Что обозначает единицу физической величины. Единицы физических величин. Температурная шкала Фаренгейта

    Необходимо проверить качество перевода и привести статью в соответствие со стилистическими правилами Википедии. Вы можете помочь … Википедия

    Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Физическая … Википедия

    Физическая величина это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения. Размер физической величины количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе,… … Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Фотон (значения). Фотон Символ: иногда … Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Борн. Макс Борн Max Born … Википедия

    Примеры разнообразных физических явлений Физика (от др. греч. φύσις … Википедия

    Фотон Символ: иногда Излученные фотоны в когерентном луче лазера. Состав: Семья … Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Масса (значения). Масса Размерность M Единицы измерения СИ кг … Википедия

    CROCUS Ядерный реактор это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в … Википедия

Книги

  • Гидравлика. Учебник и практикум для академического бакалавриата , Кудинов В.А.. В учебнике изложены основные физико-механические свойства жидкостей, вопросы гидростатики и гидродинамики, даны основы теории гидродинамического подобия и математического моделирования…
  • Гидравлика 4-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата , Эдуард Михайлович Карташов. В учебнике изложены основные физико-механические свойства жидкостей, вопросы гидростатики и гидродинамики, даны основы теории гидродинамического подобия и математического моделирования…

Единицы физических величин

Единица измерения физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение равное единице, и применяемое для количественного выражения однородных физических величин.

Пример - 1 м – единица длины; 1 с – единица времени; 1 А – единица силы электрического тока.

Система единиц физических величин – совокупность базовых и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами для заданной системы физических величин.

Справка. Исторически первой системой единиц физических величин была принятая в 1791 ᴦ. Национальным собранием Франции метрическая система мер.
Размещено на реф.рф
Она не являлась еще системой единиц в современном понимании, а включала в себя единицы длин, площадей, объёмов, вместимостей и веса, в основу которых были положены две единицы: метр и килограмм.

В 1832 ᴦ. немецкий математик К. Гаусс предложил методику построения системы единиц как совокупности базовых и производных. Он построил систему единиц, в которой за основу были приняты три произвольные, независимые друг от друга единицы - длины, массы и времени. Все остальные единицы можно было определить с помощью этих трех. Такую систему единиц, связанных определœенным образом с тремя основными, Гаусс назвал абсолютной системой. За основные единицы он принял миллиметр, миллиграмм и секунду.

В дальнейшем с развитием науки и техники появился ряд систем единиц физических величин, построенных по принципу, предложенному Гауссом, базирующихся на метрической системе мер, но отличающихся друг от друга основными единицами.

Рассмотрим главнейшие системы единиц физических величин.

Система СГС. Система единиц физических величин СГС, в которой основными единицами являются сантиметр как единица длины, грамм как единица массы и секунда как единица времени, была установлена в 1881 ᴦ.

Система МКГСС. Применение килограмма как единицы веса, а в последующем как единицы силы вообще, привело в конце XIX века к формированию системы единиц физических величин с тремя основными единицами: метр - единица длины, килограмм-сила - единица силы и секунда - единица времени.

Система МКСА. Основы этой системы были предложены в 1901 ᴦ. итальянским ученым Джорджи. Основными единицами системы МКСА являются метр, килограмм, секунда и ампер.

Наличие ряда систем единиц физических величин, а также значительного числа внесистемных единиц, неудобства, связанные с пересчетом при переходе от одной системы единиц к другой, требовало унификации единиц измерений. Рост научно-технических и экономических связей между разными странами обусловливал крайне важно сть такой унификации в международном масштабе.

Требовалась единая система единиц физических величин, практически удобная и охватывающая различные области измерений. При этом она должна была сохранить принцип когерентности (равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами).

Действующая в настоящее время ʼʼМеждународная система единицʼʼ (СИ - система интернациональная) была принята ХI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 ᴦ. Система величин СИ – единственная система единиц физических величин, которая принята и используется в большинстве стран мира.

На территории нашей страны система величин СИ действует с 1.01.1982 ᴦ. в соответствии с ГОСТ 8.417–81 ʼʼГСИ. Единицы физических величинʼʼ. Система СИ состоит из семи базовых, двух дополнительных и ряда производных единиц (таблицы 1.1 и 1.2).

Единица производной физической величины системы единиц образована в соответствии с уравнением, связывающим ее либо с основными единицами либо с основными и уже определœенными производными.

Таблица 1.1 – Основные и дополнительные единицы системы СИ

Физическая величина Единица измерения
Наименование Размерность Рекомендуемое обозначение Наименование Обозначение
русское международное
О С Н О В Н Ы Е
Длина L l метр м m
Масса М m килограмм кг kg
Время T t секунда с s
Сила электрического тока I i ампер А A
Термодинамическая температура Θ Т кельвин К К
Количество вещества N n, υ моль моль mol
Сила света J j кандела кд cd
Д О П О Л Н И Т Е Л Ь Н Ы Е
Плоский угол - - радиан рад rad
Телœесный угол - - стерадиан ср sr

Таблица 1.2 – Некоторые производные единицы системы СИ, имеющие специальное название

Физическая величина Единица измерения
Наименование Размерность Наименование Обозначение Выражение через единицы СИ
Частота T -1 герц Гц s -1
Сила, вес LMT -2 ньютон Н m kg s -2
Давление, механическое напряжение L -1 MT -2 паскаль Па m -1 kg s -2
Энергия, работа͵ количество теплоты L 2 MT -2 джоуль Дж m 2 kg s -2
Мощность L 2 MT -3 ватт Вт m 2 kg s -3
Количество электричества TI кулон Кл sA
Электрическое напряжение, потенциал L 2 MT -3 I -1 вольт В m 2 kg s -3 A -1
Электрическая емкость L -2 M -1 T 4 I 2 фарада Ф m -2 kg -1 s 4 A 2
Электрическое сопротивление L 2 MT -3 I -2 ом Ом m 2 kg s -3 A -2

Уравнение связи между величинами отражает связь между величинами, обусловленную законом природы, в котором под буквенными символами понимают физические величины. К примеру, уравнение отражает существующую зависимость скорости V от пути l и времени t . Из приведенного примера видно, что для измерения скорости крайне важно измерить длину пути и время, за ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ данный путь пройден.

Системная единица физической величины (системная единица) - единица физической величины, входящая в принятую систему единиц.

Все основные, производные, кратные и дольные единицы СИ являются системными. К примеру: 1 м; 1 м/с; 1 км; 1 Нм.

Внесистемная единица физической величины (внесистемная единица) - это единица физической величины, не входящая ни в одну из принятых систем единиц.

Внесистемные единицы разделяют на четыре вида:

- допускаемые наравне с единицами СИ , к примеру: единица массы – тонна; единицы плоского угла – градус, минута͵ секунда; единица объёма – литр и др.;

- допускаемые к применению в специальных областях , к которым относятся: единицы длины (в астрономии) – астрономическая единица, парсек, световой год; единица оптической силы (в оптике) – диоптрия; единица энергии (в физике) – электрон-вольт;

- временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ, к примеру: в морской навигации – морская миля; в ювелирном делœе единица массы – карат и др.
Размещено на реф.рф
Эти единицы должны изыматься из употребления в соответствии с международными соглашениями;

- изъятые из употребления , к ним относятся единицы давления – миллиметр ртутного столба; единица мощности – лошадиная сила и др.

