Ո՞րն է ֆիզիկական մեծության հիմնական նշանը: Դասախոսության սեփականություն

Չափում- հիմնականում փորձարարական գործողությունների մի շարք, որոնք կատարվում են տեխնիկական միջոցների միջոցով, որոնք պահում են քանակի միավորը, որը թույլ է տալիս համեմատել չափված մեծությունը իր միավորի հետ և ստանալ

քանակի ցանկալի արժեքը. Այս արժեքը կոչվում է չափման արդյունք:

Ցուցադրվող օբյեկտի քանակական արժեքի տարբերություններ հաստատելու համար ներկայացվում է ֆիզիկական մեծություն հասկացությունը:

Ֆիզիկական մեծություն (PV)ֆիզիկական օբյեկտի (երևույթի, գործընթացի) հատկություններից մեկն է, որը որակական առումով տարածված է բազմաթիվ ֆիզիկական առարկաների համար, բայց քանակապես անհատական ​​է յուրաքանչյուր առարկայի համար (նկ. 4.1):

Օրինակ՝ խտությունը, լարումը, բեկման ինդեքսը և այլն։

Այսպիսով, օգտագործելով չափիչ սարք, օրինակ՝ ուղղակի հոսանքի վոլտմետր, մենք չափում ենք որոշակի էլեկտրական շղթայի լարումը վոլտներով՝ համեմատելով ցուցիչի (սլաքի) դիրքը վոլտմետրի սանդղակի վրա պահվող էլեկտրական լարման միավորի հետ: Գտնված լարման արժեքը որպես որոշակի թվով վոլտ ներկայացնում է չափման արդյունքը:

Բրինձ. 4.1.

Մեծության տարբերակիչ հատկանիշը կարող է լինել չափման միավորը, չափման տեխնիկան, ստանդարտ նմուշը կամ դրանց համակցությունը:

Անհրաժեշտության դեպքում հնարավոր է չափել ոչ միայն ֆիզիկական մեծություն, այլև ցանկացած ֆիզիկական և ոչ ֆիզիկական առարկա։

Եթե ​​մարմնի զանգվածը 50 կգ է, ապա խոսքը ֆիզիկական մեծության չափի մասին է։

Ֆիզիկական քանակի չափը- որոշակի նյութական օբյեկտի (երևույթի, գործընթացի) բնորոշ ֆիզիկական մեծության քանակական որոշում:

Իրական չափՖիզիկական մեծությունը օբյեկտիվ իրականություն է, որը կախված չէ նրանից, թե արդյոք չափվում է օբյեկտի հատկությունների համապատասխան բնութագիրը, թե ոչ: Իրական արժեքֆիզիկական քանակությունը հայտնաբերվում է փորձարարական եղանակով։ Այն իրական արժեքից տարբերվում է սխալի մեծությամբ:

Մեծության չափը կախված է նրանից, թե որ միավորն է օգտագործվում քանակությունը չափելիս։

Չափը կարող է արտահայտվել որպես վերացական թիվ, առանց նշելու չափման միավորը, որը համապատասխանում է ֆիզիկական մեծության թվային արժեքը.Ֆիզիկական մեծության քանակական գնահատումը, որը ներկայացված է այս մեծության միավորը ցույց տվող թվով, կոչվում է. ֆիզիկական մեծության արժեքը.

Կարող ենք խոսել տվյալ ֆիզիկական մեծության տարբեր միավորների չափերի մասին։ Այս դեպքում, օրինակ, կիլոգրամի չափը տարբերվում է ֆունտի չափից (1 ֆունտ = 32 լոտ = 96 կծիկ = 409,512 գ), պուդ (1 միավոր = 40 ֆունտ = 1280 լոտ = 16,3805 կգ) և այլն: դ.

Հետեւաբար, պետք է հաշվի առնել տարբեր երկրներում ֆիզիկական մեծությունների տարբեր մեկնաբանությունները, հակառակ դեպքում դա կարող է հանգեցնել անհաղթահարելի դժվարությունների, նույնիսկ աղետների։

Այսպես, 1984 թվականին կանադական Boeing-647 մարդատար ինքնաթիռը վթարային վայրէջք կատարեց տրանսպորտային միջոցի փորձարկման վայրում այն ​​բանից հետո, երբ շարժիչները խափանվեցին 10 հազար մ բարձրության վրա թռիչքի ժամանակ՝ ծախսված վառելիքի պատճառով։ Այս միջադեպի բացատրությունն այն էր, որ ինքնաթիռի գործիքները տրամաչափված էին լիտրով, սակայն կանադական ավիաընկերության գործիքները, որոնք լիցքավորեցին ինքնաթիռը, տրամաչափված էին գալոններով (մոտ 3,8 լ): Այսպիսով, պահանջվողից գրեթե չորս անգամ պակաս վառելիք է լցվել։

Այսպիսով, եթե կա որոշակի քանակություն X,դրա համար ընդունված չափման միավորը [X] է, այնուհետև որոշակի ֆիզիկական մեծության արժեքը կարող է հաշվարկվել բանաձևով.

X = q [X], (4.1)

Որտեղ q –ֆիզիկական մեծության թվային արժեքը; [ X] – ֆիզիկական մեծության միավոր։

Օրինակ, խողովակի երկարությունը լ= 5 մ, որտեղ լ- երկարության արժեքը, 5 - դրա թվային արժեքը, m - այս դեպքում ընդունված երկարության միավորը:

Կանչվում է հավասարումը (4.1): հիմնական չափման հավասարումը,ցույց տալով, որ մեծության թվային արժեքը կախված է ընդունված չափման միավորի չափից։

Կախված համեմատության տարածքից, արժեքները կարող են լինել միատարրԵվ տարասեռ.Օրինակ տրամագիծը, շրջագիծը, ալիքի երկարությունը, որպես կանոն, համարվում են միատարր մեծություններ՝ կապված երկարություն կոչվող մեծության հետ։

Միևնույն քանակների համակարգում միատարր մեծություններն ունեն նույն չափը։ Այնուամենայնիվ, նույն չափի մեծությունները միշտ չէ, որ միատարր են: Օրինակ՝ ուժի պահն ու էներգիան միատարր մեծություններ չեն, այլ ունեն նույն չափը։

Քանակների համակարգներկայացնում է մեծությունների մի շարք՝ այս մեծությունները կապող հետևողական հավասարումների մի շարքի հետ միասին:

Հիմնական քանակություններկայացնում է մեծություն, որը պայմանականորեն ընտրված է քանակների տվյալ համակարգի համար և ներառված է հիմնական մեծությունների բազմության մեջ։ Օրինակ, SI համակարգի հիմնական մեծությունները: Հիմնական քանակները միմյանց հետ կապված չեն։

Ստացված քանակությունքանակների համակարգը որոշվում է այս համակարգի հիմնական մեծությունների միջոցով: Օրինակ, մեծությունների համակարգում, որտեղ հիմնական մեծություններն են երկարությունը և զանգվածը, զանգվածային խտությունը ստացված մեծություն է, որը սահմանվում է որպես զանգվածի գործակից, որը բաժանվում է ծավալով (երկարությունը մինչև երրորդ ուժը):

Բազմակի միավորստացվում է տրված չափման միավորը մեկից մեծ ամբողջ թվով բազմապատկելով։ Օրինակ, կիլոմետրը մետրի տասնորդական բազմապատիկն է. իսկ ժամը ոչ տասնորդական միավոր է, որը վայրկյանի բազմապատիկ է:

ենթաբազմաթիվ միավորստացվում է չափման միավորը մեկից մեծ ամբողջ թվի վրա բաժանելով։ Օրինակ, միլիմետրը տասնորդական միավոր է, մետրի ենթաբազմապատիկ:

Ոչ համակարգային միավորչափումը չի պատկանում միավորների այս համակարգին: Օրինակ՝ օրը, ժամը, րոպեն SI համակարգի նկատմամբ չափման ոչ համակարգային միավորներ են։

Ներկայացնենք ևս մեկ կարևոր հայեցակարգ. չափման փոխակերպում.

Դա հասկացվում է որպես երկու մեծությունների չափերի՝ փոխարկվող մեծության (մուտքագրվող) և չափման (մուտքագրման) արդյունքում փոխակերպվող մեծության միջև մեկ առ մեկ համապատասխանության հաստատման գործընթաց։

Տեխնիկական սարքի՝ չափիչ փոխարկիչի միջոցով փոխակերպման ենթարկվող մուտքային քանակի չափերի հավաքածուն կոչվում է. փոխակերպման միջակայք.

Չափման փոխակերպումը կարող է իրականացվել տարբեր ձևերով՝ կախված ֆիզիկական մեծությունների տեսակներից, որոնք սովորաբար բաժանվում են. երեք խումբ.

Առաջին խումբներկայացնում է այն քանակությունները, որոնց չափերի բազմության վրա որոշվում են միայն նրանց հարաբերությունները «ավելի թույլ - ավելի ուժեղ», «ավելի մեղմ - ավելի կոշտ», «ավելի սառը - ավելի տաք» և այլն համեմատությունների տեսքով:

Այդ հարաբերությունները հաստատվում են տեսական կամ փորձարարական ուսումնասիրությունների հիման վրա և կոչվում են պատվերի հարաբերություններ(համարժեքության հարաբերություններ):

քանակներին առաջին խումբներառում են, օրինակ, քամու ուժգնությունը (թույլ, ուժեղ, չափավոր, փոթորիկ և այլն), կարծրություն, որը բնութագրվում է ուսումնասիրվող մարմնի ունակությամբ՝ դիմադրելու խորքերը կամ քերծվածքներին:

Երկրորդ խումբներկայացնում է մեծություններ, որոնց համար կարգի (համարժեքության) հարաբերությունները որոշվում են ոչ միայն մեծությունների չափերի, այլ նաև դրանց չափերի զույգերի քանակների տարբերությունների միջև։

Դրանք ներառում են, օրինակ, ժամանակը, էներգիան, ջերմաստիճանը, որը որոշվում է հեղուկ ջերմաչափի սանդղակով:

Այս քանակությունների չափերի տարբերությունները համեմատելու հնարավորությունը կայանում է երկրորդ խմբի քանակների որոշման մեջ։

