Majetok prednášok. Rozsah. Základná rovnica merania. Merania. Fyzikálne vlastnosti a veličiny Fyzikálne veličiny a mierky


Fyzikálna veličina a jej charakteristika.

Všetky predmety hmotného sveta majú množstvo vlastností, ktoré nám umožňujú rozlíšiť jeden objekt od druhého.

Nehnuteľnosť objekt je objektívna vlastnosť, ktorá sa prejavuje pri jeho tvorbe, prevádzke a spotrebe.

Vlastnosť objektu musí byť vyjadrená kvalitatívne - vo forme slovného popisu a kvantitatívne - vo forme grafov, obrázkov, diagramov, tabuliek.

Metrologická veda sa zaoberá meraním kvantitatívnych charakteristík hmotných predmetov - fyzikálnych veličín.

Fyzikálne množstvo- ϶ᴛᴏ vlastnosť, ktorá je kvalitatívne vlastná mnohým objektom a kvantitatívne je pre každý z nich individuálna.

napr. omša majú všetky hmotné predmety, ale každý z nich hodnota hmotnosti individuálne.

Fyzikálne veličiny sa delia na merateľné A posúdené.

Merateľné môžu byť vyjadrené fyzikálne veličiny kvantitatívne vo forme určitého počtu stanovených merných jednotiek.

Napr, hodnota sieťového napätia je 220 IN.

Fyzikálne veličiny, ktoré nemajú mernú jednotku, sa dajú len odhadnúť. Napríklad čuch, chuť. Ich hodnotenie sa vykonáva degustáciou.

Niektoré množstvá možno odhadnúť na stupnici. Napríklad: tvrdosť materiálu - na Vickersovej, Brinelovej, Rockwellovej stupnici, sila zemetrasenia - na Richterovej stupnici, teplota - na Celziovej (Kelvinovej) stupnici.

Fyzikálne veličiny môžu byť kvalifikované metrologickými kritériami.

Autor: typy javov delia sa na

A) reálny, popisujúci fyzikálne a fyzikálno-chemické vlastnosti látok, materiálov a výrobkov z nich vyrobených.

Napríklad hmotnosť, hustota, elektrický odpor (na meranie odporu vodiča musí ním prejsť prúd, toto meranie sa nazýva pasívny).

b) energie, popisujúci charakteristiky procesov premeny, prenosu a využitia energie.

Tie obsahujú: prúd, napätie, výkon, energia. Tieto fyzikálne veličiny sú tzv aktívny. Nevyžadujú pomocný zdroj energie.

Existuje skupina fyzikálnych veličín, ktoré charakterizujú priebeh procesov v čase, napríklad spektrálne charakteristiky, korelačné funkcie.

Autor: príslušenstvo k rôznym skupinám fyzikálnych procesov sú veličiny

· časopriestorové,

· mechanický,

· elektrické,

· magnetické,

· termálne,

· akustické,

· svetlo,

· fyzikálne a chemické,

· ionizujúce žiarenie, atómová a jadrová fyzika.

Autor: stupňa podmienenej nezávislosti fyzikálne veličiny sa delia na

· základný (nezávislý),

· deriváty (závislé),

· dodatočný.

Autor: prítomnosť dimenzie fyzikálne veličiny sa delia na rozmerové a bezrozmerné.

Príklad rozmerový veľkosť je sila, bezrozmerný- úroveň zvuková sila.

Na kvantifikáciu fyzikálnej veličiny sa zavádza pojem veľkosť fyzikálne množstvo.

Veľkosť fyzikálnej veličiny- ide o kvantitatívnu istotu fyzikálnej veličiny, ktorá je vlastná konkrétnemu hmotnému objektu, systému, procesu alebo javu.

Napr, každé teleso má určitú hmotnosť, preto ich možno rozlíšiť podľa hmotnosti, ᴛ.ᴇ. podľa fyzickej veľkosti.

Vyjadrenie veľkosti fyzikálnej veličiny vo forme určitého počtu jednotiek akceptovaných pre ňu je definované ako hodnota fyzikálnej veličiny.

Hodnota fyzikálnej veličiny je Toto je vyjadrenie fyzikálnej veličiny vo forme určitého počtu meracích jednotiek, ktoré sú pre ňu prijaté.

Proces merania je postup na porovnávanie neznámej veličiny so známou fyzikálnou veličinou (porovnanie) a v tejto súvislosti sa zavádza pojem skutočný význam fyzikálne množstvo.

Skutočná hodnota fyzikálnej veličiny- ϶ᴛᴏ hodnota fyzikálnej veličiny, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ ideálne charakterizuje zodpovedajúcu fyzikálnu veličinu v kvalitatívnom a kvantitatívnom pomere.

Skutočná hodnota nezávislých fyzikálnych veličín je reprodukovaná v ich normách.

Skutočný význam sa používa zriedka, používa sa viac skutočnú hodnotu fyzikálne množstvo.

Reálna hodnota fyzikálnej veličiny- ϶ᴛᴏ hodnota získaná experimentálne a trochu blízka skutočnej hodnote.

Predtým existoval koncept „merateľných parametrov“, ale teraz sa podľa regulačného dokumentu RMG 29-99 odporúča koncept „merateľných veličín“.

Existuje veľa fyzikálnych veličín a sú systematizované. Systém fyzikálnych veličín je súbor fyzikálnych veličín vytvorených v súlade s prijatými pravidlami, keď niektoré veličiny sú považované za nezávislé, zatiaľ čo iné sú definované ako funkcie nezávislých veličín.

V názve sústavy fyzikálnych veličín sa používajú symboly veličín akceptovaných ako základné.

Napríklad v mechanike, kde sa dĺžky berú ako základné - L , hmotnosť - m a čas - t , názov systému je podľa toho Lm t .

