Lejupielādējiet no vietnes Depositfiles

Lekcija 1.Īpašums. Lielums. Mērījumu pamatvienādojums

2. Mērījumi

Daudzumi, mērījumi un mērinstrumenti tiek detalizēti apgūti kursā “Metroloģija”, kas jums tiks pasniegts ceturtajā kursā. Šeit mēs apskatīsim galvenos punktus, kas mums būs jāzina kursā “Ģeodēziskie instrumenti un mērījumi”.

1. Īpašums. Lielums. Mērījumu pamatvienādojums

Visus apkārtējās pasaules objektus raksturo to īpašības.

Piemēram, mēs varam nosaukt tādas objektu īpašības kā krāsa, svars, garums, augstums, blīvums, cietība, maigums utt. Tomēr no tā, ka kāds objekts ir krāsains vai garš, mēs neko neuzzinām, izņemot to, ka tam piemīt krāsa vai garums.

Dažādu īpašību, procesu un fizisko ķermeņu kvantitatīvām aprakstam tiek ieviests kvantitātes jēdziens.

Visus daudzumus var iedalīt divos veidos:īsts Un ideāls .

Ideāli daudzumi galvenokārt attiecas uz matemātiku un ir konkrētu reālu jēdzienu vispārinājums (modelis). Mūs tie neinteresē.

Īsta daudzumus savukārt dala arfiziskais Un nefizisks .

UZ nefizisks jāiekļauj vērtības, kas raksturīgas sociālajām (nefiziskajām) zinātnēm - filozofijai, socioloģijai, ekonomikai utt. Mūs neinteresē šie daudzumi.

Fiziskā lielumu vispārīgā gadījumā var definēt kā lielumu, kas raksturīgs dabas (fizika, ķīmija) un tehniskajās zinātnēs pētītajiem materiāliem objektiem (procesiem, parādībām). Tieši šie daudzumi mūs interesē.

Individualitāte kvantitatīvā izteiksmē tiek saprasta tādā nozīmē, ka īpašība vienam objektam var būt noteiktu skaitu reižu lielāka vai mazāka nekā citam.

Piemēram, katram objektam uz Zemes ir tāda īpašība kā svars. Ja ņem vairākus ābolus, tad katram no tiem ir svars. Bet tajā pašā laikā katra ābola svars atšķirsies no citu ābolu svara.

Fizikālos lielumus var iedalītizmērāms Un novērtēts.

Fizikālos lielumus, kuriem viena vai otra iemesla dēļ nevar veikt mērījumu vai ievadīt mērvienību, var tikai novērtēt. Tādus fizikālos lielumus sauc vērtējams . Šādus fiziskos lielumus novērtē, izmantojot parastās skalas. Piemēram, zemestrīču intensitāte tiek lēsta ar Rihtera skala, minerālu cietība - Mosa skala.

Atbilstoši nosacītās neatkarības pakāpei no citiem lielumiem fizikālos lielumus iedala pamata (nosacīti neatkarīgs),atvasinājumi (nosacīti atkarīgs) unpapildu .

Visu mūsdienu fiziku var balstīt uz septiņiem pamatlielumiem, kas raksturo materiālās pasaules pamatīpašības. Tie ietverseptiņi izvēlētie fizikālie lielumiSI sistēma kā galvenais , Un divi papildu fizikālie lielumi.

Ar galveno septiņu un divu papildu lielumu palīdzību, kas ieviesti tikai ērtības labad, tiek veidota visa atvasināto fizisko lielumu dažādība un sniegts fizisko objektu un parādību īpašību apraksts.

Pēc dimensijas klātbūtnes fizikālie lielumi tiek sadalītidimensiju , t.i. kam ir dimensija, unbezizmēra .

Koncepcija fiziskā lieluma izmēri tika ieviests Furjē 1822. gadā.

Izmērs kvalitāti tā raksturlielumus un norāda ar simbolu
, kas nāk no vārda dimensiju (angļu valodā - izmērs, izmērs). Izmērs galvenais fiziskos daudzumus norāda ar atbilstošiem lielajiem burtiem. Piemēram, garumam, masai un laikam

Atvasinātā fiziskā daudzuma dimensiju izsaka ar pamata fizisko lielumu izmēriem, izmantojot jaudas monomu:

Kur ,
,, … – fizisko pamatlielumu izmēri;

, ,, … – dimensijas rādītāji.

Turklāt katrs no dimensijas rādītājiem var būt pozitīvs vai negatīvs, vesels vai daļskaitlis, kā arī nulle.

Ja visi dimensiju rādītāji ir vienādi ar nulli , tad šo daudzumu sauc bezizmēra .

Izmērs izmērītais daudzums irkvantitatīvi tās īpašības.

Piemēram, dēļa garums ir dēļa kvantitatīvs raksturlielums. Pašu garumu var noteikt tikai mērīšanas rezultātā.

Skaitļu kopai, kas apzīmē dažāda lieluma viendabīgus daudzumus, jābūt identisku skaitļu kopai. Šis nosaukums ir fiziskā daudzuma vienība vai tās daļa. Tas pats piemērs ar dēļa garumu. Ir skaitļu kopa, kas raksturo dažādu dēļu garumu: 110, 115, 112, 120, 117. Visus skaitļus sauc par centimetriem. Nosaukuma centimetrs ir fiziskā daudzuma vienība, šajā gadījumā garuma vienība.

Piemēram, metrs, kilograms, sekunde.

Piemēram, 54,3 metri, 76,8 kilogrami, 516 sekundes.

Piemēram, 54,3, 76,8, 516.

Visi trīs uzskaitītie parametri ir savstarpēji saistīti ar attiecību

, (3.1) ko saucpamata mērījumu vienādojums .

2. Mērījumi

No pamata mērījumu vienādojuma izriet, kamērīšana - tā ir daudzuma vērtības noteikšana vai, citiem vārdiem sakot, tā ir daudzuma salīdzināšana ar tā vienību. Fizikālo lielumu mērījumi tiek veikti, izmantojot tehniskos līdzekļus. Var sniegt šādu mērījuma definīciju.

Šī definīcija satur četrus mērījumu jēdziena raksturlielumus.

1. Var izmērīt tikai fiziskos lielumus(t.i. materiālo objektu, parādību, procesu īpašības).

2. Mērīšana ir daudzuma eksperimentāls novērtējums, t.i. tas vienmēr ir eksperiments.

Aprēķināto daudzuma noteikšanu, izmantojot formulas un zināmus sākotnējos datus, nevar saukt par mērījumu.

3. Mērījumu veic, izmantojot īpašus tehniskos līdzekļus - vienību izmēru vai svaru nesējus, ko sauc par mērinstrumentiem.

4. Mērīšana ir daudzuma vērtības noteikšana, t.i. ir daudzuma salīdzinājums ar tā mērvienību vai mērogu. Šī pieeja ir izstrādāta gadsimtiem ilgā mērīšanas praksē. Tas pilnībā atbilst jēdziena “mērīšana” saturam, ko pirms vairāk nekā 200 gadiem deva L. Eilers: “ Nav iespējams definēt vai izmērīt vienu lielumu, izņemot, pieņemot kā zināmu citu tāda paša veida lielumu un norādot attiecību, kādā tas tiek atrasts. » .

Fiziskā lieluma mērīšana ietver divus (parasti var būt vairāki) posmi:

A) izmērītā daudzuma salīdzinājums ar vienību;

b) pārveidošana lietošanai ērtā formā(dažādas displeja metodes).

Mērījumi atšķir:

A) mērīšanas princips– tā ir mērījumu pamatā esoša fiziska parādība vai efekts;

b) mērīšanas metode– paņēmiens vai paņēmienu kopums izmērītā fiziskā daudzuma salīdzināšanai ar tā mērvienību saskaņā ar ieviesto mērīšanas principu. Mērīšanas metodi parasti nosaka mērinstrumentu konstrukcija.

