Fizička količina - svojstvo fizičkih objekata koje je kvalitativno zajedničko mnogim objektima, ali kvantitativno individualno za svaki od njih. Kvalitativna strana koncepta "fizičke veličine" određuje njen tip (na primjer, električni otpor kao opće svojstvo električnih provodnika), a kvantitativna strana određuje njegovu "veličinu" (vrijednost električnog otpora određenog provodnika, na primjer R = 100 Ohm). Brojčana vrijednost rezultata mjerenja ovisi o izboru jedinice fizičke veličine.

Fizičke veličine su dodijeljeni abecednim simbolima koji se koriste u fizičkim jednačinama i izražavaju odnose između fizičkih veličina koje postoje u fizičkim objektima.

Veličina fizičke veličine - kvantitativno određivanje vrijednosti svojstvene određenom objektu, sistemu, pojavi ili procesu.

Vrijednost fizičke količine- procjena veličine fizičke veličine u obliku određenog broja mjernih jedinica prihvaćenih za nju. Numerička vrijednost fizičke veličine- apstraktni broj koji izražava omjer vrijednosti fizičke veličine prema odgovarajućoj jedinici date fizičke veličine (na primjer, 220 V je vrijednost amplitude napona, a sam broj 220 je numerička vrijednost). To je izraz „vrijednost“ koji treba koristiti da izrazi kvantitativnu stranu imovine koja se razmatra. Netačno je reći i pisati “trenutna vrijednost”, “vrijednost napona” itd., jer su struja i napon sami po sebi veličine (ispravna upotreba termina “trenutna vrijednost”, “vrijednost napona”).

Uz odabranu procjenu fizičke veličine, karakteriziraju je istinite, stvarne i izmjerene vrijednosti.

Prava vrijednost fizičke veličine Oni nazivaju vrijednost fizičke veličine koja bi idealno odražavala odgovarajuće svojstvo objekta u kvalitativnom i kvantitativnom smislu. Nemoguće ga je eksperimentalno odrediti zbog neizbježnih grešaka u mjerenju.

Ovaj koncept se zasniva na dva glavna postulata mjeriteljstva:

§ prava vrijednost količine koja se utvrđuje postoji i konstantna je;

§ ne može se pronaći prava vrijednost izmjerene veličine.

U praksi oni rade sa konceptom realne vrednosti, čiji stepen aproksimacije pravoj vrednosti zavisi od tačnosti mernog instrumenta i greške samih merenja.

Stvarna vrijednost fizičke veličine oni to nazivaju vrijednošću pronađenom eksperimentalno i toliko blizu pravoj vrijednosti da se umjesto toga može koristiti za određenu svrhu.

Ispod izmjerena vrijednost razumjeti vrijednost veličine mjerene indikatorskim uređajem mjernog instrumenta.

Jedinica fizičke veličine - vrijednost fiksne veličine, kojoj se konvencionalno dodjeljuje standardna brojčana vrijednost jednaka jedan.

Jedinice fizičkih veličina dijele se na osnovne i derivativne i kombiniraju se na sistemi jedinica fizičkih veličina. Jedinica mjerenja se utvrđuje za svaku od fizičkih veličina, uzimajući u obzir činjenicu da su mnoge veličine međusobno povezane određenim ovisnostima. Stoga se samo neke fizičke veličine i njihove jedinice određuju nezavisno od ostalih. Takve količine se nazivaju main. Ostale fizičke veličine - derivati a nalaze se koristeći fizičke zakone i zavisnosti kroz osnovne. Skup osnovnih i izvedenih jedinica fizičkih veličina, formiranih u skladu sa prihvaćenim principima, naziva se sistem jedinica fizičkih veličina. Jedinica osnovne fizičke veličine je osnovna jedinica sistema.

Međunarodni sistem jedinica (SI sistem; SI - francuski. Systeme International) usvojen je na XI Generalnoj konferenciji za utege i mjere 1960. godine.

SI sistem se zasniva na sedam osnovnih i dvije dodatne fizičke jedinice. Osnovne jedinice: metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol i kandela (tabela 1).

Tabela 1. Međunarodne SI jedinice

Ime	Dimenzija	Ime	Oznaka
međunarodni
Basic
		kilogram
Jačina električne struje
Temperatura
Količina supstance
Moć svetlosti
Dodatno
Ravni ugao
Puni ugao		steradian

Meter jednako udaljenosti koju svjetlost pređe u vakuumu za 1/299792458 sekunde.

Kilogram- jedinica mase definisana kao masa međunarodnog prototipa kilograma, koji predstavlja cilindar napravljen od legure platine i iridija.

Sekunda je jednako 9192631770 perioda zračenja koji odgovaraju energetskom prelazu između dva nivoa hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezijuma-133.

Amper- jačina stalne struje, koja bi, prolazeći kroz dva paralelna ravna provodnika beskonačne dužine i zanemarljivo malog kružnog poprečnog presjeka, smještena na udaljenosti od 1 m jedan od drugog u vakuumu, izazvala interakcijsku silu jednaku 210 -7 N (njutn) na svakom dijelu provodnika dužine 1 m.

Kelvine- jedinica termodinamičke temperature jednaka 1/273,16 termodinamičke temperature trostruke tačke vode, odnosno temperature na kojoj su tri faze vode - para, tečnost i čvrsta - u dinamičkoj ravnoteži.

Krtica- količina supstance koja sadrži onoliko strukturnih elemenata koliko ih sadrži ugljenik-12 težine 0,012 kg.

Candela- intenzitet svetlosti u datom pravcu izvora koji emituje monohromatsko zračenje frekvencije 54010 12 Hz (talasna dužina oko 0,555 mikrona), čiji je energetski intenzitet zračenja u ovom pravcu 1/683 W/sr (sr - steradijan).

Dodatne jedinice SI sistemi su namijenjeni samo za formiranje jedinica za ugaonu brzinu i ugaono ubrzanje. Dodatne fizičke veličine SI sistema uključuju ravan i solid uglove.

Radian (drago) - ugao između dva poluprečnika kružnice čija je dužina luka jednaka ovom poluprečniku. U praktičnim slučajevima često se koriste sljedeće mjerne jedinice ugaonih veličina:

stepen - 1 _ = 2p/360 rad = 1,745310 -2 rad;

minuta - 1" = 1 _ /60 = 2,9088 10 -4 rad;

drugi - 1"= 1"/60= 1 _ /3600 = 4,848110 -6 rad;

radijan - 1 rad = 57 _ 17 "45" = 57,2961 _ = (3,4378 10 3)" = (2,062710 5)".

Steradian (sri) - čvrsti ugao sa vrhom u središtu sfere, koji na njegovoj površini izrezuje površinu jednaku površini kvadrata sa stranom jednakom poluprečniku sfere.

Izmjerite čvrste uglove koristeći ravne uglove i izračunajte

Gdje b- čvrsti ugao; ts- ravan ugao na vrhu konusa formiranog unutar sfere datim solidnim uglom.

Izvedene jedinice SI sistema formiraju se od osnovnih i dopunskih jedinica.