Systém základných veličín zodpovedajúcich medzinárodnej sústave jednotiek SI je vyjadrený symbolmi LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. používajú sa symboly základných veličín: dĺžka - L , hmotnosť - M , čas - t , sila prúdu - ja , teplota - K, množstvo látky - N , sila svetla - J .

Základné fyzikálne veličiny nezávisia od hodnôt iných veličín tohto systému.

Odvodená fyzikálna veličina- ϶ᴛᴏ fyzikálna veličina zahrnutá do sústavy veličín a určená prostredníctvom základných veličín tejto sústavy. Napríklad sila je definovaná ako hmotnosť krát zrýchlenie.

3. Jednotky merania fyzikálnych veličín.

Jednotka merania fyzikálnej veličiny sa zvyčajne nazýva veličina, ktorej je podľa definície priradená číselná hodnota rovnajúca sa 1 a ktorý slúži na kvantitatívne vyjadrenie fyzikálnych veličín s ním homogénnych.

Jednotky fyzikálnych veličín sa spájajú do systému. Prvý systém navrhol Gauss K (milimeter, miligram, druhý). Teraz je v platnosti systém SI, predtým existoval štandard krajín RVHP.

Jednotky merania sú rozdelené na základné, doplnkové, odvodené a nesystémové.

V sústave SI sedem základných jednotiek:

· dĺžka (meter),

· hmotnosť (kilogram),

· čas (sekunda),

· termodynamická teplota (kelvin),

· množstvo látky (mol),

· sila elektrického prúdu (ampér),

· svietivosť (candela).

stôl 1

Označenie základných jednotiek SI

Fyzikálne množstvo Jednotka merania
názov Označenie názov Označenie
ruský medzinárodné
základné
Dĺžka L meter m m
Hmotnosť m kilogram kg kg
Čas t druhý s s
Sila elektrického prúdu ja ampér A A
Termodynamická teplota T kelvin TO TO
Množstvo látky n, v Krtko Krtko mol
Sila svetla J kandela cd cd
dodatočné
Plochý uhol - radián rád rad
Pevný uhol - steradián St sr

Poznámka. Radián je uhol medzi dvoma polomermi kružnice, pričom oblúk medzi nimi má dĺžku rovnakú ako polomer. V stupňoch sa radián rovná 57 0 17 ’ 48 ’’ .

Steradián je priestorový uhol, ktorého vrchol je umiestnený v strede gule a ktorý vyrezáva na povrchu gule plochu rovnajúcu sa ploche štvorca s dĺžkou strany rovnajúcou sa polomeru gule. . Priestorový uhol sa meria určením rovinných uhlov a vykonaním dodatočných výpočtov pomocou vzorca:

Q = 2p (1 - cosa/2),

Kde Q- pevný uhol,a - rovinný uhol pri vrchole kužeľa tvorený vo vnútri gule daným priestorovým uhlom.

Pevný uhol 1 St zodpovedá rovinnému uhlu rovnému 65 0 32 ’ , rohp priem - plochý uhol 120 0 , roh2ks - 180 0 .

Ďalšie jednotky SI sa používajú na vytvorenie jednotiek uhlovej rýchlosti, uhlového zrýchlenia a niektorých ďalších veličín.

Samotný radián a steradián sa používajú najmä na teoretické konštrukcie a výpočty, pretože Najpraktickejšie hodnoty uhla (úplný uhol, pravý uhol atď.) v radiánoch sú vyjadrené transcendentálnymi číslami ( 2p, p/2).

Deriváty sa nazývajú jednotky merania získané pomocou rovníc spojenia medzi fyzikálnymi veličinami. Napríklad jednotka sily SI je newton ( N ):

N = kg∙m/s 2 .

Napriek tomu, že systém SI je univerzálny, umožňuje použitie niektorých nesystémové jednotky, ktoré našli široké praktické uplatnenie (napríklad hektár).

Nazývajú sa nesystémové jednotky, ktoré nie sú zahrnuté v žiadnom zo všeobecne uznávaných systémov jednotiek fyzikálnych veličín.

Pre mnohé praktické prípady sú zvolené veľkosti fyzikálnych veličín nepohodlné – príliš malé alebo veľké. Z tohto dôvodu sa v meracej praxi často používajú násobky A podnásobok Jednotky.

Viacnásobné Je zvykom nazývať jednotku celé číslo niekoľkokrát väčšie ako systémová alebo nesystémová jednotka. Napríklad násobok jednej 1km = 1000 m.

Dolnoy Je zvykom nazývať jednotku celé číslo niekoľkokrát menšie ako systémovú alebo nesystémovú jednotku. Napríklad čiastková jednotka 1 cm = 0,01 m.

Po prijatí metrickej sústavy mier bola prijatá desiatková sústava na tvorbu násobkov a čiastkových násobkov, zodpovedajúca desiatkovej sústave nášho číselného počítania. napr. 10 6 mega, A 10 -6 mikro.

Fyzikálna veličina a jej charakteristika. - pojem a druhy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Fyzikálne množstvo a jeho vlastnosti." 2017, 2018.

M. V. Lomonosov

Pozrite sa okolo seba. Aké rozmanité predmety vás obklopujú: ľudia, zvieratá, stromy. Toto je televízor, auto, jablko, kameň, žiarovka, ceruzka atď. Nie je možné vymenovať všetko. Vo fyzike každý objekt sa nazýva fyzické telo.

Ako sa fyzické telá líšia? Veľa ľudí. Napríklad môžu mať rôzne objemy a tvary. Môžu pozostávať z rôznych látok. Strieborné a zlaté lyžice majú rovnaký objem a tvar. Ale pozostávajú z rôznych látok: striebra a zlata. Drevená kocka a valec majú rôzny objem a tvar. Sú to rôzne fyzické telá, ale vyrobené z rovnakej látky – dreva.