Visus cilvēku praksē sastopamos iespējamos mērījumus var klasificēt vairākos virzienos.

1. Klasifikācija pēc mērījumu veidiem :

A) tiešā mērīšana – mērījums, kurā tieši iegūst vēlamo fizikālā lieluma vērtību.

Piemēri: līnijas garuma mērīšana ar mērlenti, horizontālo vai vertikālo leņķu mērīšana ar teodolītu;

b) netiešais mērījums – fizikālā lieluma vēlamās vērtības noteikšana, pamatojoties uz citu fizikālo lielumu tiešu mērījumu rezultātiem, kas funkcionāli saistīti ar vēlamo lielumu.

Piemērs 1. Līniju garumu mērīšana ar paralakses metodi, kurā horizontālo leņķi mēra uz pamatsliedes atzīmēm, kuru attālums ir zināms; nepieciešamo garumu aprēķina, izmantojot formulas, kas šo garumu attiecina uz horizontālo leņķi un pamatni.

Piemērs 2. Līnijas garuma mērīšana ar diapazona meklētāju. Šajā gadījumā tieši mēra nevis pašu līnijas garumu, bet gan elektromagnētiskā impulsa pārejas laiku starp emitētāju un reflektoru, kas uzstādīts virs punktiem, starp kuriem mēra līnijas garumu.

3. piemērs. Zemes virsmas punkta telpisko koordinātu noteikšana, izmantojot globālo satelītu navigācijas sistēmu (GNSS). Šajā gadījumā tiek mērītas nevis koordinātas vai pat garumi, bet gan laiks, kas nepieciešams signālam no katra satelīta līdz uztvērējam. Izmantojot izmērīto laiku, tiek netieši noteikti attālumi no satelītiem līdz uztvērējam, un pēc tam atkal netiešā veidā tiek noteiktas stāvēšanas punkta koordinātas.

V) locītavu mērījumi – divu vai vairāku dažādu lielumu vienlaicīga mērījumu veikšana, lai noteiktu saistību starp tiem.

Piemērs. Metāla stieņa garuma mērīšana un temperatūra, kurā mēra stieņa garumu. Šādu mērījumu rezultāts ir tā metāla lineārās izplešanās koeficienta noteikšana, no kura tiek izgatavots stienis temperatūras izmaiņu dēļ.

G) summārie mērījumi – vienlaicīgi veikti vairāku viena nosaukuma lielumu mērījumi, kuros lielumu vēlamās vērtības nosaka, risinot vienādojumu sistēmu, kas iegūta, mērot šos lielumus dažādās kombinācijās.

2. Klasifikācija pēc mērīšanas metodēm :

A) tiešās novērtēšanas metode– metode, kurā daudzuma vērtību nosaka tieši no indikācijas mērinstrumenta;

piemēri spiediena mērīšanai ar barometru vai temperatūras mērīšanai ar termometru;

b) salīdzināšanas metode ar mēru– mērīšanas metode, kurā izmērīto vērtību salīdzina ar mēra reproducēto vērtību;

piemēri:

uzliekot jebkurai daļai lineālu ar dalījumiem, tie pēc būtības salīdzina tā izmēru ar lineāla saglabāto mērvienību un, nolasījuši, iegūst daudzuma vērtību (garumu, augstumu, biezumu un citus parametrus);

izmantojot mērierīci, lieluma (piemēram, leņķa) lielumu, kas pārvērsts rādītāja kustībā (alidadē), salīdzina ar mērvienību, ko glabā šīs ierīces skala (horizontāls aplis, apļa dalīšana ir mērs), un tiek veikta skaitīšana.

Mērījumu precizitātes īpašība ir tās kļūda vai nenoteiktība.

Veicot mērījumus, reālais mēramais objekts vienmēr tiek aizstāts ar tā modeli, kas nepilnības dēļ atšķiras no reālā objekta. Rezultātā lielumi, kas raksturo reālu objektu, arī atšķirsies no līdzīgiem tā paša objekta daudzumiem. Tas noved pie neizbēgamām mērījumu kļūdām, kuras parasti iedala nejaušās un sistemātiskās.

Mērīšanas metode. Mērīšanas metodes izvēli nosaka pieņemtais mērīšanas objekta modelis un pieejamie mērinstrumenti. Izvēloties mērīšanas metodi, tiek nodrošināts, ka mērīšanas metodes kļūda, t.i. sistemātiskās mērījumu kļūdas komponente pieņemtā modeļa un mērīšanas metodes nepilnības (pretējā gadījumā teorētiskā kļūda) dēļ nav manāmi ietekmējusi radušos mērījumu kļūdu, t.i. nepārsniedza 30% no viņas.

Objekta modelis. Modeļa izmērīto parametru izmaiņas novērošanas cikla laikā, kā likums, nedrīkst pārsniegt 10% no norādītās mērījumu kļūdas. Ja ir iespējamas alternatīvas, tad tiek ņemti vērā arī ekonomiskie apsvērumi: modeļa un mērījumu metodes precizitātes nevajadzīga pārvērtēšana rada nepamatotas izmaksas. Tas pats attiecas uz mērinstrumentu izvēli.

Mērinstrumenti. Mērinstrumentu un palīgierīču izvēli nosaka mērāmais daudzums, pieņemtā mērīšanas metode un nepieciešamā mērījumu rezultātu precizitāte (precizitātes standarti). Mērījumi ar nepietiekamas precizitātes mērinstrumentiem ir mazvērtīgi (pat bezjēdzīgi), jo tie var radīt nepareizus secinājumus. Pārāk precīzu mērinstrumentu izmantošana nav ekonomiski izdevīga. Tiek ņemts vērā arī izmērītā daudzuma izmaiņu diapazons, mērīšanas apstākļi, mērinstrumentu darbības raksturlielumi un to izmaksas.

Galvenā uzmanība tiek pievērsta mērinstrumentu kļūdām. Ir nepieciešams, lai mērījumu rezultāta kopējā kļūda
bija mazāka par maksimāli pieļaujamo mērījumu kļūdu
, t.i.

— maksimālā kļūda operatora dēļ.<

Fizikālais lielums ir viena no fiziska objekta (parādība, procesa) īpašībām, kas ir kvalitatīvi kopīgs daudziem fiziskiem objektiem, bet atšķiras pēc kvantitatīvās vērtības.

Mērījumu mērķis ir noteikt fizikālā lieluma vērtību - noteiktu tam pieņemto vienību skaitu (piemēram, izstrādājuma masas mērīšanas rezultāts ir 2 kg, ēkas augstums ir 12 m utt.). ).

Atkarībā no objektivitātes tuvināšanas pakāpes izšķir fiziskā lieluma patiesās, faktiskās un izmērītās vērtības.

Šī ir vērtība, kas ideālā gadījumā atspoguļo objekta atbilstošo īpašību kvalitatīvā un kvantitatīvā izteiksmē. Mērīšanas rīku un metožu nepilnību dēļ lielumu patiesās vērtības iegūt praktiski nav iespējams. Tos var iedomāties tikai teorētiski. Un mērījumu laikā iegūtās vērtības tikai lielākā vai mazākā mērā tuvojas patiesajai vērtībai.

Šī ir eksperimentāli atrasta daudzuma vērtība, kas ir tik tuvu patiesajai vērtībai, ka to var izmantot noteiktam mērķim.

Šī ir vērtība, kas iegūta, veicot mērījumus, izmantojot īpašas metodes un mērinstrumentus.