Այսպիսով, սնդիկի ջերմաչափ օգտագործելիս ջերմաստիճանի տարբերությունները (օրինակ, +5-ից +10 ° C միջակայքում) համարվում են հավասար: Այսպիսով, այս դեպքում կա և՛ մեծության կարգի հարաբերություն (25 «ավելի տաք», քան 10°C), և՛ համարժեքության հարաբերություն զույգ չափերի արժեքների միջև՝ զույգի տարբերություն (25–20°C): ) համապատասխանում է զույգի տարբերությանը (10– 5°C):

Երկու դեպքում էլ կարգի կապը միանշանակորեն հաստատվում է չափիչ գործիքի (չափիչ փոխարկիչի) միջոցով, որը նշված հեղուկ ջերմաչափն է։

Հեշտ է եզրակացնել, որ ջերմաստիճանը պատկանում է ինչպես առաջին, այնպես էլ երկրորդ խմբերի արժեքներին։

Երրորդ խումբքանակները բնութագրվում են նրանով, որ դրանց չափերի հավաքածուի վրա (բացառությամբ երկրորդ խմբի քանակներին բնորոշ կարգի և համարժեքության հարաբերությունների), հնարավոր է կատարել գումարման կամ հանման նման գործողություններ (հավելվածության հատկություն):

Երրորդ խմբի մեծությունները ներառում են զգալի թվով ֆիզիկական մեծություններ, օրինակ՝ երկարություն, զանգված։

Այսպիսով, 0,5 կգ քաշով երկու մարմին, որոնք դրված են հավասար կշեռքների թավայի վրա, հավասարակշռվում են մյուս թավայի վրա դրված 1 կգ կշռող կշռով։

Չափման որակ

Ոչ մի գիտություն չի կարող անել առանց չափումների, հետևաբար չափագիտությունը՝ որպես չափումների գիտություն, սերտ կապի մեջ է մնացած բոլոր գիտությունների հետ։ Հետեւաբար, չափագիտության հիմնական հասկացությունը չափումն է: ԳՕՍՏ 16263 - 70-ի համաձայն՝ չափումը ֆիզիկական մեծության (ՖՎ) արժեքի հայտնաբերումն է փորձարարական հատուկ տեխնիկական միջոցների միջոցով:

Չափման հնարավորությունը որոշվում է չափման օբյեկտի տվյալ հատկության նախնական ուսումնասիրությամբ, ինչպես սեփականության, այնպես էլ դրա կրիչի վերացական մոդելների կառուցմամբ՝ չափման օբյեկտի որպես ամբողջություն: Ուստի չափման տեղը որոշվում է ճանաչման մեթոդների շարքում, որոնք ապահովում են չափման հուսալիությունը։ Չափագիտական ​​պրոցեդուրաների օգնությամբ լուծվում են տվյալների ստեղծման (ճանաչողության արդյունքների գրանցման) խնդիրները։ Չափումն այս տեսանկյունից տեղեկատվության կոդավորման և ստացված տեղեկատվության գրանցման մեթոդ է:

Չափումները տալիս են քանակական տեղեկատվություն կառավարման կամ հսկողության օբյեկտի մասին, առանց որի անհնար է ճշգրիտ վերարտադրել տեխնիկական գործընթացի բոլոր նշված պայմանները, ապահովել արտադրանքի բարձր որակ և օբյեկտի արդյունավետ կառավարում: Այս ամենը կազմում է չափումների տեխնիկական կողմը:

Մինչև 1918 թվականը Ռուսաստանում մետրային համակարգը ներմուծվում էր ընտրովի, հին ռուսերեն և անգլերեն (դյույմ) համակարգերի հետ միասին։ Չափագիտական ​​գործունեության մեջ զգալի փոփոխություններ սկսեցին տեղի ունենալ այն բանից հետո, երբ ՌՍՖՍՀ ժողովրդական կոմիսարների խորհուրդը ստորագրեց «Կշիռների և չափումների միջազգային մետրային համակարգի ներդրման մասին» հրամանագիրը: Ռուսաստանում մետրային համակարգի ներդրումը տեղի է ունեցել 1918 թվականից մինչև 1927 թվականը: Հայրենական մեծ պատերազմից հետո և մինչ օրս չափագիտական ​​աշխատանքները մեր երկրում իրականացվում են Ստանդարտների պետական ​​կոմիտեի (Գոսստանդարտի) ղեկավարությամբ:

1960 թվականին կշիռների և չափումների XI միջազգային կոնֆերանսն ընդունեց VF միավորների միջազգային համակարգը՝ SI համակարգը։ Այսօր մետրային համակարգը օրինականացվել է աշխարհի ավելի քան 124 երկրներում։

Ներկայումս Կշիռների և չափումների գլխավոր պալատի հիման վրա գործում է երկրի բարձրագույն գիտական ​​հաստատությունը՝ Չափագիտության համառուսական գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը: Դ.Ի. Մենդելեև (VNIIM). Ինստիտուտի լաբորատորիաներում մշակվում և պահվում են չափման միավորների պետական ​​ստանդարտները, որոշվում նյութերի և նյութերի ֆիզիկական հաստատունները և հատկությունները։ Ինստիտուտի աշխատանքն ընդգրկում է գծային, անկյունային, օպտիկական և լուսաչափական, ակուստիկ, էլեկտրական և մագնիսական չափումներ, զանգվածի, խտության, ուժի, ճնշման, մածուցիկության, կարծրության, արագության, արագացման և մի շարք այլ մեծություններ։

1955 թվականին Մոսկվայի մերձակայքում ստեղծվեց երկրի երկրորդ չափագիտական ​​կենտրոնը՝ այժմ Ֆիզիկական, տեխնիկական և ռադիոտեխնիկական չափումների համառուսաստանյան գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը (VNIIFTRI): Նա մշակում է ստանդարտներ և ճշգրիտ չափման գործիքներ գիտության և տեխնիկայի մի շարք կարևոր ոլորտներում՝ ռադիոէլեկտրոնիկա, ժամանակի և հաճախականության ծառայություններ, ակուստիկա, ատոմային ֆիզիկա, ցածր ջերմաստիճան և բարձր ճնշման ֆիզիկա:

Ռուսաստանում երրորդ չափագիտական ​​կենտրոնը Չափագիտության համառուսաստանյան գիտահետազոտական ​​ինստիտուտն է (VNIIMS)՝ կիրառական և իրավական չափագիտության ոլորտում առաջատար կազմակերպությունը։ Նրան է վստահված երկրի չափագիտական ​​ծառայության համակարգումն ու գիտամեթոդական կառավարումը։ Բացի թվարկվածներից, կան մի շարք մարզային չափագիտական ​​ինստիտուտներ և կենտրոններ։

Միջազգային չափագիտական ​​կազմակերպությունները ներառում են Իրավական չափագիտության միջազգային կազմակերպությունը (OIML), որը ձևավորվել է 1956 թվականին: Իրավական չափագիտության միջազգային բյուրոն գործում է OILM-ի ներքո Փարիզում: Նրա գործունեությունը ղեկավարվում է Իրավական չափագիտության միջազգային կոմիտեի կողմից: Չափագիտության որոշ խնդիրներ լուծում են Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպությունը (ISO):

Ֆիզիկական հատկություններ և քանակներ. Ֆիզիկական մեծությունների դասակարգում.

Չափման կշեռքներ

Շրջապատող աշխարհի բոլոր առարկաները բնութագրվում են իրենց հատկություններով:

Սեփականություն- փիլիսոփայական կատեգորիա, որն արտահայտում է առարկայի (երևույթի կամ գործընթացի) այնպիսի ասպեկտ, որը որոշում է դրա տարբերությունը կամ ընդհանրությունը այլ առարկաների հետ և բացահայտվում է նրանց հետ ունեցած հարաբերություններում: Գույք - որակի կատեգորիա. Ֆիզիկական մարմինների, երևույթների և գործընթացների տարբեր հատկությունների քանակական նկարագրության համար ներկայացվում է քանակ հասկացությունը։

Մեծություն- սա օբյեկտի (երևույթի, գործընթացի կամ այլ բանի) չափանիշ է, այն, ինչը կարելի է առանձնացնել այլ հատկությունների միջև և գնահատել այս կամ այն ​​կերպ, ներառյալ քանակական: Մեծությունն ինքնուրույն գոյություն չունի, այն գոյություն ունի միայն այնքանով, որքանով կա տվյալ մեծությամբ արտահայտված հատկություններով:

Այսպիսով, քանակի հայեցակարգը ավելի մեծ ընդհանրության հասկացություն է, քան որակը (հատկությունը, հատկանիշը) և քանակը:

Ֆիզիկական հատկություններ և քանակներ

Գոյություն ունեն երկու տեսակի քանակություններ. իրական և իդեալական.

Իդեալական մեծություններ (քանակների թվային արժեքներ, գրաֆիկներ, ֆունկցիաներ, օպերատորներ և այլն)հիմնականում վերաբերում են մաթեմատիկային և հանդիսանում են կոնկրետ իրական հասկացությունների ընդհանրացում (մաթեմատիկական մոդել): Դրանք այս կամ այն ​​կերպ հաշվարկված են։

Իրական արժեքներ, իր հերթին, բաժանվում են որպես ֆիզիկականԵվ ոչ ֆիզիկական. Որտեղ, ֆիզիկական քանակությունընդհանուր դեպքում կարող է սահմանվել որպես բնական (ֆիզիկա, քիմիա) և տեխնիկական գիտություններում ուսումնասիրվող նյութական առարկաների (մարմինների, գործընթացների, երևույթների) բնորոշ քանակություն։ TO ոչ ֆիզիկական մեծություններպետք է ներառվեն սոցիալական (ոչ ֆիզիկական) գիտություններին բնորոշ արժեքներ՝ փիլիսոփայություն, սոցիոլոգիա, տնտեսագիտություն և այլն։

ԳՕՍՏ 16263-70 ստանդարտը մեկնաբանում է ֆիզիկական քանակություն, որպես ֆիզիկական օբյեկտի կոնկրետ հատկության թվային արտահայտություն՝ որակական առումով ընդհանուր շատ ֆիզիկական օբյեկտների համար, իսկ քանակական առումով՝ բացարձակապես անհատական՝ դրանցից յուրաքանչյուրի համար։ Անհատականությունը քանակական առումով այստեղ հասկացվում է այն իմաստով, որ հատկությունը կարող է ավելի մեծ լինել մեկ օբյեկտի համար, որոշակի թվով անգամ կամ պակաս, քան մյուսի համար:

Այսպիսով, Ֆիզիկական մեծությունները ֆիզիկական առարկաների կամ գործընթացների չափված հատկություններ են, որոնց օգնությամբ դրանք կարելի է ուսումնասիրել.