Различают кратные и дольные единицы физической величины.

Кратная единица (кратная единица) - единица физической величины, в целое число раз большая системной или внесистемной единицы.

Примеры:

- единица длины 1 км = 10 3 м, ᴛ.ᴇ. кратна метру;

- единица частоты 1 МГц (мегагерц) = 10 6 Гц кратна герцу;

- единица активности радионуклидов 1 МБк (мегабеккерель) = 10 6 Бк кратна беккерелю.

Дольная единица физической величины (дольная единица) - единица физической величины, в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Пример - Единица длины 1 нм (нанометр) = 10 -9 м и единица времени 1 мкс (микросœекунда) =10 -6 с являются дольными соответственно от метра и секунды.

В таблице 1.3 приведены приставки для образования кратных и дольных единиц СИ.

Размер единицы физической величины (размер единицы) - количественная определœенность единицы физической величины, воспроизводимой или хранимой средством измерений.

Размер единицы, хранимой подчинœенными эталонами или рабочими средствами измерений, должна быть установлен по отношению к национальному первичному эталону. При этом должна быть несколько ступеней сравнения (через вторичные и рабочие эталоны).

Таблица 1.3 - Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований

Множи- тель При-ставка Обозначение приставки Множитель Приставка Обозначение приставки
между-народное русское международное русское
10 18 экса Е Э 10- 1 деци d д
10 15 пета Р П 10- 2 санти с с
10 12 тера Т Т 10- 3 милли m м
10 9 гига G Г 10- 6 микро μ мк
10 6 мега М М 10- 9 нано n н
10 3 кило k к 10 -12 пико p п
10 2 гекто h г 10 -15 фемто f ф
10 1 дека Da да 10 -18 атто а а

Единицы физических величин - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Единицы физических величин" 2017, 2018.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

ГОСТ 8.417-81

(СТ СЭВ 1052-78)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ Ю.В. Тарбеев ,д-р техн. наук; К.П. Широков ,д-р техн. наук; П.Н. Селиванов , канд. техн. наук; Н.А. Ерюхина ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам Член Госстандарта Л.К. Исаев УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 марта 1981 г. № 1449

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

State system for ensuring the uniformity of measurements.

Units of physical quantities

ГОСТ

8.417-81

(СТ СЭВ 1052-78 )

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 марта 1981 г. № 1449 срок введения установлен

с 01.01 1982 г.

Настоящий стандарт устанавливает единицы физических величин (далее - единицы), применяемые в СССР, их наименования, обозначения и правила применения этих единиц Стандарт не распространяется на единицы, применяемые в научных исследованиях и при публикациях их результатов, если в них не рассматривают и не используют результаты измерений конкретных физических величин, а также на единицы величин, оцениваемых по условным шкалам*. * Под условными шкалами понимаются, например, шкалы твердости Роквелла и Виккерса, светочувствительности фотоматериалов. Стандарт соответствует СТ СЭВ 1052-78 в части общих положений, единиц Международной системы, единиц, не входящих в СИ, правил образования десятичных кратных и дольных единиц, а также их наименований и обозначений, правил написания обозначений единиц, правил образования когерентных производных единиц СИ (см. справочное приложение 4).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц*, а также десятичные кратные и дольные от них (см. разд. 2 настоящего стандарта). * Международная система единиц (международное сокращенное наименование - SI , в русской транскрипции - СИ), принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) и уточнена на последующих ГКМВ. 1.2. Допускается применять наравне с единицами по п. 1.1 единицы, не входящие в СИ, в соответствии с пп. 3.1 и 3.2 , их сочетания с единицами СИ, а также некоторые нашедшие широкое применение на практике десятичные кратные и дольные от вышеперечисленных единиц. 1.3. Временно допускается применять наравне с единицами по п. 1.1 единицы, не входящие в СИ, в соответствии с п. 3.3, а также некоторые, получившие распространение на практике кратные и дольные от них, сочетания этих единиц с единицами СИ, десятичными кратными и дольными от них и с единицами по п. 3.1. 1.4. Во вновь разрабатываемой или пересматриваемой документации, а также публикациях значения величин должны выражаться в единицах СИ, десятичных кратных и дольных от них и (или) в единицах, допускаемых к применению в соответствии с п. 1.2. Допускается также в указанной документации применять единицы по п. 3.3, срок изъятия которых будет установлен в соответствии с международными соглашениями. 1.5. Во вновь утверждаемой нормативно-технической документации на средства измерений должна предусматриваться их градуировка в единицах СИ, десятичных кратных и дольных от них или в единицах, допускаемых к применению в соответствии с п. 1.2. 1.6. Вновь разрабатываемая нормативно-техническая документация по методам и средствам поверки должна предусматривать поверку средств измерений, проградуированных во вновь вводимых единицах. 1.7. Единицы СИ, установленные настоящим стандартом, и единицы, допускаемые к применению пп. 3.1 и 3.2, должны применяться в учебных процессах всех учебных заведений, в учебниках и учебных пособиях. 1.8. Пересмотр нормативно-технической, конструкторской, технологической и другой технической документации, в которой применяются единицы, не предусмотренные настоящим стандартом, а также приведение в соответствие с пп. 1.1 и 1.2 настоящего стандарта средств измерений, градуированных в единицах, подлежащих изъятию, осуществляют в соответствии с п. 3.4 настоящего стандарта. 1.9. При договорно-правовых отношениях по сотрудничеству с зарубежными странами, при участии в деятельности международных организаций, а также в поставляемой за границу вместе с экспортной продукцией (включая транспортную и потребительскую тару) технической и другой документации, применяют международные обозначения единиц. В документации на экспортную продукцию, если эта документация не отправляется за границу, допускается применять русские обозначения единиц. (Новая редакция, Изм. № 1). 1.10. В нормативно-технической конструкторской, технологической и другой технической документации на различные виды изделий и продукции, используемые только в СССР, применяют предпочтительно русские обозначения единиц. При этом независимо от того, какие обозначения единиц использованы в документации на средства измерений при указании единиц физических величин на табличках, шкалах и щитках этих средств измерений применяют международные обозначения единиц. (Новая редакция, Изм. № 2). 1.11. В печатных изданиях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременно применение обоих видов обозначений в одном и том же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам физических величин.

2. ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Основные единицы СИ приведены в табл. 1.

