Навигация
Системы единиц измерения физических величин
27693
знака
7
таблиц
32
изображения
2. Системы единиц измерения физических величин.
Измерить какую-либо физическую величину - это значит сравнить ее с другой однородной физической величиной, принятой за единицу I измерения. Следовательно, для измерения физических величин необходимо выбрать единицы измерения (эталоны). Эталоны можно выбрать произвольно, но они должны удовлетворять следующим требованиям:
а) легко воспроизводиться в любом количестве;
б) должны быть удобны для пользования в практической деятельности.
Выбор единиц, их хранение и воспроизведение определяются методологией, ВНИИ метрологии г. Ленинграда.
Чаще всего выбирают несколько эталонов для некоторых независимых физических величин и принимают их за основные. Эталоны (единицы измерения) всех остальных величин, называемые производными, получают, пользуясь физическими законами. Эталоны - это меры и измерительные приборы, предназначенные для хранения и воспроизведения единиц измерений с наивысшей достижимой при данном состоянии науки и техники точностью и принятые в общегосударственном или международном масштабе.
Совокупность основных и производных единиц образуют системы единиц. Т.к. выбор основных единиц произволен, то может быть построен целый ряд систем единиц СГС, в мех. СГСЭ, в эл. МКС МКГСС и др. В последнее время в качестве предпочтительной принята Международная система единиц СИ - единая система для всех разделов физики.
В этой системе основными единицами измерения являются:
| длины L – 1 м | 1.650.763,73 излучения оранжевого цвета изотопа криптона 86 в вакууме. |
| массы M – 1 кг | ед. массы, равная массе междуна-родного прототипа килограмма. |
| времени T – 1 с | время, равное 9192631770 периодам излучения линии 2 S 1/2 в спектре атома цезия-133. |
| температура To – 1 К | температура, равная 1/273,15 термодинамической температуры затвердевания дистиллированной воды при 101 325 Па. |
| количество в-ва v – 1 моль | количество вещества, содержащее столько атомов, сколько содержится в 0,012 кг нуклида у С12. |
| сила тока J – 1А | Сила тока, который, проходя по двум || прямым проводникам ¥ длина и ничтожного сечения, расположенных на расстоянии 1 м в вакууме, вызывает силу 2х10-7 Н на каждый метр длины. |
| сила света Jсв I Кд | Кандела. Сила света, испускаемого 1/600000 м2 в ^ к этой поверхности направлении при т-ре затвердевания платаны и при давлении 101 325 Па. |
| Дополнительные | 1 рад – единица плоского угла. 1 ср – стерадиан - единица телесного угла. |
1.3. Размерность физических величин.
Размерностью физических величин называется соотношение, на основании которого можно судить об изменении единицы сложной величины вследствие изменения основных единиц.
Так для ускорения 
-2
Это значит, что при увеличении единицы пути в n раз, в n раз увеличится и ускорение. При увеличении в m раз единицы времени, единица ускорения уменьшится в m2 раз.
Формулы размерностей единиц сложных величин устанавливают закономерности, связывающие физические величины.
Обозначим размерности так:
[F]- размерность силы; [v] - размерность скорости; [а] - размерность ускорения и т.д.
L=[l] - размерность длины; [m]=M - размерность массы;
[t]=T - размерность времени.
Размерность любой физической величины в механике можно записать
L
M
T
где ,, - любые целые, дробные, + и - числа, в частности они могут быть равны 0.
Т.к. физические законы не зависят от выбора единиц измерения, входящих в них физических величин, то размерности обеих частей уравнений этих законов должны быть одинаковыми.
Это правило используется для проверки правильности полученного результата, а также для установления размерностей физических величин.
Например, 1) установим размерность силы [F] в СИ
F=ma, [F]=[m][a], [m]=кг=М,
[t]=1c=T, [a]=LT-2,
[F]=MLT-2 –формула размерности.
2) При решении задачи по определению силы получено выражение
W - энергия; t - время; v - скорость.
Известно, что сила в СИ измеряется в Ньютонах. Подставив в это выражение размерности входящих величин, мы можем убедиться в правильности полученного результата:
Иногда размерности частей уравнений не совпадают, тогда для устранения этого недостатка в правую часть выражения добавляют коэффициент пропорциональности. Значения К определяют опытным путем, а их размерности получают из основных законов.
| Р |
Например. Закон всемирного тяготения утверждает, что
но размерность [F] = LMT-2,
не соответствует размерности из этой формулы [F]=L-2M2. Для устранения недостатка введен коэффициент пропорциональности – гравитационная постоянная, численное значение которой определено экспериментально (в СИ 
= 6,67х10-11 м/кг*с2), а размерность из закона тяготения:
[]=L3M-1T-2,
Таким образом: 
Похожие работы
... себе электрон в виде “вращающегося маленького шарика”! Я просто хочу обратить внимание на неправомочность утверждения “оказалось несостоятельным”. Лекция 21 19.2. Как нам это понимать Итак, было сказано предельно ясно: трудности понимания квантовой физики возникают потому, что мы пытаемся применить старые представления к новым явлениям. Понять квантовые явления, разумеется ...
... фара́да). 1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт. Ф = Кл/В = A·c/B Единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея Фарад — очень большая ёмкость. Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с ...
... гальванометра отклонялась (то же происходило и при поднятии электромагнита из катушки). Эта схема напоминает рисунок из лабораторного журнала Фарадея. Удивительно, как схожи оказались эксперименты двух великих физиков, работавших независимо друг от друга на разных континентах! В своей статье, написанной уже после знакомства с опытом Фарадея, Генри, отдавая должное английскому физику, подчеркнул, ...
... платы. 4.Расширение общественных фондов потребления снижало заинтересованность личности в результатах своего труда. 1 В Полном собрании сочинений В.И.Ленина нет никаких высказываний, о которых говорит И.В.Сталин. В.Н. Гузаров и Н.И. Гузарова Курс лекций «История России: 1861-1995 гг. Томск - 1999Глава 1. Введение к курсу «Истории России» Территория современной России, огромной страны, ...
0 комментариев