Ցանկալի է հետագայում դասակարգել ֆիզիկական մեծությունները (PV) որպես չափելիԵվ գնահատվել է.

Չափված ֆիզիկական մեծություններկարող է քանակականորեն արտահայտվել չափման սահմանված միավորների որոշակի քանակով։ Չափման միավորներ ներմուծելու և օգտագործելու ունակությունը չափված ՖՎ-ների կարևոր տարբերակիչ հատկանիշն է:

Ֆիզիկական մեծությունները, որոնց համար այս կամ այն ​​պատճառով չի կարող ներդրվել չափման միավոր, կարելի է միայն գնահատել: Այս դեպքում գնահատումը հասկացվում է որպես տվյալ արժեքին որոշակի թվի վերագրման գործողություն, որն իրականացվում է սահմանված կանոններով: Արժեքները գնահատվում են սանդղակների միջոցով:

Ոչ ֆիզիկական մեծությունները, որոնց միավորներն ու սանդղակները սկզբունքորեն չեն կարող ներմուծվել, կարող են միայն գնահատվել:

Ֆիզիկական մեծությունների դասակարգում

ՖՎ-ների ավելի մանրամասն ուսումնասիրության համար անհրաժեշտ է դասակարգել դրանք՝ բացահայտելով նրանց առանձին խմբերի ընդհանուր չափագիտական ​​առանձնահատկությունները: ՖՎ-ների հնարավոր դասակարգումները ներկայացված են Նկ. 2.2.

Ըստ երևույթների տեսակներըդրանք բաժանվում են հետևյալ խմբերի.

· իրական, այսինքն. նկարագրում է դրանցից պատրաստված նյութերի, նյութերի և արտադրանքի ֆիզիկական և ֆիզիկաքիմիական հատկությունները. Այս խումբը ներառում է զանգվածը, խտությունը, էլեկտրական դիմադրությունը, հզորությունը, ինդուկտիվությունը և այլն: Երբեմն այս ՖՎ-ները կոչվում են պասիվ: Դրանք չափելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել էներգիայի օժանդակ աղբյուր, որի օգնությամբ գեներացվում է չափման տեղեկատվական ազդանշան։ Այս դեպքում պասիվ ՖՎ-ները վերածվում են ակտիվի, որոնք չափվում են.

· էներգիա, այսինքն. էներգիայի փոխակերպման, փոխանցման և օգտագործման գործընթացների էներգետիկ բնութագրերը նկարագրող մեծություններ: Դրանք ներառում են հոսանքը, լարումը, հզորությունը, էներգիան: Այս քանակները կոչվում են ակտիվ: Դրանք կարող են վերածվել չափման տեղեկատվական ազդանշանների՝ առանց էներգիայի օժանդակ աղբյուրների օգտագործման.

·
բնութագրելովգործընթացների ընթացքը ժամանակի ընթացքում. Այս խումբը ներառում է տարբեր տեսակի սպեկտրային բնութագրեր, հարաբերակցության ֆունկցիաներ և այլն։

Ըստ ֆիզիկական պրոցեսների տարբեր խմբերի պատկանելությանՖիզիկան բաժանվում է տարածական, մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրական և մագնիսական, ակուստիկ, լուսային, ֆիզիկաքիմիական, իոնացնող ճառագայթման, ատոմային և միջուկային ֆիզիկայի։

Ըստ այլ մեծություններից պայմանական անկախության աստիճանիԱյս խմբի ՖՎ-ները բաժանվում են հիմնական (պայմանականորեն անկախ), ածանցյալների (պայմանականորեն կախված) և լրացուցիչ: Ներկայումս SI համակարգն օգտագործում է յոթ ֆիզիկական մեծություններ, որոնք ընտրված են որպես հիմնական՝ երկարություն, ժամանակ, զանգված, ջերմաստիճան, էլեկտրական հոսանք, լույսի ինտենսիվություն և նյութի քանակություն։ Լրացուցիչ ֆիզիկական մեծությունները ներառում են հարթ և ամուր անկյուններ:

Չափերի առկայության հիման վրաՖՎ-ները բաժանվում են ծավալայինների, այսինքն. չափսեր ունեցող և անչափ:

Ֆիզիկական առարկաները ունեն անսահմանափակ թվով հատկություններ, որոնք դրսևորվում են անսահման բազմազանությամբ: Սա դժվարացնում է դրանք արտացոլելը որպես սահմանափակ բիթային խորությամբ թվերի հավաքածու, որն առաջանում է դրանց չափման ժամանակ: Հատկությունների բազմաթիվ կոնկրետ դրսևորումների շարքում կան նաև մի քանի ընդհանուր: Ն.Ռ. Քեմփբելը ֆիզիկական օբյեկտի X հատկությունների ողջ բազմազանության համար հաստատեց երեք ամենաընդհանուր դրսևորումների առկայությունը համարժեքության, կարգի և հավելյալության հարաբերություններում: Այս հարաբերությունները մաթեմատիկական տրամաբանության մեջ վերլուծական կերպով նկարագրված են ամենապարզ պոստուլատներով։

Մեծությունները համեմատելիս բացահայտվում է պատվերի հարաբերություն (մեծ, փոքր կամ հավասար), այսինքն. որոշվում է մեծությունների միջև կապը. Ինտենսիվ քանակությունների օրինակներ են նյութի կարծրությունը, հոտը և այլն:

Ինտենսիվ մեծությունները կարելի է հայտնաբերել, դասակարգել ըստ ինտենսիվության, ենթարկվել հսկողության, քանակականացվել՝ միապաղաղ աճող կամ նվազող թվերով։

Հիմնվելով «ինտենսիվ քանակի» հասկացության վրա՝ ներկայացվում են ֆիզիկական քանակություն և դրա չափս հասկացությունները։ Ֆիզիկական քանակի չափը- քանակական բովանդակություն սեփականության տվյալ օբյեկտում, որը համապատասխանում է ՖՎ հասկացությանը:

Չափման կշեռքներ

Գործնական գործունեության ընթացքում անհրաժեշտ է իրականացնել տարբեր ֆիզիկական մեծությունների չափումներ, որոնք բնութագրում են մարմինների, նյութերի, երևույթների և գործընթացների հատկությունները: Որոշ հատկություններ հայտնվում են միայն որակապես, մյուսները՝ քանակապես։ Ուսումնասիրության օբյեկտի այս կամ այն ​​հատկության տարբեր դրսևորումները (քանակական կամ որակական) կազմում են մի շարք, որի տարրերի քարտեզագրումները դասավորված թվերի կամ, ավելի ընդհանուր դեպքում, պայմանական նշանների վրա ձևավորվում են. չափման սանդղակայս գույքը. Որոշակի ֆիզիկական մեծության քանակական հատկության չափման սանդղակը այդ ֆիզիկական մեծության սանդղակն է։ Այսպիսով, ֆիզիկական քանակի սանդղակՖՎ արժեքների պատվիրված հաջորդականություն է՝ ընդունված համաձայնությամբ՝ ճշգրիտ չափումների արդյունքների հիման վրա։ Չափման կշեռքների տեսության տերմիններն ու սահմանումները ներկայացված են MI 2365-96 փաստաթղթում:

Հատկությունների դրսևորման տրամաբանական կառուցվածքին համապատասխան առանձնանում են չափման սանդղակների հինգ հիմնական տեսակներ.

1. Անվանման սանդղակ (դասակարգման սանդղակ). Նման սանդղակները օգտագործվում են դասակարգելու էմպիրիկ օբյեկտները, որոնց հատկությունները հայտնվում են միայն համարժեքության հետ կապված: Այս հատկությունները չեն կարող ֆիզիկական մեծություններ համարվել, հետևաբար այս տիպի կշեռքները ՖՎ կշեռքներ չեն: Սա սանդղակի ամենապարզ տեսակն է, որը հիմնված է առարկաների որակական հատկություններին թվեր վերագրելու, անունների դեր խաղալու վրա: Անվանման սանդղակներում, որոնցում արտացոլված հատկության վերագրումը որոշակի համարժեքության դասի իրականացվում է մարդկային զգայարանների միջոցով, ամենահամարժեք արդյունքը փորձագետների մեծամասնության կողմից ընտրված արդյունքն է: Այս դեպքում մեծ նշանակություն ունի համարժեք մասշտաբի դասերի ճիշտ ընտրությունը. դրանք պետք է հուսալիորեն տարբերվեն այս հատկությունը գնահատող դիտորդների և փորձագետների կողմից: Օբյեկտների համարակալումն անվանումների սանդղակով իրականացվում է «տարբեր օբյեկտների միևնույն թիվը մի նշանակել» սկզբունքով։ Օբյեկտներին հատկացված թվերը կարող են օգտագործվել տվյալ օբյեկտի առաջացման հավանականությունը կամ հաճախականությունը որոշելու համար, բայց դրանք չեն կարող օգտագործվել գումարման կամ այլ մաթեմատիկական գործողություններ կատարելու համար։

Քանի որ այս սանդղակները բնութագրվում են միայն համարժեք հարաբերություններով, դրանք չեն պարունակում զրո, «ավելի շատ» կամ «պակաս» հասկացությունները և չափման միավորները: Անվանման կշեռքների օրինակ են լայնորեն օգտագործվող գունավոր ատլասները, որոնք նախատեսված են գույների նույնականացման համար:

2. Պատվերի սանդղակ (աստիճանի սանդղակ). Եթե ​​տվյալ էմպիրիկ օբյեկտի հատկությունը դրսևորվում է սեփականության քանակական դրսևորման մեծացման կամ նվազման համարժեքության և կարգի առնչությամբ, ապա դրա համար կարող է կառուցվել կարգի սանդղակ: Այն միապաղաղ աճում կամ նվազում է և թույլ է տալիս սահմանել ավելի մեծ/փոքր հարաբերակցություն նշված հատկությունը բնութագրող մեծությունների միջև: Ըստ կարգի սանդղակների զրոն կա կամ չկա, բայց սկզբունքորեն անհնար է չափման միավորներ ներմուծել, քանի որ դրանց համար համաչափության հարաբերություն չի հաստատվել և, համապատասխանաբար, հնարավոր չէ դատել, թե քանի անգամ ավելի կամ պակաս կոնկրետ սեփականության դրսևորումներն են.