Таблица 1

Величина

Наименование

Размерность

Наименование

Обозначение

Определение

международное

Длина Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 S [ XVII ГКМВ (1983 г.), Резолюция 1].
Масса

килограмм

Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма [ I ГКМВ (1889 г.) и III ГКМВ (1901 г)]
Время Секунда есть время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 [ XIII ГКМВ (1967 г.), Резолюция 1]
Сила электрического тока Ампер есть сила равная силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 m один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 m силу взаимодействия, равную 2 × 10 -7 N [МКМВ (1946 г.), Резолюция 2, одобренная IX ГКМВ (1948 г.)]
Термодинамическая температура Кельвин есть единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды [Х III ГКМВ (1967 г.), Резолюция 4]
Количество вещества Моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 kg . При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц [ XIV ГКМВ (1971 г.), Резолюция 3]
Сила света Кандела есть сила, равная силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 × 10 12 Hz , энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 W / sr [ XVI ГКМВ (1979 г.), Резолюция 3]
Примечания: 1. Кроме температуры Кельвина (обозначение Т ) допускается применять также температуру Цельсия (обозначение t ), определяемую выражением t = T - Т 0 , где Т 0 = 273,15 К, по определению. Температура Кельвина выражается в Кельвинах, температура Цельсия - в градусах Цельсия (обозначение международное и русское °С). По размеру градус Цельсия равен кельвину. 2. Интервал или разность температур Кельвина выражают в кельвинах. Интервал или разность температур Цельсия допускается выражать как в кельвинах, так и в градусах Цельсия. 3. Обозначение Международной практической температуры в Международной практической температурной шкале 1968 г., если ее необходимо отличить от термодинамической температуры, образуется путем добавления к обозначению термодинамической, температуры индекса «68» (например, Т 68 или t 68). 4. Единство световых измерений обеспечивается в соответствии с ГОСТ 8.023-83.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3). 2.2. Дополнительные единицы СИ приведены в табл. 2.

Таблица 2

Наименование величины

Наименование

Обозначение

Определение

международное

Плоский угол Радиан есть угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу
Телесный угол

стерадиан

Стерадиан есть телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы
(Измененная редакция, Изм. № 3). 2.3. Производные единицы СИ следует образовывать из основных и дополнительных единиц СИ по правилам образования когерентных производных единиц (см. обязательное приложение 1). Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования, также могут быть использованы для образования других производных единиц СИ. Производные единицы, имеющие специальные наименования, и примеры других производных единиц приведены в табл. 3 - 5. Примечание. Электрические и магнитные единицы СИ следует образовывать в соответствии с рационализованной формой уравнений электромагнитного поля.

Таблица 3

Примеры производных единиц СИ, наименования которых образованы из наименований основных и дополнительных единиц

Величина

Наименование

Размерность

Наименование

Обозначение

международное

Площадь

квадратный метр

Объем, вместимость

кубический метр

Скорость

метр в секунду

Угловая скорость

радиан в секунду

Ускорение

метр на секунду в квадрате

Угловое ускорение

радиан на секунду в квадрате

Волновое число

метр в минус первой степени

Плотность

килограмм на кубический метр

Удельный объем

кубический метр на килограмм

ампер на квадратный метр

ампер на метр

Молярная концентрация

моль на кубический метр

Поток ионизирующих частиц

секунда в минус первой степени

Плотность потока частиц

секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени

Яркость

кандела на квадратный метр

Таблица 4

Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования

Величина

Наименование

Размерность

Наименование

Обозначение

Выражение через основные и дополнительные, единицы СИ

международное

Частота
Сила, вес
Давление, механическое напряжение, модуль упругости
Энергия, работа, количество теплоты

m 2 × kg × s -2

Мощность, поток энергии

m 2 × kg × s -3

Электрический заряд (количество электричества)
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила

m 2 × kg × s -3 × A -1

Электрическая емкость

L -2 M -1 T 4 I 2

m -2 × kg -1 × s 4 × A 2

m 2 × kg × s -3 × A -2

Электрическая проводимость

L -2 M -1 T 3 I 2

m -2 × kg -1 × s 3 × A 2

Поток магнитной индукции, магнитный поток

m 2 × kg × s -2 × A -1

Плотность магнитного потока, магнитная индукция

kg × s -2 × A -1

Индуктивность, взаимная индуктивность

m 2 × kg × s -2 × A -2

Световой поток
Освещенность

m -2 × cd × sr

Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность радионуклида)

беккерель

Поглощенная доза излучения, керма, показатель поглощенной дозы (поглощенная доза ионизирующего излучения)
Эквивалентная доза излучения
(Измененная редакция, Изм. № 3).

Таблица 5

Примеры производных единиц СИ, наименования которых образованы с использованием специальных наименований, приведенных в табл. 4

Величина

Наименование

Размерность

Наименование

Обозначение

Выражение через основные и дополнительные единицы СИ

международное

Момент силы

ньютон-метр

m 2 × kg × s -2

Поверхностное натяжение

Ньютон на метр

Динамическая вязкость

паскаль-секунда

m -1 × kg × s -1

кулон на кубический метр

Электрическое смещение

кулон на квадратный метр

вольт на метр

m × kg × s -3 × A -1

Абсолютная диэлектрическая проницаемость

L -3 M -1 × T 4 I 2

фарад на метр

m -3 × kg -1 × s 4 × A 2

Абсолютная магнитная проницаемость

генри на метр

m × kg × s -2 × A -2

Удельная энергия

джоуль на килограмм

Теплоемкость системы, энтропия системы

джоуль на кельвин

m 2 × kg × s -2 × K -1

Удельная теплоемкость, удельная энтропия

джоуль на килограмм-кельвин

Дж/(кг × К)

m 2 × s -2 × K -1

Поверхностная плотность потока энергии

ватт на квадратный метр

Теплопроводность

ватт на метр-кельвнн

m × kg × s -3 × K -1

джоуль на моль

m 2 × kg × s -2 × mol -1

Молярная энтропия, молярная теплоемкость

L 2 MT -2 q -1 N -1

джоуль на моль-кельвин

Дж/(моль × К)

m 2 × kg × s -2 × K -1 × mol -1

ватт на стерадиан

m 2 × kg × s -3 × sr -1

Экспозиционная доза (рентгеновского и гамма-излучения)

кулон на килограмм

Мощность поглощенной дозы

грэй в секунду

3. ЕДИНИЦЫ, НЕ ВХОДЯЩИЕ В СИ

3.1. Единицы, перечисленные в табл. 6 , допускаются к применению без ограничения срока наравне с единицами СИ. 3.2. Без ограничения срока допускается применять относительные и логарифмические единицы за исключением единицы непер (см. п. 3.3). 3.3. Единицы, приведенные в табл. 7 , временно допускается применять до принятия по ним соответствующих международных решений. 3.4. Единицы, соотношения которых с единицами СИ даны в справочном приложении 2 , изымаются из обращения в сроки, предусмотренные программами мероприятий по переходу на единицы СИ, разработанными в соответствии с РД 50-160-79 . 3.5. В обоснованных случаях в отраслях народного хозяйства допускается применение единиц, не предусмотренных настоящим стандартом, путем введения их в отраслевые стандарты по согласованию с Госстандартом.

Таблица 6

Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ

Наименование величины

Примечание

Наименование

Обозначение

Соотношение с единицей СИ

международное

Масса

атомная единица массы

1,66057 × 10 -27 × kg (приблизительно)

Время 1

86400 s

Плоский угол

(p /180) rad = 1,745329… × 10 -2 × rad

(p /10800) rad = 2,908882… × 10 -4 rad

(p /648000) rad = 4,848137…10 -6 rad

Объем, вместимость
Длина

астрономическая единица

1,49598 × 10 11 m (приблизительно)

световой год

9,4605 × 10 15 m (приблизительно)

3,0857 × 10 16 m (приблизительно)

Оптическая сила

диоптрия

Площадь
Энергия

электрон-вольт

1,60219 × 10 -19 J (приблизительно)

Полная мощность

вольт-ампер

Реактивная мощность
Механическое напряжение

ньютон на квадратный миллиметр

1 Допускается также применять другие единицы, получившие широкое распространение, например неделя, месяц, год, век, тысячелетие и т.п. 2 Допускается применять наименование «гон» 3 Не рекомендуется применять при точных измерениях. При возможности смещения обозначения l с цифрой 1 допускается обозначение L . Примечание. Единицы времени (минуту, час, сутки), плоского угла (градус, минуту, секунду), астрономическую единицу, световой год, диоптрию и атомную единицу массы не допускается применять с приставками
(Измененная редакция, Изм. № 3).

