sinaran	2 m 0s -2
mewah	cahaya	m -2 -2 0kd 0SR
lumen	fluks bercahaya	0SR cd
Newton	Kekuatan, berat	0kg m 0s -2
Siemens	kekonduksian elektrik	0kg -1 m -2 0s 3 0A 2
Farad	permittance	0kg -2 m -1 0C 4 0A 2

unit yang sama

Menggunakan nilai-nilai sejarah bukan SI atau hanya berbeza dengan faktor berangka, ia tertakluk kepada nilai-nilai pengukuran. Ini Unit Common. Sebagai contoh, mmHg, X-ray, dan lain-lain.

Pekali berangka digunakan untuk pengenalan pelbagai dan submultiple kuantiti. Awalan sesuai dengan nombor tertentu. Contohnya adalah centi-, kilo-, deca, mega dan lain-lain lagi.

1 kilometer = 1000 meter,

1 cm = 0.01 m.

tipologi nilai

Mari kita cuba untuk menentukan beberapa ciri-ciri asas yang membolehkan anda untuk menetapkan jenis nilai.

1. Direction. Jika tindakan kuantiti fizikal yang berkaitan secara langsung kepada arahan, ia dipanggil vektor, lain - skalar.

2. Kehadiran dimensi. Kewujudan kuantiti fizikal formula membolehkan untuk memanggil mereka dimensi. Jika dalam formula, semua unit mempunyai tahap sifar, maka mereka dipanggil berdimensi. Ia akan menjadi lebih baik untuk memanggil kuantiti mereka dengan dimensi yang sama dengan 1. Selepas konsep kuantiti berdimensi tidak logik. Harta utama - dimensi - tidak dibatalkan!

3. Dengan menambah peluang. kuantiti bahan tambahan, yang nilai boleh ditambah, ditolak, didarab dengan faktor, dan lain-lain (cth, berat) - .. A kuantiti fizikal, yang terkamir.

4. Berhubung dengan sistem fizikal. Luas - jika nilai boleh dibentuk dari nilai-nilai subsistem. Satu contoh ialah kawasan yang diukur dalam meter persegi. Intensive - nilai, yang nilai bebas daripada sistem. Kepada mereka termasuk suhu.