Այն դեպքերում, երբ որևէ երևույթի իմացության մակարդակը թույլ չի տալիս ճշգրիտ հաստատել տվյալ հատկանիշի արժեքների միջև գոյություն ունեցող հարաբերությունները, կամ սանդղակի օգտագործումը հարմար և բավարար է պրակտիկայի համար, պայմանական (էմպիրիկ) կարգի սանդղակներ. օգտագործվում են. Պայմանական սանդղակՖՎ սանդղակ է, որի սկզբնական արժեքներն արտահայտված են պայմանական միավորներով: Օրինակ՝ Էնգլերի մածուցիկության սանդղակը, 12 բալանոց Բոֆորտի սանդղակը ծովի քամու ուժգնության համար։

Մեծ տարածում են գտել պատվերի կշեռքները, որոնց վրա նշված են հղման կետեր։ Նման կշեռքները, օրինակ, ներառում են միներալների կարծրության որոշման Mohs սանդղակը, որը պարունակում է տարբեր կարծրության թվերով 10 տեղեկատու (տեղեկատու) միներալներ՝ տալկ - 1; գիպս - 2; կալցիում - 3; ֆտորիտ - 4; ապատիտ - 5; օրթոկլաս - 6; քվարց - 7; տոպազ - 8; կորունդ - 9; ադամանդ - 10. Հանքանյութի նշանակումը կարծրության որոշակի աստիճանավորման կատարվում է փորձի հիման վրա, որը բաղկացած է փորձարկման նյութը կրողով քերծվելուց։ Եթե ​​փորձարկված միներալը քվարցով (7) քորելուց հետո վրան հետք է մնում, իսկ օրթոկլազից (6) հետո հետք չի մնում, ապա փորձարկվող նյութի կարծրությունը 6-ից ավելի է, բայց 7-ից պակաս: Հնարավոր չէ տալ. այս դեպքում ավելի ճշգրիտ պատասխան.

Պայմանական կշեռքներում տվյալ մեծության չափերի միջև նույն ընդմիջումները չեն համապատասխանում չափերը ցուցադրող թվերի նույն չափերին։ Օգտագործելով այս թվերը, դուք կարող եք գտնել հավանականություններ, եղանակներ, միջիններ, քվանտիլներ, բայց դրանք չեն կարող օգտագործվել գումարման, բազմապատկման և այլ մաթեմատիկական գործողություններ կատարելու համար:

Պատվերի կշեռքների միջոցով մեծությունների արժեքը որոշելը չի ​​կարող չափում համարվել, քանի որ չափման միավորները չեն կարող մուտքագրվել այդ կշեռքների վրա: Պահանջվող արժեքին թվի վերագրման գործողությունը պետք է գնահատել: Պատվերների սանդղակների վրա գնահատումը երկիմաստ է և շատ պայմանական, ինչի մասին վկայում է դիտարկված օրինակը:

3. Ինտերվալային սանդղակ (տարբերության սանդղակ). Այս կշեռքները կարգի սանդղակների հետագա զարգացումն են և օգտագործվում են այն առարկաների համար, որոնց հատկությունները բավարարում են համարժեքության, կարգի և հավելյալության հարաբերությունները։ Ինտերվալային սանդղակը բաղկացած է նույնական ընդմիջումներից, ունի չափման միավոր և կամայականորեն ընտրված սկիզբ՝ զրոյական կետ: Այդպիսի սանդղակները ներառում են ժամանակագրություն՝ ըստ տարբեր օրացույցների, որոնցում ելակետ է ընդունվում կա՛մ աշխարհի արարումը, կա՛մ Քրիստոսի Ծնունդը և այլն։ Ցելսիուսի, Ֆարենհեյթի և Ռոմուրի ջերմաստիճանի սանդղակները նույնպես միջակայքային սանդղակներ են:

Ինտերվալային սանդղակը սահմանում է ինտերվալների գումարման և հանման գործողությունները: Իրոք, ժամանակային մասշտաբով ինտերվալները կարելի է գումարել կամ հանել և համեմատել, թե քանի անգամ է մեկ ինտերվալը մյուսից մեծ, բայց ցանկացած իրադարձությունների ամսաթվերը գումարելը պարզապես անիմաստ է:

4. Հարաբերությունների սանդղակ. Այս սանդղակները նկարագրում են էմպիրիկ օբյեկտների հատկությունները, որոնք բավարարում են համարժեքության, կարգի և հավելման հարաբերությունները (երկրորդ տեսակի սանդղակները հավելում են), իսկ որոշ դեպքերում՝ համաչափություն (առաջին տեսակի մասշտաբները համամասնական են)։ Նրանց օրինակներն են զանգվածի սանդղակը (երկրորդ տեսակ), թերմոդինամիկական ջերմաստիճանը (առաջին տեսակ)։

Հարաբերական սանդղակներում գոյություն ունի միանշանակ բնական չափանիշ՝ պայմանագրով սահմանված հատկության և չափման միավորի զրոյական քանակական դրսևորման համար։ Ֆորմալ տեսանկյունից հարաբերակցության սանդղակը բնական ծագում ունեցող ինտերվալային սանդղակ է։ Բոլոր թվաբանական գործողությունները կիրառելի են այս սանդղակի վրա ստացված արժեքների համար, ինչը կարևոր է EF-ն չափելիս:

Հարաբերությունների կշեռքներն ամենաառաջադեմն են։ Դրանք նկարագրված են հավասարմամբ , որտեղ Q-ն այն ՖՎ-ն է, որի համար կառուցված է սանդղակը, [Q]-ը դրա չափման միավորն է, q-ն ՖՎ-ի թվային արժեքն է։ Հարաբերությունների մի սանդղակից մյուսին անցումը տեղի է ունենում q 2 = q 1 / հավասարման համաձայն:

5. Բացարձակ կշեռքներ. Որոշ հեղինակներ օգտագործում են բացարձակ սանդղակների հասկացությունը, որով նրանք նկատի ունեն սանդղակներ, որոնք ունեն հարաբերակցության սանդղակների բոլոր հատկանիշները, բայց լրացուցիչ ունեն չափման միավորի բնական միանշանակ սահմանում և կախված չեն չափման միավորների ընդունված համակարգից: Նման սանդղակները համապատասխանում են հարաբերական արժեքներին՝ շահույթ, թուլացում և այլն: SI համակարգում բազմաթիվ ածանցյալ միավորներ ձևավորելու համար օգտագործվում են բացարձակ մասշտաբների անչափ և հաշվող միավորներ:

Նշենք, որ անունների և կարգի սանդղակները կոչվում են ոչ մետրիկ (հայեցակարգային), իսկ միջակայքների և հարաբերակցությունների սանդղակները՝ մետրիկ (նյութական): Բացարձակ և մետրային սանդղակները դասակարգվում են որպես գծային: Չափման կշեռքների գործնական իրականացումն իրականացվում է ինչպես կշեռքների, այնպես էլ հենց չափման միավորների ստանդարտացման միջոցով, և անհրաժեշտության դեպքում դրանց միանշանակ վերարտադրության մեթոդներն ու պայմանները:

Մ.Վ.Լոմոնոսով

Նայեք ձեր շուրջը. Ինչպիսի բազմազան առարկաներ են շրջապատում ձեզ՝ մարդիկ, կենդանիներ, ծառեր: Սա հեռուստացույց է, մեքենա, խնձոր, քար, լամպ, մատիտ և այլն։ Ամեն ինչ թվարկել հնարավոր չէ։ Ֆիզիկայի մեջ ցանկացած առարկա կոչվում է ֆիզիկական մարմին:

Ինչպե՞ս են տարբերվում ֆիզիկական մարմինները: Շատ մարդիկ. Օրինակ, դրանք կարող են ունենալ տարբեր ծավալներ և ձևեր: Դրանք կարող են բաղկացած լինել տարբեր նյութերից։ Արծաթե և ոսկե գդալներունեն նույն ծավալն ու ձևը. Բայց դրանք բաղկացած են տարբեր նյութերից՝ արծաթից և ոսկուց։ Փայտե խորանարդ և գլանունեն տարբեր ծավալ և ձև: Սրանք տարբեր ֆիզիկական մարմիններ են, բայց պատրաստված նույն նյութից՝ փայտից։

Բացի ֆիզիկական մարմիններից, կան նաև ֆիզիկական դաշտեր։ Դաշտերը գոյություն ունեն մեզանից անկախ: Դրանք միշտ հնարավոր չէ հայտնաբերել մարդկային զգայարանների միջոցով: Օրինակ՝ մագնիսի շուրջ դաշտը, դաշտ լիցքավորված մարմնի շուրջ. Բայց դրանք հեշտ է հայտնաբերել գործիքների միջոցով:

Փորձը ցույց է տալիս էլեկտրական դաշտի գծերի դիրքը երկու հակադիր էլեկտրական լիցքերից:

Տարբեր փոփոխություններ կարող են տեղի ունենալ ֆիզիկական մարմինների և դաշտերի հետ: Տաք թեյի մեջ թաթախված գդալը տաքանում է։ Ջուրը ջրափոսում գոլորշիանում և սառչում է ցուրտ օրը: Լամպը լույս է արձակում, աղջիկն ու շունը վազում են (շարժվում են). Մագնիսը ապամագնիսանում է, և նրա մագնիսական դաշտը թուլանում է։ Ջեռուցում, գոլորշիացում, սառեցում, ճառագայթում, շարժում, ապամագնիսացում և այլն՝ այս ամենը Ֆիզիկական մարմինների և դաշտերի հետ տեղի ունեցող փոփոխությունները կոչվում են ֆիզիկական երևույթներ:

Սովորելով ֆիզիկա՝ դուք կծանոթանաք բազմաթիվ ֆիզիկական երեւույթների։

Ֆիզիկական մեծությունները ներկայացվում են ֆիզիկական մարմինների և ֆիզիկական երևույթների հատկությունները նկարագրելու համար:Օրինակ, դուք կարող եք նկարագրել փայտե գնդակի և խորանարդի հատկությունները, օգտագործելով ֆիզիկական մեծություններ, ինչպիսիք են ծավալը և զանգվածը: Ֆիզիկական երևույթը` շարժումը (աղջկա, մեքենայի և այլն) - կարելի է նկարագրել այնպիսի ֆիզիկական մեծություններ իմանալով, ինչպիսիք են ճանապարհը, արագությունը, ժամանակի ժամանակահատվածը: ուշադրություն դարձնել Ֆիզիկական մեծության հիմնական հատկանիշը. այն կարող է չափվել գործիքների միջոցով կամ հաշվարկվել բանաձևով. Մարմնի ծավալը կարելի է չափել ջրի գավաթով կամ չափելով a երկարությունը, b լայնությունը և քանոնով բարձրությունը՝ բանաձևով.