Таблица 7

Единицы, временно допускаемые к применению

Наименование величины

Примечание

Наименование

Обозначение

Соотношение с единицей СИ

международное

Длина

морская миля

1852 m (точно)

В морской навигации

Ускорение

В гравиметрии

Масса

2 × 10 -4 kg (точно)

Для драгоценных камней и жемчуга

Линейная плотность

10 -6 kg / m (точно)

В текстильной промышленности

Скорость

В морской навигации

Частота вращения

оборот в секунду

оборот в минуту

1/60 s -1 = 0,016(6) s -1

Давление
Натуральный логарифм безразмерного отношения физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную

1 Np = 0,8686…В = = 8,686… dB

(Измененная редакция, Изм. № 3).

4. ПРАВИЛА ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ, А ТАКЖЕ ИХ НАИМЕНОВАНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

4.1. Десятичные кратные и дольные единицы, а также их наименования и обозначения следует образовывать с помощью множителей и приставок, приведенных в табл. 8.

Таблица 8

Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований

Множитель

Приставка

Обозначение приставки

Множитель

Приставка

Обозначение приставки

международное

международное

4.2. Присоединение к наименованию единицы двух или более приставок подряд не допускается. Например, вместо наименования единицы микромикрофарад следует писать пикофарад. Примечания: 1 В связи с тем, что наименование основной единицы - килограмм содержит приставку «кило», для образования кратных и дольных единиц массы используется дольная единица грамм (0,001 kg , кг), и приставки надо присоединять к слову «грамм», например, миллиграмм (mg , мг) вместо микрокилограмм (m kg , мккг). 2. Дольную единицу массы - «грамм» допускается применять и без присоединения приставки. 4.3. Приставку или ее обозначение следует писать слитно с наименованием единицы, к которой она присоединяется, или соответственно, с ее обозначением. 4.4. Если единица образована как произведение или отношение единиц, приставку следует присоединять к наименованию первой единицы, входящей в произведение или в отношение. Допускается применять приставку во втором множителе произведения или в знаменателе лишь в обоснованных случаях, когда такие единицы широко распространены и переход к единицам, образованным в соответствии с первой частью пункта, связан с большими трудностями, например: тонна-километр (t × km ; т × км), ватт на квадратный сантиметр (W / cm 2 ; Вт/см 2), вольт на сантиметр (V / cm ; В/см), ампер на квадратный миллиметр (A / mm 2 ; А/мм 2). 4.5. Наименования кратных и дольных единиц от единицы, возведенной в степень, следует образовывать путем присоединения приставки к наименованию исходной единицы, например, для образования наименований кратной или дольной единицы от единицы площади - квадратного метра, представляющей собой вторую степень единицы длины - метра, приставку следует присоединять к наименованию этой последней единицы: квадратный километр, квадратный сантиметр и т.д. 4.6. Обозначения кратных и дольных единиц от единицы, возведенной в степень, следует образовывать добавлением соответствующего показателя степени к обозначению кратной или дольной от этой единицы, причем показатель означает возведение в степень кратной или дольной единицы (вместе с приставкой). Примеры: 1. 5 km 2 = 5(10 3 m) 2 = 5 × 10 6 m 2 . 2. 250 cm 3 /s = 250(10 -2 m) 3 /(1 s) = 250 × 10 -6 m 3 /s. 3. 0,002 cm -1 = 0,002(10 -2 m) -1 = 0,002 × 100 m -1 = 0,2 m -1 . 4.7. Рекомендации по выбору десятичных кратных и дольных единиц приведены в справочном приложении 3.

5. ПРАВИЛА НАПИСАНИЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ ЕДИНИЦ

5.1. Для написания значений величин следует применять обозначения единиц буквами или специальными знаками (…°,… ¢ ,… ¢ ¢), причем устанавливаются два вида буквенных обозначений: международные (с использованием букв латинского или греческого алфавита) и русские (с использованием букв русского алфавита). Устанавливаемые стандартом обозначения единиц приведены в табл. 1 - 7 . Международные и русские обозначения относительных и логарифмических единиц следующие: процент (%), промилле (о / оо), миллионная доля (рр m , млн -1), бел (В, Б), децибел (dB , дБ), октава (-, окт), декада (-, дек), фон (phon , фон). 5.2. Буквенные обозначения единиц должны печататься прямым шрифтом. В обозначениях единиц точку как знак сокращения не ставят. 5.3. Обозначения единиц следует применять после числовых: значений величин и помещать в строку с ними (без переноса на следующую строку). Между последней цифрой числа и обозначением единицы следует оставлять пробел, равный минимальному расстоянию между словами, которое определено для каждого типа и размера шрифта по ГОСТ 2.304-81. Исключения составляют обозначения в виде знака, поднятого над строкой (п. 5.1), перед которыми пробела не оставляют. (Измененная редакция, Изм. № 3). 5.4. При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы следует помещать после всех цифр. 5.5. При указании значений величин с предельными отклонениями следует заключать числовые значения с предельными отклонениями в скобки и обозначения единицы помешать после скобок или проставлять обозначения единиц после числового значения величины и после ее предельного отклонения. 5.6. Допускается применять обозначения единиц в заголовках граф и в наименованиях строк (боковиках) таблиц. Примеры:

Номинальный расход. m 3 / h

Верхний предел показаний, m 3

Цена деления крайнего правого ролика, m 3 , не более

100, 160, 250, 400, 600 и 1000

2500, 4000, 6000 и 10000

Тяговая мощность, kW
Габаритные размеры, mm:
длина
ширина
высота
Колея, mm
Просвет, mm
5.7. Допускается применять обозначения единиц в пояснениях обозначений величин к формулам. Помещение обозначений единиц в одной строке с формулами, выражающими зависимости между величинами или между их числовыми значениями, представленными в буквенной форме, не допускается. 5.8. Буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, следует отделять точками на средней линии, как знаками умножения*. * В машинописных текстах допускается точку не поднимать. Допускается буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, отделять пробелами, если это не приводит к недоразумению. 5.9. В буквенных обозначениях отношений единиц в качестве знака деления должна применяться только одна черта: косая или горизонтальная. Допускается применять обозначения единиц в виде произведения обозначений единиц, возведенных в степени (положительные и отрицательные)**. ** Если для одной из единиц, входящих в отношение, установлено обозначение в виде отрицательной степени (например s -1 , m -1 , К -1 ; c -1 , м -1 , К -1), применять косую или горизонтальную черту не допускается. 5.10. При применении косой черты обозначения единиц в числителе и знаменателе следует помещать в строку, произведение обозначений единиц в знаменателе следует заключать в скобки. 5.11. При указании производной единицы, состоящей из двух и более единиц, не допускается комбинировать буквенные обозначения и наименования единиц, т.е. для одних единиц приводить обозначения, а для других - наименования. Примечание. Допускается применять сочетания специальных знаков…°,… ¢ ,… ¢ ¢ , % и о / оо с буквенными обозначениями единиц, например…°/ s и т. д.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ПРАВИЛА ОБРАЗОВАНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ЕДИНИЦ СИ

Когерентные производные единицы (далее - производные единицы) Международной системы, как правило, образуют при помощи простейших уравнений связи между величинами (определяющих уравнений), в которых числовые коэффициенты равны 1. Для образования производных единиц величины в уравнениях связи принимают равными единицам СИ. Пример. Единицу скорости образуют с помощью уравнения, определяющего скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки

v = s/t ,

Где v - скорость; s - длина пройденного пути; t - время движения точки. Подстановка вместо s и t их единиц СИ дает

[v ] = [s ]/[t ] = 1 m/s.