9. Mērījumu klasifikācija pēc izmērītās vērtības atkarības no laika un pēc izmērīto vērtību kopām.

Atbilstoši izmērītās vērtības izmaiņu raksturam - statiskie un dinamiskie mērījumi.

Dinamiskais mērījums - daudzuma mērījums, kura lielums laika gaitā mainās. Straujām izmērītā daudzuma lieluma izmaiņām ir nepieciešams to izmērīt ar visprecīzāko laika momenta noteikšanu. Piemēram, mērot attālumu līdz Zemes virsmai no balona vai mērot pastāvīgu elektriskās strāvas spriegumu. Būtībā dinamiskais mērījums ir izmērītā daudzuma funkcionālās atkarības mērījums no laika.

Statiskais mērījums - ņemtā daudzuma mērīšana atbilstoši uzdotajam mērīšanas uzdevumam un nemainās visā mērīšanas periodā. Piemēram, saražotā izstrādājuma lineārā izmēra mērīšanu normālā temperatūrā var uzskatīt par statisku, jo temperatūras svārstības cehā grāda desmitdaļu līmenī rada mērījumu kļūdu ne vairāk kā 10 μm/m, kas salīdzinājumā ir nenozīmīga. uz detaļas ražošanas kļūdu. Tāpēc šajā mērīšanas uzdevumā izmērīto lielumu var uzskatīt par nemainīgu. Kalibrējot līnijas garuma mēru pret valsts primāro standartu, termostats nodrošina stabilitāti, saglabājot temperatūru 0,005 °C līmenī. Šādas temperatūras svārstības rada tūkstoš reižu mazāku mērījumu kļūdu – ne vairāk kā 0,01 μm/m. Taču šajā mērīšanas uzdevumā tas ir būtiski, un temperatūras izmaiņu ņemšana vērā mērīšanas procesā kļūst par nosacījumu nepieciešamās mērījumu precizitātes nodrošināšanai. Tāpēc šie mērījumi jāveic, izmantojot dinamisko mērīšanas metodi.

Pamatojoties uz esošajām izmērīto vērtību kopām ieslēgts elektriskā ( strāva, spriegums, jauda) , mehānisks ( masa, produktu skaits, piepūle); , siltuma jauda(temperatūra, spiediens); , fiziska(blīvums, viskozitāte, duļķainība); ķīmiska(sastāvs, ķīmiskās īpašības, koncentrācija) , radiotehnika utt.

Mērījumu klasifikācija pēc rezultāta iegūšanas metodes (pēc veida).

Pēc mērījumu rezultātu iegūšanas metodes tos izšķir: tiešie, netiešie, kumulatīvie un kopīgie mērījumi.

Tiešie mērījumi ir tie, kuros vēlamā izmērītā daudzuma vērtība tiek atrasta tieši no eksperimentālajiem datiem.

Netiešie mērījumi ir tie, kuros vēlamā izmērītā daudzuma vērtība tiek atrasta, pamatojoties uz zināmu saistību starp izmērīto daudzumu un lielumiem, kas noteikti, izmantojot tiešos mērījumus.

Kumulatīvie mērījumi ir tādi, kuros vienlaicīgi mēra vairākus viena nosaukuma lielumus un nosaka noteikto vērtību, risinot vienādojumu sistēmu, kas iegūta, pamatojoties uz tāda paša nosaukuma lielumu tiešiem mērījumiem.

Kopīgie mērījumi ir divu vai vairāku dažādu nosaukumu daudzumu mērījumi, lai atrastu saistību starp tiem.

Mērījumu klasifikācija pēc apstākļiem, kas nosaka rezultāta precizitāti un mērījumu skaitu rezultāta iegūšanai.

Atbilstoši nosacījumiem, kas nosaka rezultāta precizitāti, mērījumus iedala trīs klasēs:

1. Augstākās iespējamās precizitātes mērījumi, kas sasniedzami ar esošo tehnoloģiju līmeni.

Tie, pirmkārt, ietver standarta mērījumus, kas saistīti ar augstāko iespējamo fizikālo lielumu vienību reproducēšanas precizitāti, un papildus fizisko konstantu, galvenokārt universālo konstantu mērījumus (piemēram, gravitācijas paātrinājuma absolūtā vērtība, protona žiromagnētiskā attiecība utt.).

Šajā klasē ietilpst arī daži īpaši mērījumi, kuriem nepieciešama augsta precizitāte.

2. Kontroles un verifikācijas mērījumi, kuru kļūda ar noteiktu varbūtību nedrīkst pārsniegt noteiktu noteiktu vērtību.

Tie ietver mērījumus, ko veic laboratorijas valsts uzraudzībai par standartu izpildi un atbilstību un mērīšanas iekārtu stāvokli un rūpnīcas mērījumu laboratorijām, kas garantē rezultāta kļūdu ar noteiktu varbūtību, kas nepārsniedz noteiktu iepriekš noteiktu vērtību.

3. Tehniskie mērījumi, kuros rezultāta kļūdu nosaka mērīšanas līdzekļu raksturlielumi.

Tehnisko mērījumu piemēri ir mērījumi, kas veikti ražošanas procesā mašīnbūves uzņēmumos, uz elektrostaciju sadales paneļiem u.c.

Pamatojoties uz mērījumu skaitu, mērījumus iedala vienreizējos un vairākos.

Viens mērījums ir viena lieluma mērījums, kas veikts vienreiz. Praksē atsevišķiem mērījumiem ir liela kļūda, tāpēc, lai samazinātu kļūdu, ieteicams veikt šāda veida mērījumus vismaz trīs reizes un par rezultātu ņemt to vidējo aritmētisko.

Vairāki mērījumi ir viena vai vairāku lielumu mērījumi, kas veikti četras vai vairākas reizes. Vairāki mērījumi ir atsevišķu mērījumu sērija. Minimālais mērījumu skaits, kurā mērījumu var uzskatīt par vairākiem mērījumiem, ir četri. Vairāku mērījumu rezultāts ir visu veikto mērījumu rezultātu vidējais aritmētiskais. Ar atkārtotiem mērījumiem kļūda tiek samazināta.

Nejaušo mērījumu kļūdu klasifikācija.

Gadījuma kļūda ir mērījumu kļūdas sastāvdaļa, kas nejauši mainās, veicot atkārtotus viena un tā paša lieluma mērījumus.

1) Rough - nepārsniedz pieļaujamo kļūdu

2) Netrāpīšana ir rupja kļūda, atkarīga no cilvēka

3) Paredzētais - iegūts eksperimenta rezultātā radīšanas laikā. nosacījumiem

Metroloģijas jēdziens

Metroloģija– zinātne par mērījumiem, metodēm un līdzekļiem to vienotības nodrošināšanai un metodēm vajadzīgās precizitātes sasniegšanai. Tas ir balstīts uz terminu un jēdzienu kopumu, no kuriem svarīgākie ir norādīti tālāk.

Fiziskais daudzums- īpašība, kas ir kvalitatīvi kopīga daudziem fiziskiem objektiem, bet kvantitatīvi individuāla katram objektam. Fizikālie lielumi ir garums, masa, blīvums, spēks, spiediens utt.

Fiziskā daudzuma mērvienība tiek uzskatīts par lielumu, kuram pēc definīcijas ir piešķirta vērtība, kas vienāda ar 1. Piemēram, masa 1 kg, spēks 1 N, spiediens 1 Pa. Dažādās mērvienību sistēmās viena un tā paša daudzuma vienības var atšķirties pēc izmēra. Piemēram, spēkam 1 kgf ≈ 10 N.

Fiziskā daudzuma vērtība– konkrēta objekta fiziskā izmēra skaitlisks novērtējums pieņemtajās vienībās. Piemēram, ķieģeļa masa ir 3,5 kg.