V= a b գ.

Մարմնի ծավալը կարելի է չափել ջրի գավաթով կամ չափելով a երկարությունը, b լայնությունը և քանոնով բարձրությունը՝ բանաձևով.

Բոլոր ֆիզիկական մեծություններն ունեն չափման միավորներ։ Բազմիցս լսել եք չափման որոշ միավորների մասին՝ կիլոգրամ, մետր, վայրկյան, վոլտ, ամպեր, կիլովատ և այլն։ Ֆիզիկական մեծություններին ավելի կծանոթանաք ֆիզիկայի ուսումնասիրության ընթացքում։

Մտածեք և պատասխանեք

1. Ի՞նչ է կոչվում ֆիզիկական մարմին: Ֆիզիկական երևույթ.
2. Ո՞րն է ֆիզիկական մեծության հիմնական նշանը: Անվանեք ձեզ հայտնի ֆիզիկական մեծությունները:
3. Վերոնշյալ հասկացություններից նշե՛ք այն հասկացությունները, որոնք վերաբերում են. ա) ֆիզիկական մարմիններին. բ) ֆիզիկական երևույթներ. գ) ֆիզիկական մեծություններ. 1) կաթիլ. 2) ջեռուցում. 3) երկարությունը; 4) ամպրոպ; 5) խորանարդ; 6) ծավալը; 7) քամի; 8) քնկոտություն; 9) ջերմաստիճանը; 10) մատիտ; 11) ժամկետը. 12) արևածագ; 13) արագություն; 14) գեղեցկություն.

Տնային աշխատանք

Մեր մարմնում կա «չափիչ սարք»: Սա սիրտ է, որով դուք կարող եք չափել (ոչ շատ բարձր ճշգրտությամբ) որոշակի ժամանակահատված։ Ձեր զարկերակով (սրտի զարկերի քանակով) որոշեք բաժակը ծորակի ջրով լցնելու ժամանակահատվածը: Մեկ հարվածի ժամանակը համարեք մոտավորապես մեկ վայրկյան: Համեմատեք այս ժամանակը ժամացույցի ցուցումների հետ: Որքա՞ն տարբեր են ստացված արդյունքները:

Ֆիզիկական մեծությունը ֆիզիկական օբյեկտի (երևույթի, գործընթացի) հատկություններից մեկն է, որը որակապես ընդհանուր է բազմաթիվ ֆիզիկական օբյեկտների համար, մինչդեռ տարբերվում է քանակական արժեքով։

Չափումների նպատակն է որոշել ֆիզիկական մեծության արժեքը՝ դրա համար ընդունված որոշակի թվով միավորներ (օրինակ՝ արտադրանքի զանգվածի չափման արդյունքը 2 կգ է, շենքի բարձրությունը՝ 12 մ և այլն)։ ).

Կախված օբյեկտիվությանը մոտարկման աստիճանից, առանձնանում են ֆիզիկական մեծության իրական, իրական և չափված արժեքները:

Սա արժեք է, որն իդեալականորեն արտացոլում է օբյեկտի համապատասխան հատկությունը որակական և քանակական առումով: Չափման գործիքների և մեթոդների անկատարության պատճառով գործնականում անհնար է ստանալ քանակների իրական արժեքները: Դրանք միայն տեսականորեն կարելի է պատկերացնել։ Իսկ չափման ընթացքում ստացված արժեքները միայն ավելի կամ փոքր չափով են մոտենում իրական արժեքին:

Սա փորձարարական եղանակով հայտնաբերված քանակի արժեք է, որն այնքան մոտ է իրական արժեքին, որ դրա փոխարեն կարող է օգտագործվել տվյալ նպատակով:

Սա այն արժեքն է, որը ստացվում է չափման միջոցով՝ օգտագործելով հատուկ մեթոդներ և չափիչ գործիքներ:

9. Չափումների դասակարգում ըստ չափված արժեքի կախվածության ժամանակից և ըստ չափված արժեքների հավաքածուների:

Ըստ չափված արժեքի փոփոխության բնույթի՝ ստատիկ և դինամիկ չափումներ։

Դինամիկ չափում - մի մեծության չափում, որի չափը փոխվում է ժամանակի ընթացքում։Չափված մեծության չափի արագ փոփոխությունը պահանջում է դրա չափումը ժամանակի պահի առավել ճշգրիտ որոշմամբ: Օրինակ՝ օդապարիկից Երկրի մակերեւույթից հեռավորության չափումը կամ էլեկտրական հոսանքի մշտական ​​լարման չափումը։ Ըստ էության, դինամիկ չափումը չափված մեծության ֆունկցիոնալ կախվածության չափումն է ժամանակից:

Ստատիկ չափում - մեծության չափում, որը հաշվի է առնվում սահմանված չափման առաջադրանքին համապատասխան և չի փոխվում ամբողջ չափման ժամանակահատվածում:Օրինակ, արտադրված արտադրանքի գծային չափը նորմալ ջերմաստիճանում չափելը կարելի է համարել ստատիկ, քանի որ արտադրամասում ջերմաստիճանի տատանումները տասներորդական աստիճանի մակարդակով բերում են 10 մկմ/մ-ից ոչ ավելի չափման սխալ, ինչը աննշան է համեմատած։ մասի արտադրության սխալի համար. Հետևաբար, այս չափման առաջադրանքում չափված մեծությունը կարելի է համարել անփոփոխ: Գծի երկարության չափումը պետական ​​առաջնային ստանդարտով չափորոշելիս թերմոստատավորումն ապահովում է ջերմաստիճանը 0,005 °C մակարդակում պահպանելու կայունությունը: Ջերմաստիճանի նման տատանումները հազար անգամ ավելի փոքր չափման սխալ են առաջացնում՝ ոչ ավելի, քան 0,01 մկմ/մ։ Բայց այս չափման առաջադրանքում դա էական է, և չափման գործընթացում ջերմաստիճանի փոփոխությունները հաշվի առնելը պայման է դառնում պահանջվող չափման ճշգրտությունն ապահովելու համար: Հետևաբար, այս չափումները պետք է իրականացվեն՝ օգտագործելով դինամիկ չափման տեխնիկան:

Չափված արժեքների առկա հավաքածուների համաձայնվրա էլեկտրական (հոսանք, լարում, հզորություն) , մեխանիկական (զանգված, արտադրանքի քանակ, ջանք); , ջերմային հզորություն(ջերմաստիճան, ճնշում); , ֆիզիկական(խտություն, մածուցիկություն, պղտորություն); քիմիական(կազմը, քիմիական հատկությունները, կոնցենտրացիան) , ռադիոտեխնիկաև այլն:

Չափումների դասակարգումն ըստ արդյունքի ստացման եղանակի (ըստ տեսակի).

Ըստ չափումների արդյունքների ստացման մեթոդի՝ դրանք առանձնանում են՝ ուղղակի, անուղղակի, կուտակային և համատեղ չափումներ։

Ուղղակի չափումներ են համարվում այն ​​չափումները, որոնցում չափված մեծության ցանկալի արժեքը հայտնաբերվում է անմիջապես փորձարարական տվյալներից:

Անուղղակի չափումներ են համարվում այն ​​չափումները, որոնցում չափված մեծության ցանկալի արժեքը հայտնաբերվում է չափված քանակի և ուղղակի չափումների միջոցով որոշված ​​մեծությունների միջև հայտնի հարաբերությունների հիման վրա:

Կուտակային չափումներ են համարվում այն ​​չափումները, որոնցում միաժամանակ չափվում են մի քանի նույնանուն մեծություններ, և որոշված ​​արժեքը գտնվում է հավասարումների համակարգի լուծումով, որը ստացվում է նույնանուն մեծությունների ուղղակի չափումների հիման վրա:

Համատեղ չափումները տարբեր անունների երկու կամ ավելի մեծությունների չափումներ են՝ դրանց միջև կապը գտնելու համար:

Չափումների դասակարգում ըստ պայմանների, որոնք որոշում են արդյունքի ճշգրտությունը և արդյունք ստանալու համար չափումների քանակը:

Ըստ արդյունքի ճշգրտությունը որոշող պայմանների, չափումները բաժանվում են երեք դասի.

1. Տեխնոլոգիայի առկա մակարդակով հնարավոր առավելագույն ճշգրտության չափումներ:

Դրանք ներառում են, առաջին հերթին, ստանդարտ չափումներ, որոնք կապված են ֆիզիկական մեծությունների հաստատված միավորների վերարտադրման առավելագույն ճշգրտության հետ, և, ի լրումն, ֆիզիկական հաստատունների չափումները, հիմնականում համընդհանուրները (օրինակ՝ ծանրության արագացման բացարձակ արժեքը, պրոտոնի գիրոմագնիսական հարաբերակցությունը և այլն):

Այս դասը ներառում է նաև որոշ հատուկ չափումներ, որոնք պահանջում են բարձր ճշգրտություն:

2. Վերահսկիչ և ստուգիչ չափումներ, որոնց սխալը, որոշակի հավանականությամբ, չպետք է գերազանցի որոշակի սահմանված արժեքը:

Դրանք ներառում են լաբորատորիաների կողմից իրականացվող պետական ​​հսկողության իրականացման և ստանդարտներին համապատասխանող չափումներ և չափիչ սարքավորումների և գործարանային չափման լաբորատորիաների վիճակ, որոնք երաշխավորում են արդյունքի սխալը որոշակի կանխորոշված ​​արժեքը չգերազանցող որոշակի հավանականությամբ:

3. Տեխնիկական չափումներ, որոնցում արդյունքի սխալը որոշվում է չափիչ գործիքների բնութագրերով:

Տեխնիկական չափումների օրինակներ են մեքենաշինական ձեռնարկություններում արտադրական գործընթացի ընթացքում, էլեկտրակայանների բաշխիչ վահանակների վրա կատարված չափումները և այլն։

Կախված չափումների քանակից, չափումները բաժանվում են մեկ և բազմակի:

Մեկ չափումը մեկ անգամ կատարված մեկ մեծության չափումն է: Գործնականում միայնակ չափումները ունեն մեծ սխալ, հետևաբար, սխալը նվազեցնելու համար խորհուրդ է տրվում կատարել այս տեսակի չափումներ առնվազն երեք անգամ և որպես արդյունք վերցնել դրանց միջին թվաբանականը.