U oblasti mjerenja električnih i magnetskih veličina postoji jedna osnovna jedinica - amper (A). Kroz amper i jedinicu snage - vat (W), uobičajene za električne, magnetske, mehaničke i termičke veličine, mogu se odrediti sve druge električne i magnetske jedinice. Međutim, danas ne postoje dovoljno precizna sredstva za reprodukciju vata apsolutnim metodama. Stoga su električne i magnetske jedinice zasnovane na jedinicama struje i amperskoj jedinici kapacitivnosti, faradu.

Fizičke veličine izvedene iz ampera također uključuju:

§ jedinica za elektromotornu silu (EMF) i električni napon - volt (V);

§ jedinica frekvencije - herc (Hz);

§ jedinica električnog otpora - ohm (Ohm);

§ jedinica za induktivnost i međusobnu induktivnost dva namotaja - henry (H).

U tabeli 2 i 3 prikazane su izvedene jedinice koje se najčešće koriste u telekomunikacijskim sistemima i radiotehnici.

Tablica 2. Izvedene SI jedinice

Magnituda
Ime	Dimenzija	Ime	Oznaka
međunarodni
Energija, rad, količina toplote
Snaga, težina
Snaga, protok energije
Količina električne energije
Električni napon, elektromotorna sila (EMF), potencijal
Električni kapacitet	L -2 M -1 T 4 I 2
Električni otpor
Električna provodljivost	L -2 M -1 T 3 I 2
Magnetna indukcija
Tok magnetne indukcije
Induktivnost, međusobna induktivnost

Tabela 3. SI jedinice koje se koriste u mjernoj praksi

Magnituda
Ime	Dimenzija	Jedinica	Oznaka
međunarodni
Gustina električne struje		ampera po kvadratnom metru
Jačina električnog polja		volt po metru
Apsolutna dielektrična konstanta	L 3 M -1 T 4 I 2	farad po metru
Električna otpornost		oma po metru
Ukupna snaga električnog kola		volt-amper
Reaktivna snaga električnog kola
Jačina magnetnog polja		ampera po metru

Skraćenice za jedinice, međunarodne i ruske, nazvane po velikim naučnicima, pišu se velikim slovima, na primjer amper - A; om - Om; volt - V; farad - F. Za poređenje: metar - m, sekunda - s, kilogram - kg.

U praksi, upotreba cijelih jedinica nije uvijek zgodna, jer se kao rezultat mjerenja dobivaju vrlo velike ili vrlo male vrijednosti. Dakle, SI sistem ima svoje decimalne višekratnike i podmnoženike, koji se formiraju pomoću množitelja. Višestruke i višestruke jedinice veličina pišu se zajedno sa nazivom glavne ili izvedene jedinice: kilometar (km), milivolt (mV); megaom (MΩ).

Višestruka jedinica fizičke veličine- jedinica koja je veća od celog broja puta sistemskog, na primer kiloherc (10 3 Hz). Višestruka jedinica fizičke veličine- jedinica koja je cijeli broj puta manja od sistemske, na primjer mikrohenri (10 -6 H).

Nazivi višestrukih i podvišestrukih jedinica SI sistema sadrže niz prefiksa koji odgovaraju faktorima (tabela 4).

Tabela 4. Faktori i prefiksi za formiranje decimalnih umnožaka i podmnožaka SI jedinica

Faktor	Konzola	Oznaka prefiksa
međunarodni

Fizičke veličine

Fizička količina– ovo je karakteristika fizičkih objekata ili pojava materijalnog svijeta, zajednička mnogim objektima ili pojavama u kvalitativnom smislu, ali individualna u kvantitativnom smislu za svaki od njih. Na primjer, masa, dužina, površina, temperatura itd.

Svaka fizička veličina ima svoju kvalitativne i kvantitativne karakteristike .

Kvalitativne karakteristike određena je svojstvom materijalnog objekta ili kojim svojstvom materijalnog svijeta ova veličina karakteriše. Dakle, svojstvo "snaga" kvantitativno karakterizira materijale kao što su čelik, drvo, tkanina, staklo i mnoge druge, dok je kvantitativna vrijednost čvrstoće za svaki od njih potpuno različita.

Da bi se identificirala kvantitativna razlika u sadržaju svojstva u bilo kojem objektu, koju odražava fizička veličina, uvodi se koncept veličina fizičke veličine . Ova veličina se postavlja tokom procesa mjerenja- skup operacija koje se izvode za određivanje kvantitativne vrijednosti količine (Savezni zakon „O obezbjeđivanju ujednačenosti mjerenja“

Svrha mjerenja je određivanje vrijednosti fizičke veličine - određenog broja jedinica prihvaćenih za nju (na primjer, rezultat mjerenja mase proizvoda je 2 kg, visina zgrade je 12 m itd. ). Između veličina svake fizičke veličine postoje odnosi u obliku numeričkih oblika (kao što su „više“, „manje“, „jednakost“, „zbir“ itd.), koji mogu poslužiti kao model ove veličine.

U zavisnosti od stepena aproksimacije objektivnosti razlikuju se prave, stvarne i izmjerene vrijednosti fizičke veličine .

Prava vrijednost fizičke veličine je ovo je vrijednost koja idealno odražava odgovarajuće svojstvo objekta u kvalitativnom i kvantitativnom smislu. Zbog nesavršenosti mjernih alata i metoda, praktički je nemoguće dobiti prave vrijednosti veličina. Mogu se zamisliti samo teoretski. A vrijednosti dobijene tokom mjerenja samo se u većoj ili manjoj mjeri približavaju pravoj vrijednosti.

Stvarna vrijednost fizičke veličine je ovo je vrijednost količine pronađene eksperimentalno i toliko blizu pravoj vrijednosti da se umjesto toga može koristiti za datu svrhu.

Izmjerena vrijednost fizičke veličine - ovo je vrijednost dobijena mjerenjem pomoću posebnih metoda i mjernih instrumenata.

Prilikom planiranja mjerenja treba težiti tome da opseg mjerenih veličina ispunjava zahtjeve mjernog zadatka (npr. tokom kontrole mjerene količine moraju odražavati odgovarajuće pokazatelje kvaliteta proizvoda).

Za svaki parametar proizvoda moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi:

Ispravnost formulacije izmjerene vrijednosti, isključujući mogućnost različitih tumačenja (na primjer, potrebno je jasno definirati u kojim slučajevima je "masa" ili "težina" proizvoda, "zapremina" ili "kapacitet" plovilo i sl.) se utvrđuje;

Sigurnost svojstava objekta koji se mjeri (na primjer, „temperatura u prostoriji nije viša od ...°C“ dozvoljava mogućnost različitih tumačenja. Potrebno je promijeniti formulaciju zahtjeva tako da da je jasno da li je ovaj zahtjev uspostavljen za maksimalnu ili prosječnu temperaturu prostorije, što će se dalje uzeti u obzir pri vršenju mjerenja);

Upotreba standardizovanih termina.

Fizičke jedinice

Poziva se fizička veličina kojoj je, po definiciji, dodijeljena brojčana vrijednost jednaka jedan jedinica fizičke veličine.

Mnoge jedinice fizičkih veličina reprodukuju se mjerama koje se koriste za mjerenja (na primjer, metar, kilogram). U ranim fazama razvoja materijalne kulture (u robovlasničkim i feudalnim društvima) postojale su jedinice za mali raspon fizičkih veličina - dužina, masa, vrijeme, površina, zapremina. Jedinice fizičkih veličina birane su nezavisno jedna od druge i, štaviše, bile su različite u različitim zemljama i geografskim područjima. Tako je nastao veliki broj često identičnih po imenu, ali različitih po veličini jedinica - laktovi, stopala, funti.

