Фізичні величини та їх виміри. Одиниці виміру фізичних величин. Одиниця виміру в СІ - Н

В принципі, можна уявити будь-яке велика кількість різних системодиниць, але стала вельми поширеною отримали лише кілька. У всьому світі для наукових та технічних вимірювань та в більшості країн у промисловості та побуті користуються метричною системою.

Основні одиниці.

У системі одиниць кожної вимірюваної фізичної величини має бути передбачена відповідна одиниця виміру. Таким чином, окрема одиниця виміру потрібна для довжини, площі, обсягу, швидкості і т.д., і кожну таку одиницю можна визначити, обравши той чи інший стандарт. Але система одиниць виявляється значно зручнішою, якщо в ній лише кілька одиниць обрані як основні, а решта визначаються через основні. Так, якщо одиницею довжини є метр, еталон якого зберігається у Державній метрологічній службі, то одиницею площі вважатимуться квадратний метр, одиницею обсягу – кубічний метр, одиницею швидкості – метр на секунду тощо.

Зручність такої системи одиниць (особливо для вчених та інженерів, які частіше зустрічаються з вимірами, ніж інші люди) у цьому, що математичні співвідношення між основними і похідними одиницями системи виявляються простішими. У цьому одиниця швидкості є одиниця відстані (довжини) за одиницю часу, одиниця прискорення – одиниця зміни швидкості за одиницю часу, одиниця сили – одиниця прискорення одиниці маси тощо. У математичному записі це виглядає так: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t 2 . Подані формули показують «розмірність» величин, що розглядаються, встановлюючи співвідношення між одиницями. (Аналогічні формули дозволяють визначити одиниці таких величин, як тиск чи сила електричного струму.) Такі співвідношення мають загальний характері і виконуються незалежно від цього, у яких одиницях (метр, фут чи аршин) вимірюється довжина і які одиниці обрані інших величин.

У техніці за основну одиницю виміру механічних величин зазвичай беруть не одиницю маси, а одиницю сили. Таким чином, якщо в системі, найбільш уживаної в фізичних дослідженнях, Металевий циліндр приймається за зразок маси, то в технічній системі він розглядається як зразок сили, що врівноважує діючу на нього силу тяжкості. Але оскільки сила тяжкості неоднакова у різних точках лежить на поверхні Землі, для точної реалізації зразка необхідно вказівка ​​местоположения. Історично було прийнято місце на рівні моря на географічній широті 45°. В даний час такий еталон визначається як сила, необхідна для того, щоб надати зазначеному циліндру певне прискорення. Правда, в техніці вимірювання проводяться, як правило, не з такою високою точністю, щоб потрібно було дбати про варіації сили тяжіння (якщо не йдеться про градуювання вимірювальних приладів).

Чимало плутанини пов'язане з поняттями маси, сили та ваги. Справа в тому, що існують одиниці всіх цих трьох величин, що мають однакові назви. Маса - це інерційна характеристика тіла, що показує, наскільки важко виводиться воно зовнішньою силою зі стану спокою або рівномірного і прямолінійного руху. p align="justify"> Одиниця сили є сила, яка, впливаючи на одиницю маси, змінює її швидкість на одиницю швидкості в одиницю часу.

Усі тіла притягуються одне до одного. Таким чином, всяке тіло поблизу Землі притягується до неї. Інакше висловлюючись, Земля створює діючу тіло силу тяжкості. Ця сила називається його вагою. Сила ваги, як зазначалося вище, неоднакова у різних точках лежить на поверхні Землі і різної висоті над рівнем моря через відмінностей у гравітаційному тяжінніта у прояві обертання Землі. Однак повна маса цієї кількості речовини незмінна; вона однакова і в міжзоряному просторі, і в будь-якій точці Землі.

Точні експерименти показали, що сила тяжкості, що діє різні тіла (тобто. їх вага), пропорційна їх масі. Отже, маси можна порівнювати на терезах, і маси, що виявилися однаковими в одному місці, будуть однакові і в будь-якому іншому місці (якщо порівняння проводити у вакуумі, щоб виключити вплив повітря, що витісняється). Якщо ж якесь тіло зважувати на пружинних терезах, врівноважуючи силу тяжіння силою розтягнутої пружини, то результати вимірювання ваги залежатимуть від місця, де проводяться виміри. Тому пружинні ваги потрібно коригувати на кожному новому місці, щоб вони правильно виявляли масу. Простота самої процедури зважування стала причиною того, що сила тяжіння, що діє на еталонну масу, була прийнята за незалежну одиницю вимірювання в техніці. ТЕПЛОТА.

Метрична система одиниць.

Метрична система – це загальна назва міжнародної десяткової системиодиниць, основними одиницями якої є метр та кілограм. При деяких відмінностях у деталях елементи системи однакові у всьому світі.

Історія.

Метрична система виросла з постанов, прийнятих Національними зборами Франції в 1791 та 1795 за визначенням метра як однієї десятимільйонної частки ділянки земного меридіана від Північного полюсадо екватора.

Декретом, виданим 4 липня 1837 року, метрична система була оголошена обов'язковою до застосування у всіх комерційних угодах у Франції. Вона поступово витіснила місцеві та національні системив інших країнах Європи і була законодавчо визнана як допустима у Великій Британії та США. Угодою, підписаною 20 травня 1875 р. сімнадцятьма країнами, була створена міжнародна організація, покликана зберігати та вдосконалювати метричну систему.

Зрозуміло, що, визначаючи метр як десятимільйонну частку чверті земного меридіана, творці метричної системи прагнули досягти інваріантності та точної відтворюваності системи. За одиницю маси вони взяли грам, визначивши його як масу одного мільйонного кубічного метра води за її максимальної щільності. Оскільки було б не дуже зручно проводити геодезичні виміри чверті земного меридіана при кожному продажу метра тканини або врівноважувати кошик картоплі на ринку відповідною кількістю води, було створено металеві еталони, які з граничною точністю відтворюють вказані ідеальні визначення.

Незабаром з'ясувалося, що металеві еталони довжини можна порівнювати один з одним, вносячи набагато меншу похибку, ніж порівняння будь-якого такого еталона з чвертю земного меридіана. Крім того, стало ясно, що і точність порівняння металевих еталонів маси один з одним набагато вища за точність порівняння будь-якого подібного еталона з масою відповідного об'єму води.