Բազմակի չափումները մեկ կամ ավելի մեծությունների չափումներ են, որոնք կատարվել են չորս կամ ավելի անգամ: Բազմաթիվ չափումները մեկ չափումների շարք է: Չափումների նվազագույն թիվը, որոնց դեպքում չափումը կարելի է բազմակի համարել, չորսն է: Բազմաթիվ չափումների արդյունքը բոլոր չափումների արդյունքների թվաբանական միջինն է: Կրկնվող չափումներով սխալը կրճատվում է:

Պատահական չափման սխալների դասակարգում.

Պատահական սխալը չափման սխալի բաղադրիչն է, որը պատահականորեն փոխվում է նույն քանակի կրկնվող չափումների ժամանակ:

1) կոպիտ - չի գերազանցում թույլատրելի սխալը

2) Բաց թողնելը կոպիտ սխալ է, կախված է անձից

3) ակնկալվող - ստացված ստեղծման ժամանակ փորձի արդյունքում. պայմանները

Չափագիտության հայեցակարգ

Չափագիտության– չափումների, դրանց միասնության ապահովման մեթոդների և միջոցների գիտություն և պահանջվող ճշգրտության հասնելու մեթոդներ. Այն հիմնված է մի շարք տերմինների և հասկացությունների վրա, որոնցից ամենակարևորները ներկայացված են ստորև:

Ֆիզիկական քանակություն- հատկություն, որը որակապես ընդհանուր է բազմաթիվ ֆիզիկական օբյեկտների համար, բայց քանակապես անհատական ​​է յուրաքանչյուր օբյեկտի համար: Ֆիզիկական մեծություններն են՝ երկարությունը, զանգվածը, խտությունը, ուժը, ճնշումը և այլն։

Ֆիզիկական քանակի միավորհամարվում է այն մեծությունը, որին, ըստ սահմանման, վերագրվում է 1-ի հավասար արժեք։ Օրինակ՝ զանգվածը՝ 1 կգ, ուժը՝ 1 Ն, ճնշումը՝ 1 Պա։ Միավորների տարբեր համակարգերում նույն քանակի միավորները կարող են տարբերվել չափերով: Օրինակ՝ 1 կգֆ ≈ 10 Ն ուժի համար։

Ֆիզիկական քանակի արժեքը– որոշակի օբյեկտի ֆիզիկական չափի թվային գնահատում ընդունված միավորներով: Օրինակ՝ աղյուսի զանգվածը 3,5 կգ է։

Տեխնիկական չափս- տարբեր ֆիզիկական մեծությունների արժեքների որոշում՝ օգտագործելով հատուկ տեխնիկական մեթոդներ և միջոցներ: Լաբորատոր փորձարկումների ընթացքում որոշվում են երկրաչափական չափսերի, զանգվածի, ջերմաստիճանի, ճնշման, ուժի և այլնի արժեքները: Բոլոր տեխնիկական չափումները պետք է համապատասխանեն միասնության և ճշգրտության պահանջներին:

Ուղղակի չափում– տվյալ արժեքի փորձարարական համեմատությունը մյուսի հետ՝ որպես միավոր, գործիքի սանդղակի վրա կարդալու միջոցով: Օրինակ՝ չափել երկարությունը, զանգվածը, ջերմաստիճանը։

Անուղղակի չափումներ– հայտնի բանաձևերի օգտագործմամբ ուղղակի չափումների արդյունքներով ստացված արդյունքները: Օրինակ՝ նյութի խտության և ամրության որոշումը։

Չափումների միասնություն– չափումների վիճակ, որում դրանց արդյունքներն արտահայտված են օրինական միավորներով, և չափման սխալները հայտնի են տվյալ հավանականությամբ: Չափումների միասնությունը անհրաժեշտ է, որպեսզի հնարավոր լինի համեմատել տարբեր վայրերում, տարբեր ժամանակներում կատարվող չափումների արդյունքները՝ օգտագործելով տարբեր գործիքներ:

Չափումների ճշգրտությունը- չափումների որակը, որն արտացոլում է ստացված արդյունքների սերտությունը չափված արժեքի իրական արժեքին: Տարբերակել ֆիզիկական մեծությունների իրական և իրական արժեքները:

Ճշմարիտ իմաստֆիզիկական քանակությունը իդեալականորեն արտացոլում է օբյեկտի համապատասխան հատկությունները որակական և քանակական առումով: Իրական արժեքը զերծ է չափման սխալներից: Քանի որ ֆիզիկական մեծության բոլոր արժեքները հայտնաբերվում են էմպիրիկ կերպով և պարունակում են չափման սխալներ, իրական արժեքը մնում է անհայտ:

Իրական արժեքֆիզիկական մեծությունները հայտնաբերվում են փորձարարական եղանակով։ Այն այնքան մոտ է իրական արժեքին, որ դրա փոխարեն կարող է օգտագործվել որոշակի նպատակների համար: Տեխնիկական չափումների ժամանակ որպես փաստացի արժեք ընդունվում է ֆիզիկական մեծության արժեքը, որը հայտնաբերված է տեխնիկական պահանջներով ընդունելի սխալով:

Չափման սխալ- չափման արդյունքի շեղումը չափված արժեքի իրական արժեքից: Քանի որ չափված մեծության իրական արժեքը մնում է անհայտ, գործնականում չափման սխալը գնահատվում է միայն մոտավորապես՝ համեմատելով չափման արդյունքները մի քանի անգամ ավելի բարձր ճշգրտությամբ ստացված նույն քանակի արժեքի հետ: Այսպիսով, քանոնով նմուշի չափսերը չափելու սխալը, որը կազմում է ± 1 մմ, կարելի է գնահատել ± 0,5 մմ-ից ոչ ավելի սխալ ունեցող տրամաչափով նմուշը չափելու միջոցով:

Բացարձակ սխալարտահայտված չափված մեծության միավորներով:

Հարաբերական սխալ- բացարձակ սխալի հարաբերակցությունը չափված արժեքի իրական արժեքին.

Չափիչ գործիքները տեխնիկական միջոցներ են, որոնք օգտագործվում են չափումների մեջ և ունեն ստանդարտացված չափագիտական ​​հատկություններ: Չափիչ գործիքները բաժանվում են չափումների և չափիչ գործիքների:

Չափել– չափիչ գործիք, որը նախատեսված է տվյալ չափի ֆիզիկական քանակությունը վերարտադրելու համար: Օրինակ՝ կշիռը զանգվածի չափանիշ է։

Չափիչ սարք- չափիչ գործիք, որը ծառայում է վերարտադրելու չափման տեղեկատվությունը դիտորդի կողմից ընկալման համար հասանելի ձևով: Ամենապարզ չափիչ գործիքները կոչվում են չափիչ գործիքներ: Օրինակ՝ քանոն, տրամաչափ։

Չափիչ գործիքների հիմնական չափագիտական ​​ցուցանիշներն են.

Սանդղակի բաժանման արժեքը չափված քանակի արժեքների տարբերությունն է, որը համապատասխանում է երկու հարակից մասշտաբի նշաններին.

Սանդղակի սկզբնական և վերջնական արժեքները, համապատասխանաբար, սանդղակի վրա նշված չափված արժեքի ամենափոքր և ամենամեծ արժեքներն են.

Չափման միջակայքը չափված արժեքի արժեքների միջակայքն է, որի համար թույլատրելի սխալները նորմալացվում են:

Չափման սխալ- տարբեր պատճառներով առաջացած սխալների փոխադարձ սուպերմոդուլյացիայի արդյունք՝ բուն չափիչ գործիքների սխալներ, սարքի օգտագործման և չափման արդյունքների ընթերցման ժամանակ առաջացող սխալներ և չափման պայմաններին չհամապատասխանելու սխալներ: Բավականաչափ մեծ քանակությամբ չափումների դեպքում չափման արդյունքների միջին թվաբանականը մոտենում է իրական արժեքին, և սխալը նվազում է:

Համակարգային սխալ- սխալ, որը մնում է հաստատուն կամ բնականաբար փոխվում է կրկնվող չափումներով և առաջանում է հայտնի պատճառներով: Օրինակ՝ գործիքի սանդղակի տեղաշարժը։

Պատահական սխալը սխալ է, որի դեպքում բնական կապ չկա նախորդ կամ հետագա սխալների հետ: Դրա տեսքը պայմանավորված է բազմաթիվ պատահական պատճառներով, որոնց ազդեցությունը յուրաքանչյուր չափման վրա հնարավոր չէ նախապես հաշվի առնել։ Պատահական սխալի ի հայտ գալու պատճառները ներառում են, օրինակ, նյութի տարասեռությունը, նմուշառման ժամանակ անկանոնությունները և գործիքների ընթերցման սխալները:

Եթե ​​չափումների ժամանակ այսպես կոչված կոպիտ սխալ, ինչը զգալիորեն մեծացնում է տվյալ պայմաններում ակնկալվող սխալը, ապա նման չափման արդյունքները բացառվում են անվստահելի համարվելուց:

Բոլոր չափումների միասնությունն ապահովվում է չափման միավորների հաստատմամբ և դրանց ստանդարտների մշակմամբ։ 1960 թվականից գործում է Միավորների միջազգային համակարգը (SI), որը փոխարինեց չափումների մետրային համակարգի հիման վրա մշակված միավորների և առանձին ոչ համակարգային միավորների համակարգերի համալիրին։ Ռուսաստանում SI համակարգը ընդունվել է որպես ստանդարտ, և դրա օգտագործումը շինարարության ոլորտում կարգավորվում է 1980 թվականից:

Դասախոսություն 2. ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ՔԱՔԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ. ՉԱՓՄԱՆ ՄԻԱՎՈՐՆԵՐ

2.1 Ֆիզիկական մեծություններ և մասշտաբներ

2.2 Ֆիզիկական մեծությունների միավորներ

2.3. Միավորների միջազգային համակարգ (SI համակարգ)

2.4 Տեխնոլոգիական գործընթացների ֆիզիկական մեծություններ

սննդի արտադրություն

2.1 Ֆիզիկական մեծություններ և մասշտաբներ

Ֆիզիկական մեծությունը մի հատկություն է, որը որակապես ընդհանուր է բազմաթիվ ֆիզիկական օբյեկտների (ֆիզիկական համակարգերի, դրանց վիճակների և դրանցում տեղի ունեցող գործընթացների համար), բայց քանակապես անհատական ​​է դրանցից յուրաքանչյուրի համար։