Okrem fyzických tiel existujú aj fyzické polia. Polia existujú nezávisle od nás. Nie vždy ich možno odhaliť pomocou ľudských zmyslov. Napríklad pole okolo magnetu, pole okolo nabitého telesa. Ale dajú sa ľahko odhaliť pomocou nástrojov.



Skúsenosti ukazujú polohu siločiar elektrického poľa od dvoch protiľahlých elektrických nábojov.


S fyzickými telami a poľami môžu nastať rôzne zmeny. Lyžica ponorená do horúceho čaju zahreje. Voda v mláke sa v chladnom dni vyparí a zamrzne. Lampa vyžaruje svetlo, dievča a pes bežia (pohybujú sa). Magnet sa demagnetizuje a jeho magnetické pole slabne. Zahrievanie, vyparovanie, mrazenie, žiarenie, pohyb, demagnetizácia atď. – to všetko zmeny vyskytujúce sa vo fyzických telách a poliach sa nazývajú fyzikálne javy.



Štúdiom fyziky sa zoznámite s mnohými fyzikálnymi javmi.

Fyzikálne veličiny sú zavedené na popis vlastností fyzikálnych telies a fyzikálnych javov. Môžete napríklad opísať vlastnosti drevenej gule a kocky pomocou fyzikálnych veličín, ako je objem a hmotnosť. Fyzikálny jav - pohyb (dievčatá, auto atď.) - možno opísať tak, že poznáme také fyzikálne veličiny ako dráha, rýchlosť, časový úsek. dávaj pozor na hlavný znak fyzikálnej veličiny: možno ju merať pomocou prístrojov alebo vypočítať pomocou vzorca. Objem telesa je možné zmerať pomocou kadičky s vodou alebo zmeraním dĺžky a, šírky b a výšky pomocou pravítka ho možno vypočítať pomocou vzorca

V = a b c.


Objem telesa je možné zmerať pomocou kadičky s vodou alebo zmeraním dĺžky a, šírky b a výšky pomocou pravítka ho možno vypočítať pomocou vzorca


Všetky fyzikálne veličiny majú jednotky merania. O niektorých jednotkách merania ste už veľakrát počuli: kilogram, meter, sekunda, volt, ampér, kilowatt atď. S fyzikálnymi veličinami sa bližšie zoznámite v procese štúdia fyziky.

Zamyslite sa a odpovedzte

  1. Čo sa nazýva fyzické telo? Fyzikálny jav?
  2. Čo je hlavným znakom fyzikálnej veličiny? Vymenujte vám známe fyzikálne veličiny.
  3. Z vyššie uvedených pojmov vymenujte tie, ktoré sa týkajú: a) fyzických tiel; b) fyzikálne javy; c) fyzikálne veličiny: 1) pokles; 2) vykurovanie; 3) dĺžka; 4) búrka; 5) kocka; 6) objem; 7) vietor; 8) ospalosť; 9) teplota; 10) ceruzka; 11) časové obdobie; 12) východ slnka; 13) rýchlosť; 14) krása.

Domáca úloha

V našom tele máme „meracie zariadenie“. Toto je srdce, ktorým môžete merať (s nie veľmi vysokou presnosťou) časový úsek. Určte podľa pulzu (počet úderov srdca) časový úsek na naplnenie pohára vodou z vodovodu. Čas jedného úderu považujte za približne jednu sekundu. Porovnajte tento čas s údajmi na hodinách. Ako sa líšia získané výsledky?



Fyzikálne množstvo

Fyzikálne množstvo- fyzikálna vlastnosť hmotného predmetu, fyzikálneho javu, procesu, ktorú možno kvantitatívne charakterizovať.

Hodnota fyzikálnej veličiny- jedno alebo viac (v prípade tenzorovej fyzikálnej veličiny) čísel charakterizujúcich túto fyzikálnu veličinu s uvedením mernej jednotky, na základe ktorej boli získané.

Veľkosť fyzikálnej veličiny- významy čísel vyskytujúcich sa v hodnota fyzikálnej veličiny.

Napríklad auto možno charakterizovať o fyzikálne množstvo, ako omša. pričom význam tohto fyzikálneho množstva bude napríklad 1 tona, a veľkosť- číslo 1, príp význam bude 1000 kilogramov, a veľkosť- číslo 1000. To isté auto možno charakterizovať pomocou iného fyzikálne množstvo- rýchlosť. pričom význam tejto fyzikálnej veličiny bude napríklad vektor určitého smeru 100 km/h, a veľkosť- číslo 100.

Rozmer fyzikálnej veličiny- merná jednotka objavujúca sa v hodnota fyzikálnej veličiny. Fyzikálna veličina má spravidla mnoho rôznych rozmerov: napríklad dĺžka má nanometer, milimeter, centimeter, meter, kilometer, míľu, palec, parsek, svetelný rok atď. Niektoré z týchto jednotiek merania (bez zohľadnenia ich desatinné faktory) možno zaradiť do rôznych sústav fyzikálnych jednotiek – SI, GHS a pod.

Fyzikálna veličina môže byť často vyjadrená v termínoch iných, zásadnejších fyzikálnych veličín. (Sila môže byť napríklad vyjadrená hmotnosťou telesa a jeho zrýchlením.) Čo znamená podľa toho rozmer takúto fyzikálnu veličinu možno vyjadriť cez rozmery týchto všeobecnejších veličín. (Rozmer sily možno vyjadriť ako rozmery hmotnosti a zrýchlenia.) (Často je takéto znázornenie rozmeru určitej fyzikálnej veličiny cez rozmery iných fyzikálnych veličín samostatnou úlohou, ktorá má v niektorých prípadoch svoj význam a účel.) Rozmery takýchto všeobecnejších veličín sú často už základné jednotky ten či onen systém fyzikálnych jednotiek, to znamená tých, ktoré samy osebe už nie sú vyjadrené prostredníctvom iných, ešte všeobecnejšie množstvá.