Следовательно, единицей скорости СИ является метр в секунду. Он равен скорости прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой эта точка за время 1 s перемещается на расстояние 1 m . Если уравнение связи содержит числовой коэффициент, отличный от 1, то для образования когерентной производной единицы СИ в правую часть подставляют величины со значениями в единицах СИ, дающими после умножения на коэффициент общее числовое значение, равное числу 1. Пример. Если для образования единицы энергии используют уравнение

Где Е - кинетическая энергия; m - масса материальной точки; v - скорость движения точки, то когерентную единицу энергии СИ образуют, например, следующим образом:

Следовательно, единицей энергии СИ является джоуль (равный ньютон-метру). В приведенных примерах он равен кинетической энергии тела массой 2 kg , движущегося со скоростью 1 m / s , или же тела массой 1 kg , движущегося со скоростью

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Соотношение некоторых внесистемных единиц с единицами СИ

Наименование величины

Примечание

Наименование

Обозначение

Соотношение с единицей СИ

международное

Длина

ангстрем

икс-единица

1,00206 × 10 -13 m (приблизительно)

Площадь
Масса
Телесный угол

квадратный градус

3,0462... × 10 -4 sr

Сила, вес

килограмм-сила

9,80665 N (точно)

килопонд

грамм-сила

9,83665 × 10 -3 N (точно)

тонна-сила

9806,65 N (точно)

Давление

килограмм-сила на квадратный сантиметр

98066,5 Ра (точно)

килопонд на квадратный сантиметр

миллиметр водяного столба

мм вод. ст.

9,80665 Ра (точно)

миллиметр ртутного столба

мм рт. ст.

Напряжение (механическое)

килограмм-сила на квадратный миллиметр

9,80665 × 10 6 Ра (точно)

килопонд на квадратный миллиметр

9,80665 × 10 6 Ра (точно)

Работа, энергия
Мощность

лошадиная сила

Динамическая вязкость
Кинематическая вязкость

ом-квадратный миллиметр на метр

Ом × мм 2 /м

Магнитный поток

максвелл

Магнитная индукция

гпльберт

(10/4 p) А = 0,795775…А

Напряженность магнитного поля

(10 3 / p) А/ m = 79,5775…А/ m

Количество теплоты, термодинамический потенциал (внутренняя энергия, энтальпия, изохорно-изотермический потенциал), теплота фазового превращения, теплота химической реакции

калория (межд.)

4,1858 J (точно)

калория термохимическая

4,1840 J (приблизительно)

калория 15-градусная

4,1855 J (приблизительно)

Поглощенная доза излучения
Эквивалентная доза излучения, показатель эквивалентной дозы
Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучений)

2,58 × 10 -4 C / kg (точно)

Активность нуклида в радиоактивном источнике

3,700 × 10 10 Bq (точно)

Длина
Угол поворота

2 p rad = 6,28… rad

Магнитодвижущая сила, разность магнитных потенциалов

ампервиток

Яркость
Площадь
Измененная редакция, Изм. № 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

1. Выбор десятичной кратной или дольной единицы от единицы СИ диктуется прежде всего удобством ее применения. Из многообразия кратных и дольных единиц, которые могут быть образованы при помощи приставок, выбирают единицу, приводящую к числовым значениям величины, приемлемым на практике. В принципе кратные и дольные единицы выбирают таким образом, чтобы числовые значения величины находились в диапазоне от 0,1 до 1000. 1.1. В некоторых случаях целесообразно применять одну и ту же кратную или дольную единицу, даже если числовые значения выходят за пределы диапазона от 0,1 до 1000, например, в таблицах числовых значений для одной величины или при сопоставлении этих значений в одном тексте. 1.2. В некоторых областях всегда используют одну и ту же кратную или дольную единицу. Например, в чертежах, применяемых в машиностроении, линейные размеры всегда выражают в миллиметрах. 2. В табл. 1 настоящего приложения приведены рекомендуемые для применения кратные и дольные единицы от единиц СИ. Представленные в табл. 1 кратные и дольные единицы от единиц СИ для данной физической величины не следует считать исчерпывающими, так как они могут не охватывать диапазоны физических величин в развивающихся и вновь возникающих областях науки и техники. Тем не менее, рекомендуемые кратные и дольные единицы от единиц СИ способствуют единообразию представления значений физических величин, относящихся к различным областям техники. В этой же таблице помещены также получившие широкое распространение на практике кратные и дольные единицы от единиц, применяемых наравне с единицами СИ. 3. Для величин, не охваченных табл. 1, следует использовать кратные и дольные единицы, выбранные в соответствии с п. 1 данного приложения. 4. Для снижения вероятности ошибок при расчетах десятичные кратные и дольные единицы рекомендуется подставлять только в конечный результат, а в процессе вычислений все величины выражать в единицах СИ, заменяя приставки степенями числа 10. 5. В табл. 2 настоящего приложения приведены получившие распространение единицы некоторых логарифмических величин.

Таблица 1

Наименование величины

Обозначения

единиц СИ

единиц, не входящих и СИ

кратных и дольных от единиц, не входящих в СИ

Часть I . Пространство и время

Плоский угол

rad ; рад (радиан)

m rad ; мкрад

... ° (градус)... (минута)..." (секунда)

Телесный угол

sr ; cp (стерадиан)

Длина

m ; м (метр)

… ° (градус)

… ¢ (минута)

… ² (секунда)

Площадь
Объем, вместимость

l (L); л (литр)

Время

s ; с (секунда)

d ; сут (сутки)

min ; мин (минута)

Скорость
Ускорение

m / s 2 ; м/с 2

Часть II . Периодические и связанные с ними явления

Hz ; Гц (герц)

Частота вращения

min -1 ; мин -1

Часть III . Механика

Масса

kg ; кг (килограмм)

t ; т (тонна)

Линейная плотность

kg / m ; кг/м

mg / m ; мг/м

или g / km ; г/км

Плотность

kg / m 3 ; кг/м 3

Mg / m 3 ; Мг/м 3

kg / dm 3 ; кг/дм 3

g / cm 3 ; г/см 3

t / m 3 ; т/м 3

или kg / l ; кг/л

g / ml ; г/мл

Количество движения

kg × m / s ; кг × м/с

Момент количества движения

kg × m 2 / s ; кг × м 2 /с

Момент инерции (динамический момент инерции)

kg × m 2 , кг × м 2

Сила, вес

N ; Н (ньютон)