Անհատական՝ քանակական առումովպետք է հասկանալ այնպես, որ մի օբյեկտի համար միևնույն հատկությունը կարող է որոշակի քանակությամբ անգամ մեծ կամ փոքր լինել, քան մյուսի համար:

Սովորաբար «ֆիզիկական քանակություն» տերմինն օգտագործվում է մատնանշելու այն հատկությունները կամ բնութագրերը, որոնք կարող են քանակական գնահատվել: Ֆիզիկական մեծությունները ներառում են զանգվածը, երկարությունը, ժամանակը, ճնշումը, ջերմաստիճանը և այլն: Դրանք բոլորն էլ որոշում են որակապես ընդհանուր ֆիզիկական հատկությունները:

Ցանկալի է առանձնացնել ֆիզիկական քանակությունները չափված և գնահատված:Չափված EF-ը կարող է քանակապես արտահայտվել որոշակի թվով սահմանված չափման միավորների տեսքով: Վերջինիս ներդրման և օգտագործման հնարավորությունը չափված EF-ի կարևոր տարբերակիչ հատկանիշն է:

Այնուամենայնիվ, կան հատկություններ, ինչպիսիք են համը, հոտը և այլն, որոնց համար միավորներ չեն կարող մուտքագրվել: Նման քանակությունները կարելի է գնահատել։ Արժեքները գնահատվում են սանդղակների միջոցով:

Ըստ արդյունքի ճշգրտությունըԳոյություն ունեն ֆիզիկական մեծությունների երեք տեսակի արժեքներ՝ ճշմարիտ, իրական, չափված:

Ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը(Քանակի իրական արժեքը) - ֆիզիկական մեծության արժեք, որը որակական և քանակական առումով իդեալականորեն կարտացոլեր օբյեկտի համապատասխան հատկությունը:

Չափագիտության պոստուլատները ներառում են

Որոշակի մեծության իրական արժեքը գոյություն ունի և այն հաստատուն է

Չափված մեծության իրական արժեքը հնարավոր չէ գտնել:

Ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը կարելի է ստանալ միայն չափումների անվերջ գործընթացի արդյունքում՝ մեթոդների և չափիչ գործիքների անվերջ կատարելագործմամբ: Չափման տեխնոլոգիայի զարգացման յուրաքանչյուր մակարդակի համար մենք կարող ենք իմանալ միայն ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը, որն օգտագործվում է իրականի փոխարեն:

Ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը– փորձնականորեն հայտնաբերված ֆիզիկական մեծության արժեքը և այնքան մոտ է իրական արժեքին, որ այն կարող է փոխարինել տվյալ չափման առաջադրանքին: Չափման տեխնոլոգիայի զարգացումը ցույց տվող տիպիկ օրինակ է ժամանակի չափումը: Մի ժամանակ ժամանակի միավորը՝ երկրորդը, սահմանվել է որպես միջին արևային օրվա 1/86400՝ 10 սխալով։ -7 . Ներկայումս երկրորդը որոշվում է 10 սխալով -14 , այսինքն՝ մենք 7 կարգով ավելի մոտ ենք ժամանակի որոշման իրական արժեքին հղման մակարդակում։

Ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը սովորաբար ընդունվում է որպես քանակական արժեքների մի շարք թվաբանական միջին, որոնք ստացվում են հավասար ճշգրտությամբ չափումներով, կամ կշռված թվաբանական միջինը՝ անհավասար ճշգրիտ չափումներով:

Ֆիզիկական մեծության չափված արժեքը- որոշակի տեխնիկայի միջոցով ստացված ֆիզիկական մեծության արժեքը:

ՖՎ երևույթների տեսակներովբաժանված են հետևյալ խմբերի :

- իրական , դրանք. նկարագրում է նյութերի ֆիզիկական և ֆիզիկաքիմիական հատկությունները. Դրանցից պատրաստված նյութեր և արտադրանք. Դրանք ներառում են զանգվածը, խտությունը և այլն: Սրանք պասիվ ՖՎ-ներ են, քանի որ դրանք չափելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել էներգիայի օժանդակ աղբյուրներ, որոնց օգնությամբ գեներացվում է չափման տեղեկատվության ազդանշան։

- էներգիա – նկարագրում է էներգիայի փոխակերպման, փոխանցման և օգտագործման գործընթացների էներգետիկ բնութագրերը (էներգիա, լարում, հզորություն: Այս մեծությունները ակտիվ են: Դրանք կարող են վերածվել չափման տեղեկատվական ազդանշանների՝ առանց էներգիայի օժանդակ աղբյուրների օգտագործման.

- բնութագրում է ժամանակի գործընթացների հոսքը . Այս խումբը ներառում է տարբեր տեսակի սպեկտրային բնութագրեր, հարաբերակցության ֆունկցիաներ և այլն:

ՖՎ-ի այլ արժեքներից պայմանական կախվածության աստիճանի համաձայնբաժանված է հիմնական և ածանցյալի

Հիմնական ֆիզիկական քանակություն– ֆիզիկական մեծություն, որը ներառված է քանակների համակարգում և պայմանականորեն ընդունված է որպես այս համակարգի այլ մեծություններից անկախ։

Որպես հիմնական ընդունված ֆիզիկական մեծությունների և դրանց քանակի ընտրությունը կատարվում է կամայականորեն։ Նախ որպես հիմնական ընտրվել են նյութական աշխարհի հիմնական հատկությունները բնութագրող մեծությունները՝ երկարություն, զանգված, ժամանակ։ Մնացած չորս հիմնական ֆիզիկական մեծություններն ընտրված են այնպես, որ նրանցից յուրաքանչյուրը ներկայացնում է ֆիզիկայի ճյուղերից մեկը՝ ընթացիկ ուժը, թերմոդինամիկական ջերմաստիճանը, նյութի քանակությունը, լույսի ինտենսիվությունը։

Քանակների համակարգի յուրաքանչյուր հիմնական ֆիզիկական մեծության նշանակվում է խորհրդանիշ լատիներեն կամ հունական այբուբենի փոքրատառ տառի տեսքով՝ երկարությունը - L, զանգվածը - M, ժամանակը - T, էլեկտրական հոսանքը - I, ջերմաստիճանը - O, քանակությունը: նյութ - N, լույսի ինտենսիվություն - J. Այս նշանները ներառված են ֆիզիկական մեծությունների համակարգի անվանման մեջ: Այսպիսով, մեխանիկայի ֆիզիկական մեծությունների համակարգը, որի հիմնական մեծություններն են երկարությունը, զանգվածը և ժամանակը, կոչվում է «LMT համակարգ»:

Ստացված ֆիզիկական մեծություն– ֆիզիկական մեծություն, որը ներառված է քանակների համակարգում և որոշվում է այս համակարգի հիմնական մեծությունների միջոցով:

1.3 Ֆիզիկական մեծություններ և դրանց չափումներ

Ֆիզիկական քանակություն - ֆիզիկական օբյեկտի (ֆիզիկական համակարգ, երևույթ կամ գործընթաց) հատկություններից մեկը, որը որակական առումով տարածված է բազմաթիվ ֆիզիկական օբյեկտների համար, բայց քանակապես անհատական ​​է դրանցից յուրաքանչյուրի համար: Կարող ենք ասել նաև, որ ֆիզիկական մեծությունը մեծություն է, որը կարող է օգտագործվել ֆիզիկայի հավասարումների մեջ, իսկ ֆիզիկա ասելով այստեղ հասկանում ենք գիտությունն ու տեխնիկան ընդհանրապես։

Խոսք» մեծությունը«Հաճախ օգտագործվում է երկու իմաստով՝ որպես ընդհանուր հատկություն, որի նկատմամբ կիրառելի է քիչ թե շատ հասկացությունը, և որպես այս հատկության քանակ։ Վերջին դեպքում մենք պետք է խոսեինք «մեծության մեծության» մասին, ուստի հաջորդում կխոսենք քանակի մասին հենց որպես ֆիզիկական առարկայի հատկություն, իսկ երկրորդ իմաստով՝ որպես ֆիզիկական մեծության իմաստ։ .

Վերջերս քանակների բաժանումը ֆիզիկական և ոչ ֆիզիկական , թեեւ պետք է նշել, որ արժեքների նման բաժանման խիստ չափանիշ չկա։ Միաժամանակ տակ ֆիզիկական հասկանալ մեծությունները, որոնք բնութագրում են ֆիզիկական աշխարհի հատկությունները և օգտագործվում են ֆիզիկական գիտությունների և տեխնիկայի մեջ: Նրանց համար կան չափման միավորներ։ Ֆիզիկական մեծությունները, կախված դրանց չափման կանոններից, բաժանվում են երեք խմբի.

Օբյեկտների հատկությունները բնութագրող մեծություններ (երկարություն, զանգված);

համակարգի վիճակը բնութագրող մեծություններ (ճնշում,

ջերմաստիճան);

Գործընթացները բնութագրող մեծություններ (արագություն, հզորություն):

TO ոչ ֆիզիկական վերաբերում են այն մեծություններին, որոնց համար չափման միավորներ չկան: Նրանք կարող են բնութագրել ինչպես նյութական աշխարհի հատկությունները, այնպես էլ հասարակական գիտությունների, տնտեսագիտության և բժշկության մեջ օգտագործվող հասկացությունները: Համաձայն մեծությունների այս բաժանման, ընդունված է տարբերակել ֆիզիկական մեծությունների չափումները և ոչ ֆիզիկական չափումներ . Այս մոտեցման մեկ այլ արտահայտություն է չափման հայեցակարգի երկու տարբեր պատկերացումները.

չափումը մեջ նեղ իմաստով որպես փորձնական համեմատություն

մեկ չափելի մեծություն մեկ այլ հայտնի մեծության հետ

որպես միավոր ընդունված նույն որակը.

չափումը մեջ լայն իմաստով ինչպես գտնել համընկնումներ

թվերի և առարկաների, դրանց վիճակների կամ գործընթացների միջև՝ ըստ

հայտնի կանոններ.