Príklad.
Ak sa fyzikálna veličina moc zapíše ako

P= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R- toto je všeobecne akceptované písmenové označenie tejto fyzikálnej veličiny, 42,3 × 10³ W- hodnota tejto fyzikálnej veličiny, 42,3 × 10³- veľkosť tejto fyzikálnej veličiny.

W- toto je skratka jeden z jednotky merania tejto fyzikálnej veličiny (watt). Litera Komu je označenie medzinárodného systému jednotiek (SI) pre desatinný faktor „kilo“.

Rozmerové a bezrozmerné fyzikálne veličiny

  • Rozmerná fyzikálna veličina- fyzikálna veličina, na určenie hodnoty ktorej je potrebné použiť nejakú mernú jednotku tejto fyzikálnej veličiny. Prevažná väčšina fyzikálnych veličín je rozmerová.
  • Bezrozmerná fyzikálna veličina- fyzikálna veličina, na určenie hodnoty ktorej stačí uviesť jej veľkosť. Napríklad relatívna dielektrická konštanta je bezrozmerná fyzikálna veličina.

Aditívne a neaditívne fyzikálne veličiny

  • Aditívna fyzikálna veličina- fyzikálna veličina, ktorej rôzne hodnoty možno sčítať, vynásobiť číselným koeficientom alebo navzájom rozdeliť. Napríklad fyzikálna veličina hmotnosť je aditívna fyzikálna veličina.
  • Neaditívna fyzikálna veličina- fyzikálna veličina, pre ktorú sčítanie, násobenie číselným koeficientom alebo vzájomné delenie jej hodnôt nemá fyzikálny význam. Napríklad fyzikálna veličina teplota je neaditívna fyzikálna veličina.

Extenzívne a intenzívne fyzikálne veličiny

Fyzikálna veličina je tzv

  • rozsiahly, ak je veľkosť jeho hodnoty súčtom hodnôt tejto fyzickej veličiny pre podsystémy, ktoré tvoria systém (napríklad objem, hmotnosť);
  • intenzívny, ak veľkosť jeho hodnoty nezávisí od veľkosti systému (napríklad teplota, tlak).

Niektoré fyzikálne veličiny, ako je moment hybnosti, plocha, sila, dĺžka, čas, nie sú ani rozsiahle, ani intenzívne.

Odvodené množstvá sa tvoria z niektorých rozsiahlych množstiev:

  • špecifické množstvo je množstvo delené hmotnosťou (napríklad špecifický objem);
  • molár množstvo je množstvo delené množstvom látky (napríklad molárny objem).

Skalárne, vektorové, tenzorové veličiny

V najvšeobecnejšom prípade môžeme povedať, že fyzikálna veličina môže byť reprezentovaná tenzorom určitej úrovne (valencie).

Sústava jednotiek fyzikálnych veličín

Sústava jednotiek fyzikálnych veličín je súbor meracích jednotiek fyzikálnych veličín, v ktorých existuje určitý počet takzvaných základných merných jednotiek a zvyšné merné jednotky je možné vyjadriť prostredníctvom týchto základných jednotiek. Príkladmi systémov fyzikálnych jednotiek sú Medzinárodná sústava jednotiek (SI), GHS.

Symboly fyzikálnych veličín

Literatúra

  • RMG 29-99 Metrológia. Základné pojmy a definície.
  • Burdun G. D., Bazakutsa V. A. Jednotky fyzikálnych veličín. - Charkov: škola Vishcha, .

pozri tiež

  • Metódy elektroanalytickej chémie

Poznámky


Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo je „fyzikálne množstvo“ v iných slovníkoch:

    Fyzikálne množstvo- (kvantita) – vlastnosť, ktorá je kvalitatívne spoločná pre mnohé fyzikálne objekty (fyzikálne systémy, ich stavy a procesy v nich prebiehajúce), ale v kvantitatívnom zmysle pre každý objekt individuálna. Nesmie sa používať...... Encyklopédia pojmov, definícií a vysvetlení stavebných materiálov

    fyzikálne množstvo- PV hodnota Jedna z vlastností fyzického objektu (fyzikálneho systému, javu alebo procesu), spoločná z kvalitatívneho hľadiska pre mnohé fyzické objekty, ale kvantitatívne individuálna pre každý z nich. Poznámka. V…… Technická príručka prekladateľa

    Vlastnosť, vlastnosť, ktorá je kvalitatívne spoločná mnohým fyzickým objektom (fyzikálnym systémom, ich stavom atď.), ale kvantitatívne individuálna pre každý objekt. Príklady fyzikálnych veličín: hustota, viskozita,... ... Veľký encyklopedický slovník

    Fyzikálne množstvo- jedna z vlastností fyzického objektu (fyzikálneho systému, javu alebo procesu), kvalitatívne spoločná pre mnohé fyzické objekty, ale kvantitatívne individuálna pre každý z nich... Zdroj: ODPORÚČANIA PRE... ... Oficiálna terminológia

    FYZICKÉ MNOŽSTVO- meraná charakteristika (vlastnosť) fyzik. objekty (predmety, stavy, procesy) alebo javy hmotného sveta. Existujú základné a odvodené F. v. a základné (pozri). Vo fyzike sa používa 7 základných veličín: dĺžka, čas, hmotnosť,... ... Veľká polytechnická encyklopédia