У зв'язку з цим Міжнародна комісія за метром у 1872 р. ухвалила прийняти за зразок довжини «архівний» метр, що зберігається в Парижі, «такий, який він є». Так само члени Комісії прийняли за еталон маси архівний платино-іридієвий кілограм, «враховуючи, що просте співвідношення, встановлене творцями метричної системи, між одиницею ваги та одиницею обсягу представляється існуючим кілограмом з точністю, достатньою для звичайних застосувань у промисловості та торгівлі, а точні науки потребують не простому чисельному співвідношенні подібного роду, а гранично досконалому визначенні цього співвідношення». У 1875 р. багато країн світу підписали угоду про метр, і цією угодою було встановлено процедуру координації метрологічних еталонів для світового наукового співтовариства через Міжнародне бюро мір і ваг і Генеральну конференцію з мір і ваг.

Нова міжнародна організація негайно зайнялася розробкою міжнародних стандартів довжини та маси та передачею їх копій всім країнам-учасницям.

Еталони довжини та маси, міжнародні прототипи.

Міжнародні прототипи еталонів довжини та маси – метра та кілограма – були передані на зберігання Міжнародному бюро заходів та терезів, розташованому в Сівері – передмісті Парижа. Еталон метра був лінійкою зі сплаву платини з 10% іридію, поперечному перерізуякій підвищення згинальної жорсткості при мінімальному обсязі металу була додана особлива X-образна форма. У канавці такої лінійки була поздовжня плоска поверхня, і метр визначався як відстань між центрами двох штрихів, нанесених упоперек лінійки на її кінцях, при температурі еталона, що дорівнює 0 ° С. За міжнародний прототип кілограма була прийнята маса циліндра, зробленого з того ж платино іридієвого сплаву, як і еталон метра, висотою і діаметром близько 3,9 см. Вага цієї еталонної маси, що дорівнює 1 кг на рівні моря на географічній широті 45°, іноді називають кілограм-силою. Таким чином, її можна використовувати як еталон маси для абсолютної системи одиниць, або як еталон сили для технічної системи одиниць, в якій однією з основних одиниць є одиниця сили.

Міжнародні прототипи було обрано із значної партії однакових еталонів, виготовлених одночасно. Інші зразки цієї партії були передані всім країнам-учасницям як національні прототипи (державні первинні еталони), які періодично повертаються до Міжнародного бюро для порівняння з міжнародними еталонами. Порівняння, що проводилися в різний час з того часу, показують, що вони не виявляють відхилень (від міжнародних стандартів), що виходять за межі точності вимірювань.

Міжнародна система СІ.

Метрична система була дуже прихильно зустрінута вченими 19 ст. частково тому, що вона пропонувалася як міжнародна система одиниць, частково ж з тієї причини, що її одиниці теоретично передбачалися незалежно відтворюваними, а також завдяки її простоті. Вчені почали виводити нові одиниці для різних фізичних величин, з якими вони мали справу, ґрунтуючись при цьому на елементарних законах фізики та пов'язуючи ці одиниці з одиницями довжини та маси метричної системи. Остання все більше завойовувала різні європейські країни, У яких раніше мало ходіння безліч не пов'язаних один з одним одиниць для різних величин.

Хоча у всіх країнах, що прийняли метричну систему одиниць, еталони метричних одиниць були майже однакові, виникли різні розбіжності у похідних одиницях між різними країнамита різними дисциплінами. В галузі електрики та магнетизму з'явилися дві окремі системи похідних одиниць: електростатична, заснована на силі, з якою діють один на одного два електричні заряди, та електромагнітна, заснована на силі взаємодії двох гіпотетичних магнітних полюсів.

Становище ще більше ускладнилося з появою т.зв. практичних електричних одиниць, запровадженої в середині 19 ст. Британською асоціацією сприяння розвитку науки для задоволення запитів техніки проводового телеграфного зв'язку, що швидко розвивається. Такі практичні одиниці не збігаються з одиницями обох названих вище систем, але від одиниць електромагнітної системи відрізняються лише множниками, рівними цілим ступеням десяти.

Таким чином, для звичайних електричних величин, як напруга, струм і опір, існувало кілька варіантів прийнятих одиниць виміру, і кожному науковому працівникові, інженеру, викладачеві доводилося самому вирішувати, яким із цих варіантів йому краще користуватися. У зв'язку з розвитком електротехніки у другій половині 19 та першій половині 20 ст. знаходили дедалі ширше застосування практичні одиниці, які почали зрештою домінувати у цій галузі.

Для усунення такої плутанини на початку 20 ст. було висунуто пропозицію об'єднати практичні електричні одиниціз відповідними механічними, заснованими на метричних одиницях довжини та маси, та побудувати якусь узгоджену (когерентну) систему. У 1960 XI Генеральна конференція з мір і ваг прийняла єдину Міжнародну систему одиниць (СІ), дала визначення основних одиниць цієї системи та наказала вживання деяких похідних одиниць, «не вирішуючи питання про інші, які можуть бути додані в майбутньому». Тим самим уперше в історії міжнародною угодою було прийнято міжнародну когерентну систему одиниць. В даний час вона прийнята як законна система одиниць вимірювання більшістю країн світу.

Міжнародна система одиниць (СІ) є узгодженою системою, в якій для будь-якої фізичної величини, такої, як довжина, час або сила, передбачається одна і тільки одна одиниця виміру. Деяким з одиниць дано особливі назви, прикладом може бути одиниця тиску паскаль, тоді як назви інших утворюються з назв тих одиниць, яких вони вироблені, наприклад одиниця швидкості – метр на секунду. Основні одиниці разом із двома додатковими геометричними характерами представлені в табл. 1. Похідні одиниці, котрим прийняті спеціальні назви, дано в табл. 2. З усіх похідних механічних одиниць найважливіше значення мають одиниця сили ньютон, одиниця енергії джоуль та одиниця потужності ват. Ньютон визначається як сила, яка надає масі в один кілограм прискорення, що дорівнює одному метру за секунду у квадраті. Джоуль дорівнює роботі, що відбувається, коли точка докладання сили, що дорівнює одному ньютону, переміщається на відстань один метр у напрямку дії сили. Ватт - це потужність, при якій робота в один джоуль відбувається за одну секунду. Про електричні та інші похідні одиниці буде сказано нижче. Офіційні визначення основних та додаткових одиниць такі.

Метр - це довжина шляху, що проходить у вакуумі світлом за 1/299792458 частку секунди. Це визначення було прийнято у жовтні 1983 року.

Кілограм дорівнює масіміжнародного прототипу кілограма.

Секунда – тривалість 9192631770 періодів коливань випромінювання, що відповідає переходам між двома рівнями надтонкої структури основного стану атома цезію-133.

Кельвін дорівнює 1/273,16 частин термодинамічної температури потрійної точки води.

Міль дорівнює кількості речовини, у складі якої міститься стільки ж структурних елементів, скільки атомів в ізотопі вуглецю-12 масою 0,012 кг.