Tehniskais izmērs- dažādu fizisko lielumu vērtību noteikšana, izmantojot īpašas tehniskās metodes un līdzekļus. Laboratorijas pārbaudēs tiek noteiktas ģeometrisko izmēru, masas, temperatūras, spiediena, spēka utt. vērtības. Visiem tehniskajiem mērījumiem jāatbilst vienotības un precizitātes prasībām.

Tiešā mērīšana– eksperimentāls dotās vērtības salīdzinājums ar citu, kas ņemta par vienību, nolasot uz instrumenta skalas. Piemēram, garuma, masas, temperatūras mērīšana.

Netiešie mērījumi– rezultāti, kas iegūti, izmantojot tiešo mērījumu rezultātus ar aprēķiniem, izmantojot zināmas formulas. Piemēram, materiāla blīvuma un stiprības noteikšana.

Mērījumu vienotība– mērījumu stāvoklis, kurā to rezultāti ir izteikti juridiskajās vienībās un mērījumu kļūdas ir zināmas ar noteiktu varbūtību. Mērījumu vienotība ir nepieciešama, lai varētu salīdzināt dažādās vietās, dažādos laikos, izmantojot dažādus instrumentus, veikto mērījumu rezultātus.

Mērījumu precizitāte– mērījumu kvalitāte, kas atspoguļo iegūto rezultātu tuvumu izmērītās vērtības patiesajai vērtībai. Atšķiriet fizisko lielumu patiesās un faktiskās vērtības.

Patiesa nozīme fiziskais daudzums ideālā gadījumā atspoguļo attiecīgās objekta īpašības kvalitatīvā un kvantitatīvā izteiksmē. Patiesā vērtība nesatur mērījumu kļūdas. Tā kā visas fiziskā lieluma vērtības tiek atrastas empīriski un tajās ir mērījumu kļūdas, patiesā vērtība paliek nezināma.

Reālā vērtība fizikālie lielumi tiek atrasti eksperimentāli. Tas ir tik tuvu patiesajai vērtībai, ka noteiktiem mērķiem to var izmantot tā vietā. Tehniskajos mērījumos par faktisko vērtību tiek ņemta tāda fizikālā lieluma vērtība, kas konstatēta ar tehniskajām prasībām pieņemamu kļūdu.

Mērījumu kļūda– mērījuma rezultāta novirze no izmērītās vērtības patiesās vērtības. Tā kā izmērītā lieluma patiesā vērtība paliek nezināma, praksē mērījumu kļūda tiek tikai aptuveni novērtēta, salīdzinot mērījumu rezultātus ar tā paša daudzuma vērtību, kas iegūta ar vairākas reizes lielāku precizitāti. Tādējādi kļūdu, mērot parauga izmērus ar lineālu, kas ir ± 1 mm, var novērtēt, mērot paraugu ar suportu ar kļūdu ne vairāk kā ± 0,5 mm.

Absolūta kļūda izteikta izmērītā daudzuma vienībās.

Relatīvā kļūda- absolūtās kļūdas attiecība pret izmērītās vērtības faktisko vērtību.

Mērinstrumenti ir tehniski līdzekļi, ko izmanto mērījumos un kuriem ir standartizētas metroloģiskās īpašības. Mērinstrumentus iedala mēros un mērinstrumentos.

Mērs– mērinstruments, kas paredzēts noteikta izmēra fiziska lieluma reproducēšanai. Piemēram, svars ir masas mērs.

Mērīšanas ierīce– mērinstruments, kas paredzēts mērījumu informācijas reproducēšanai novērotājam pieejamā veidā. Vienkāršākos mērinstrumentus sauc par mērinstrumentiem. Piemēram, lineāls, suports.

Galvenie mērinstrumentu metroloģiskie rādītāji ir:

Skalas dalījuma vērtība ir izmērītā daudzuma vērtību atšķirība, kas atbilst divām blakus esošām skalas atzīmēm;

Skalas sākotnējās un beigu vērtības ir attiecīgi mazākās un lielākās uz skalas norādītās izmērītās vērtības;

Mērījumu diapazons ir izmērītās vērtības vērtību diapazons, kuram tiek normalizētas pieļaujamās kļūdas.

Mērījumu kļūda– dažādu iemeslu radītu kļūdu savstarpējas superpozīcijas rezultāts: pašu mērinstrumentu kļūdas, kļūdas, kas rodas, lietojot ierīci un nolasot mērījumu rezultātus un kļūdas no neatbilstības mērīšanas nosacījumiem. Ar pietiekami lielu mērījumu skaitu mērījumu rezultātu vidējais aritmētiskais tuvojas patiesajai vērtībai, un kļūda samazinās.

Sistemātiska kļūda- kļūda, kas paliek nemainīga vai dabiski mainās atkārtotiem mērījumiem un rodas labi zināmu iemeslu dēļ. Piemēram, instrumenta skalas nobīde.

Gadījuma kļūda ir kļūda, kurai nav dabiskas saistības ar iepriekšējām vai nākamajām kļūdām. Tās parādīšanos izraisa daudzi nejauši iemesli, kuru ietekmi uz katru mērījumu nevar ņemt vērā iepriekš. Iemesli, kas izraisa nejaušas kļūdas parādīšanos, ir, piemēram, materiāla neviendabīgums, nelīdzenumi paraugu ņemšanas laikā un kļūdas instrumentu rādījumos.

Ja t.s rupja kļūda, kas būtiski palielina noteiktos apstākļos sagaidāmo kļūdu, tad šādi mērījumu rezultāti tiek izslēgti no izskatīšanas kā neuzticami.

Visu mērījumu vienotību nodrošina mērvienību noteikšana un to etalonu izstrāde. Kopš 1960. gada ir spēkā Starptautiskā mērvienību sistēma (SI), kas aizstāja komplekso mērvienību sistēmu un atsevišķu bezsistēmu vienību kopumu, kas izstrādāts, pamatojoties uz metrisko mērvienību sistēmu. Krievijā SI sistēma ir pieņemta kā standarts, un tās izmantošana būvniecības jomā ir regulēta kopš 1980. gada.

Lekcija 2. FIZISKIE DAUDZUMI. MĒRVIENĪBAS

2.1. Fiziskie lielumi un svari

2.2. Fizikālo lielumu vienības

2.3. Starptautiskā mērvienību sistēma (SI sistēma)

2.4. Tehnoloģisko procesu fizikālie lielumi

pārtikas ražošana

2.1. Fiziskie lielumi un svari

Fizikālais lielums ir īpašība, kas ir kvalitatīvi kopīga daudziem fiziskiem objektiem (fizikālām sistēmām, to stāvokļiem un tajos notiekošajiem procesiem), bet kvantitatīvi individuāla katram no tiem.

Individuāls kvantitatīvā izteiksmē jāsaprot tā, ka viena un tā pati īpašība vienam objektam var būt noteiktu skaitu reižu lielāka vai mazāka nekā citam.

Parasti terminu "fiziskais daudzums" lieto, lai apzīmētu īpašības vai raksturlielumus, kurus var kvantitatīvi noteikt. Fizikālie lielumi ietver masu, garumu, laiku, spiedienu, temperatūru utt. Tie visi nosaka kvalitatīvi kopīgās fizikālās īpašības, to kvantitatīvās īpašības var atšķirties.

Ir ieteicams nošķirt fiziskos lielumus izmērīts un novērtēts. Izmērīto EF var kvantitatīvi izteikt noteikta skaita noteikto mērvienību veidā. Iespēja ieviest un izmantot pēdējo ir svarīga izmērītā EF atšķirības iezīme.

Tomēr ir tādas īpašības kā garša, smarža utt., kurām vienības nevar ievadīt. Šādus daudzumus var aprēķināt. Vērtības tiek novērtētas, izmantojot skalas.