    Vlastnosť, vlastnosť, ktorá je kvalitatívne spoločná mnohým fyzickým objektom (fyzikálnym systémom, ich stavom atď.), ale kvantitatívne individuálna pre každý objekt. Príklady fyzikálnych veličín: hustota, hustota... ... encyklopedický slovník

    fyzikálne množstvo- fizikinis dydis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Fizikinio objekto (fizikinės sistemos, reiškinio ar vyksmo) bet kurios savybės charakteristika, curi kokybiškai bendra daugeliui fizikini taųu objectie… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

    fyzikálne množstvo- fizikinis dydis statusas T sritis chemija apibrėžtis Fizikinio objekto savybės charakteristika. atitikmenys: angl. fyzikálna veličina rus. fyzikálne množstvo… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    fyzikálne množstvo- fizikinis dydis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. fyzikálna veličina vok. physikalische Größe, f rus. fyzikálna veličina, f pranc. majestátnosť tela, f … Fizikos terminų žodynas

    Veľkosť, fyzikálne vlastnosti. predmety alebo javy hmotného sveta, spoločné mnohým predmetom alebo javom v kvalitách. vo vzťahu, ale individuálne v množstve. rešpekt ku každému z nich. Napríklad hmotnosť, dĺžka, plocha, objem, elektrická sila. aktuálne F... Veľký encyklopedický polytechnický slovník

knihy

  • Atóm vodíka je najjednoduchší z atómov. Pokračovanie teórie Nielsa Bohra. Časť 5. Frekvencia fotónového žiarenia sa zhoduje s priemernou frekvenciou elektrónového žiarenia pri prechode, A. I. Shidlovsky, Bohrova teória atómu vodíka pokračovala (súbežne s kvantovomechanickým prístupom) po tradičnej ceste rozvoja fyziky, kde v teórii koexistujú pozorovateľné a nepozorovateľné veličiny. Pre... Vydavateľ:

Stiahnite si z Depositfiles

Prednáška 1.Nehnuteľnosť. Rozsah. Základná rovnica merania

2. Merania

Veličiny, merania a meracie prístroje sa podrobne študujú v kurze „Metrológia“, ktorý vás naučia vo štvrtom ročníku. Tu sa pozrieme na hlavné body, ktoré budeme potrebovať vedieť v kurze „Geodetické prístroje a merania“.

1. Majetok. Rozsah. Základná rovnica merania

Všetky objekty okolitého sveta sa vyznačujú svojimi vlastnosťami.

Môžeme napríklad pomenovať také vlastnosti predmetov ako farba, hmotnosť, dĺžka, výška, hustota, tvrdosť, mäkkosť atď. Z toho, že nejaký predmet je farebný alebo dlhý, sa však nedozvieme nič okrem toho, že má vlastnosť farby alebo dĺžky.

Pre kvantitatívny popis rôznych vlastností, procesov a fyzikálnych telies sa zavádza pojem kvantita.

Všetky množstvá možno rozdeliť do dvoch typov:reálny A perfektné .

Ideálne veličiny sa týkajú najmä matematiky a sú zovšeobecnením (modelom) konkrétnych reálnych pojmov. Nemáme o nich záujem.

Reálny množstvá sa delia podľa poradiafyzické A nefyzické .

TO nefyzické mali by byť zahrnuté hodnoty obsiahnuté v sociálnych (nefyzikálnych) vedách - filozofia, sociológia, ekonómia atď. Tieto množstvá nás nezaujímajú.

Fyzické veličinu vo všeobecnom prípade možno definovať ako veličinu charakteristickú pre hmotné objekty (procesy, javy) študované v prírodných (fyzika, chémia) a technických vedách. Práve tieto množstvá nás zaujímajú.

Individualita v kvantitatívnom vyjadrení sa chápe v tom zmysle, že vlastnosť môže byť pre jeden objekt určitý počet krát väčšia alebo menšia ako pre iný.

Napríklad každý objekt na Zemi má takú vlastnosť, ako je hmotnosť. Ak vezmete niekoľko jabĺk, každé z nich má váhu. No zároveň sa hmotnosť každého jablka bude líšiť od hmotnosti ostatných jabĺk.

Fyzikálne veličiny môžeme rozdeliť namerateľné A hodnotené.

Fyzikálne veličiny, pre ktoré z jedného alebo druhého dôvodu nemožno vykonať meranie alebo zadať mernú jednotku, možno len odhadnúť. Takéto fyzikálne veličiny sú tzv vyhodnotiteľné . Takéto fyzikálne veličiny sa hodnotia pomocou konvenčných škál. Napríklad intenzita zemetrasení sa odhaduje podľa Richterova stupnica, minerálna tvrdosť - Mohsova stupnica.

Podľa stupňa podmienenej nezávislosti od iných veličín sa fyzikálne veličiny delia na základné (podmienečne nezávislý),deriváty (podmienečne závislý) adodatočné .

Celá moderná fyzika môže byť postavená na siedmich základných veličinách, ktoré charakterizujú základné vlastnosti hmotného sveta. Tie obsahujúsedem fyzikálne veličiny vybrané vsystém SI ako Hlavná , A dva dodatočné fyzikálnych veličín.

Pomocou siedmich hlavných a dvoch dodatočných veličín, ktoré sú zavedené len pre pohodlie, sa vytvorí celá škála odvodených fyzikálnych veličín a poskytne sa opis vlastností fyzikálnych predmetov a javov.

Podľa prítomnosti rozmeru sa fyzikálne veličiny delia narozmerový , t.j. majúci rozmer abezrozmerný .

koncepcia rozmery fyzikálnej veličiny bol predstavený Fourier v roku 1822.