Радіан – плоский кут між двома радіусами кола, довжина дуги між якими дорівнює радіусу.

Стерадіан дорівнює тілесному кутку з вершиною в центрі сфери, що вирізує на її поверхні площу, рівну площіквадрата зі стороною, що дорівнює радіусу сфери.

Для утворення десяткових кратних і дольних одиниць пропонується ряд приставок та множників, що вказуються в табл. 3.

Таблиця 3. ПРИСТАВКИ ТА МНОЖИКИ ДЕСЯТИЧНИХ КАРТНИХ І ПОДІЛЬНИХ ОДИНИЦЬ МІЖНАРОДНОЇ СИСТЕМИ СІ

екса деці
пета санти
тера мілі
гіга мікро

мк

мега нано
кіло пико
гекто фемто
дека

так

атто

Таким чином, кілометр (км) – це 1000 м, а міліметр – 0,001 м. (Ці приставки застосовні до всіх одиниць, як, наприклад, у кіловатах, міліамперах тощо)

Спочатку передбачалося, що з основних одиниць має бути грам, і це відбилося у назвах одиниць маси, але у час основний одиницею є кілограм. Замість назви мегаграм вживається слово "тонна". У фізичних дисциплінах, наприклад, для вимірювання довжини хвилі видимого або інфрачервоного світла, часто застосовується мільйонна частка метра (мікрометр). У спектроскопії довжини хвиль часто виражають ангстремах (Å); ангстрем дорівнює одній десятій нанометра, тобто. 10 - 10 м. Для випромінювань з меншою довжиною хвилі, наприклад рентгенівського, наукових публікаціяхдопускається користуватися пікометром та ікс-одиницею (1 ікс-од. = 10 -13 м). Об'єм, що дорівнює 1000 кубічних сантиметрів (одному кубічному дециметру), називається літром (л).

Маса, довжина та час.

Усі основні одиниці системи СІ, крім кілограма, нині визначаються через фізичні константи чи явища, які вважаються незмінними та з високою точністю відтворюваними. Що ж до кілограма, ще не знайдено спосіб його реалізації з тим ступенем відтворюваності, яка досягається в процедурах порівняння різних еталонів маси з міжнародним прототипом кілограма. Таке порівняння можна проводити шляхом зважування на пружинних терезах, похибка яких не перевищує 1Ч 10 -8 . Еталони кратних та дольних одиниць для кілограма встановлюються комбінованим зважуванням на терезах.

Оскільки метр визначається через швидкість світла, його можна відтворювати незалежно у будь-якій добре обладнаній лабораторії. Так, інтерференційним методомштрихові та кінцеві заходи довжини, якими користуються в майстернях та лабораторіях, можна перевіряти, проводячи порівняння безпосередньо з довжиною хвилі світла. Похибка за таких методів оптимальних умовах вбирається у однієї мільярдної (1Ч 10 –9). З розвитком лазерної техніки подібні вимірювання спростилися, і їх діапазон суттєво розширився.

Так само секунда відповідно до її сучасного визначення може бути незалежно реалізована в компетентній лабораторії на установці з атомним пучком. Атоми пучка збуджуються високочастотним генератором, налаштованим на атомну частоту, і електронна схема вимірює час, вважаючи періоди коливань ланцюга генератора. Такі вимірювання можна проводити з точністю порядку 1Ч 10 -12 - набагато вищою, ніж це було можливо при колишніх визначеннях секунди, заснованих на обертанні Землі та її наверненні навколо Сонця. Час та її зворотна величина – частота – унікальні тому, що й еталони можна передавати радіо. Завдяки цьому кожен, у кого є відповідне радіоприймальний обладнання, може приймати сигнали точного часу і еталонної частоти, що майже не відрізняються за точністю від передаються в ефір.

Механіка.

Температура та теплота.

Механічні одиниці не дозволяють вирішувати всі наукові та технічні завдання без залучення будь-яких інших співвідношень. Хоча робота, що здійснюється при переміщенні маси проти дії сили, і кінетична енергія якоїсь маси за своїм характером еквівалентні тепловій енергії речовини, зручніше розглядати температуру та теплоту як окремі величини, що не залежать від механічних.

Термодинамічна шкала температури.

Одиниця термодинамічної температури Кельвіна (К), звана кельвіном, визначається потрійною точкою води, тобто. температурою, при якій вода знаходиться в рівновазі з льодом та парою. Ця температура прийнята рівною 273,16 К, чим визначається термодинамічна шкала температури. Ця шкала, запропонована Кельвіном, заснована на другому початку термодинаміки. Якщо є два теплові резервуари з постійною температурою і оборотна теплова машина, що передає тепло від одного з них іншому відповідно до циклу Карно, відношення термодинамічних температур двох резервуарів дається рівністю T 2 /T 1 = –Q 2 Q 1 , де Q 2 та Q 1 – кількості теплоти, що передаються кожному з резервуарів (знак «мінус» говорить про те, що в одного з резервуарів відбирається теплота). Таким чином, якщо температура більш теплого резервуара дорівнює 273,16 К, а теплота, що відбирається у нього, вдвічі більша за теплоту, що передається іншому резервуару, то температура другого резервуара дорівнює 136,58 К. Якщо ж температура другого резервуара дорівнює 0 К, то йому взагалі не буде передано теплоту, оскільки вся енергія газу була перетворена на механічну енергіюна ділянці адіабатичного розширення у циклі. Ця температура називається абсолютним нулем. Термодинамічна температура, яка використовується зазвичай в наукових дослідженнях, збігається з температурою, що входить до рівняння стану ідеального газу PV = RT, де P- Тиск, V– обсяг та R- Постійна газова. Рівняння показує, що для ідеального газу добуток обсягу тиску пропорційно температурі. Для жодного з реальних газів цей закон точно не виконується. Але якщо вносити поправки на віріальні сили, розширення газів дозволяє відтворювати термодинамічну шкалу температури.

Міжнародна температура.

Відповідно до викладеного вище визначення температури можна з дуже високою точністю (приблизно до 0,003 До поблизу потрійної точки) вимірювати методом газової термометрії. У теплоізольовану камеру поміщають платиновий термометр опору та резервуар з газом. При нагріванні камери збільшується опір термометра і підвищується тиск газу в резервуарі (відповідно до рівняння стану), а при охолодженні спостерігається зворотна картина. Вимірюючи одночасно опір і тиск, можна проградуювати термометр тиску газу, який пропорційно температурі. Потім термометр поміщають у термостат, в якому рідка вода може підтримуватися в рівновазі зі своїми твердою та паровою фазами. Вимірявши його електроопір при цій температурі, одержують термодинамічну шкалу, оскільки температурі потрійної точки приписується значення, що дорівнює 273,16 До.

Існують дві міжнародні температурні шкали – Кельвіна (К) та Цельсія (С). Температура за шкалою Цельсія виходить із температури за шкалою Кельвіна відніманням з останньої 273,15 К.

Точні вимірювання температури методом газової термометрії вимагають багато праці та часу. Тому в 1968 була введена Міжнародна практична температурна шкала(МПТШ). Користуючись цією шкалою, термометри різних типів можна градуювати у лабораторії. Ця шкала була встановлена ​​за допомогою платинового термометра опору, термопари та радіаційного пірометра, що використовуються в температурних інтервалах між деякими парами постійних опорних точок (температурних реперів). МПТШ повинна була з найбільшою можливою точністю відповідати термодинамічній шкалі, але, як з'ясувалося пізніше, її відхилення дуже суттєві.

Температурна шкала Фаренгейт.

Температурну шкалу Фаренгейта, яка широко застосовується у поєднанні з британською технічною системою одиниць, а також у вимірах ненаукового характеру в багатьох країнах, прийнято визначати за двома постійними опорними точками – температурою танення льоду (32° F) та кипіння води (212° F) при нормальному (атмосферному) тиску. Тому, щоб отримати температуру за шкалою Цельсія від температури за шкалою Фаренгейта, потрібно відняти з останньої 32 і помножити результат на 5/9.

Одиниці теплоти.

Оскільки теплота є однією з форм енергії, її можна вимірювати в джоулях, і ця метрична одиниця була прийнята міжнародною угодою. Але оскільки колись кількість теплоти визначали щодо зміни температури деякої кількості води, набула широкого поширення одиниця, звана калорією і дорівнює кількості теплоти, необхідної для того, щоб підвищити температуру одного грама води на 1° С. У зв'язку з тим, що теплоємність води залежить від температури , Довелося уточнювати величину калорії З'явилися принаймні дві різні калорії – «термохімічна» (4,1840 Дж) та «парова» (4,1868 Дж). «Калорія», якою користуються дієтетикою, насправді є кілокалорія (1000 калорій). Калорія перестав бути одиницею системи СІ, й у більшості галузей науку й техніки вийшла з ужитку.

Електрика та магнетизм.

Усі загальноприйняті електричні та магнітні одиниці виміру засновані на метричній системі. У згоді з сучасними визначеннями електричних та магнітних одиниць всі вони є похідними одиницями, що виводяться за певними фізичними формулами з метричних одиниць довжини, маси та часу. Оскільки більшість електричних і магнітних величин не так просто вимірювати, користуючись згаданими еталонами, було вважати, що зручніше встановити шляхом відповідних експериментів похідні еталони для деяких із зазначених величин, а інші вимірювати, користуючись такими еталонами.

Одиниці системи СІ.

Нижче дається перелік електричних та магнітних одиниць системи СІ.

Ампер, одиниця сили електричного струму, – одна із шести основних одиниць системи СІ. Ампер – сила незмінного струму, який при проходженні двома паралельними прямолінійними провідниками нескінченної довжини з мізерно малою площею кругового поперечного перерізу, розташованим у вакуумі на відстані 1 м один від одного, викликав би на кожній ділянці провідника довжиною 1 м силу взаємодії, рівну 2Ч 1 - 7 н.

Вольт, одиниця різниці потенціалів та електрорушійної сили. Вольт – електрична напруга на ділянці електричного ланцюгаз постійним струмом силою 1 А при потужності, що витрачається 1 Вт.

Кулон, одиниця кількості електрики (електричного заряду). Кулон - кількість електрики, що проходить через поперечний переріз провідника при постійному струмі силою 1 А за час 1 с.

Фарада, одиниця електричної ємності. Фарада – ємність конденсатора, на обкладках якого за заряді 1 Кл виникає електричне напруга 1 У.

Генрі, одиниця індуктивності. Генрі дорівнює індуктивності контуру, в якому виникає ЕРС самоіндукції в 1 В при рівномірній змінісили струму у цьому контурі на 1 А за 1 с.

Вебер, одиниця магнітного потоку. Вебер - магнітний потік, при спаданні якого до нуля в зчепленому з ним контурі, що має опір 1 Ом, протікає електричний заряд, що дорівнює 1 Кл.

Тесла, одиниця магнітної індукції. Тесла - магнітна індукція однорідного магнітного поля, В якому магнітний потік через плоский майданчик площею 1 м 2 перпендикулярну лініям індукції, дорівнює 1 Вб.

Практичні зразки.

Світло та освітленість.

Одиниці сили світла та освітленості не можна визначити на основі лише механічних одиниць. Можна висловити потік енергії у світловій хвилі у Вт/м 2 , а інтенсивність світлової хвилі – у В/м, як у радіохвилі. Але сприйняття освітленості є психофізичне явище, у якому істотна як інтенсивність джерела світла, а й чутливість людського ока до спектрального розподілу цієї інтенсивності.

Міжнародною угодою за одиницю сили світла прийнята кандела (раніше називалася свічкою), рівна силі світла даному напрямкуджерела, що випромінює монохроматичне випромінювання частоти 540Ч 10 12 Гц ( l= 555 нм), енергетична сила світлового випромінювання якого у цьому напрямку становить 1/683 Вт/пор. Це приблизно відповідає силі світла спермацетової свічки, що колись служила еталоном.

Якщо сила світла джерела дорівнює одній канделі у всіх напрямках, то повний світловий потік дорівнює 4 pлюменів. Отже, якщо це джерело перебуває у центрі сфери радіусом 1 м, освітленість внутрішньої поверхні сфери дорівнює одному люмену на квадратний метр, тобто. одному люксу.

Рентгенівське та гамма-випромінювання, радіоактивність.

Рентген (Р) - це застаріла одиниця експозиційної дози рентгенівського, гамма-і фотонного випромінювань, що дорівнює кількості випромінювання, яке з урахуванням вторинноелектронного випромінювання утворює в 0,001 293 г повітря іони, що несуть заряд, що дорівнює одній одиниці заряду СГС кожного. У системі СІ одиницею поглиненої дози випромінювання є грей, що дорівнює 1 Дж/кг. Еталоном поглиненої дози випромінювання служить установка з іонізаційними камерами, які вимірюють іонізацію, що виробляється випромінюванням.



100 рбонус за перше замовлення

Виберіть тип роботи Дипломна робота Курсова роботаМагістерська дисертація Звіт з практики Стаття Доповідь Рецензія Контрольна роботаМонографія Розв'язання задач Бізнес-план Відповіді на запитання Творча роботаЕсе Чертеж Твори Переклад Презентації Набір тексту Інше Підвищення унікальності тексту Кандидатська дисертаціяЛабораторна робота Допомога on-line

Дізнатись ціну

Фізична величина – одна з властивостей фізичного об'єкта (фізичної системи, явища або процесу), загальна у якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів, але в кількісному відношенні індивідуальна для кожного з них. Можна сказати також, що фізична величина - це величина, яка може бути використана в рівняннях фізики, причому під фізикою тут розуміється в цілому наука та технології.

Слово « величина» часто застосовується у двох сенсах: як взагалі властивість, до якого застосовується поняття більше чи менше, і як кількість цієї властивості. В останньому випадку доводилося б говорити про «величину величини», тому надалі йтиметься про величину саме як властивість фізичного об'єкта, у другому сенсі - як про значення фізичної величини.

Останнім часом все більшого поширення набуває підрозділ величин на фізичні та нефізичні Хоча слід зазначити, що поки що немає суворого критерію для такого поділу величин. При цьому під фізичними розуміють величини, що характеризують властивості фізичного світуі застосовуються в фізичних наукта техніку. Їх існують одиниці виміру. Фізичні величини залежно від правил їх виміру поділяються на три групи:

Величини, що характеризують властивості об'єктів (довжина, маса);

Величини, що характеризують стан системи (тиск,

Температура);

Величини, що характеризують процеси (швидкість, потужність).

До нефізичним відносять величини, котрим немає одиниць виміру. Вони можуть характеризувати як властивості матеріального світу, і поняття, які у суспільних науках, економіці, медицині. Відповідно до такого поділу величин прийнято виділяти вимірювання фізичних величин і нефізичні виміри . Іншим виразом такого підходу є два різні розуміння поняття виміру:

Вимірювання в вузькому значенні як експериментальне порівняння

однієї вимірюваної величини з іншого відомою величиною того

ж якості, прийнятої як одиниця;

Вимірювання в широкому значенні як знаходження відповідностей

між числами та об'єктами, їх станами або процесами

відомим правилам.

Друге визначення з'явилося у зв'язку з широким поширенням останнім часом вимірів нефізичних величин, які фігурують у медико-біологічних дослідженнях, зокрема, у психології, економіці, соціології та інших суспільних науках. У цьому випадку правильніше було б говорити не про вимір, а про оцінювання величин , розуміючи оцінювання як встановлення якості, ступеня, рівня чогось відповідно до встановлених правил. Інакше кажучи, це операція з приписування шляхом обчислення, знаходження чи визначення числа величині, що характеризує якість будь-якого об'єкта, за встановленими правилами. Наприклад, визначення сили вітру чи землетрусу, виставлення оцінки фігуристам чи оцінок знань учнів за п'ятибальною шкалою.

Концепція оцінюваннявеличин не слід плутати з поняттям оцінки величин, пов'язаним з тим, що в результаті вимірювань ми фактично отримуємо не справжнє значення вимірюваної величини, а лише його оцінку, тією чи іншою мірою близьку до цього значення.

Розглянуте вище поняття « вимір», Що передбачає наявність одиниці виміру (заходи), відповідає поняттю виміру у вузькому значенні і є більш традиційним і класичним. У цьому сенсі воно і розумітиметься нижче - як вимір фізичних величин.

Нижче наведено про основні поняття , що відносяться до фізичної величини (тут і далі всі основні поняття з метрології та їх визначення наводяться за вищезгаданою рекомендацією з міждержавної стандартизації РМГ 29-99):

- розмір фізичної величини - кількісна визначеність фізичної величини, властива конкретному матеріальному об'єкту, системі, явище чи процесу;

- значення фізичної величини - Вираз розміру фізичної величини у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць;

- справжнє значення фізичної величини - значення фізичної величини, яке ідеальним чином характеризує в якісному та кількісному відношенні відповідну фізичну величину (може бути співвіднесено з поняттям абсолютної істини та отримано лише внаслідок нескінченного процесу вимірювань із нескінченним удосконаленням методів та засобів вимірювань);

- дійсне значення фізичної величини - значення фізичної величини, отримане експериментальним шляхом і настільки близьке до істинному значенню, що у поставленій вимірювальній задачі може бути використане замість нього;

- одиниця виміру фізичної величини - фізична величина фіксованого розміру, якій умовно присвоєно числове значення, що дорівнює 1, і застосовується для кількісного вираження однорідних з нею фізичних величин;

- система фізичних величин - сукупність фізичних величин, утворена відповідно до прийнятих принципів, коли одні величини приймаються за незалежні, а інші визначаються як функції цих незалежних величин;

- основна фізична величина фізична величина, що входить до системи величин і умовно прийнята як незалежна від інших величин цієї системи.

- похідна фізична величинафізична величина, що входить до системи величин та визначається через основні величини цієї системи;

- система одиниць фізичних одиниць - сукупність основних та похідних одиниць фізичних величин, утворена відповідно до принципів для заданої системи фізичних величин.

У науці та техніці використовуються одиниці виміру фізичних величин, що утворюють певні системи. В основу сукупності одиниць, яка встановлюється стандартом для обов'язкового застосування, покладено одиниці Міжнародної системи (СІ). У теоретичних розділах фізики широко використовуються одиниці систем СГС: СГСЕ, СГСМ та симетричної Гаусової системи СГС. Певне застосування знаходять також одиниці технічної системи МКГСС та деякі позасистемні одиниці.

Міжнародна система (СІ) побудована на 6 основних одиницях (метр, кілограм, секунда, кельвін, ампер, кандела) та 2 додаткових (радіан, стерадіан). В остаточній редакції проекту стандарту "Одиниці фізичних величин" наведено: одиниці системи СІ; одиниці, що допускаються до застосування нарівні з одиницями СІ, наприклад: тонна, хвилина, година, градус Цельсія, градус, хвилина, секунда, літр, кіловат-година, оборот за секунду, оборот за хвилину; одиниці системи СГС та інші одиниці, що застосовуються у теоретичних розділах фізики та астрономії: світловий рік, парсек, барн, електронвольт; одиниці, які тимчасово допускаються до застосування такі, як: ангстрем, кілограм-сила, кілограм-сила-метр, кілограм-сила на квадратний сантиметр, міліметр ртутного стовпа, кінська сила, калорія, кілокалорія, рентген, кюрі. Найважливіші з цих одиниць та співвідношення між ними наведено у табл.П1.

Скорочені позначення одиниць, наведені у таблицях, застосовуються лише після числового значення величини або у заголовках граф таблиць. Не можна застосовувати скорочені позначення замість повних найменувань одиниць у тексті без числового значення величин. З використанням як російських, і міжнародних позначень одиниць використовується прямий шрифт; позначення (скорочені) одиниць, назви яких дано за іменами вчених (ньютон, паскаль, ват тощо) слід писати з великої літери(Н, Па, Вт); у позначеннях одиниць точку як знак скорочення не застосовують. Позначення одиниць, що входять до твору, поділяються точками як знаками множення; як знак розподілу застосовують зазвичай косу межу; якщо знаменник входить добуток одиниць, воно полягає у дужки.



Для утворення кратних та дольних одиниць використовуються десяткові приставки (див. табл. П2). Особливо рекомендується застосування приставок, що є ступенем числа 10 з показником, кратним трьом. Доцільно використовувати долеві та кратні одиниці, утворені від одиниць СІ та які призводять до числових значень, що лежать між 0,1 та 1000 (наприклад: 17 000 Па слід записати як 17 кПа).

Не допускається приєднання двох або більше приставок до однієї одиниці (наприклад: 10 –9 м слід записати як 1 нм). Для утворення одиниць маси приставку приєднують до основного найменування "грам" (наприклад: 10 -6 кг = = 10 -3 г = 1 мг). Якщо складне найменування вихідної одиниці є твір або дріб, то приставку приєднують до найменування першої одиниці (наприклад кН∙м). У необхідних випадках допускається в знаменнику застосовувати долеві одиниці довжини, площі та обсягу (наприклад, В/см).

У табл.П3 наведено основні фізичні та астрономічні постійні.

Таблиця П1

ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН У СИСТЕМІ СІ

ТА ЇХ СПІВДІЛЕННЯ З ІНШИМИ ОДИНИЦЯМИ

Найменування величин Одиниці виміру Скорочене позначення Розмір Коефіцієнт для приведення до одиниць СІ
СГС МКГСС та позасистемні одиниці
Основні одиниці
Довжина метр м 1 см = 10 -2 м 1 Å=10 –10 м 1 св.год=9,46×10 15 м
Маса кілогам кг 1г = 10 -3 кг
Час секунда з 1 год = 3600 з 1 хв = 60 с
Температура кельвін До 1 0 С=1 К
Сила струму ампер А 1 СГСЕ I = =1/3×10 -9 А 1 СГСМ I =10 А
Сила світла кандела кд
Додаткові одиниці
Плоский кут радіан радий 1 0 =p/180 рад 1¢=p/108×10 –2 рад 1²=p/648×10 –3 рад
Тілесний кут стерадіан ср Повний тілесний кут = 4p порівн.
Похідні одиниці
Частота герц Гц з -1

Продовження табл.

Кутова швидкість радіан за секунду радий/с з -1 1 об/с=2p рад/с 1об/хв==0,105 рад/с
Об'єм кубічний метр м 3 м 3 1см 2 = 10 -6 м 3 1 л = 10 -3 м 3
Швидкість метр за секунду м/с м×с –1 1см/с=10 -2 м/с 1км/год=0,278 м/с
Щільність кілограм на кубічний метр кг/м 3 кг×м -3 1г/см 3 = =10 3 кг/м 3
Сила Ньютон Н кг×м×с –2 1 дин = 10 -5 Н 1 кг = 9,81Н
Робота, енергія, кількість тепла джоуль Дж (Н×м) кг×м 2 ×с –2 1 ерг=10 -7 Дж 1 кгс×м=9,81 Дж 1 еВ=1,6×10 –19 Дж 1 кВт×год=3,6×10 6 Дж 1 кал=4,19 Дж 1 ккал=4,19×10 3 Дж
Потужність ват Вт (Дж/с) кг×м 2 ×с –3 1ерг/с = 10 -7 Вт 1л.с. = 735Вт
Тиск паскаль Па (Н/м 2) кг∙м –1 ∙с –2 1дин/см 2 =0,1Па 1 ат=1 кгс/см 2 = =0,981∙10 5 Па 1мм.рт.ст.=133 Па 1атм= =760 мм.рт.ст.= =1,013∙10 5 Па
Момент сили ньютон-метр Н∙м кгм 2 ×с -2 1 дин×см= =10 -7 Н×м 1 кгс×м=9,81 Н×м
Момент інерції кілограм-метр у квадраті кг×м 2 кг×м 2 1 г×см 2 = =10 -7 кг×м 2
Динамічна в'язкість паскаль-секунда Па×с кг×м –1 ×с –1 1П/пуаз/= =0,1Па×с

Продовження табл.

Кінематична в'язкість квадратний метр на секунду м 2 /с м 2 ×с -1 1Ст/стокс/= =10 -4 м 2 /с
Теплоємність системи джоуль на кельвін Дж/К кг×м 2 х с –2 ×К –1 1 кал/0 С=4,19 Дж/К
Питома теплоємність джоуль на кілограм-кельвін Дж/(кг×К) м 2 ×с –2 ×К –1 1 ккал/(кг× 0 С)= =4,19×10 3 Дж/(кг×К)
Електричний заряд кулон Кл А×с 1СГСЕ q = =1/3×10 -9 Кл 1СГСМ q = =10 Кл
Потенціал, електрична напруга вольт В (Вт/А) кг×м 2 х с –3 ×А –1 1СГСЕ u = =300 В 1СГСМ u = =10 -8 В
Напруженість електричного поля вольт на метр В/м кг×м х х з –3 ×А –1 1 СГСЕ Е = =3×10 4 В/м
Електричне зміщення (електрична індукція) кулон на квадратний метр Кл/м2 м -2 × с × А 1СГСЕ D = =1/12p х х 10 -5 Кл/м 2
Електричний опір ом Ом (В/А) кг×м 2 ×с -3 х х А -2 1СГСЕ R = 9×10 11 Ом 1СГСМ R = 10 -9 Ом
Електрична ємність фарад Ф (Кл/В) кг -1 × м -2 х з 4 × А 2 1СГСЕ С = 1 см = = 1/9 × 10 -11 Ф

Закінчення табл.

Магнітний потік вебер Вб (В×с) кг×м 2 ×с -2 х х А -1 1СГСМ ф = =1 Мкс (максвел) = =10 -8 Вб
Магнітна індукція тесла Тл (Вб/м2) кг×с –2 ×А –1 1СГСМ В = =1 Гс(гаус)= =10 -4 Тл
Напруженість магнітного поля ампер на метр А/м м -1 ×А 1СГСМ Н = =1Е(ерстед)= =1/4p×10 3 А/м
Магніторушійна сила ампер А А 1СГСМ Fm
Індуктивність генрі Гн (Вб/А) кг×м 2 х с –2 ×А –2 1СГСМ L = 1 см = = 10 -9 Гн
Світловий потік люмен лм кд
Яскравість кандела на квадратний метр кд/м 2 м -2 ×кд
Освітленість люкс лк м -2 ×кд

Фізичних тіл використовуються величини, що характеризують простір, час і тіло, що розглядається: довжина l, час t і маса m. Довжина визначається як геометрична відстань між двома точками в просторі.

У Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю довжини прийнято метр (м).

\[\left=м\]

Спочатку метр визначали як десятимільйонну частку чверті земного меридіана. Цим творці метричної системи прагнули домогтися інваріантності та точної відтворюваності системи. Еталон метра був лінійкою зі сплаву платини з 10% іридію, поперечному перерізу якої для підвищення згинальної жорсткості при мінімальному об'ємі металу була додана особлива X-подібна форма. У канавці такої лінійки була поздовжня плоска поверхня, і метр визначався як відстань між центрами двох штрихів, нанесених упоперек лінійки на її кінцях, при температурі еталона, що дорівнює 0$()^\circ$ С. В даний час, зважаючи на зростання вимог до точності вимірювань, метр визначається як довжина шляху, що проходить у вакуумі світлом за 1/299792458 частку секунди. Ця ухвала була прийнята в жовтні 1983 р.

Час t між двома подіями в заданій точціпростору визначається як різницю показань годинника (приладу, робота якого ґрунтується на строго періодичному та рівномірному фізичному процесі).

У Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю виміру часу прийнято секунду (с).

\[\left=c\]

Згідно з сучасними уявленнями, 1 секунда являє собою інтервал часу, рівний 9192631770 періодів випромінювання, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного (квантового) стану атома цезію-133 у спокої при 0о До при відсутності обурення зовнішніми полями. Це визначення було прийнято у 1967 році (уточнення щодо температури та стану спокою з'явилося у 1997 році).

Маса m тіла характеризує зусилля, яке треба докласти, щоб вивести його із положення рівноваги, а також зусилля, з яким воно здатне притягати інші тіла. Це свідчить про дуалізм поняття маси - як міри інертності тіла та міри його гравітаційних властивостей. Як свідчать експерименти, гравітаційна та інертна маса тіла дорівнюють принаймні в межах точності вимірювань. Тому, крім спеціальних випадків, говорять просто про масу - не уточнюючи, інертної чи гравітаційної.

У Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю виміру маси прийнято кілограм.

$\left=кг\$

За міжнародний прототип кілограма прийнято масу циліндра, зробленого з платино-іридієвого сплаву, висотою і діаметром близько 3,9 см, що зберігається в палаці Бретейль під Парижем. Вага цієї еталонної маси, що дорівнює 1 кг на рівні моря на географічній широті 45$()^\circ$, іноді називають кілограм-силою. Таким чином, її можна використовувати як еталон маси для абсолютної системи одиниць, або як еталон сили для технічної системи одиниць, в якій однією з основних одиниць є одиниця сили. У практичних вимірах 1 кг можна вважати рівною вагою 1 л чистої води за температури +4оС.

У механіці суцільних середовищ основними є одиниці вимірювання термодинамічної температури і кількості речовини.

Одиницею вимірювання температури у системі СІ служить Кельвін:

$\left[Тright]=К$.

1 Кельвін дорівнює 1/273,16 частин термодинамічної температури потрійної точки води. Температура є характеристикою енергії, якою мають молекули.

Кількість речовини вимірюють в молях: $ \ left = моль $

1 Моль дорівнює кількості речовини системи, що містить стільки ж структурних елементів, скільки міститься атомів у вуглеці-12 масою 0,012 кг. При застосуванні моля структурні елементиповинні бути специфіковані та можуть бути атомами, молекулами, іонами, електронами та іншими частинками або специфікованими групами частинок.

Інші одиниці вимірювання механічних величин є похідними від основних, являючи собою їхню лінійну комбінацію.

Похідними від довжини є площа S і об'єм V. Вони характеризують області просторів, відповідно, двох і трьох вимірів, які займають протяжні тіла.

Одиниці виміру: площі - метр квадратний, об'єму - метр кубічний:

\[\left=м^2 \left=м^3\]

Одиницею вимірювання швидкості СІ є метр за секунду: $\left=м/c$

Одиниця виміру сили в СІ --ньютон: $ \ left = Н $ $ 1Н = 1 \ frac (кг \ cdot м) (с ^ 2) $

Такі ж похідні одиниці виміру є для інших механічних величин: щільності, тиску, імпульсу, енергії, роботи тощо.

Похідні одиниці виходять з основних за допомогою алгебраїчних дій, таких як множення та розподіл. Деяким із похідних одиниць у СІ присвоєно власні найменування, наприклад, одиниці радіан.

Приставки можна використовувати перед найменуваннями одиниць. Вони означають, що одиницю потрібно помножити або розділити на певне ціле число, ступінь числа 10. Наприклад, приставка кіло означає множення на 1000 (кілометр = 1000 метрів). Приставки СІ називають також десятковими приставками.

У технічні системивимірювань замість одиниці основної маси вважається одиниця сили. Є низка інших систем, близьких до СІ, але використовують інші основні одиниці. Наприклад, у системі СГС, загальноприйнятої до появи системи СІ, основний одиницею виміру є грам, а основний одиницею довжини - сантиметр.

Величина- Це те, що можна виміряти. Такі поняття, як довжина, площа, обсяг, маса, час, швидкість тощо називають величинами. Величина є результатом виміру, Вона визначається числом, вираженим у певних одиницях. Одиниці, у яких вимірюється величина, називають одиницями виміру.

Для позначення величини пишуть число, а поряд назва одиниці, де вона вимірювалася. Наприклад, 5 см, 10 кг, 12 км, 5 хв. Кожна величина має безліч значень, наприклад довжина може дорівнювати: 1 см, 2 см, 3 см і т. д.

Одна й та величина може бути виражена в різних одиницях, наприклад кілограм, грам і тонна - це одиниці виміру ваги. Одна й та сама величина в різних одиницях виражається різними числами. Наприклад, 5 см = 50 мм (довжина), 1 год = 60 хв (час), 2 кг = 2000 г (вага).

Виміряти якусь величину - означає дізнатися, скільки разів у ній міститься інша величина того ж роду, прийнята за одиницю виміру.

Наприклад, ми хочемо дізнатися точну довжину якоїсь кімнати. Значить, нам потрібно виміряти цю довжину за допомогою іншої довжини, яка нам добре відома, наприклад, за допомогою метра. Для цього відкладаємо метр по довжині кімнати стільки разів, скільки можна. Якщо він укладеться по довжині кімнати рівно 7 разів, то її довжина дорівнює 7 метрам.

В результаті вимірювання величини виходить або іменоване числонаприклад 12 метрів, або кілька іменованих чисел, наприклад 5 метрів 7 сантиметрів, сукупність яких називається складовим іменованим числом.

Заходи

У кожній державі уряд встановив певні одиниці виміру для різних величин. Точно розрахована одиниця виміру, прийнята як зразок, називається еталономабо зразковою одиницею. Зроблено зразкові одиниці метра, кілограма, сантиметра тощо, якими виготовляють одиниці для повсякденного вживання. Одиниці, що увійшли у вжиток і затверджені державою, називаються заходами.

Заходи називаються одноріднимиякщо вони служать для вимірювання величин одного роду. Так, грам і кілограм - однорідні заходи, оскільки вони служать для вимірювання ваги.

Одиниці виміру

Нижче представлені одиниці виміру різних величин, які часто зустрічаються в задачах математики:

Заходи ваги/маси

  • 1 тонна = 10 центнерів
  • 1 центнер = 100 кілограм
  • 1 кілограм = 1000 грам
  • 1 грам = 1000 міліграм
  • 1 кілометр = 1000 метрів
  • 1 метр = 10 дециметрів
  • 1 дециметр = 10 сантиметрів
  • 1 сантиметр = 10 міліметрів

  • 1 кв. кілометр = 100 гектарів
  • 1 га = 10000 кв. метрам
  • 1 кв. метр = 10 000 кв. сантиметрів
  • 1 кв. сантиметр = 100 кв. міліметрам
  • 1 куб. метр = 1000 куб. дециметрів
  • 1 куб. дециметр = 1000 куб. сантиметрів
  • 1 куб. сантиметр = 1000 куб. міліметрів

Розглянемо ще таку величину як літр. Для виміру місткості судин використовується літр. Літр є об'ємом, що дорівнює одному кубічному дециметру (1 літр = 1 куб. дециметру).

Заходи часу

  • 1 століття (століття) = 100 років
  • 1 рік = 12 місяців
  • 1 місяць = 30 діб
  • 1 тиждень = 7 діб
  • 1 доба = 24 годин
  • 1 година = 60 хвилин
  • 1 хвилина = 60 секунд
  • 1 секунда = 1000 мілісекунд

Крім того, використовують такі одиниці виміру часу, як квартал та декада.

  • квартал - 3 місяці
  • декада – 10 діб

Місяць приймається за 30 днів, якщо не потрібно визначити число та назву місяця. Січень, березень, травень, липень, серпень, жовтень та грудень – 31 день. Лютий у простому році - 28 днів, лютий у високосному році– 29 днів. Квітень, червень, вересень, листопад – 30 днів.

Рік є (приблизно) той час, протягом якого Земля здійснює повний оборот навколо Сонця. Прийнято вважати кожні три послідовні роки по 365 днів, а наступний за ними четвертий - у 366 днів. Рік, що містить у собі 366 днів, називається високосним, а роки, що містять по 365 днів - простими. До четвертого року додають один зайвий день із наступної причини. Час звернення Землі навколо Сонця містить у собі не рівно 365 діб, а 365 діб та 6 годин (приблизно). Таким чином, простий рік коротший за справжній рік на 6 годин, а 4 простих роки коротший за 4 справжні роки на 24 години, тобто на одну добу. Тому до кожного четвертого року додають одну добу (29 лютого).

Про інші види величин ви дізнаєтеся з подальшого вивчення різних наук.

Скорочені найменування заходів

Скорочені найменування заходів прийнято записувати без крапки:

  • Кілометр - км
  • Метр - м
  • Дециметр – дм
  • Сантиметр - см
  • Міліметр - мм

Заходи ваги/маси

  • тонна - т
  • центнер - ц
  • кілограм - кг
  • грам - г
  • міліграм - мг

Заходи площі (квадратні заходи)

  • кв. кілометр - км 2
  • гектар - га
  • кв. метр – м 2
  • кв. сантиметр - см 2
  • кв. міліметр - мм 2

  • куб. метр – м 3
  • куб. дециметр - дм 3
  • куб. сантиметр - см 3
  • куб. міліметр - мм 3

Заходи часу

  • століття - в
  • рік - г
  • місяць - м чи міс
  • тиждень - н або тиждень
  • добу - з або д (день)
  • година - год
  • хвилина - м
  • секунда - з
  • мілісекунда - мс

Міра місткості судин

  • літр - л

Вимірювальні прилади

Для вимірювання різних величин використовують спеціальні вимірювальні прилади. Одні з них дуже прості та призначені для простих вимірів. До таких приладів можна віднести вимірювальну лінійку, рулетку, вимірювальний циліндр та ін. Інші вимірювальні прилади складніші. До таких приладів можна віднести секундоміри, термометри, електронні ваги та ін.

Вимірювальні прилади зазвичай мають вимірювальну шкалу (або коротко шкалу). Це означає, що на приладі нанесені штрихові поділки, і поряд з кожним поділом штриховим написано відповідне значення величини. Відстань між двома штрихами, біля яких написано значення величини, може бути додатково розділена ще на кілька менших поділів, ці поділки найчастіше не позначені числами.

Визначити, якому значенню величини відповідає кожен найменший поділ, не важко. Так, наприклад, на малюнку нижче зображено вимірювальну лінійку:

Цифрами 1, 2, 3, 4 і т. д. позначені відстані між штрихами, які поділені на 10 однакових поділів. Отже, кожен розподіл (відстань між найближчими штрихами) відповідає 1 мм. Ця величина називається ціною розподілу шкаливимірювального приладу.

Перед тим як приступити до вимірювання величини, слід визначити ціну розподілу шкали приладу, що використовується.

Для того, щоб визначити ціну поділу, необхідно:

  1. Знайти два найближчих штрихи шкали, біля яких написано значення величини.
  2. Відняти з більшого значення менше і отримане число поділити на число поділів, що знаходяться між ними.

Як приклад визначимо ціну розподілу шкали термометра, зображеного малюнку ліворуч.

Візьмемо два штрихи, біля яких нанесені числові значення вимірюваної величини (температури).

Наприклад, штрихи з позначеннями 20 °С та 30 °С. Відстань між цими штрихами розділена на 10 поділів. Таким чином, ціна кожного поділу дорівнюватиме:

(30 °С - 20 °С): 10 = 1 °С

Отже, термометр вказує 47 °С.

Вимірювати різні величини в повсякденному життідоводиться постійно кожному з нас. Наприклад, щоб прийти вчасно до школи чи на роботу, доводиться вимірювати час, який буде витрачено на дорогу. Метеорологи для прогнозу погоди вимірюють температуру, атмосферний тиск, швидкість вітру тощо.