Autors rezultāta precizitāte Ir trīs veidu fizisko lielumu vērtības: patiesā, faktiskā, izmērītā.

Fiziskā lieluma patiesā vērtība(patiesā daudzuma vērtība) - fiziska lieluma vērtība, kas kvalitatīvā un kvantitatīvā izteiksmē ideālā gadījumā atspoguļotu objekta atbilstošo īpašību.

Metroloģijas postulāti ietver

Noteikta daudzuma patiesā vērtība pastāv un ir nemainīga

Izmērītā daudzuma patieso vērtību nevar atrast.

Fiziskā lieluma patieso vērtību var iegūt tikai nebeidzama mērījumu procesa rezultātā ar nebeidzamu metožu un mērinstrumentu uzlabošanu. Katram mērīšanas tehnoloģijas attīstības līmenim mēs varam zināt tikai fiziskā lieluma faktisko vērtību, kas tiek izmantota patiesā lieluma vietā.

Fiziskā lieluma reālā vērtība– eksperimentāli atrasta fizikālā lieluma vērtība, kas ir tik tuvu patiesajai vērtībai, ka var to aizstāt dotajā mērīšanas uzdevumā. Tipisks piemērs, kas ilustrē mērīšanas tehnoloģijas attīstību, ir laika mērīšana. Vienā reizē laika vienība - otrā - tika definēta kā 1/86400 no vidējās saules dienas ar kļūdu 10 -7 . Šobrīd otrais ir noteikts ar kļūdu 10 -14 , t.i., mēs esam par 7 kārtībām tuvāk patiesajai laika noteikšanas vērtībai atsauces līmenī.

Fiziskā lieluma faktiskā vērtība parasti tiek uzskatīta par vidējo aritmētisko lielumu vērtību sērijai, kas iegūta ar vienādas precizitātes mērījumiem, vai svērto vidējo aritmētisko ar nevienlīdzīgas precizitātes mērījumiem.

Fiziskā lieluma izmērītā vērtība– fiziska lieluma vērtība, kas iegūta, izmantojot noteiktu paņēmienu.

Pēc PV parādību veida sadalīts šādās grupās :

- īsts , tie. aprakstot vielu fizikālās un fizikāli ķīmiskās īpašības. No tiem izgatavoti materiāli un izstrādājumi. Tie ietver masu, blīvumu utt. Tie ir pasīvie PV, jo to mērīšanai nepieciešams izmantot palīgenerģijas avotus, ar kuru palīdzību tiek ģenerēts mērījumu informācijas signāls.

- enerģiju – aprakstot enerģijas pārveidošanas, pārvades un izmantošanas procesu enerģētiskos raksturlielumus (enerģija, spriegums, jauda. Šie lielumi ir aktīvi. Tos var pārvērst mērījumu informācijas signālos, neizmantojot papildu enerģijas avotus;

- raksturojot laika procesu plūsmu . Šajā grupā ietilpst dažāda veida spektrālie raksturlielumi, korelācijas funkcijas utt.

Saskaņā ar nosacītās atkarības pakāpi no citām PV vērtībām sadalīts pamata un atvasinātajos

Pamata fiziskais daudzums– fizikāls lielums, kas iekļauts lielumu sistēmā un nosacīti pieņemts kā neatkarīgs no citiem šīs sistēmas lielumiem.

Par pamata pieņemto fizisko lielumu un to skaita izvēle tiek veikta patvaļīgi. Pirmkārt, par galvenajiem tika izvēlēti lielumi, kas raksturo materiālās pasaules pamatīpašības: garums, masa, laiks. Atlikušie četri fizikālie pamatlielumi ir izvēlēti tā, lai katrs no tiem reprezentētu kādu no fizikas nozarēm: strāvas stiprums, termodinamiskā temperatūra, vielas daudzums, gaismas intensitāte.

Katram lielumu sistēmas fiziskajam pamatlielumam ir piešķirts simbols latīņu vai grieķu alfabēta mazā burta veidā: garums - L, masa - M, laiks - T, elektriskā strāva - I, temperatūra - O, daudzums viela - N, gaismas intensitāte - J. Šie simboli iekļauti fizisko lielumu sistēmas nosaukumā. Tādējādi mehānikas fizisko lielumu sistēmu, kuras galvenie lielumi ir garums, masa un laiks, sauc par “LMT sistēmu”.

Atvasinātais fiziskais daudzums– fizisko lielumu, kas iekļauts lielumu sistēmā un noteikts ar šīs sistēmas pamatlielumiem.

1.3. Fizikālie lielumi un to mērījumi

Fiziskais daudzums – viena no fiziska objekta (fiziskās sistēmas, parādības vai procesa) īpašībām, kas kvalitatīvā ziņā ir kopīga daudziem fiziskiem objektiem, bet kvantitatīvi individuāla katram no tiem. Var arī teikt, ka fiziskais lielums ir lielums, ko var izmantot fizikas vienādojumos, un ar fiziku šeit tiek domāta zinātne un tehnika kopumā.

Vārds " lielums" bieži tiek lietots divās nozīmēs: kā vispārējs īpašums, uz kuru attiecas jēdziens vairāk vai mazāk, un kā šīs īpašības daudzums. Pēdējā gadījumā mums būtu jārunā par "daudzuma lielumu", tāpēc turpmāk mēs runāsim par kvantitāti tieši kā fiziska objekta īpašību un otrajā nozīmē kā fiziskā daudzuma nozīmi. .

Pēdējā laikā daudzumu dalījums uz fiziska un nefiziska , lai gan jāatzīmē, ka šādam vērtību dalījumam nav strikta kritērija. Tajā pašā laikā, zem fiziskais saprast lielumus, kas raksturo fiziskās pasaules īpašības un tiek izmantoti fiziskajās zinātnēs un tehnoloģijās. Viņiem ir mērvienības. Fizikālos lielumus atkarībā no to mērīšanas noteikumiem iedala trīs grupās:

Priekšmetu īpašības raksturojošie daudzumi (garums, masa);

daudzumi, kas raksturo sistēmas stāvokli (spiediens,

temperatūra);

Procesus raksturojošie daudzumi (ātrums, jauda).

UZ nefizisks attiecas uz lielumiem, kuriem nav mērvienību. Tie var raksturot gan materiālās pasaules īpašības, gan sociālajās zinātnēs, ekonomikā un medicīnā lietotos jēdzienus. Atbilstoši šim lielumu dalījumam ir ierasts atšķirt fizisko lielumu mērījumus un nefiziski mērījumi . Vēl viena šīs pieejas izpausme ir divas dažādas mērīšanas jēdziena izpratnes:

mērījums iekšā šaurā nozīmē kā eksperimentāls salīdzinājums

viens izmērāms lielums ar citu zināmu lielumu

tāda pati kvalitāte, kas pieņemta kā vienība;

mērījums iekšā plašā nozīmē kā atrast atbilstības

starp skaitļiem un objektiem, to stāvokļiem vai procesiem atbilstoši

zināmi noteikumi.

Otrā definīcija parādījās saistībā ar neseno plaši izplatīto nefizikālo daudzumu mērījumu izmantošanu, kas parādās biomedicīnas pētījumos, jo īpaši psiholoģijā, ekonomikā, socioloģijā un citās sociālajās zinātnēs. Šajā gadījumā pareizāk būtu runāt nevis par mērīšanu, bet gan par aplēšot daudzumus , izprotot vērtējumu kā kaut kā kvalitātes, pakāpes, līmeņa noteikšanu saskaņā ar noteiktajiem noteikumiem. Citiem vārdiem sakot, šī ir darbība, kas, aprēķinot, atrodot vai nosakot skaitli, tiek attiecināta uz lielumu, kas raksturo objekta kvalitāti, saskaņā ar noteiktiem noteikumiem. Piemēram, vēja vai zemestrīces stipruma noteikšana, daiļslidotāju vērtēšana vai skolēnu zināšanu novērtēšana piecu ballu skalā.

Koncepcija novērtējums lielumus nevajadzētu jaukt ar lielumu novērtēšanas jēdzienu, kas saistīts ar to, ka mērījumu rezultātā mēs faktiski nesaņemam izmērītā daudzuma patieso vērtību, bet tikai tā novērtējumu, vienā vai otrā pakāpē tuvu šai vērtībai.

Iepriekš apspriestais jēdziens mērīšana", kas paredz mērvienības (mēra) klātbūtni, atbilst mērīšanas jēdzienam šaurā nozīmē un ir tradicionālāka un klasiskāka. Šajā ziņā tas turpmāk tiks saprasts - kā fizisko lielumu mērīšana.

Zemāk ir par pamatjēdzieni , kas saistīts ar fizisko lielumu (turpmāk visi metroloģijas pamatjēdzieni un to definīcijas ir dotas saskaņā ar iepriekš minēto ieteikumu par starpvalstu standartizāciju RMG 29-99):

- fiziskā daudzuma lielums - fiziska daudzuma kvantitatīvā noteiktība, kas raksturīga konkrētam materiālam objektam, sistēmai, parādībai vai procesam;

- fiziskā daudzuma vērtība - fiziskā daudzuma lieluma izteiksme noteikta tam pieņemto vienību skaita veidā;

- fiziskā lieluma patiesā vērtība - fiziskā lieluma vērtība, kas ideāli raksturo atbilstošo fizisko lielumu kvalitatīvā un kvantitatīvā izteiksmē (var tikt korelēta ar absolūtās patiesības jēdzienu un tiek iegūta tikai nebeidzama mērījumu procesa rezultātā ar bezgalīgu metožu un mērinstrumentu uzlabošanu). );

fiziskā lieluma faktiskā vērtība  eksperimentāli iegūta fiziskā lieluma vērtība un tik tuvu patiesajai vērtībai, ka to var izmantot tā vietā dotajā mērīšanas uzdevumā;

fiziskā daudzuma mērvienība  fiksēta izmēra fiziskais lielums, kuram nosacīti tiek piešķirta skaitliskā vērtība, kas vienāda ar 1, un ko izmanto tam līdzīgu fizisko lielumu kvantitatīvai izteiksmei;

fizisko lielumu sistēma  fizikālo lielumu kopums, kas izveidots saskaņā ar pieņemtajiem principiem, kad vienus lielumus uzskata par neatkarīgiem, bet citus definē kā šo funkciju funkcijas. neatkarīgi daudzumi;

galvenais fiziskais daudzums – fizisks lielums, kas iekļauts lielumu sistēmā un pieņemts kā neatkarīgs no citiem šīs sistēmas lielumiem.

atvasinātais fiziskais daudzums – fizisko lielumu, kas iekļauts lielumu sistēmā un noteikts ar šīs sistēmas pamatlielumiem;

fizisko vienību vienību sistēma  fizikālo lielumu pamatvienību un atvasināto vienību kopums, kas izveidots saskaņā ar principiem noteiktai fizikālo lielumu sistēmai.

Metroloģija, standartizācija un sertifikācija Demidova N.V.

4 Fiziskā daudzuma jēdziens Fizikālo vienību sistēmu nozīme

Fizikālais lielums ir vismaz divu zinātņu jēdziens: fizika un metroloģija. Pēc definīcijas fiziskais lielums ir noteikta objekta vai procesa īpašība, kas ir kopīga vairākiem objektiem kvalitatīvo parametru ziņā, bet tomēr atšķiras kvantitatīvā izteiksmē (katram objektam individuāla). Ir vairākas klasifikācijas, kas izveidotas pēc dažādiem kritērijiem. Galvenie ir sadalīti:

1) aktīvie un pasīvie fizikālie lielumi – dalīti attiecībā pret mērījumu informācijas signāliem. Turklāt pirmie (aktīvie) šajā gadījumā ir lielumi, kas, neizmantojot papildu enerģijas avotus, var tikt pārveidoti par mērījumu informācijas signālu. Un otrs (pasīvs) ir lielumi, kuriem nepieciešams izmantot papildu enerģijas avotus, kas rada mērījumu informācijas signālu;

2) aditīvie (vai ekstensīvie) un nepievienojošie (vai intensīvie) fizikālie lielumi - dalot pēc aditivitātes. Tiek uzskatīts, ka pirmie (piedevu) lielumi tiek mērīti pa daļām, turklāt tos var precīzi reproducēt, izmantojot daudzvērtīgu mēru, pamatojoties uz atsevišķu mēru lielumu summēšanu. Bet otrie (bez piedevas) lielumi netiek tieši mērīti, jo tie tiek pārvērsti tiešā daudzuma mērījumā vai mērījumā ar netiešiem mērījumiem. 1791. gadā Francijas Nacionālā asambleja pieņēma pirmo fizisko lielumu vienību sistēmu. Tā bija metriska mēru sistēma. Tas ietvēra: garuma, laukuma, tilpuma, ietilpības un svara vienības. Un to pamatā bija divas tagad labi zināmas mērvienības: metrs un kilograms.

Zinātnieks savu metodoloģiju balstīja uz trim galvenajiem neatkarīgiem lielumiem: masu, garumu, laiku. Un matemātiķis par galvenajām šo lielumu mērvienībām pieņēma miligramu, milimetru un sekundi, jo visas pārējās mērvienības var viegli aprēķināt, izmantojot minimālās. Tādējādi pašreizējā attīstības stadijā izšķir šādas galvenās fizisko lielumu vienību sistēmas:

1) GHS sistēma(1881);

2) MKGSS sistēma(19. gs. beigas);

3) MKSA sistēma(1901)

No grāmatas Radošums kā eksakta zinātne [Izgudrojuma problēmu risināšanas teorija] autors Altšullers Genrihs Saulovičs

3. PIELIKUMS DAŽU FIZISKO IETEKMJU UN PARĀDĪBU PIELIETOJUMS, RISINOT IZDOMU PROBLĒMAS Nepieciešamā darbība, īpašībaFiziskā parādība, efekts, faktors, metode1. Temperatūras mērīšana Termiskā izplešanās un no tā izrietošās dabiskās frekvences izmaiņas

No grāmatas Metroloģija, standartizācija un sertifikācija autore Demidova N.V

4 Fizikālā lieluma jēdziens Fizikālo vienību sistēmu nozīme Fizikālais lielums ir vismaz divu zinātņu jēdziens: fizika un metroloģija. Pēc definīcijas fiziskais daudzums ir noteikta objekta, procesa īpašība, kas ir kopīga vairākiem objektiem

No grāmatas Starpnozaru noteikumi darba aizsardzībai organizāciju gāzes iekārtu ekspluatācijas laikā jautājumos un atbildēs. Rokasgrāmata mācībām un sagatavošanās testiem autors Krasņiks Valentīns Viktorovičs

11. pielikums. Slīpuma stāvuma vērtība

No grāmatas Inženierzinātņu vēsture autors Morozovs V V

XIII tēma. INŽENĒRIJAS UN NANOTEHNOLOĢIJA: BŪTĪBA, ATTĪSTĪBAS PERSPEKTĪVAS, NOZĪME Cilvēce pārliecinoši iegājusi 21. gadsimtā, kas, kā bieži dzirdam, paies zem ģenētikas, biotehnoloģijas un informācijas tehnoloģiju zīmes. Mēs arī dzirdam, ka zinātnieki

No grāmatas Zinātnes fenomens [Cybernetic Approach to Evolution] autors Turčins Valentīns Fedorovičs

2.1. Jēdziena jēdziens Apskatīsim nervu tīklu, kura ieejā ir daudz receptoru un izejā ir tikai viens efektors, lai nervu tīkls sadalītu visu situāciju kopu divās apakškopās: situācijās, kas izraisa efektora ierosmi, un situācijās. kas atstāj to iekšā

No grāmatas TRIZ mācību grāmata autors Gasanovs A I

7.6. Loģiskā koncepcija Mēs gandrīz esam pabeiguši loģikas pamatu analīzi no viedokļa, kas smadzenes uzskata par melno kasti. Atliek tikai definēt vispārējo “loģiskā jēdziena” jēdzienu. Definīcija ir vienkārša: jēdziens ir predikāts vai loģisks savienojums. Bāze

No grāmatas Industrial Space Exploration autors Ciolkovskis Konstantīns Eduardovičs

3. Idealitātes jēdziens

No grāmatas Kuģu vispārējā uzbūve autors Čaņikovs K.N.

Rūpniecības nozīme* L.N.Tolstojs un I.S.Turgenevs sapņoja par laimīgu zemnieku un bija naidīgi pret rūpnīcu. Tolstojs katru laimīgu cilvēku iztēlojās kā zemnieku ar zemi un ģimeni. Viņam ir zirgs, govs, aitas un vistas, cūkas un citas lietas. Vīrietim bija spēcīga

No grāmatas Nanotehnoloģija [Zinātne, inovācijas un iespējas] autors Fosters Lins

§ 25. Kuģa spēka jēdziens Kuģa stiprums ir tā korpusa spēja nesabrukt un nemainīt formu pastāvīgu un īslaicīgu spēku ietekmē. Izšķir kuģa vispārējo un lokālo spēku. Vispārējo kuģa korpusa garenisko izturību sauc par tā

No grāmatas Elektrotehnikas vēsture autors Autoru komanda

12.1. Federālo laboratoriju loma un nozīme Šobrīd galvenās federālās nodaļas (un attiecīgi tām pakļautās laboratorijas) ir iekļautas Nacionālās nanotehnoloģiju iniciatīvas (NNI) rīcības programmā un aktīvi piedalās dažādās

No grāmatas Tehniskie noteikumi par ugunsdrošības prasībām. 2008. gada 22. jūlija federālais likums Nr.123-FZ autors Autoru komanda

4.2. TE D.K. FIZISKO PAMATU VEIDOŠANĀS. Maksvels laikā no 1855. līdz 1873. gadam, apkopojot eksperimentālo pētījumu rezultātus, kas zināmi K. Kulona, ​​A. Ampera likumu, M. Faradeja un E. H. likumu un ideju veidā. Lencs uz to pamata izveidoja EML vienādojumu sistēmu, kas apraksta

No grāmatas Materiālzinātne. Bērnu gultiņa autors Buslajeva Jeļena Mihailovna

No grāmatas Motocikls armijā autors Ernests N.

No autora grāmatas

19. Mehānisko un fizikālo īpašību nozīme izstrādājumu ekspluatācijas laikā Īpašības kā materiāla kvalitātes rādītāji Metālu īpašības iedala fizikālajās, ķīmiskajās, mehāniskajās un tehnoloģiskajās. Fizikālās īpašības ietver: krāsu, īpatnējo svaru, kausējamību,

No autora grāmatas

25. Mehānisko un fizikālo īpašību atkarība no sastāva dažāda veida sistēmās Īpašība ir materiāla kvantitatīvs vai kvalitatīvs raksturlielums, kas nosaka tā kopību vai atšķirību ar citiem materiāliem. Ir trīs galvenās īpašību grupas.

No autora grāmatas

Motocikla nozīme Mūsdienās motocikls ir kļuvis par nepieciešamu aksesuāru valsts saimnieciskajā un kultūras dzīvē; tā iefiltrējās arī armijā. Motociklam militārajās lietās ilgu laiku tika piešķirta tikai palīgfunkcija kā saziņas līdzeklis; viņam šobrīd ir

Fizikālais daudzums un tā īpašības.

Visiem materiālās pasaules objektiem ir vairākas īpašības, kas ļauj atšķirt vienu objektu no cita.

Īpašums objekts ir objektīva pazīme, kas izpaužas tā radīšanas, darbības un patēriņa laikā.

Objekta īpašība ir jāizsaka kvalitatīvi - verbāla apraksta formā, un kvantitatīvi - grafiku, attēlu, diagrammu, tabulu veidā.

Metroloģijas zinātne nodarbojas ar materiālo objektu kvantitatīvo īpašību mērīšanu - fizikālie lielumi.

Fiziskais daudzums- ϶ᴛᴏ īpašība, kas kvalitatīvi piemīt daudziem objektiem un kvantitatīvi katram no tiem ir individuāla.

Piemēram, masu ir visi materiālie objekti, bet katrs no tiem masas vērtība individuāls.

Fiziskie lielumi tiek sadalīti izmērāms Un novērtēts.

Izmērāms var izteikt fizikālos lielumus kvantitatīvi noteikta skaita noteikto mērvienību veidā.

Piem, tīkla sprieguma vērtība ir 220 IN.

Fizikālos lielumus, kuriem nav mērvienības, var tikai novērtēt. Piemēram, smarža, garša. To novērtējums tiek veikts, degustējot.

Dažus daudzumus var novērtēt uz skalas. Piemēram: materiāla cietība – pēc Vikersa, Brinela, Rokvela skalas, zemestrīces stiprums – pēc Rihtera skalas, temperatūra – pēc Celsija (Kelvina) skalas.

Fiziskos daudzumus var kvalificēt pēc metroloģiskajiem kritērijiem.

Autors parādību veidi tie ir sadalīti

A) īsts, aprakstot vielu, materiālu un no tiem izgatavoto izstrādājumu fizikālās un fizikāli ķīmiskās īpašības.

Piemēram, masa, blīvums, elektriskā pretestība (lai izmērītu vadītāja pretestību, caur to jāiziet strāva, šo mērījumu sauc pasīvs).

b) enerģiju, aprakstot enerģijas pārveidošanas, pārvades un izmantošanas procesu raksturojumu.

Tie ietver: strāva, spriegums, jauda, ​​enerģija. Šos fiziskos lielumus sauc aktīvs. Viņiem nav nepieciešams papildu enerģijas avots.

Ir fizikālo lielumu grupa, kas raksturo procesu norisi laikā, piemēram, spektrālie raksturlielumi, korelācijas funkcijas.

Autors Piederumi dažādām fizikālo procesu grupām, daudzumi ir

· telpiski un laikā,

· mehānisks,

· elektriskā,

· magnētisks,

· termiski,

· akustiskā,

· gaisma,

· fizikāli un ķīmiski,

· jonizējošais starojums, atomu un kodolfizika.

Autors nosacītās neatkarības pakāpes fizikālie lielumi tiek sadalīti

· galvenais (neatkarīgs),

· atvasinājumi (atkarīgi),

· papildu.

Autors dimensijas klātbūtne fizikālos lielumus iedala dimensiju un bezdimensiju.

Piemērs dimensiju apjoms ir spēku, bezizmēra- līmenis skaņas jauda.

Lai noteiktu fizisko daudzumu, tiek ieviests jēdziens Izmērs fiziskais daudzums.

Fiziskā daudzuma lielums- tā ir fiziska daudzuma kvantitatīvā noteiktība, kas raksturīga konkrētam materiālam objektam, sistēmai, procesam vai parādībai.