Kako su se širili trgovinski odnosi među narodima i razvijala nauka i tehnologija, povećavao se broj jedinica fizičkih veličina i sve više se osjećala potreba za ujedinjenjem jedinica i stvaranjem sistema jedinica. Počeli su da se sklapaju posebni međunarodni ugovori o jedinicama fizičkih veličina i njihovim sistemima. U 18. vijeku U Francuskoj je predložen metrički sistem mjera, koji je kasnije dobio međunarodno priznanje. Na njegovoj osnovi izgrađen je niz metričkih sistema jedinica. Trenutno se odvija dalje naručivanje jedinica fizičkih veličina na osnovu Međunarodnog sistema jedinica (SI).

Jedinice fizičkih veličina se dijele na sistemski, tj. one uključene u bilo koji sistem jedinica i nesistemske jedinice (na primjer, mmHg, konjske snage, elektron-volt).

Sistemske jedinice fizičke veličine se dijele na osnovni, odabrano proizvoljno (metar, kilogram, sekunda, itd.), i derivati, formirana jednadžbama veze između veličina (metar u sekundi, kilogram po kubnom metru, njutn, džul, vat, itd.).

Radi praktičnosti izražavanja količina koje su mnogo puta veće ili manje od jedinica fizičkih veličina, koristimo višestruke jedinice (na primjer, kilometar - 10 3 m, kilovat - 10 3 W) i podmnože (na primjer, milimetar je 10 -3 m, milisekunda je 10-3 s).

U metričkim sistemima jedinica, višekratnici i razlomke fizičkih veličina (osim jedinica vremena i ugla) se formiraju množenjem jedinice sistema sa 10 n, gdje je n pozitivan ili negativan cijeli broj. Svaki od ovih brojeva odgovara jednom od decimalnih prefiksa usvojenih za formiranje višekratnika i jedinica.

1960. godine, na XI Generalnoj konferenciji o utezima i mjerama Međunarodne organizacije za utege i mjere (IIOM), usvojen je Međunarodni sistem utega i mjera. jedinice(SI).

Osnovne jedinice u međunarodnom sistemu jedinica su: metar (m) – dužina, kilogram (kg) – masa, sekunda (s) – vrijeme, ampera (A) – jačina električne struje, kelvin (K) – termodinamička temperatura, candela (cd) – intenzitet svjetlosti, krtica – količina supstance.

Uz sisteme fizičkih veličina, u mjernoj praksi se i dalje koriste takozvane nesistemske jedinice. Tu spadaju, na primjer: jedinice tlaka - atmosfera, milimetar žive, jedinica dužine - angstrom, jedinica topline - kalorija, jedinice akustičnih veličina - decibel, pozadina, oktava, jedinice vremena - minuta i sat, itd. , u Trenutno postoji tendencija da se oni svedu na minimum.

Međunarodni sistem jedinica ima niz prednosti: univerzalnost, objedinjavanje jedinica za sve vrste merenja, koherentnost (konzistentnost) sistema (koeficijenti proporcionalnosti u fizičkim jednačinama su bezdimenzionalni), bolje međusobno razumevanje različitih stručnjaka u procesu merenja. naučni, tehnički i ekonomski odnosi između zemalja.

Trenutno je upotreba jedinica fizičkih veličina u Rusiji legalizovana Ustavom Ruske Federacije (član 71) (standardi, standardi, metrički sistem i računanje vremena su u nadležnosti Ruske Federacije) i saveznim zakonom „O obezbeđivanje ujednačenosti merenja”. Član 6. Zakona utvrđuje upotrebu u Ruskoj Federaciji jedinica za veličine Međunarodnog sistema jedinica koji je usvojila Generalna konferencija za utege i mjere i preporučila za upotrebu Međunarodna organizacija za zakonsku metrologiju. Istovremeno, u Ruskoj Federaciji, nesistemske jedinice količina, čiji naziv, oznaku, pravila pisanja i primjenu utvrđuje Vlada Ruske Federacije, mogu se prihvatiti za korištenje na ravnopravnoj osnovi sa SI jedinice za količine.

U praktičnim aktivnostima treba se rukovoditi jedinicama fizičkih veličina koje su propisane GOST 8.417-2002 „Državni sistem za osiguranje jednoobraznosti mjerenja. Jedinice za količine."

Standardno uz obaveznu upotrebu osnovne i derivate jedinicama Međunarodnog sistema jedinica, kao i decimalnim umnošcima i podmnošcima ovih jedinica, dozvoljeno je koristiti neke jedinice koje nisu uključene u SI, njihove kombinacije sa SI jedinicama, kao i neke decimalne višekratnike i podmnoženike navedene jedinice koje se široko koriste u praksi.

Standard definira pravila za formiranje naziva i oznaka decimalnih umnožaka i podmnožaka SI jedinica pomoću množitelja (od 10 –24 do 10 24) i prefiksa, pravila za pisanje oznaka jedinica, pravila za formiranje koherentnih izvedenih SI jedinica jedinice

Faktori i prefiksi koji se koriste za formiranje naziva i oznaka decimalnih višekratnika i podmnožaka SI jedinica dati su u tabeli.

Faktori i prefiksi koji se koriste za formiranje imena i oznaka decimalnih umnožaka i podmnožaka SI jedinica

Decimalni množitelj	Konzola	Oznaka prefiksa	Decimalni množitelj	Konzola	Oznaka prefiksa
intl.	rus	intl.	russ
10 24	jota	Y	I	10 –1	deci	d	d
10 21	zetta	Z	Z	10 –2	centi	c	With
10 18	exa	E	E	10 –3	Milli	m	m
10 15	peta	P	P	10 –6	mikro	µ	mk
10 12	tera	T	T	10 –9	nano	n	n
10 9	giga	G	G	10 –12	pico	str	P
10 6	mega	M	M	10 –15	femto	f	f
10 3	kilo	k	To	10 –18	atto	a	A
10 2	hecto	h	G	10 –21	zepto	z	h
10 1	soundboard	da	Da	10 –24	iocto	y	I

Koherentne izvedene jedinice Međunarodni sistem jedinica se, po pravilu, formira korišćenjem najjednostavnijih jednačina veza između veličina (definišućih jednačina), u kojima su numerički koeficijenti jednaki 1. Za formiranje izvedenih jedinica zamenjuju se oznake veličina u jednačinama veze. po oznakama SI jedinica.

Ako jednadžba spajanja sadrži numerički koeficijent različit od 1, tada se za formiranje koherentne derivacije jedinice SI, oznaka veličina s vrijednostima u SI jedinicama zamjenjuje u desnu stranu, dajući, nakon množenja s koeficijentom, a ukupna brojčana vrijednost jednaka 1.

1.2. Fizičke veličine

1.2.1. Fizičke veličine kao predmet mjerenja

Magnituda- ovo je svojstvo nečega što se može razlikovati od drugih svojstava i ocijeniti na ovaj ili onaj način, uključujući i kvantitativno. Količina ne postoji sama za sebe; ona postoji samo ukoliko postoji objekat sa svojstvima izraženim datom količinom.

Vrijednosti se mogu podijeliti u dvije vrste: stvarne i idealne. Idealne vrijednosti uglavnom se odnose na matematiku i predstavljaju generalizaciju (model) konkretnih stvarnih koncepata (vidi sliku 1.1)

Prave vrijednosti dijele se na fizičke i nefizičke. Fizička količina u opštem slučaju, može se definisati kao kvantitet karakteristika materijalnih objekata (procesa, pojava) koji se proučavaju u prirodnim i tehničkim naukama. Na nefizičko treba uključiti količine svojstvene društvenim (nefizičkim) naukama - filozofiji, sociologiji, ekonomiji, itd.

Slika 1.1 Klasifikacija veličina

Preporuke RMG 29-99 tumače fizičku veličinu kao jedno od svojstava fizičkog objekta, koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima, a kvantitativno – pojedinačno za svaki od njih. . Individualnost u kvantitativnom smislu podrazumijeva se u smislu da neko svojstvo za dati objekt može biti određeni broj puta veće ili manje od svojstva drugog. dakle, fizičke veličine – to su izmjerena svojstva fizičkih objekata i procesa pomoću kojih se oni mogu proučavati.

Fizičke veličine su:

· mjerljivi;

· evaluirano.

Izmjerene fizičke veličine mogu se kvantitativno izraziti u vidu određenog broja utvrđenih mjernih jedinica. Fizičke veličine za koje se, iz ovih ili onih razloga, ne može uvesti jedinica mjere, mogu se samo procijeniti. Vrijednosti se procjenjuju pomoću skala .

Skala magnituda– uređeni redosled njegovih vrednosti, usvojen dogovorom na osnovu rezultata tačnih merenja.

Za detaljnije proučavanje fizičkih veličina potrebno je klasifikovati i identifikovati zajedničke metrološke karakteristike njihovih pojedinačnih grupa.

Prema vrstama pojava, fizičke veličine se dijele u sljedeće grupe:

· pravi, odnosno opisivanje fizičkih i fizičko-hemijskih svojstava supstanci, materijala i proizvoda napravljenih od njih. Ova grupa uključuje masu, gustinu, električni otpor, kapacitivnost, induktivnost, itd. Ponekad se ove fizičke veličine nazivaju pasivnim. Za njihovo mjerenje potrebno je koristiti dodatni izvor energije uz pomoć kojeg se generira signal mjerne informacije. U ovom slučaju pasivne fizičke veličine se pretvaraju u aktivne, koje se mjere;

· energije, odnosno veličine koje opisuju energetske karakteristike procesa transformacije, prenosa i korišćenja energije. To uključuje struju, napon, snagu, energiju. Ove količine se nazivaju aktivnim. Mogu se pretvoriti u mjerne informacijske signale bez upotrebe pomoćnih izvora energije;

· karakterišući tok procesa tokom vremena. Ova grupa uključuje različite vrste spektralnih karakteristika, korelacionih funkcija itd.

Prema pripadnosti različitim grupama fizičkih procesa fizičke veličine se dijele:

· prostorno-vremenski;

· mehanički;

· termalni;

· električni;

· magnetna;

· akustični;

· svjetlo;

· fizički i hemijski;

· jonizujuće zračenje;

· atomska i nuklearna fizika.

Prema stepenu uslovne nezavisnosti od drugih veličina

osnovni (uslovno nezavisni),

· derivati ​​(uslovno zavisni),

· dodatno.

Trenutno, SI sistem koristi sedam fizičkih veličina, odabranih kao osnovne: dužina, vrijeme, masa, temperatura, električna struja, intenzitet svjetlosti i količina materije. Dodatne fizičke veličine uključuju ravan i čvrste uglove.

Jedinica fizičke veličine je fizička veličina fiksne veličine, kojoj je uslovno dodeljena numerička vrednost jednaka jedan. Jedinica fizičke veličine se koristi za kvantitativno izražavanje homogenih fizičkih veličina.

Vrijednost fizičke količine je procjena njegove veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za njega (Q).

Numerička vrijednost fizička količina (q) je apstraktni broj koji izražava omjer vrijednosti veličine prema odgovarajućoj jedinici date fizičke veličine.

Jednačina Q=q[Q] pozvao osnovna mjerna jednačina. Suština najjednostavnijeg mjerenja je poređenje fizičke veličine Q sa dimenzijama izlazne vrijednosti podesive viševrijedne mjere q[Q]. Kao rezultat poređenja, ustanovljeno je da je q[Q] ‹ Q ‹ (q+1)[Q].

1.2.2. Sistemi jedinica fizičkih veličina

Skup osnovnih i izvedenih jedinica naziva se sistem jedinica fizičkih veličina.

Razmatra se prvi sistem jedinica metrički sistem, pri čemu je za osnovnu jedinicu dužine uzet metar, a za jedinicu težine 1 cm3 hemijski čiste vode na temperaturi od oko +40°C. Godine 1799. napravljeni su prvi prototipovi (etaloni) metra i kilograma. Pored ove dvije jedinice, metrički sistem u svojoj originalnoj verziji uključivao je i jedinice površine (ap - površina kvadrata sa stranom od 10 m), zapremine (ster - zapremina kocke sa ivicom od 10 m), kapacitet (litar, jednak volumenu kocke sa ivicom od 0,1 m). Metrički sistem još nije imao jasnu podjelu jedinica na osnovne i izvedene.

Sl.1.2. Klasifikacija fizičkih veličina

Koncept sistema jedinica, kao skupa osnovnih i derivata, prvi je predložio njemački naučnik Gauss 1832. godine. Osnovne u ovom sistemu bile su: jedinica dužine - milimetar, jedinica mase - miligram, jedinica vremena - sekunda. Ovaj sistem se zvao apsolutno.

Usvojen je 1881 GHS sistem(centimetar-gram-sekunda), početkom dvadesetog veka postojao je i sistem italijanskog naučnika Giorgija - MCSA (metar, kilogram, sekunda, amper). Postojali su i drugi sistemi jedinica. Ni danas se neke zemlje nisu udaljile od istorijski uspostavljenih mjernih jedinica. U Velikoj Britaniji, SAD-u, Kanadi jedinica za masu je funta, a njena veličina varira.

Najrasprostranjeniji u svijetu Međunarodni sistem jedinicaSI –SystemeInternational.

Generalna konferencija za utege i mjere (GCPM) je 1954. godine definirala šest osnovnih jedinica fizičkih veličina za njihovu upotrebu u međunarodnim odnosima: metar, kilogram, sekunda, amper, Kelvin, svijeća. Nakon toga, sistem je dopunjen jednom glavnom, dodatnom i izvedenom jedinicom. Osim toga, razvijene su definicije osnovnih jedinica.

Jedinica dužine - metar– dužina putanje koju svjetlost pređe u vakuumu za 1/2 sekunde.

Jedinica mase – kilogram– masa jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma.

Jedinica vremena – sekunda– trajanje perioda zračenja koji odgovara prelazu između dva nivoa hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezijuma-133 u odsustvu smetnji od spoljašnjih polja.

Jedinica električne struje je amper.- jačina nepromjenljive struje, koja bi pri prolasku kroz dva paralelna provodnika beskonačne dužine i zanemarljivo malog kružnog poprečnog presjeka, smještena na udaljenosti od 1 m jedan od drugog u vakuumu, stvorila silu između ovih vodiča jednaku 2 10-7 N po metru dužine.

Jedinica za termodinamičku temperaturu je kelvin.– 1/273,16 dio termodinamičke temperature trostruke tačke vode. Dozvoljena je i upotreba Celzijusove skale.

Jedinica količine supstance – mol– količina supstance u sistemu koji sadrži isti broj strukturnih elemenata koliko ima atoma sadržanih u nuklidu ugljenika-12 težine 0,012 kg.

Jedinica intenziteta svjetlosti je kandela.– intenzitet svetlosti u datom pravcu izvora koji emituje monohromatsko zračenje frekvencije 540·1012 Hz, čiji je energetski intenzitet u ovom pravcu 1/683 W/sr2.

Date definicije su prilično složene i zahtijevaju dovoljan nivo znanja, prije svega iz fizike. Ali oni daju ideju o prirodnom, prirodnom porijeklu prihvaćenih jedinica.

Međunarodni SI sistem je najnapredniji i univerzalniji u odnosu na svoje prethodnike. Pored osnovnih jedinica, SI sistem ima dodatne jedinice za merenje ravnih i solidnih uglova - radijane i steradijane, respektivno, kao i veliki broj izvedenih jedinica prostora i vremena, mehaničkih veličina, električnih i magnetnih veličina, toplotnih, svjetlosne i akustične veličine, kao i jonizujuće zračenje (tabela 1.2.) Jedinstveni međunarodni sistem jedinica usvojen je na XI Generalnoj konferenciji za mjere i utege 1960. godine. Na teritoriji naše zemlje SI sistem jedinica je na snazi ​​od 1. januara 1982. u skladu sa GOST 8.417-81. SI sistem je logičan razvoj GHS i MKGSS sistema koji su mu prethodili. Prednosti i prednosti SI sistema uključuju:

· univerzalnost, odnosno obuhvat svih oblasti nauke i tehnologije;

· objedinjavanje svih oblasti i vrsta mjerenja;

· koherentnost količina;

· sposobnost reprodukcije jedinica sa visokom preciznošću u skladu sa njihovom definicijom;

· pojednostavljenje pisanja formula zbog nedostatka faktora konverzije;

· smanjenje broja dozvoljenih jedinica;

· jedinstveni sistem višestrukih i suvišestrukih jedinica;

Tabela 1.1

Osnovne i dodatne jedinice fizičkih veličina

Magnituda
	Oznaka
Ime	Dimenzija		Ime		International
Basic
			kilogram
Jačina električne struje
Termodinamička temperatura
Količina supstance
Moć svetlosti
	Dodatno
Ravni ugao
Puni ugao			steradian

Izvedena jedinica je jedinica derivacije fizičke veličine sistema jedinica, formirana u skladu sa jednačinama koje ga povezuju sa osnovnim jedinicama ili sa osnovnim i već definisanim derivatima. Izvedene jedinice SI sistema, koje imaju svoj naziv, prikazane su u tabeli 1.2.

Za uspostavljanje izvedenih jedinica:

· odabrati fizičke veličine čije su jedinice prihvaćene kao osnovne;

· postaviti veličinu ovih jedinica;

· odabrati jednačinu koja određuje veličine koje se mjere osnovnim jedinicama s veličinom za koju se utvrđuje izvedena jedinica. U ovom slučaju, simbole svih veličina uključenih u definirajuću jednačinu treba smatrati ne kao same veličine, već kao njihove imenovane numeričke vrijednosti;

· izjednačiti sa jedinicom (ili drugim konstantnim brojem) koeficijent proporcionalnosti k uključen u jednačinu koja definira. Ovu jednačinu treba napisati u obliku eksplicitne funkcionalne zavisnosti derivirane veličine od osnovnih veličina.

Ovako uspostavljene izvedene jedinice mogu se koristiti za uvođenje novih izvedenih jedinica.

Jedinice fizičkih veličina dijele se na sistemske i nesistemske. Sistemska jedinica– jedinica fizičke veličine koja je uključena u jedan od prihvaćenih sistema. Sve osnovne, izvedene, višestruke i submultiple jedinice su sistemske. Nesistemska jedinica je jedinica fizičke veličine koja nije uključena ni u jedan od prihvaćenih sistema jedinica. Nesistemske jedinice u odnosu na jedinice SI sistema dijele se na četiri tipa:

Tabela 1.2.

Izvedene jedinice sistemaSI ima poseban naziv

Magnituda
Ime	Ime	Oznaka	Izraz u SI jedinicama
Force. Težina
Pritisak, mehanički stres			m-1 kg s-2
Energija. Rad, količina toplote
Snaga
Količina električne energije
Električni napon, elektromotorna sila			m2 kg s-3 A-1
Električni kapacitet			m-2 kg-1 s4 A2
Električni otpor			m2 kg s-3 A-2
Električna provodljivost			m-2 kg-1 s3 A2
Tok magnetne indukcije			m2 kg s-2 A-1
Magnetna indukcija			kg s-2 A-1
Induktivnost			m2 kg s-2 A-2
Svjetlosni tok
Iluminacija			m-2 cd sr
Aktivnost radionuklida	becquerel
Apsorbovana doza jonizujućeg zračenja
Ekvivalentna doza zračenja

· prihvaćeno uporedo sa SI jedinicama, na primjer, jedinice mase - tona; ravan ugao – stepen, minuta, sekunda; zapremina - litar, itd. Nesistemske jedinice dozvoljene za upotrebu zajedno sa SI jedinicama date su u tabeli 1.3;

· dozvoljeno za upotrebu u posebnim oblastima, na primjer, astronomska jedinica - parsek, svjetlosna godina - jedinice dužine u astronomiji; dioptrija – jedinica optičke snage u optici; elektron-volt je jedinica za energiju u fizici, itd.;

· privremeno prihvaćeno za upotrebu zajedno sa SI jedinicama, na primjer, nautička milja - u pomorskoj plovidbi; karat – jedinica mase u nakitu i sl. Ove jedinice treba povući iz upotrebe u skladu sa međunarodnim ugovorima;

· povučen iz upotrebe, na primjer, milimetar žive - jedinica pritiska; konjska snaga je jedinica snage i neke druge.

Tabela 1.3

Nesistemske jedinice dozvoljene za upotrebu

u rangu sa jedinicamaS.I.

Ime količine
Ime	Oznaka
jedinica atomske mase
Ravni ugao
	astronomska jedinica
svjetlosna godina
Optička snaga	dioptrija
	elektron-volt
Puna moć	volt-amper
Reaktivna snaga

Postoje višestruke i višestruke jedinice fizičkih veličina .

Višestruka jedinica je jedinica fizičke veličine koja je cijeli broj puta veća od sistemske ili nesistemske jedinice. višestruka jedinica je jedinica fizičke veličine, čija je vrijednost cijeli broj puta manja od sistemske ili nesistemske jedinice. Prefiksi za tvorbu višekratnika i podmnožaka dati su u tabeli 1.4.

Tabela 1.4

Prefiksi za formiranje decimalnih višekratnika

i višestruke jedinice i njihova imena

Faktor	Konzola	Oznaka konzole	Faktor	Konzola	Oznaka konzole
folk		Folk

Fizika, kao nauka koja proučava prirodne pojave, koristi standardne metode istraživanja. Glavne faze se mogu nazvati: promatranje, postavljanje hipoteze, provođenje eksperimenta, potkrepljivanje teorije. Tokom posmatranja utvrđuju se karakteristična obilježja pojave, tok njenog toka, mogući uzroci i posljedice. Hipoteza nam omogućava da objasnimo tok neke pojave i utvrdimo njene obrasce. Eksperiment potvrđuje (ili ne potvrđuje) valjanost hipoteze. Omogućava vam da uspostavite kvantitativni odnos između količina tokom eksperimenta, što dovodi do tačnog uspostavljanja zavisnosti. Hipoteza potvrđena eksperimentom čini osnovu naučne teorije.

Nijedna teorija ne može tvrditi da je pouzdana ako nije dobila potpunu i bezuslovnu potvrdu tokom eksperimenta. Izvođenje potonjeg povezano je sa mjerenjem fizičkih veličina koje karakteriziraju proces. - ovo je osnova mjerenja.

Šta je to

Mjerenje se odnosi na one veličine koje potvrđuju valjanost hipoteze o obrascima. Fizička veličina je naučna karakteristika fizičkog tijela, čiji je kvalitativni odnos zajednički za mnoga slična tijela. Za svako tijelo ova kvantitativna karakteristika je čisto individualna.

Ako se okrenemo stručnoj literaturi, onda u priručniku M. Yudina i dr. (izdanje 1989.) čitamo da je fizička veličina: „karakteristika jednog od svojstava fizičkog objekta (fizičkog sistema, fenomena ili proces), zajednički u kvalitativnom smislu za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno individualan za svaki objekat.”

Ozhegov rečnik (izdanje iz 1990.) kaže da je fizička veličina „veličina, zapremina, produžetak objekta“.

Na primjer, dužina je fizička veličina. Mehanika tumači dužinu kao pređenu udaljenost, elektrodinamika koristi dužinu žice, a u termodinamici slična vrijednost određuje debljinu stijenki krvnih žila. Suština pojma se ne mijenja: jedinice veličina mogu biti iste, ali značenje može biti različito.

Posebnost fizičke veličine, recimo, od matematičke, je prisustvo mjerne jedinice. Metar, stopa, aršin su primjeri jedinica za dužinu.

Jedinice

Da bi se izmjerila fizička veličina, ona se mora uporediti s količinom koja se uzima kao jedinica. Sjetite se divnog crtića "Četrdeset osam papagaja". Da bi odredili dužinu boa konstriktora, junaci su mjerili njegovu dužinu kod papagaja, slonića i majmuna. U ovom slučaju, dužina boa constrictor je upoređena s visinom drugih crtanih likova. Rezultat je kvantitativno zavisio od standarda.

Količine su mjera njenog mjerenja u određenom sistemu jedinica. Konfuzija u ovim mjerama nastaje ne samo zbog nesavršenosti i heterogenosti mjera, već ponekad i zbog relativnosti jedinica.

Ruska mjera dužine je aršin - udaljenost između kažiprsta i palca. Međutim, svačije ruke su različite, a aršin koji se mjeri rukom odraslog muškarca razlikuje se od aršina koji se mjeri rukom djeteta ili žene. Ista razlika u mjerama dužine odnosi se na fatome (razmak između vrhova prstiju raširenih u strane) i laktove (udaljenost od srednjeg prsta do lakta šake).

Zanimljivo je da su kao činovnici u radnjama bili angažovani mali muškarci. Lukavi trgovci su štedjeli tkaninu nešto manjim mjerama: aršin, lakat, hvat.

Sistemi mjera

Takav niz mjera postojao je ne samo u Rusiji, već iu drugim zemljama. Uvođenje mjernih jedinica je često bilo proizvoljno, a ponekad su se te jedinice uvodile samo zbog pogodnosti njihovog mjerenja. Na primjer, za mjerenje atmosferskog tlaka uneseno je mmHg. Poznato u kojoj je korištena cijev punjena živom, bilo je moguće uvesti tako neobičnu vrijednost.

Upoređena je snaga motora sa (što se još uvijek prakticira u naše vrijeme).

Različite fizičke veličine učinile su mjerenje fizičkih veličina ne samo složenim i nepouzdanim, već su i otežale razvoj nauke.

Jedinstveni sistem mjera

Jedinstveni sistem fizičkih veličina, pogodan i optimizovan u svakoj industrijalizovanoj zemlji, postao je hitna potreba. Kao osnova je usvojena ideja da se izabere što manje jedinica, uz pomoć kojih bi se druge veličine mogle izraziti u matematičkim odnosima. Takve osnovne veličine ne bi trebale biti povezane jedna s drugom, njihovo je značenje nedvosmisleno i jasno određeno u svakom ekonomskom sistemu.

Razne zemlje su pokušale riješiti ovaj problem. Stvaranje jedinstvenog GHS-a, ISS-a i drugih) poduzeto je više puta, ali su ovi sistemi bili nezgodni bilo sa naučne tačke gledišta, bilo za domaću i industrijsku upotrebu.

Zadatak, postavljen krajem 19. vijeka, riješen je tek 1958. godine. Jedinstveni sistem predstavljen je na sastanku Međunarodnog komiteta za zakonsku metrologiju.

Jedinstveni sistem mjera

Godina 1960. obilježena je istorijskim sastankom Generalne konferencije za utege i mjere. Odlukom ovog časnog sastanka usvojen je jedinstven sistem pod nazivom “Systeme internationale d”unites” (skraćeno SI). U ruskoj verziji ovaj sistem se zove Međunarodni sistem (skraćenica SI).

Osnova je 7 glavnih jedinica i 2 dodatne. Njihova brojčana vrijednost određena je u obliku standarda

Tablica fizičkih veličina SI

Naziv glavne jedinice	Izmjerena količina	Oznaka
		International	ruski
Osnovne jedinice
kilogram
	Snaga struje
	Temperatura
	Količina supstance
	Moć svetlosti
Dodatne jedinice
	Ravni ugao
Steradian	Puni ugao

Sam sistem ne može da se sastoji od samo sedam jedinica, jer raznovrsnost fizičkih procesa u prirodi zahteva uvođenje sve više i više novih veličina. Sama struktura predviđa ne samo uvođenje novih jedinica, već i njihov međusobni odnos u obliku matematičkih odnosa (češće se nazivaju dimenzionalnim formulama).

Jedinica fizičke veličine dobiva se množenjem i dijeljenjem osnovnih jedinica u formuli dimenzija. Odsustvo numeričkih koeficijenata u ovakvim jednačinama čini sistem ne samo pogodnim u svim aspektima, već i koherentnim (konzistentnim).

Izvedene jedinice

Mjerne jedinice koje se formiraju od sedam osnovnih nazivaju se derivati. Pored osnovnih i izvedenih jedinica, pojavila se potreba za uvođenjem dodatnih (radijana i steradiana). Smatra se da je njihova dimenzija nula. Nedostatak mjernih instrumenata za njihovo određivanje onemogućava njihovo mjerenje. Njihovo uvođenje je posljedica njihove upotrebe u teorijskim istraživanjima. Na primjer, fizička veličina "sila" u ovom sistemu mjeri se u njutnima. Kako je sila mjera međusobnog djelovanja tijela jedno na drugo, što je razlog za promjenu brzine tijela određene mase, može se definirati kao proizvod jedinice mase na jedinicu brzine podijeljeno jedinicom vremena:

F = k٠M٠v/T, gdje je k koeficijent proporcionalnosti, M je jedinica mase, v je jedinica brzine, T je jedinica vremena.

SI daje sljedeću formulu za dimenzije: H = kg٠m/s 2, gdje se koriste tri jedinice. I kilogram, i metar, i drugi su klasifikovani kao osnovni. Faktor proporcionalnosti je 1.

Moguće je uvesti bezdimenzionalne veličine, koje se definišu kao omjer homogenih veličina. Oni uključuju, kao što je poznato, jednak omjeru sile trenja i normalne sile pritiska.

Tabela fizičkih veličina izvedenih iz osnovnih

Naziv jedinice	Izmjerena količina	Dimenziona formula
		kg٠m 2 ٠s -2
	pritisak	kg٠ m -1 ٠s -2
	magnetna indukcija	kg ٠A -1 ٠s -2
	električni napon	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1
	Električni otpor	kg ٠m 2 ٠s -3 ٠A -2
	Električno punjenje
	moć	kg ٠m 2 ٠s -3
	Električni kapacitet	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2
Joule Kelvinu	Toplotni kapacitet	kg ٠m 2 ٠s -2 ٠K -1
Becquerel	Aktivnost radioaktivne supstance
	Magnetski fluks	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -1
	Induktivnost	m 2 ٠kg ٠s -2 ٠A -2
	Apsorbirana doza
	Ekvivalentna doza zračenja
	Iluminacija	m -2 ٠kd ٠av -2
	Svjetlosni tok
	Snaga, težina	m ٠kg ٠s -2
	Električna provodljivost	m -2 ٠kg -1 ٠s 3 ٠A 2
	Električni kapacitet	m -2 ٠kg -1 ٠c 4 ٠A 2

Nesistemske jedinice

Prilikom mjerenja veličina dozvoljena je upotreba istorijski utvrđenih veličina koje nisu uključene u SI ili se razlikuju samo po numeričkom koeficijentu. To su nesistemske jedinice. Na primjer, mm žive, rendgenski i drugi.

Numerički koeficijenti se koriste za uvođenje podmnoženika i višekratnika. Prefiksi odgovaraju određenom broju. Primjeri uključuju centi-, kilo-, deka-, mega- i mnoge druge.

1 kilometar = 1000 metara,

1 centimetar = 0,01 metar.

Tipologija količina

Pokušaćemo da ukažemo na nekoliko osnovnih karakteristika koje nam omogućavaju da ustanovimo vrstu vrednosti.

1. Smjer. Ako je djelovanje fizičke veličine direktno povezano sa smjerom, naziva se vektor, drugi - skalar.

2. Dostupnost dimenzija. Postojanje formule za fizičke veličine omogućava ih nazvati dimenzionalnim. Ako sve jedinice u formuli imaju nulti stepen, onda se nazivaju bezdimenzionalnim. Bilo bi ispravnije nazvati ih veličinama s dimenzijom jednakom 1. Uostalom, koncept bezdimenzionalne veličine je nelogičan. Glavno svojstvo - dimenzija - nije poništeno!

3. Ako je moguće, dodavanje. Aditivna veličina čija se vrijednost može sabirati, oduzimati, množiti koeficijentom itd. (na primjer, masa) je fizička veličina koja se može sabirati.

4. U odnosu na fizički sistem. Ekstenzivno - ako se njegova vrijednost može kompajlirati iz vrijednosti podsistema. Primjer bi bila površina izmjerena u kvadratnim metrima. Intenzivna - veličina čija vrijednost ne zavisi od sistema. To uključuje temperaturu.

UVOD

Fizička veličina je karakteristika jednog od svojstava fizičkog objekta (fizičkog sistema, pojave ili procesa), koja je kvalitativno zajednička mnogim fizičkim objektima, ali je kvantitativno individualna za svaki objekat.

Individualnost se podrazumijeva u smislu da vrijednost neke količine ili veličina količine može biti za jedan predmet određeni broj puta veća ili manja nego za drugi.

Vrijednost fizičke veličine je procjena njene veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju ili broja na skali prihvaćenoj za nju. Na primjer, 120 mm je linearna vrijednost; 75 kg je vrijednost tjelesne težine.

Postoje prave i stvarne vrijednosti fizičke veličine. Prava vrijednost je vrijednost koja idealno odražava svojstvo objekta. Prava vrijednost je vrijednost fizičke veličine pronađene eksperimentalno koja je dovoljno bliska pravoj vrijednosti da se može koristiti umjesto nje.

Mjerenje fizičke veličine je skup operacija koje uključuju upotrebu tehničkog sredstva koje pohranjuje jedinicu ili reproducira skalu fizičke veličine, a koja se sastoji od poređenja (eksplicitno ili implicitno) mjerene veličine sa njenom jedinicom ili skalom kako bi se dobiti vrijednost ove količine u obliku koji je najpogodniji za upotrebu.

Postoje tri vrste fizičkih veličina, čije se mjerenje vrši prema fundamentalno različitim pravilima.

Prvi tip fizičkih veličina uključuje veličine na skupu veličina čiji su samo odnosi reda i ekvivalencije definirani. To su odnosi poput „mekši“, „tvrđi“, „topliji“, „hladniji“ itd.

Količine ove vrste uključuju, na primjer, tvrdoću, definiranu kao sposobnost tijela da se odupre prodiranju drugog tijela u njega; temperatura, kao stepen zagrevanja tela itd.

Postojanje takvih odnosa utvrđuje se teorijski ili eksperimentalno korištenjem posebnih sredstava poređenja, kao i na osnovu opažanja rezultata utjecaja fizičke veličine na bilo koji objekt.

Za drugu vrstu fizičkih veličina, odnos reda i ekvivalencije javlja se i između veličina i između razlika u parovima njihovih veličina.

Tipičan primjer je skala vremenskog intervala. Dakle, razlike u vremenskim intervalima se smatraju jednakim ako su udaljenosti između odgovarajućih oznaka jednake.

Treći tip se sastoji od aditiva fizičkih veličina.

Aditivne fizičke veličine su veličine na skupu veličina čiji su ne samo odnosi reda i ekvivalencije, već i operacije sabiranja i oduzimanja definirane

Takve količine uključuju, na primjer, dužinu, masu, struju itd. Mogu se mjeriti u dijelovima, kao i reproducirati koristeći viševrijednu mjeru zasnovanu na zbiru pojedinačnih mjera.

Zbir masa dvaju tijela je masa tijela koju prva dva uravnotežuju na vagi jednakih ruku.

Veličine bilo koje dvije homogene PV ili bilo koje dvije veličine istog PV-a mogu se međusobno uporediti, tj. možete pronaći koliko je puta jedan veći (ili manji) od drugog. Da bismo uporedili m veličina Q", Q", ..., Q (m) međusobno, potrebno je razmotriti C m 2 njihovih odnosa. Lakše je svaki od njih uporediti sa jednom veličinom [Q] homogenog PV-a, ako ga uzmemo kao jedinicu veličine PV-a (skraćeno kao jedinica za PV). Kao rezultat ovog poređenja dobijamo izraze za dimenzije Q", Q", ... , Q (m) u obliku nekih brojeva n", n", .. . ,n (m) PV jedinice: Q" = n" [Q]; Q" = n"[Q]; ...; Q(m) = n(m)[Q]. Ako se poređenje izvrši eksperimentalno, tada će biti potrebno samo m eksperimenata (umjesto C m 2), a poređenje veličina Q", Q", ... , Q (m) međusobno se može izvesti samo po proračunima poput

gdje su n (i) / n (j) apstraktni brojevi.

Upišite jednakost

naziva se osnovna jednačina mjerenja, gdje je n [Q] vrijednost veličine PV (skraćeno kao PV vrijednost). PV vrijednost je imenovani broj sastavljen od numeričke vrijednosti veličine PV (skraćeno kao brojčana vrijednost PV) i naziva PV jedinice. Na primjer, sa n = 3,8 i [Q] = 1 gram veličina mase je Q = n [Q] = 3,8 grama, sa n = 0,7 i [Q] = 1 amper veličina struje Q = n [ Q ] = 0,7 ampera. Obično umjesto "veličina mase 3,8 grama", "veličina struje je 0,7 ampera" itd., kažu i pišu kraće: "masa je 3,8 grama", "struja je 0,7 ampera". " " i tako dalje.

Veličina PV-a se najčešće određuje njegovim mjerenjem. Mjerenje veličine PV (skraćeno PV mjerenje) sastoji se od pronalaženja PV vrijednosti eksperimentalno korištenjem posebnih tehničkih sredstava i procjene blizine ove vrijednosti vrijednosti koja idealno odražava veličinu ovog PV-a. PV vrijednost pronađena na ovaj način će se zvati nominalna.

Ista veličina Q može se izraziti različitim terminima sa različitim numeričkim vrijednostima u zavisnosti od izbora jedinice PV (Q = 2 sata = 120 minuta = 7200 sekundi = = 1/12 dana). Ako uzmemo dvije različite jedinice i , onda možemo napisati Q = n 1 i Q = n 2, od čega

n 1 /n 2 = /,

odnosno, numeričke vrijednosti PV-a su obrnuto proporcionalne njegovim jedinicama.

Iz činjenice da veličina PV-a ne ovisi o njegovoj odabranoj jedinici, proizlazi uvjet jednoznačnosti mjerenja, koji se sastoji u tome da omjer dvije vrijednosti određenog PV-a ne ovisi o tome koje su jedinice koristi u merenju. Na primjer, omjer brzina automobila i voza ne ovisi o tome da li su te brzine izražene u kilometrima na sat ili u metrima u sekundi. Ovaj uslov, koji se na prvi pogled čini nepromjenjivim, nažalost još uvijek nije ispunjen pri mjerenju određenih PV-a (tvrdoća, fotoosjetljivost, itd.).

1. TEORIJSKI DIO

1.1 Koncept fizičke veličine

Težinski objekti okolnog svijeta karakteriziraju njihova svojstva. Svojstvo je filozofska kategorija koja izražava takav aspekt predmeta (pojave, procesa) koji određuje njegovu razliku ili zajedništvo s drugim objektima (pojavama, procesima) i otkriva se u njegovim odnosima prema njima. Nekretnina - kategorija kvaliteta. Da bi se kvantitativno opisali različita svojstva procesa i fizičkih tijela, uvodi se pojam kvantiteta. Veličina je svojstvo nečega što se može razlikovati od drugih svojstava i procijeniti na ovaj ili onaj način, uključujući i kvantitativno. Količina ne postoji sama za sebe; ona postoji samo ukoliko postoji objekat sa svojstvima izraženim datom količinom.

Analiza veličina nam omogućava da ih podijelimo (slika 1) na dvije vrste: količine materijalnog tipa (stvarne) i količine idealnih modela stvarnosti (idealne), koje se uglavnom odnose na matematiku i predstavljaju generalizaciju (model) specifičnih stvarni koncepti.

Realne količine se, pak, dijele na fizičke i nefizičke. Fizička veličina u najopštijem slučaju može se definisati kao veličina karakteristika materijalnih objekata (procesa, pojava) koji se proučavaju u prirodnim (fizika, hemija) i tehničkim naukama. Nefizičke veličine uključuju količine svojstvene društvenim (nefizičkim) naukama - filozofiji, sociologiji, ekonomiji itd.

Rice. 1. Klasifikacija količina.

Dokument RMG 29-99 tumači fizičku veličinu kao jedno od svojstava fizičkog objekta, što je kvalitativno zajedničko za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno individualno za svaki od njih. Individualnost se u kvantitativnom smislu shvata u smislu da neko svojstvo za jedan objekat može biti određeni broj puta veće ili manje nego za drugi.

Preporučljivo je fizičke veličine podijeliti na izmjerene i procijenjene. Izmjereni EF se može kvantitativno izraziti u obliku određenog broja utvrđenih mjernih jedinica. Mogućnost uvođenja i upotrebe ovakvih jedinica bitna je karakteristika mjerene EF. Fizičke veličine za koje se, iz ovih ili onih razloga, ne može uvesti jedinica mjere, mogu se samo procijeniti. Procjena se podrazumijeva kao operacija dodjeljivanja određenog broja datoj vrijednosti, koja se provodi prema utvrđenim pravilima. Vrijednosti se procjenjuju pomoću skala. Skala količina je uređeni skup vrijednosti veličine koja služi kao početna osnova za mjerenje date veličine.

Nefizičke veličine, za koje se u principu ne može uvesti jedinica mjere, mogu se samo procijeniti. Treba napomenuti da procjena nefizičkih veličina nije dio zadataka teorijske metrologije.

Za detaljnije proučavanje PV-a potrebno je klasifikovati i identifikovati opšte metrološke karakteristike njihovih pojedinačnih grupa. Moguće klasifikacije PV prikazane su na Sl. 2.

Prema vrstama pojava, PV se dijele na:

Pravi, tj. količine koje opisuju fizička i fizičko-hemijska svojstva supstanci, materijala i proizvoda napravljenih od njih. Ova grupa uključuje masu, gustinu, električni otpor, kapacitivnost, induktivnost, itd. Ponekad se ovi PV-ovi nazivaju pasivnim. Za njihovo mjerenje potrebno je koristiti pomoćni izvor energije uz pomoć kojeg se generira mjerni informacijski signal. U ovom slučaju, pasivni PV se pretvaraju u aktivne, koji se mjere;

Energija, tj. veličine koje opisuju energetske karakteristike procesa transformacije, prenosa i korišćenja energije. To uključuje struju, napon, snagu, energiju. Ove količine se nazivaju aktivnim.

Mogu se pretvoriti u mjerne informacijske signale bez upotrebe pomoćnih izvora energije;

Karakterizirajući tok procesa tokom vremena, ova grupa uključuje različite vrste spektralnih karakteristika, korelacijskih funkcija i drugih parametara.