Момент силы

N × m ; Н × м

MN × m ; МН × м

kN × m ; кН × м

mN × m ; мН × м

m N × m ; мкН × м

Давление

Ра; Па (паскаль)

m Ра; мкПа

Напряжение
Динамическая вязкость

Ра × s ; Па × с

mPa × s ; мПа × с

Кинематическая вязкость

m 2 / s ; м 2 /с

mm 2 / s ; мм 2 /с

Поверхностное натяжение

mN / m ; мН/м

Энергия, работа

J ; Дж (джоуль)

(электрон-вольт)

GeV ; ГэВ MeV ; МэВ keV ; кэВ

Мощность

W ; Вт (ватт)

Часть IV . Теплота

Температура

К; К (кельвин)

Температурный коэффициент
Теплота, количество теплоты
Тепловой поток
Теплопроводность
Коэффициент теплопередачи

Вт/(м 2 × К)

Теплоемкость

kJ / K ; кДж/К

Удельная теплоемкость

Дж/(кг × К)

kJ /(kg × К); кДж/(кг × К)

Энтропия

kJ / K ; кДж/К

Удельная энтропия

Дж/(кг × К)

kJ /(kg × K); кДж/(кг × К)

Удельное количество теплоты

J / kg ; Дж/кг

MJ / kg ; МДж/кг kJ / kg ; кДж/кг

Удельная теплота фазового превращения

J / kg ; Дж/кг

MJ / kg ; МДж/кг

kJ / kg ; кДж/кг

Часть V . Электричество и магнетизм

Электрический ток (сила электрического тока)

A; A (ампер)

Электрический заряд (количество электричества)

С; Кл (кулон)

Пространственная плотность электрического заряда

С/ m 3 ; Кл/м 3

C / mm 3 ; Кл/мм 3

МС/ m 3 ; МКл/м 3

С/с m 3 ; Кл/см 3

kC / m 3 ; кКл/м 3

m С/ m 3 ; мКл/м 3

m С/ m 3 ; мкКл/м 3

Поверхностная плотность электрического заряда

С/ m 2 , Кл/м 2

МС/ m 2 ; МКл/м 2

С/ mm 2 ; Кл/мм 2

С/с m 2 ; Кл/см 2

kC / m 2 ; кКл/м 2

m С/ m 2 ; мКл/м 2

m С/ m 2 ; мкКл/м 2

Напряженность электрического поля

MV / m ; МВ/м

kV / m ; кВ/м

V / mm ; В/мм

V / cm ; В/см

mV / m ; мВ/м

m V / m ; мкВ/м

Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила

V , В (вольт)

Электрическое смещение

С/ m 2 ; Кл/м 2

С/с m 2 ; Кл/см 2

kC / cm 2 ; кКл/см 2

m С/ m 2 ; мКл/м 2

m С/ m 2 , мкКл/м 2

Поток электрического смещения
Электрическая емкость

F , Ф (фарад)

Абсолютная диэлектрическая проницаемость, электрическая постоянная

m F / m , мкФ/м

nF / m , нФ/м

pF / m , пФ/м

Поляризованность

С/ m 2 , Кл/м 2

С/с m 2 , Кл/см 2

kC / m 2 ; кКл/м 2

m С/ m 2 , мКл/м 2

m С/ m 2 ; мкКл/м 2

Электрический момент диполя

С × m , Кл × м

Плотность электрического тока

А/ m 2 , А/м 2

МА/ m 2 , МА/м 2

А/ mm 2 , А/мм 2

A /с m 2 , А/см 2

kA / m 2 , кА/м 2 ,

Линейная плотность электрического тока

kA / m ; кА/м

А/ mm ; А/мм

А/с m ; А/см

Напряженность магнитного поля

kA / m ; кА/м

A / mm ; А/мм

A / cm ; А/см

Магнитодвижущая сила, разность магнитных потенциалов
Магнитная индукция, плотность магнитного потока

Т; Тл (тесла)

Магнитный поток

Wb , Вб (вебер)

Магнитный векторный потенциал

Т × m ; Тл × м

kT × m ; кТл × м

Индуктивность, взаимная индуктивность

Н; Гн (генри)

Абсолютная магнитная проницаемость, магнитная постоянная

m Н/ m ; мкГн/м

nH / m ; нГн/м

Магнитный момент

А × m 2 ; А м 2

Намагниченность

kA / m ; кА/м

А/ mm ; А/мм

Магнитная поляризация
Электрическое сопротивление
Электрическая проводимость

S ; См (сименс)

Удельное электрическое сопротивление

W × m ; Ом × м

G W × m ; ГОм × м

М W × m ; МОм × м

k W × m ; кОм × м

W × cm ; Ом × см

m W × m ; мОм × м

m W × m ; мкОм × м

n W × m ; нОм × м

Удельная электрическая проводимость

MS / m ; МСм/м

kS / m ; кСм/м

Магнитное сопротивление
Магнитная проводимость
Полное сопротивление
Модуль полного сопротивления
Реактивное сопротивление
Активное сопротивление
Полная проводимость
Модуль полной проводимости
Реактивная проводимость
Активная проводимость
Активная мощность
Реактивная мощность
Полная мощность

V × A , В × А

Часть VI . Свет и связанные с ним электромагнитные излучения

Длина волны
Волновое число
Энергия излучения
Поток излучения, мощность излучения
Энергетическая сила света (сила излучения)

W / sr ; Вт/ср

Энергетическая яркость (лучистость)

W /(sr × m 2); Вт/(ср × м 2)

Энергетическая освещенность (облученность)

W / m 2 ; Вт/м 2

Энергетическая светимость (нзлучательность)

W / m 2 ; Вт/м 2

Сила света
Световой поток

lm ; лм (люмен)

Световая энергия

lm × s ; лм × с

lm × h; лм × ч

Яркость

cd / m 2 ; кд/м 2

Светимость

lm / m 2 ; лм/м 2

Освещенность

l х; лк (люкс)

Световая экспозиция

lx × s ; лк × с

Световой эквивалент потока излучения

lm / W ; лм/Вт

Часть VII . Акустика

Период
Частота периодического процесса
Длина волны
Звуковое давление

m Ра; мкПа

Скорость колебания частицы

mm / s ; мм/с

Объемная скорость

m 3 / s ; м 3 /с

Скорость звука
Поток звуковой энергии, звуковая мощность
Интенсивность звука

W / m 2 ; Вт/м 2

mW / m 2 ; мВт/м 2

m W / m 2 ; мкВт/м 2

pW / m 2 ; пВт/м 2

Удельное акустическое сопротивление

Pa × s / m ; Па × с/м

Акустическое сопротивление

Pa × s / m 3 ; Па × с/м 3

Механическое сопротивление

N × s / m ; Н × с/м

Эквивалентная площадь поглощения поверхностью или предметом
Время реверберации

Часть VIII Физическая химия и молекулярная физика

Количество вещества

mol ; моль (моль)

kmol ; кмоль

mmol ; ммоль

m mol ; мкмоль

Молярная масса

kg / mol ; кг/моль

g / mol ; г/моль

Молярный объем

m 3 / moi ; м 3 /моль

dm 3 / mol ; дм 3 /моль cm 3 / mol ; см 3 /моль

l / mol ; л/моль

Молярная внутренняя энергия

J / mol ; Дж/моль

kJ / mol ; кДж/моль

Молярная энтальпия

J / mol ; Дж/моль

kJ / mol ; кДж/моль

Химический потенциал

J / mol ; Дж/моль

kJ / mol ; кДж/моль

Химическое сродство

J / mol ; Дж/моль

kJ / mol ; кДж/моль

Молярная теплоемкость

J /(mol × K); Дж/(моль × К)

Молярная энтропия

J /(mol × K); Дж/(моль × К)

Молярная концентрация

mol / m 3 ; моль/м 3

kmol / m 3 ; кмоль/м 3

mol / dm 3 ; моль/дм 3

mol /1; моль/л

Удельная адсорбция

mol / kg ; моль/кг

mmol / kg ; ммоль/кг

Температуропроводность

M 2 / s ; м 2 /с

Часть IX . Ионизирующие излучения

Поглощенная доза излучения, керма, показатель поглощенной дозы (поглощенная доза ионизирующего излучения)

Gy ; Гр (грэй)

m G у; мкГр

Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность радионуклида)

Bq ; Бк (беккерель)

(Измененная редакция, Изм. № 3).

Таблица 2

Наименование логарифмической величины

Обозначение единицы

Исходное значение величины

Уровень звукового давления
Уровень звуковой мощности
Уровень интенсивности звука
Разность уровней мощности
Усиление, ослабление
Коэффициент затухания

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 8.417-81 СТ СЭВ 1052-78

1. Разделы 1 - 3 (пп. 3.1 и 3.2); 4, 5 и обязательное Приложение 1 к ГОСТ 8.417-81 соответствуют разделам 1 - 5 и приложению к СТ СЭВ 1052-78. 2. Справочное приложение 3 к ГОСТ 8.417-81 соответствует информационному приложению к СТ СЭВ 1052-78.

ИЗМЕРЕНИЯ

Современный этап научно-технического прогресса характеризуется интенсивным повышением интереса к измерениям. Возрастающий интерес к измерениям обуславливается тем, что они играют всё более значительную, а иногда определяющую роль в решении, как фундаментальных проблем познания, так и практических проблем научно-технического прогресса, социальных проблем, повышают эффективность всей общественно-полезной деятельности. Измерения являются основным процессом получения объективной информации о свойствах разнообразных материальных объектов, связанных с практической деятельностью человека. Например, о годности какой-либо детали по ее размерам мы можем судить только после измерений этих размеров.

Измерение – это процесс получения объективной информации, отражающей действительный, а не предполагаемый материальный, научно-технический потенциал общества, достигнутый уровень общественного производства и т.п. На информации, получаемой путём измерений, основываются решения органов управления экономическим развитием на всех уровнях.

Все предприятия, деятельность которых связана с разработкой, испытаниями, производством, контролем продукции, с эксплуатацией транспорта и средств связи, со здравоохранением и др., проводят неисчислимое количество измерений. На основе результатов измерений принимаются конкретные решения.

На схеме, представленной на рис. 1.1, показаны основные элементы, логически связанные между собой при измерениях.

Измерения основаны на сравнении одинаковых свойств материальных объектов. Для свойств, при количественном сравнении которых применяются физические методы, установлено единое обобщённое понятие – физическая величина.

По ГОСТ 16263 физическая величина – это свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Индивидуальность в количественном отношении следует понимать в том смысле, что свойство может быть для одного объекта в определённое число раз больше или меньше, чем для другого.

К физическим величинам относятся: длина, масса, время, электрические величины (ток, напряжение и т.п.), давление, скорость движения и т.п.

Рис.1.1. Схема основных элементов, участвующих в измерениях

Но запах не является физической величиной, так как он устанавливается с помощью субъективных ощущений.

Определение “физической величины” можно подкрепить примером. Возьмём два объекта: подшипник качения бытового пылесоса и подшипник качения вагонных колёс. Качественные свойства у них одинаковые, а количественные разные. Так диаметр наружного кольца подшипника качения вагонных колёс во много раз больше аналогичного диаметра подшипника пылесоса. Аналогично можно судить и о количественном соотношении массы и других свойств. Но для этого необходимо знать значение физической величины , т.е. оценить физическую величину в виде некоторого числа принятых для неё единиц. Например, значение массы подшипника качения вагонных колёс 8 кг, радиус земного шара 6378 км, диаметр отверстия 0,5 мм.



ГОСТ 16263 приводит ещё ряд определений, связанных с понятием “физическая величина”.

Истинное значение физической величины – это значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Оно является пределом, к которому приближается значение физической величины с повышением точности измерений.

Определить экспериментально истинное значение физической величины невозможно, оно остаётся неизвестным экспериментатору. В связи с этим при необходимости (например, при проверке средств измерений) вместо истинного значения физической величины используют её действительное значение.

Действительное значение физической величины – это значение физической величины, найденное экспериментальным путём и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.

При нахождении действительного значения физической величины поверка средств измерений должна осуществляться по образцовым мерам и приборам, погрешностями которых можно пренебречь.

При технических измерениях значение физической величины, найденное с допустимой погрешностью, принимается за действительное значение.

Основная физическая величина – это физическая величина, входящая в систему и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы. Например, в системе СИ основными физическими величинами, независимыми от других, являются длина l , масса m , время t и др.

Производная физическая величина – физическая величина, входящая в систему и определяемая через основные величины этой системы. Например, скорость v определяется в общем случае уравнением:

v=dl/dt , (1.1)

где l – расстояние; t – время.

Ещё пример. Механическая сила в этой же системе определяется уравнением:

F=m*a , (1.2)

где m – масса; a - ускорение, вызываемое действием силы F.

Мерой для количественного сравнения одинаковых свойств объектов служит единица физической величины – физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное единицы. Единицам физических величин присваивается полное и сокращённое символьное обозначение – размерность . Например, масса – килограмм (кг), время – секунда (с), длина – метр (м), сила – Ньютон (Н).

Приведённые выше определения физической величины и её значения позволяют определить измерение как нахождение значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств (ГОСТ 16263).

Это определение справедливо как для простейших случаев, когда, прикладывая линейку с делениями к детали, сравнивают её размер с единицей длины, хранимой линейкой, или когда с помощью прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, так и для более сложных – при использовании измерительной системы (для измерения нескольких величин одновременно).

Для более полного раскрытия понятия “измерение” знания одной его сути недостаточно. Необходимо выявить ещё и те условия, соблюдение которых является обязательным при выполнении измерений. Эти условия можно сформулировать, исходя из метрологической практики, обобщив её требования, а также исходя из определения понятия “измеряемая физическая величина”:

измерения возможны при условии, если установлена качественная определённость свойства, позволяющая отличить его от других свойств (т.е. при выделении физической величины среди других);

определена единица для определения величины;

имеется возможность материализации (воспроизведения или хранения) единицы;

сохранение неизменённым размер единицы (в пределах установленной точности) минимум в течение срока проведения измерений.

Если нарушается хотя бы одно из этих условий, измерения невыполнимы. Приведённые условия могут служить основой, во-первых, при рассмотрении содержания понятия “измерение”, во-вторых, при проведении чёткой границы между измерением и другими видами количественных оценок. От термина “измерение” происходит термин “измерять”, который широко используется на практике. Однако нередко применяются неверные термины: “мерить”, ”обмерять”, ”замерять”, ”промерять”, не вписывающиеся в систему метрологических терминов.

В технической литературе, посвящённой измерениям или средствам измерений, иногда можно прочесть об измерении процессов или зависимостей . Процесс, как объект измерить нельзя. Измеряют физические величины, их характеризующие. Например, нельзя сказать: “измерить деталь”. Следует уточнить, какие именно физические величины, свойственные детали, подлежат измерению (длина, диаметр, масса, твёрдость и др.). Это же относится и к процессам, включая быстродействующие, а также к зависимостям между физическими величинами.

Так, при нахождении зависимости уменьшения длины тела от изменения температуры измеряемыми величинами будут приращение температуры и удлинение тела, по значениям которых вычисляется указанная зависимость.

Эти вычисления можно осуществлять при помощи ЭВМ, сопряжённых со средством измерений, однако это не означает, что измеряется зависимость (она вычисляется). При использовании так называемых средств статистических измерений (в быстропротекающих процессах) допускаются такие, например, выражения, как: “измерение среднеквадратического значения напряжения случайного процесса”, “измерение плотности распределения вероятности” и др.

Следует отметить, что не все физические величины могут быть воспроизведены с заданными размерами и непосредственно сравнимы с себе подобными. К таким величинам относятся, например, температура, твёрдость материалов и т.п. В этом случае находит применение метод натуральных (реперных) шкал, заключающийся в следующем. Предметы и явления, обладающие некоторыми однородными свойствами, располагают в натуральный последовательный ряд так, что у каждого предмета в этом ряду данного свойства будет больше, чем у предыдущего и меньше, чем у последующего. Далее выбирают несколько членов ряда и принимают их за образцы. Выбранные образцы формируют шкалу (лестницу) реперных точек для сопоставления предметов или явлений поданному свойству. Примерами реперных шкал являются минералогическая шкала твёрдости, шкала силы ветра в “баллах Бофорта”.

Существенный недостаток таких шкал состоит в произвольном размере интервалов между реперными точками и невозможность уточнения размера физической величины внутри интервала.

В связи с этим в измерительной технике отдаётся предпочтение функциональным шкалам, при построении которых используется функциональная зависимость какой-либо физической величины, удобной для непосредственного измерения, от измеряемой физической величины. Чаще всего эта зависимость имеет линейный характер. В качестве примера можно привести температурную шкалу, например, Цельсия. При построении шкалы используются реперные точки, которым приписаны определённые значения температур, например, точка таяния льда (0,000 о С), точка кипения воды (100,000 о С) и т.п. В интервалах между температурами реперных точек осуществляется интерполяция с помощью тех или иных преобразователей температуры – ртутных термометров, термопар, платиновых термометров сопротивления. При этом измеряемая температура преобразуется в перемещение конца ртутного столбика, в эдс термопары или в сопротивление платинового резистора.

Специалист в области метрологии М.Ф. Маликов для решения метрологических проблем предложил разделить все измерения на две группы, назвав их “лабораторные” и “технические”.

К лабораторным относятся такие измерения, погрешности получаемых результатов которых оцениваются в процессе самих измерений, причём каждому результату соответствует своя оценка погрешности. К техническим М.Ф. Маликов отнёс такие измерения, возможные погрешности результатов которых заранее изучены и определены, так что в процессе самих измерений они уже не оцениваются.

Лабораторные – это измерения, проводимые, как правило, при фундаментальных исследованиях. Характерным для них является стремление обеспечить более высокую точность результатов измерений. Отсюда вытекают специфические особенности лабораторных измерений: желательно из используемых средств измерений извлечь всю точность, на которую они способны; желательно исключить (или уменьшить) случайные погрешности каждого результата измерений, для чего проводят многократные измерения, результаты которых по выбранной методике математически обрабатывают; желательно исключить (или уменьшить) систематические погрешности каждого результата измерений, для чего используют специальные способы измерений. В связи с этим, основным признаком лабораторных измерений является оценивание погрешности каждого отдельного результата измерений в процессе самих измерений.

Технические измерения – это основная масса измерений, проводимых в народном хозяйстве. Отличительным признаком технических измерения является то, что они проводятся по специально разработанным, предварительно изученным и аттестованным методикам выполнения измерений.

В дальнейшем будем касаться только технических измерений и под термином “измерения” будем понимать “технические измерения”.

Измерения основаны на сравнении одинаковых свойств материаль­ных объектов. Для свойств, при количественном сравнении которых при­меняются физические методы, в метрологии установлено единое обоб­щенное понятие - физическая величина. Физическая величина- свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта, напри­мер, длина, масса, электропроводность и теплоемкость тел, давление газа в сосуде и т. п. Но запах не является физической величиной, так как он устанавливается с помощью субъективных ощущений.

Мерой для количественного сравнения одинаковых свойств объек­тов служит единица физической величины - физическая величина, которой по соглашению присвоено числовое значение, равное 1. Единицам физи­ческих величин присваивается полное и сокращенное символьное обозна­чение - размерность. Например, масса - килограмм (кг), время - се­кунда (с), длина - метр (м), сила - Ньютон (Н).

Значение физической величины - оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц - характеризует количествен­ную индивидуальность объектов. Например, диаметр отверстия - 0,5 мм, радиус земного шара - 6378 км, скорость бегуна - 8 м/с, скорость све­та - 3 10 5 м/с.

Измерением называется нахождение значения физической величины с помощью специальных технических средств. Например, измерение ди­аметра вала штангенциркулем или микрометром, температуры жидкости - термометром, давления газа - манометром или вакуумметром. Значение физической величины х^, полученное при измерении, определяют по формуле х^ = аи, где а- числовое значение (размер) физической величины; и - единица физической величины.

Так как значения физических величин находят опытным путем, они содержат погрешность измерений. В связи с этим различают истинное и действительное значения физических величин. Истинное значение - зна­чение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Оно является пределом, к которому приближается значение физической величины с повышением точности измерений.

Действительное значение - значение физической величины, найден­ное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинно­му значению, что для определенной цели может быть использовано вме­сто него. Это значение изменяется в зависимости от требуемой точнос­ти измерений. При технических измерениях значение физической вели­чины, найденное с допустимой погрешностью, принимается за действи­тельное значение.

Погрешность измерения есть отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Абсолютной погрешностью называют погрешность измерения, выраженную в единицах измеряемой величины: Ах = х^- х, где х- истинное значение измеряемой величи­ны. Относительная погрешность - отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению физической величины: 6=Ах/х. Отно­сительная погрешность может быть выражена также в процентах.

Поскольку истинное значение измерения остается неизвестным, на практике можно найти лишь приближенную оценку погрешности изме­рения. При этом вместо истинного значения принимают действительное значение физической величины, полученное при измерениях той же ве­личины с более высокой точностью. Например, погрешность измерения линейных размеров штангенциркулем составляет ±0,1 мм, а микромет­ром - ± 0,004 мм.

Точность измерений может быть выражена количественно как обрат­ная величина модуля относительной погрешности. Например, если по­грешность измерения ±0,01, то точность измерения равна 100.