Piem, katram ķermenim ir noteikta masa, tāpēc tos var atšķirt pēc masas, ᴛ.ᴇ. pēc fiziskā izmēra.

Fiziskā daudzuma lieluma izteiksme noteikta tam pieņemto vienību skaita veidā tiek definēta kā fiziskā lieluma vērtība.

Fiziskā lieluma vērtība irŠī ir fiziska daudzuma izteiksme noteikta tam pieņemto mērvienību skaita veidā.

Mērīšanas process ir procedūra nezināma lieluma salīdzināšanai ar zināmu fizisko lielumu (salīdzināts), un šajā sakarā tiek ieviests jēdziens patiesā nozīme fiziskais daudzums.

Fiziskā lieluma patiesā vērtība- ϶ᴛᴏ fiziskā lieluma vērtība, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ ideāli raksturo atbilstošo fizisko daudzumu kvalitatīvā un kvantitatīvā attiecībā.

Neatkarīgo fizisko lielumu patiesā vērtība ir atveidota to standartos.

Patiesā nozīme tiek lietota reti, vairāk izmantota reālā vērtība fiziskais daudzums.

Fiziskā lieluma reālā vērtība- ϶ᴛᴏ vērtība, kas iegūta eksperimentāli un nedaudz tuvu patiesajai vērtībai.

Iepriekš bija jēdziens “izmērāmi parametri”, bet tagad saskaņā ar normatīvo dokumentu RMG 29-99 ir ieteicams jēdziens “izmērāmie daudzumi”.

Ir daudz fizisko lielumu, un tie ir sistematizēti. Fizikālo lielumu sistēma ir fizisko lielumu kopums, kas izveidots saskaņā ar pieņemtiem noteikumiem, kad daži lielumi tiek uzskatīti par neatkarīgiem, bet citi tiek definēti kā neatkarīgu lielumu funkcijas.

Fizisko lielumu sistēmas nosaukumā tiek izmantoti lielumu simboli, kas pieņemti kā pamata.

Piemēram, mehānikā, kur garumi tiek uzskatīti par pamata - L , svars - m un laiks - t , sistēmas nosaukums attiecīgi ir Lm t .

Starptautiskajai SI mērvienību sistēmai atbilstošo bāzes lielumu sistēmu izsaka ar simboliem LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. tiek izmantoti pamatlielumu simboli: garums - L , svars - M , laiks - t , strāvas stiprums - es , temperatūra - K, vielas daudzums - N , gaismas spēks - Dž .

Pamatfiziskie lielumi nav atkarīgi no citu šīs sistēmas lielumu vērtībām.

Atvasinātais fiziskais daudzums- ϶ᴛᴏ fiziskais daudzums, kas iekļauts lielumu sistēmā un noteikts, izmantojot šīs sistēmas pamatlielumus. Piemēram, spēks tiek definēts kā masa reizināts ar paātrinājumu.

3. Fizikālo lielumu mērvienības.

Fiziskā lieluma mērvienību parasti sauc par lielumu, kam pēc definīcijas tiek piešķirta skaitliska vērtība, kas vienāda ar 1 un ko izmanto ar to viendabīgu fizikālo lielumu kvantitatīvai izteiksmei.

Fizisko lielumu vienības tiek apvienotas sistēmā. Pirmo sistēmu ierosināja Gauss K (milimetrs, miligrams, otrais). Tagad ir spēkā SI sistēma, iepriekš bija CMEA valstu standarts.

Mērvienības ir sadalītas pamata, papildu, atvasinātā un nesistēmiskā.

SI sistēmā septiņas pamatvienības:

· garums (metrs),

· svars (kilograms),

· laiks (otrais),

· termodinamiskā temperatūra (kelvins),

· vielas daudzums (mol),

· elektriskās strāvas stiprums (ampēros),

· gaismas intensitāte (kandela).

1. tabula

SI bāzes vienību apzīmējums

Fiziskais daudzums	Mērvienība
Vārds	Apzīmējums	Vārds	Apzīmējums
krievu valoda	starptautiskā
pamata
Garums	L	metrs	m	m
Svars	m	kilogramu	Kilograms	Kilograms
Laiks	t	otrais	Ar	s
Elektriskās strāvas stiprums	es	ampērs	A	A
Termodinamiskā temperatūra	T	kelvins	UZ	UZ
Vielas daudzums	n,v	kurmis	kurmis	mol
Gaismas spēks	Dž	kandela	cd	cd
papildu
Plakans leņķis	-	radiāns	priecīgs	rad
Ciets leņķis	-	steradiāns	Trešd	sr

Piezīme. Radiāns ir leņķis starp diviem apļa rādiusiem, starp kuriem loka garums ir vienāds ar rādiusu. Grādos radiāns ir vienāds ar 57 0 17 ’ 48 ’’ .

Steradiāns ir ciets leņķis, kura virsotne atrodas sfēras centrā un kas izgriež uz sfēras virsmas laukumu, kas vienāds ar kvadrāta laukumu, kura malas garums ir vienāds ar sfēras rādiusu. . Telpas leņķi mēra, nosakot plaknes leņķus un veicot papildu aprēķinus, izmantojot formulu:

Q = 2p (1 — cosa/2),

Kur J- ciets leņķis,a - plaknes leņķis konusa virsotnē, ko sfēras iekšpusē veido noteikts telpiskais leņķis.

Ciets leņķis 1 Trešd atbilst plaknes leņķim, kas vienāds ar 65 0 32 ’ , stūrisp vid - plakans leņķis 120 0 , stūris2pср - 180 0 .

Papildu SI mērvienības tiek izmantotas, lai veidotu leņķiskā ātruma, leņķiskā paātrinājuma un dažu citu lielumu vienības.

Pats radiāns un steradiāns galvenokārt tiek izmantoti teorētiskām konstrukcijām un aprēķiniem, jo Lielākā daļa praktisko leņķu vērtību (pilns leņķis, taisnleņķis utt.) radiānos tiek izteiktas ar pārpasaulīgiem skaitļiem ( 2p, p/2).

Atvasinājumi sauc par mērvienībām, kas iegūtas, izmantojot fizikālo lielumu savienojuma vienādojumus. Piemēram, spēka SI mērvienība ir ņūtons ( N ):

N = kg∙m/s 2 .

Neskatoties uz to, ka SI sistēma ir universāla, tā ļauj izmantot dažus nesistēmiskas vienības, kas atraduši plašu praktisku pielietojumu (piemēram, hektārs).

Tos sauc par nesistēmiskiem vienības, kas nav iekļautas nevienā no vispārpieņemtajām fizisko lielumu vienību sistēmām.

Daudzos praktiskos gadījumos izvēlētie fizisko lielumu izmēri ir neērti - pārāk mazi vai lieli. Šī iemesla dēļ mērīšanas praksē viņi bieži izmanto daudzkārtēji Un apakšvairāki vienības.

Vairāki Vienību pieņemts saukt veselu skaitu reižu lielāku par sistēmisku vai nesistēmisku vienību. Piemēram, viena daudzkārtnis 1km = 1000 m.

Dolnojs Vienību pieņemts saukt veselu skaitu reižu mazāk nekā sistēmisku vai nesistēmisku vienību. Piemēram, vairākkārtēja vienība 1 cm = 0,01 m.

Pēc metriskās mēru sistēmas pieņemšanas tika pieņemta decimālā sistēma daudzkārtņu un apakškārtu veidošanai, kas atbilst mūsu skaitliskās skaitīšanas decimālo sistēmu. Piemēram, 10 6 – mega, A 10 -6 – mikro.

Fizikālais daudzums un tā īpašības. - jēdziens un veidi. Kategorijas "Fizikālais daudzums un tā īpašības" klasifikācija un pazīmes. 2017., 2018. gads.