Երկրորդ սահմանումը հայտնվեց ոչ ֆիզիկական մեծությունների չափումների վերջերս տարածված օգտագործման հետ կապված, որոնք հայտնվում են կենսաբժշկական հետազոտություններում, մասնավորապես հոգեբանության, տնտեսագիտության, սոցիոլոգիայի և այլ սոցիալական գիտությունների մեջ: Այս դեպքում ավելի ճիշտ կլինի խոսել ոչ թե չափման, այլ մասին քանակների գնահատում Գնահատման ըմբռնումը որպես ինչ-որ բանի որակի, աստիճանի, մակարդակի սահմանում սահմանված կանոններին համապատասխան: Այլ կերպ ասած, սա սահմանված կանոններով օբյեկտի որակը բնութագրող թիվ, քանակի, քանակի հաշվառման, գտնելու կամ որոշելու միջոցով վերագրելու գործողություն է։ Օրինակ՝ քամու կամ երկրաշարժի ուժգնության որոշում, գեղասահորդների գնահատում կամ ուսանողների գիտելիքների գնահատում հինգ բալանոց սանդղակով:

Հայեցակարգ գնահատականըմեծությունները չպետք է շփոթել մեծությունների գնահատման հայեցակարգի հետ, որը կապված է այն փաստի հետ, որ չափումների արդյունքում մենք իրականում ստանում ենք ոչ թե չափված մեծության իրական արժեքը, այլ միայն դրա գնահատումը, այս կամ այն ​​չափով մոտ այս արժեքին:

Վերը քննարկված հայեցակարգը չափում», որը ենթադրում է չափման միավորի (չափի) առկայություն, նեղ իմաստով համապատասխանում է չափման հասկացությանը և ավելի ավանդական ու դասական է։ Այս իմաստով այն կհասկանա ստորև՝ որպես ֆիզիկական մեծությունների չափում։

Ստորև բերված են հիմնական հասկացությունները , կապված ֆիզիկական մեծության հետ (այսուհետ՝ չափագիտության բոլոր հիմնական հասկացությունները և դրանց սահմանումները տրված են միջպետական ​​ստանդարտացման RMG 29-99-ի վերոհիշյալ առաջարկության համաձայն).

- ֆիզիկական մեծության չափը - որոշակի նյութական օբյեկտին, համակարգին, երևույթին կամ գործընթացին բնորոշ ֆիզիկական մեծության քանակական որոշակիություն.

- ֆիզիկական քանակի արժեքը - ֆիզիկական մեծության չափի արտահայտություն դրա համար ընդունված որոշակի քանակի միավորների տեսքով.

- ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը - ֆիզիկական մեծության արժեքը, որը իդեալականորեն բնութագրում է համապատասխան ֆիզիկական քանակությունը որակական և քանակական առումով (կարելի է փոխկապակցված լինել բացարձակ ճշմարտության հայեցակարգի հետ և ստացվել է միայն մեթոդների և չափիչ գործիքների անվերջ կատարելագործմամբ չափումների անվերջ գործընթացի արդյունքում. );

ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը  փորձնականորեն ստացված ֆիզիկական մեծության արժեքը և այնքան մոտ է իրական արժեքին, որ այն կարող է օգտագործվել դրա փոխարեն տվյալ չափման առաջադրանքում.

ֆիզիկական մեծության չափման միավոր  ֆիքսված չափի ֆիզիկական մեծություն, որին պայմանականորեն տրվում է թվային արժեք, որը հավասար է 1-ին և օգտագործվում է դրան նման ֆիզիկական մեծությունների քանակական արտահայտման համար.

ֆիզիկական մեծությունների համակարգ  ընդունված սկզբունքների համաձայն ձևավորված ֆիզիկական մեծությունների մի շարք, երբ որոշ մեծություններ վերցվում են որպես անկախ, իսկ մյուսները սահմանվում են որպես դրանց գործառույթներ. անկախ քանակություններ;

հիմնական ֆիզիկական քանակություն – ֆիզիկական մեծություն, որը ներառված է քանակների համակարգում և պայմանականորեն ընդունված է որպես այս համակարգի այլ մեծություններից անկախ։

ստացված ֆիզիկական քանակություն – ֆիզիկական մեծություն, որը ներառված է քանակների համակարգում և որոշվում է այս համակարգի հիմնական մեծությունների միջոցով.

ֆիզիկական միավորների միավորների համակարգ  ֆիզիկական մեծությունների հիմնական և ածանցյալ միավորների ամբողջություն, որոնք ձևավորվել են ֆիզիկական մեծությունների տվյալ համակարգի սկզբունքներին համապատասխան:

Եթե ​​ուզենայի կարդալ, դեռ չեմ կարդացել
իմանալով տառերը, սա անհեթեթություն կլինի:
Նույն կերպ, եթե ուզենայի դատել
բնական երևույթների մասին՝ առանց որևէ մեկի
գաղափարներ իրերի սկզբի մասին, սա
դա նույնքան անհեթեթություն կլիներ:
Մ.Վ.Լոմոնոսով

Նայեք ձեր շուրջը. Ինչպիսի բազմազան առարկաներ են շրջապատում ձեզ՝ մարդիկ, կենդանիներ, ծառեր: Սա հեռուստացույց է, մեքենա, խնձոր, քար, լամպ, մատիտ և այլն։ Ամեն ինչ թվարկել հնարավոր չէ։ Ֆիզիկայի մեջ ցանկացած առարկա կոչվում է ֆիզիկական մարմին.

Բրինձ. 6

Ինչպե՞ս են տարբերվում ֆիզիկական մարմինները: Շատ մարդիկ. Օրինակ, դրանք կարող են ունենալ տարբեր ծավալներ և ձևեր: Դրանք կարող են բաղկացած լինել տարբեր նյութերից։ Արծաթե և ոսկե գդալները (նկ. 6) ունեն նույն ծավալն ու ձևը։ Բայց դրանք բաղկացած են տարբեր նյութերից՝ արծաթից և ոսկուց։ Փայտե խորանարդը և գնդակը (նկ. 7) ունեն տարբեր ծավալներ և ձևեր: Սրանք տարբեր ֆիզիկական մարմիններ են, բայց պատրաստված նույն նյութից՝ փայտից։

Բրինձ. 7

Բացի ֆիզիկական մարմիններից, կան նաև ֆիզիկական դաշտեր։ Դաշտերը գոյություն ունեն մեզանից անկախ: Դրանք միշտ հնարավոր չէ հայտնաբերել մարդկային զգայարանների միջոցով: Օրինակ՝ դաշտը մագնիսի շուրջը (նկ. 8), լիցքավորված մարմնի շուրջը (նկ. 9): Բայց դրանք հեշտ է հայտնաբերել գործիքների միջոցով:

Բրինձ. 8

Բրինձ. 9

Տարբեր փոփոխություններ կարող են տեղի ունենալ ֆիզիկական մարմինների և դաշտերի հետ: Տաք թեյի մեջ թաթախված գդալը տաքանում է։ Ջուրը ջրափոսում գոլորշիանում և սառչում է ցուրտ օրը: Լամպը (նկ. 10) լույս է արձակում, աղջիկն ու շունը վազում են (շարժվում) (նկ. 11): Մագնիսը ապամագնիսանում է, և նրա մագնիսական դաշտը թուլանում է։ Ջեռուցում, գոլորշիացում, սառեցում, ճառագայթում, շարժում, ապամագնիսացում և այլն՝ այս ամենը Ֆիզիկական մարմինների և դաշտերի հետ տեղի ունեցող փոփոխությունները կոչվում են ֆիզիկական երևույթներ.

Բրինձ. 10

Սովորելով ֆիզիկա՝ դուք կծանոթանաք բազմաթիվ ֆիզիկական երեւույթների։

Բրինձ. տասնմեկ

Ֆիզիկական մեծությունները ներկայացվում են ֆիզիկական մարմինների և ֆիզիկական երևույթների հատկությունները նկարագրելու համար. Օրինակ, դուք կարող եք նկարագրել փայտե գնդակի և խորանարդի հատկությունները, օգտագործելով ֆիզիկական մեծություններ, ինչպիսիք են ծավալը և զանգվածը: Ֆիզիկական երևույթը` շարժումը (աղջկա, մեքենայի և այլն) - կարելի է նկարագրել այնպիսի ֆիզիկական մեծություններ իմանալով, ինչպիսիք են ճանապարհը, արագությունը, ժամանակի ժամանակահատվածը: Ուշադրություն դարձրեք ֆիզիկական քանակի հիմնական նշանին. այն կարելի է չափել գործիքների միջոցով կամ հաշվարկել բանաձևով. Մարմնի ծավալը կարելի է չափել ջրի գավաթով (նկ. 12, ա), կամ չափելով a, լայնությունը b և բարձրությունը քանոնով (նկ. 12, բ), այն կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով բանաձեւ

V = ա. բ. գ.

Բոլոր ֆիզիկական մեծություններն ունեն չափման միավորներ։ Բազմիցս լսել եք չափման որոշ միավորների մասին՝ կիլոգրամ, մետր, վայրկյան, վոլտ, ամպեր, կիլովատ և այլն։ Ֆիզիկական մեծություններին ավելի կծանոթանաք ֆիզիկայի ուսումնասիրության ընթացքում։

Բրինձ. 12

Մտածեք և պատասխանեք

1. Ի՞նչ է կոչվում ֆիզիկական մարմին: Ֆիզիկական երևույթ.
2. Ո՞րն է ֆիզիկական մեծության հիմնական նշանը: Անվանեք ձեզ հայտնի ֆիզիկական մեծությունները:
3. Վերոնշյալ հասկացություններից նշե՛ք այն հասկացությունները, որոնք վերաբերում են. ա) ֆիզիկական մարմիններին. բ) ֆիզիկական երևույթներ. գ) ֆիզիկական մեծություններ. 1) կաթիլ. 2) ջեռուցում. 3) երկարությունը; 4) ամպրոպ; 5) խորանարդ; 6) ծավալը; 7) քամի; 8) քնկոտություն; 9) ջերմաստիճանը; 10) մատիտ; 11) ժամկետը. 12) արևածագ; 13) արագություն; 14) գեղեցկություն.

Տնային աշխատանք

Մեր մարմնում կա «չափիչ սարք»: Սա սիրտ է, որով դուք կարող եք չափել (ոչ շատ բարձր ճշգրտությամբ) որոշակի ժամանակահատված։ Ձեր զարկերակով (սրտի զարկերի քանակով) որոշեք բաժակը ծորակի ջրով լցնելու ժամանակահատվածը: Մեկ հարվածի ժամանակը համարեք մոտավորապես մեկ վայրկյան: Համեմատեք այս ժամանակը ժամացույցի ցուցումների հետ: Որքա՞ն տարբեր են ստացված արդյունքները: