Quantitat física - és ... El mesurament de magnituds físiques. sistema de magnituds físiques

La física com a ciència que estudia els fenòmens de la naturalesa, l'ús de mètodes d'investigació estàndard. Les principals etapes són: observació, hipòtesi, realitzar experiments, l'estudi de la teoria. Durant l'observació establert les característiques distintives d'aquest fenomen, el curs del seu curs, les possibles causes i conseqüències. Hipòtesi pot explicar el curs dels esdeveniments, per establir les seves lleis. Les confirma experiment (o confirma) conjectura. Se li permet establir la proporció de les quantitats en el curs de l'experiment, el que condueix a l'establiment de les dependències exactes. Experiència demostrada en el transcurs de la hipòtesi és la base d'una teoria científica.

Sense teoria no pot afirmar que és fiable, si no es rep la confirmació plena i sense reserves durant l'experiment. L'última s'associa amb els mesuraments de les magnituds físiques que caracteritzen el procés. quantitat física - és la base del mesurament.

Què és això

Quant al mesurament d'aquests valors, que confirmen la validesa de la hipòtesi sobre les lleis. quantitat física - una descripció científica del cos físic, relació qualitativa que és comú a una pluralitat d'òrgans similars. Per a cada cos d'aquesta característica quantitativa d'una purament individual.

. Si tornem a la literatura, la referència el Sr. Yudin et al (1989 edició) llegim que la quantitat física és "característica d'una de les propietats de l'objecte físic (el sistema físic, fenomen o procés), el total de la qualitat per a molts física objectes, però en termes de nombres per a cada objecte individual ".

Ozhegov (edició de 1990) estableix que una quantitat física és - "la mida, l'abast, la longitud de l'objecte."

Per exemple, la longitud - quantitat física. llaminadures Mecànica com de llarga distància, usant electrodinàmica longitud de filferro en termodinàmica quantitat anàloga determina el gruix de les parets vasculars. L'essència del concepte segueix sent el mateix: el valor unitari pot ser el mateix, i el valor - diferent.

La característica distintiva d'una magnitud física, per exemple, de la matemàtica, és la disponibilitat de les unitats. Metro, peus, iardes - exemples unitats de longitud.

les unitats de mesura

Per mesurar la magnitud física, que s'ha de comparar amb el valor rebut per unitat. Recordeu que la caricatura meravellosa "Quaranta-vuit lloros". Per ajustar la longitud de la boa, personatges mesuren la seva longitud en els lloros, els elefants, els micos. En aquest cas, la longitud de la boa en comparació amb el creixement d'altres personatges de dibuixos animats. El resultat depèn quantitativament per referència.

La unitat de quantitat física - una mesura del seu mesurament en un sistema específic d'unitats. Confusió en aquestes mesures es planteja no només a causa de les mesures de diversitat, imperfectes, però de vegades a causa de les unitats relatives.

mesura russa de longitud - iardes - la distància entre el dit índex i el polze. No obstant això, les mans de totes les persones són diferents, i iardes, mesurat mà d'un home, és diferent d'un pati a la mà d'un nen o d'una dona. La mateixa discrepància entre la longitud de les mesures es refereix braces (la distància entre les puntes dels dits separats braços) i el colze (la distància entre el dit mig al braç del colze).

Curiosament, en els delegats van prendre els homes d'estatura. comerciants astuts guarden teixit usant diversos més petits: Meryl iardes, colze braça.

fins sistema de

Tal varietat de mesures existeix no només a Rússia sinó també en altres països. Introducció d'unitats sovint era arbitrària, de vegades es van introduir aquestes unitats només per la comoditat dels seus mesuraments. Per exemple, per mesurar la pressió atmosfèrica introduïda mmHg. Conegut experiència Torricelli, en què s'utilitza el tub, inundant d'aquesta manera mercuri permès entrar en un valor tal inusual.

La potència del motor en comparació amb la potència (que es practica en el nostre temps).

Diversos mesurament de quantitats físiques de quantitats físiques no només és complex i poc fiable, sinó que també complica el desenvolupament de la ciència.

El sistema uniforme de les mesures

sistema unificat de quantitats físiques, còmode i optimitzat en tots els països industrialitzats, s'ha convertit en una necessitat. La base de la idea va ser adoptada com l'elecció del menor nombre possible d'unitats pel qual a relacions matemàtiques pot ser expressat, i altres valors. Aquests valors bàsics no han de ser unides entre si, el seu valor es determina de forma única i s'entén en qualsevol sistema econòmic.

Tractem de resoldre aquest problema en diferents països. Creació d'un sistema unificat sistema de mesures (mètric, GHS, ISS, etc.) han fet repetits, però aquests sistemes són inconvenients o des d'un punt de vista científic, ja sigui en les aplicacions domèstiques, industrials.

La tasca plantejada a finals del segle 19, ha resultat de decidir només el 1958. En una reunió d'un sistema unificat va ser presentat al Comitè Internacional de Metrologia Legal.

El sistema unificat de mesures

1960 va marcar la històrica trobada de la Conferència General de Pesos i Mesures. El sistema únic, denominat «Sistema Internacional d'Unitats» (abreujat SI) va ser adoptat per la decisió d'aquesta honorable assemblea. En la versió russa del sistema anomenat Sistema Internacional (SI abreviatura).