Rozmer kvalitu jeho charakteristiky a je označený symbolom
, pochádzajúce zo slova rozmer (Anglicky - veľkosť, rozmer). Rozmer Hlavná fyzikálne veličiny sú označené príslušnými veľkými písmenami. Napríklad na dĺžku, hmotnosť a čas

Rozmer derivačnej fyzikálnej veličiny je vyjadrený rozmermi základných fyzikálnych veličín pomocou mocninového monomilu:

Kde ,
,, … – rozmery základných fyzikálnych veličín;

, ,, … – ukazovatele rozmeru.

Okrem toho každý z indikátorov dimenzie môže byť kladný alebo záporný, celé číslo alebo zlomkové číslo, ako aj nula.

Ak sú všetky ukazovatele rozmerov sa rovnajú nule , potom sa toto množstvo nazýva bezrozmerný .

Veľkosť meraná veličina jekvantitatívne jeho vlastnosti.

Napríklad dĺžka dosky je kvantitatívna charakteristika dosky. Samotnú dĺžku je možné určiť len ako výsledok merania.

Množina čísel reprezentujúcich homogénne množstvá rôznych veľkostí musí byť množinou identicky pomenovaných čísel. Toto pomenovanie je jednotka fyzikálnej veličiny alebo jej podiel. Rovnaký príklad s dĺžkou dosky. Existuje súbor čísel charakterizujúcich dĺžku rôznych dosiek: 110, 115, 112, 120, 117. Všetky čísla sa nazývajú centimetre. Pomenovanie centimeter je jednotka fyzikálnej veličiny, v tomto prípade jednotka dĺžky.

Napríklad meter, kilogram, sekunda.

Napríklad 54,3 metra, 76,8 kilogramu, 516 sekúnd.

Napríklad 54,3, 76,8, 516.

Všetky tri uvedené parametre sú vzájomne prepojené vzťahom

, (3.1) ktorá sa volázákladná rovnica merania .

2. Merania

Zo základnej rovnice merania vyplýva, žemeranie - ide o určenie hodnoty veličiny alebo inak povedané, ide o porovnanie veličiny s jej jednotkou. Merania fyzikálnych veličín sa vykonávajú pomocou technických prostriedkov. Môže byť uvedená nasledujúca definícia merania.

Táto definícia obsahuje štyri charakteristiky pojmu meranie.

1. Je možné merať iba fyzikálne veličiny(t.j. vlastnosti hmotných predmetov, javov, procesov).

2. Meranie je experimentálny odhad množstva, t.j. vždy je to experiment.

Vypočítané určenie veličiny pomocou vzorcov a známych počiatočných údajov nemožno nazvať meraním.

3. Meranie sa vykonáva pomocou špeciálnych technických prostriedkov - nosičov jednotkových veľkostí alebo mierok, nazývaných meracie prístroje.

4. Meranie je určenie hodnoty veličiny, t.j. je porovnanie veličiny s jej jednotkou alebo stupnicou. Tento prístup bol vyvinutý v priebehu storočí praxe merania. Plne zodpovedá obsahu pojmu „meranie“, ktorý pred viac ako 200 rokmi uviedol L. Euler: „ Nie je možné definovať alebo zmerať jednu veličinu, iba ak vezmeme za známu inú veličinu rovnakého druhu a uvedieme pomer, v ktorom sa k nej nachádza. » .

Meranie fyzikálnej veličiny zahŕňa dve (vo všeobecnosti môže existovať niekoľko) fáz:

A) porovnanie meranej veličiny s jednotkou;

b) transformácia do formy vhodnej na použitie(rôzne spôsoby zobrazenia).

Merania rozlišujú:

A) princíp merania– ide o fyzikálny jav alebo efekt, ktorý je základom meraní;

b) metóda merania– technika alebo súbor techník na porovnávanie meranej fyzikálnej veličiny s jej jednotkou v súlade s implementovaným princípom merania. Metóda merania je zvyčajne určená konštrukciou meracích prístrojov.

Všetky možné merania, s ktorými sa stretávame v ľudskej praxi, možno klasifikovať v niekoľkých smeroch.

1. Klasifikácia podľa typov meraní :

A) priame meranie – meranie, pri ktorom sa priamo získa požadovaná hodnota fyzikálnej veličiny.

Príklady: meranie dĺžky úsečky krajčírskym metrom, meranie horizontálnych alebo vertikálnych uhlov teodolitom;

b) nepriame meranie – určenie požadovanej hodnoty fyzikálnej veličiny na základe výsledkov priamych meraní iných fyzikálnych veličín, ktoré funkčne súvisia s požadovanou veličinou.

Príklad 1. Meranie dĺžok čiar metódou paralaxy, pri ktorej sa horizontálny uhol meria na značkách základnej koľajnice, pričom vzdialenosť medzi nimi je známa; požadovaná dĺžka sa vypočíta pomocou vzorcov vzťahujúcich túto dĺžku k horizontálnemu uhlu a základni.

Príklad 2. Meranie dĺžky úsečky pomocou diaľkomeru. V tomto prípade sa priamo nemeria samotná dĺžka vedenia, ale čas prechodu elektromagnetického impulzu medzi žiaričom a reflektorom inštalovaným nad bodmi, medzi ktorými sa meria dĺžka vedenia.

Príklad 3. Určenie priestorových súradníc bodu na zemskom povrchu pomocou globálneho navigačného satelitného systému (GNSS). V tomto prípade sa nemerajú súradnice alebo dokonca dĺžky, ale opäť čas, za ktorý signál prejde z každého satelitu do prijímača. Pomocou nameraného času sa nepriamo určia vzdialenosti od satelitov k prijímaču a následne sa opäť nepriamo určia súradnice bodu státia.

V) spoločné merania – simultánne merania dvoch alebo viacerých rôznych veličín na určenie vzťahu medzi nimi.

Príklad. Meranie dĺžky kovovej tyče a teploty, pri ktorej sa meria dĺžka tyče. Výsledkom takýchto meraní je určenie koeficientu lineárnej rozťažnosti kovu, z ktorého je tyč vyrobená v dôsledku teplotných zmien.

G) súhrnné merania – merania viacerých veličín rovnakého mena vykonávané súčasne, pri ktorých sa požadované hodnoty veličín určujú riešením sústavy rovníc získaných meraním týchto veličín v rôznych kombináciách.

2. Klasifikácia podľa meracích metód :

A) metóda priameho hodnotenia– metóda, pri ktorej sa hodnota veličiny určuje priamo z indikačného meracieho prístroja;

príklady merania tlaku barometrom alebo teploty teplomerom;

b) porovnávacia metóda s mierou– metóda merania, pri ktorej sa nameraná hodnota porovnáva s hodnotou reprodukovanou meraním;

príklady:

použitím pravítka s delením na akúkoľvek časť v podstate porovnávajú jej veľkosť s jednotkou uloženou pravítkom a po odčítaní získajú hodnotu množstva (dĺžka, výška, hrúbka a ďalšie parametre);

pomocou meracieho zariadenia sa veľkosť veličiny (napríklad uhla), prevedenej na pohyb ukazovateľa (alidade), porovná s jednotkou uloženou mierkou tohto zariadenia (vodorovný kruh, deliaci kruh je opatrenie) a vykoná sa počítanie.

Charakteristickým znakom presnosti merania je jeho chyba alebo neistota.

Reálny meraný objekt je pri meraní vždy nahradený jeho modelom, ktorý sa svojou nedokonalosťou líši od skutočného objektu. V dôsledku toho sa veličiny charakterizujúce skutočný objekt budú tiež líšiť od podobných veličín toho istého objektu. To vedie k nevyhnutným chybám merania, ktoré sa vo všeobecnosti delia na náhodné a systematické.

Metóda merania. Výber metódy merania závisí od prijatého modelu meraného objektu a dostupných meracích prístrojov. Pri výbere metódy merania je zabezpečené, že chyba metódy merania, t.j. zložka systematickej chyby merania v dôsledku nedokonalosti prevzatého modelu a metódy merania (inak teoretická chyba) výrazne neovplyvnila výslednú chybu merania, t.j. nepresiahla 30 % od nej.

Objektový model. Zmeny nameraných parametrov modelu počas pozorovacieho cyklu spravidla nesmie presiahnuť 10% od zadanej chyby merania. Ak sú možné alternatívy, potom sa berú do úvahy aj ekonomické úvahy: zbytočné nadhodnocovanie presnosti modelu a metódy merania vedie k neprimeraným nákladom. To isté platí pre výber meracích prístrojov.

Meracie prístroje. Výber meracích prístrojov a pomocných zariadení závisí od meranej veličiny, použitej metódy merania a požadovanej presnosti výsledkov merania (normy presnosti). Merania pomocou meracích prístrojov s nedostatočnou presnosťou majú malú hodnotu (až nezmyselné), pretože môžu spôsobiť nesprávne závery. Používanie príliš presných meracích prístrojov nie je ekonomicky rentabilné. Zohľadňuje sa aj rozsah zmien nameranej hodnoty, podmienky merania, výkonové charakteristiky meradiel a ich cena.

Hlavná pozornosť je venovaná chybám meracích prístrojov. Je potrebné, aby celková chyba výsledku merania
bola menšia ako najväčšia dovolená chyba merania
, t.j.

— maximálna chyba spôsobená operátorom.<

Metrológia, normalizácia a certifikácia Demidova N.V.

4 Pojem fyzikálnej veličiny Význam sústav fyzikálnych jednotiek

Fyzikálna veličina je pojem aspoň dvoch vied: fyziky a metrológie. Fyzikálna veličina je podľa definície určitá vlastnosť objektu alebo procesu, spoločná pre množstvo objektov z hľadiska kvalitatívnych parametrov, avšak odlišná v kvantitatívnom vyjadrení (individuálna pre každý objekt). Existuje množstvo klasifikácií vytvorených podľa rôznych kritérií. Hlavné sú rozdelené na:

1) aktívne a pasívne fyzikálne veličiny – ak sú rozdelené vo vzťahu k informačným signálom merania. Okrem toho prvé (aktívne) sú v tomto prípade veličiny, ktoré bez použitia pomocných zdrojov energie majú pravdepodobnosť premeny na informačný signál merania. A druhé (pasívne) sú veličiny, pre ktoré je potrebné použiť pomocné zdroje energie, ktoré vytvárajú signál informácie o meraní;

2) aditívne (alebo extenzívne) a neaditívne (alebo intenzívne) fyzikálne veličiny - pri delení na základe aditivity. Predpokladá sa, že prvé (aditívne) množstvá sa merajú po častiach, navyše sa dajú presne reprodukovať pomocou viachodnotovej miery založenej na súčte veľkostí jednotlivých mier. Ale druhé (neaditívne) veličiny sa nemerajú priamo, pretože sa premieňajú na priame meranie veličiny alebo na meranie nepriamymi meraniami. V roku 1791 bol francúzskym národným zhromaždením prijatý vôbec prvý systém jednotiek fyzikálnych veličín. Bol to metrický systém mier. Zahŕňal: jednotky dĺžky, plochy, objemu, kapacity a hmotnosti. A vychádzali z dvoch dnes už dobre známych jednotiek: meter a kilogram.

Vedec založil svoju metodológiu na troch hlavných nezávislých veličinách: hmotnosť, dĺžka, čas. A matematik vzal miligram, milimeter a sekundu ako hlavné jednotky merania pre tieto množstvá, pretože všetky ostatné jednotky merania možno ľahko vypočítať pomocou minimálnych jednotiek. V súčasnej fáze vývoja sa teda rozlišujú tieto hlavné systémy jednotiek fyzikálnych veličín:

1) systém GHS(1881);

2) systém MKGSS(koniec 19. storočia);

3) systém MKSA(1901)

Z knihy Kreativita ako exaktná veda [Teória riešenia invenčných problémov] autora Altshuller Genrikh Saulovich

PRÍLOHA 3 APLIKÁCIA NIEKTORÝCH FYZIKÁLNYCH ÚČINKOV A JAVOV PRI RIEŠENÍ VYNÁLEZU Požadovaný úkon, vlastnosťFyzikálny jav, účinok, faktor, metóda1. Meranie teploty Tepelná rozťažnosť a z toho vyplývajúca zmena vlastnej frekvencie

Z knihy Metrológia, normalizácia a certifikácia autor Demidová N V

4 Pojem fyzikálnej veličiny Význam sústav fyzikálnych jednotiek Fyzikálna veličina je pojem minimálne dvoch vied: fyziky a metrológie. Podľa definície je fyzikálna veličina určitá vlastnosť objektu, procesu, spoločná pre množstvo objektov podľa

Z knihy Medziodvetvové pravidlá ochrany práce pri prevádzke plynárenských zariadení organizácií v otázkach a odpovediach. Návod na štúdium a prípravu na testovanie autora Krasnik Valentín Viktorovič

Príloha 11. Hodnota strmosti svahu

Z knihy História inžinierstva autor Morozov V

Téma XIII. INŽINIERSTVO A NANOTECHNOLÓGIE: PODSTATA, VÝVOJOVÉ PERSPEKTÍVY, VÝZNAM Ľudstvo sebavedomo vstúpilo do 21. storočia, ktoré, ako často počujeme, prejde v znamení genetiky, biotechnológie a informačných technológií. Tiež počujeme, že vedci

Z knihy Fenomén vedy [Kybernetický prístup k evolúcii] autora Turchin Valentin Fedorovič

2.1. Pojem konceptu Uvažujme nervovú sieť, ktorá má na vstupe veľa receptorov a na výstupe iba jeden efektor, takže nervová sieť rozdeľuje množinu všetkých situácií na dve podmnožiny: situácie, ktoré spôsobujú excitáciu efektora, a situácie ktoré nechajú v sebe

Z knihy Učebnica TRIZ autor Gasanov A I

7.6. Logický koncept Už sme takmer skončili s analýzou základov logiky z pohľadu, ktorý vníma mozog ako čiernu skrinku. Zostáva len definovať všeobecný pojem „logický pojem“. Definícia je jednoduchá: pojem je predikát alebo logické spojenie. Základňa

Z knihy Prieskum priemyselného priestoru autora Ciolkovskij Konstantin Eduardovič

3. Pojem idealita

Z knihy Všeobecná štruktúra lodí autor Chaynikov K.N.

Význam priemyslu* L.N.Tolstoj a I.S.Turgenev snívali o šťastnom sedliakovi a boli nepriateľskí voči továrni. Tolstoj si predstavoval každého šťastného človeka ako sedliaka s pôdou a rodinou. Má koňa, kravu, ovce a sliepky, prasatá a tak. Muž mal silné

Z knihy Nanotechnológie [Science, Innovation and Opportunity] od Foster Lynn

§ 25. Pojem pevnosť plavidla Pevnosť plavidla je schopnosť jeho trupu nezrútiť sa alebo zmeniť svoj tvar vplyvom stálych a dočasných síl. Rozlišuje sa medzi všeobecnou a miestnou pevnosťou lode. Všeobecná pozdĺžna pevnosť trupu lode sa nazýva jej

Z knihy Dejiny elektrotechniky autora Kolektív autorov

12.1. Úloha a význam federálnych laboratórií Hlavné federálne oddelenia (a teda im podriadené laboratóriá) sú v súčasnosti zahrnuté do akčného programu Národnej nanotechnologickej iniciatívy (NNI) a aktívne sa zúčastňujú na rôznych

Z knihy Technické predpisy o požiadavkách požiarnej bezpečnosti. Federálny zákon č. 123-FZ z 22. júla 2008 autora Kolektív autorov

4.2. VZNIK FYZICKÝCH ZÁKLADOV TE D.K. Maxwell v priebehu rokov 1855–1873, zhrňujúci výsledky experimentálnych štúdií známych v podobe zákonov C. Coulomba, A. Ampereho, zákonov a myšlienok M. Faradaya a E.H. Lenz vytvoril na ich základe systém rovníc EMF, ktorý opisuje

Z knihy Náuka o materiáloch. Detská postieľka autora Buslaeva Elena Mikhailovna

Z knihy Motocykel v armáde od Ernesta N.

Z knihy autora

19. Význam mechanických a fyzikálnych vlastností pri prevádzke výrobkov Vlastnosti ako ukazovatele kvality materiálu Vlastnosti kovov sa delia na fyzikálne, chemické, mechanické a technologické. Fyzikálne vlastnosti zahŕňajú: farbu, špecifickú hmotnosť, tavivosť,

Z knihy autora

25. Závislosť mechanických a fyzikálnych vlastností na zložení v systémoch rôznych typov Vlastnosť je kvantitatívna alebo kvalitatívna charakteristika materiálu, ktorá určuje jeho zhodnosť alebo odlišnosť s inými materiálmi Rozlišujú sa tri hlavné skupiny vlastností:

Z knihy autora

Význam motocykla V súčasnosti sa motocykel stal nevyhnutným doplnkom hospodárskeho a kultúrneho života krajiny; preniklo aj do armády. Po dlhú dobu bola motocyklu vo vojenských záležitostiach pridelená výlučne pomocná úloha ako prostriedok komunikácie; momentálne má