Es pren com a base per a les 7 unitats principals i 2 addicionals. El seu valor numèric es determina com el punt de referència

Taula de quantitats físiques de la IS

Nom de la unitat bàsica	mesurand	designació
		internacionalista	rus
unitat principal
quilogram	pes	kg	kg
metre	longitud	m	m
segon	temps	s	amb
ampere	actual	la	la
kelvin	temperatura	K	K
talp	quantitat de substància	mol	talp
Candela	intensitat lluminosa	CD	CD
unitats addicionals
radiant	angle pla	rad	satisfet
estereoradiant	angle sòlid	sr	cf.

El sistema no pot consistir només en les set unitats, com una varietat de processos físics en la naturalesa requereix la introducció de més i més valors nous. L'estructura mateixa ofereix no només la introducció de noves unitats, sinó també la seva relació en la forma de relacions matemàtiques (que sovint són anomenats fórmules de dimensions).

La unitat de quantitat física obtinguda usant multiplicació, exponenciació i dividint les unitats de base en les dimensions de la fórmula. La manca de coeficients numèrics en aquestes equacions fa que el sistema no només és convenient en tots els aspectes, sinó també coherent (coherent).

Les unitats derivades

Les unitats es formen de set principal, van ser cridats derivats. A més de les principals i derivats d'unitats, la necessitat d'introducció de addicional (radiant i estereoradiant). Les seves dimensions es consideren zero. La manca d'instruments per a la seva definició fa que sigui impossible mesurar-los. La seva introducció es deu a l'aplicació de la investigació teòrica. Per exemple, la quantitat física "força" en el sistema es mesura en Newtons. Ja que la força - una mesura de l'acció mútua dels cossos un sobre un altre, és la raó de la variació de la velocitat d'una determinada massa corporal, llavors es pot definir com el producte d'una unitat de massa per velocitat de la unitat, dividida per la unitat de temps:

F = k0M0v / T, on k - factor de proporcionalitat, M - unitat de massa, v - unitat de velocitat, T - unitat de temps.

dimensions SI dóna la fórmula: n = kg0m / ^2, on s'utilitzen tres unitats. I quilo i metro, i la segona es refereix al principal. El coeficient de proporcionalitat és igual a 1.

Possible introducció de valors adimensionals, que es defineixen com la relació de quantitats uniformes. Per a aquests inclouen el coeficient de fricció, com se sap, és la relació de força de fricció a la pressió normal força.

quantitats físiques taula derivada des bàsic

nom de la unitat	mesurand	fórmula dimensional
joule	energia	kg0m 2 0s -2
pascal	la pressió	kr0 m -1 -2 0C
tesla	inducció magnètica	0A 0C kg -1 -2
volt	voltatge	2 kg 0m 0s 0s -1 -3
ohm	resistència elèctrica	2 kg 0m 0s 0s -3 -2
penjant	La càrrega elèctrica	A0 amb
watt	poder	2 kg 0s 0m -3
farad	permittance	0kg -2 m-1 0c 4 0A 2
Joule per Kelvin	capacitat calorífica	2 kg 0m 0s -1 -2 0K
becquerel	L'activitat de la substància radioactiva	-1 C
Weber	flux magnètic	0kg 0s 2 m 0s -1 -2
Henry	inductància	0kg 0s 2 m 0s -2 -2
hertz	freqüència	-1
gris	dosi absorbida	2 m 0s -1
sievert	dosi de radiació equivalent	2 m 0s -2
luxe	llum	m -2 -2 0kd 0SR
lumen	flux lluminós	0SR cd
Newton	Resistència, pes	0kg m 0s -2
Siemens	conductivitat elèctrica	0kg 1 m2 0s 3 0A 2
farad	permittance	0kg -2 m-1 0c 4 0A 2

Les unitats comunes

Usant els valors històrics de la no-SI o difereixen només per un factor numèric, que està subjecta als valors de mesurament. Aquest comuns Unitats. Per exemple, mmHg, de raigs X, i altres.

Els coeficients numèrics utilitzats per a la introducció de múltiples i submúltiples quantitats. Prefix correspon a un nombre específic. Exemples d'això són centi-, quilo, deia, mega i molts altres.

1 quilòmetre = 1000 metres,

1 cm = 0,01 m.

tipologia de valors

Tractarem d'especificar algunes característiques bàsiques que li permeten establir el tipus de valor.

1. Direcció. Si l'acció d'una magnitud física relacionada directament amb la direcció, es diu un vector, un altre - escalar.

2. La presència de la dimensió. L'existència de les quantitats físiques de la fórmula fa que sigui possible per a ells anomenen dimensions. Si a la fórmula, totes les unitats tenen grau zero, llavors se'ls crida adimensional. Seria millor trucar als seus quantitats amb la dimensió igual a 1. Després concepte de quantitat sense dimensions il·lògica. La principal propietat - dimensió - no ha estat cancel·lat!

3. Mitjançant l'addició d'oportunitats. Additiu quantitat, que es pot afegir valor, resta, multiplicada per un factor, etc. (per exemple, pes) - .. una quantitat física, que és integrable.

4. En relació amb el sistema físic. Àmplia - si el seu valor es pot formar a partir dels valors del subsistema. Un exemple és l'àrea en metres quadrats. Intensiu - valor, valor que és independent del sistema. Per a aquells incloure la temperatura.