Ventilare
Care este semnul principal al unei marimi fizice. Proprietatea cursului

Care este semnul principal al unei marimi fizice. Proprietatea cursului

Măsurare– un set de operații predominant experimentale efectuate cu ajutorul unui mijloc tehnic care stochează o unitate de cantitate, permițând compararea mărimii măsurate cu unitatea sa și obținerea

valoarea dorită a cantității. Această valoare se numește rezultatul măsurării.

Pentru a stabili diferențele de valoare cantitativă a obiectului afișat se introduce conceptul de mărime fizică.

Mărimea fizică (PV) este una dintre proprietăţile unui obiect fizic (fenomen, proces), comună din punct de vedere calitativ pentru multe obiecte fizice, dar individuală cantitativ pentru fiecare obiect (Fig. 4.1).

De exemplu, densitatea, tensiunea, indicele de refracție etc.

Deci, folosind un dispozitiv de măsurare, de exemplu un voltmetru de curent continuu, măsurăm tensiunea în volți a unui anumit circuit electric comparând poziția indicatorului (săgeata) cu unitatea de tensiune electrică stocată pe scara voltmetrului. Valoarea tensiunii găsite ca un anumit număr de volți reprezintă rezultatul măsurării.

Orez. 4.1.

O caracteristică distinctivă a unei mărimi poate fi o unitate de măsură, o tehnică de măsurare, un eșantion standard sau o combinație a acestora.

Dacă este necesar, este posibil să se măsoare nu numai o mărime fizică, ci și orice obiect fizic și non-fizic.

Dacă masa unui corp este de 50 kg, atunci vorbim despre mărimea unei mărimi fizice.

Mărimea mărimii fizice– determinarea cantitativă a unei mărimi fizice inerentă unui obiect material specific (fenomen, proces).

Mărimea adevărată o mărime fizică este o realitate obiectivă care nu depinde de măsurarea caracteristicii corespunzătoare a proprietăților obiectului sau nu. Valoare reala mărimea fizică se găsește experimental. Diferă de valoarea adevărată prin mărimea erorii.

Mărimea unei cantități depinde de unitatea utilizată la măsurarea cantității.

Mărimea poate fi exprimată ca un număr abstract, fără a indica o unitate de măsură, care îi corespunde valoarea numerică a unei mărimi fizice. Se numește evaluarea cantitativă a unei mărimi fizice, reprezentată de un număr care indică unitatea acestei mărimi valoarea unei marimi fizice.

Putem vorbi despre dimensiunile diferitelor unități ale unei mărimi fizice date. În acest caz, dimensiunea, de exemplu, a unui kilogram diferă de dimensiunea unei lire (1 liră = 32 loturi = 96 bobine = 409,512 g), pud (1 punct = 40 lire = 1280 loturi = 16,3805 kg), etc. d.

În consecință, trebuie luate în considerare interpretări diferite ale cantităților fizice în diferite țări, altfel poate duce la dificultăți insurmontabile, chiar dezastre.

Astfel, în 1984, avionul de pasageri canadian Boeing-647 a efectuat o aterizare de urgență la un loc de testare a vehiculelor după ce motoarele s-au defectat în timpul unui zbor la o altitudine de 10 mii m din cauza combustibilului uzat. Explicația pentru acest incident a fost că instrumentele de pe avion au fost calibrate în litri, dar instrumentele companiei aeriene canadiene care a alimentat avionul au fost calibrate în galoane (aproximativ 3,8 L). Astfel, s-a umplut de aproape patru ori mai puțin combustibil decât era necesar.

Deci, dacă există o anumită cantitate X, unitatea de măsură adoptată pentru aceasta este [X], atunci valoarea unei mărimi fizice specifice poate fi calculată folosind formula

X = q [X], (4.1)

Unde q – valoarea numerică a unei mărimi fizice; [ X] – unitate a mărimii fizice.

De exemplu, lungimea conductei l= 5m, unde l– valoarea lungimii, 5 – valoarea sa numerică, m – unitatea de lungime adoptată în acest caz.

Ecuația (4.1) se numește ecuația de măsură de bază, arătând că valoarea numerică a unei mărimi depinde de mărimea unităţii de măsură adoptate.

În funcție de zona de comparație, valorile pot fi omogenȘi eterogen. De exemplu, diametrul, circumferința, lungimea de undă, de regulă, sunt considerate cantități omogene legate de o mărime numită lungime.

În cadrul aceluiași sistem de mărimi, mărimile omogene au aceeași dimensiune. Cu toate acestea, cantitățile de aceeași dimensiune nu sunt întotdeauna omogene. De exemplu, momentul de forță și energia nu sunt mărimi omogene, ci au aceeași dimensiune.

Sistemul de mărimi reprezintă un set de mărimi împreună cu un set de ecuații consistente care leagă aceste mărimi.

Cantitatea de bază reprezintă o cantitate care este selectată condiționat pentru un sistem dat de cantități și este inclusă în setul de cantități de bază. De exemplu, mărimile de bază ale sistemului SI. Cantitatile principale nu sunt legate intre ele.

Cantitate derivată sistemul de mărimi se determină prin mărimile de bază ale acestui sistem. De exemplu, într-un sistem de mărimi în care marimile principale sunt lungimea și masa, densitatea masei este o mărime derivată, care este definită ca coeficientul de masă împărțit la volum (lungimea la a treia putere).

Unitate multiplă se obține prin înmulțirea unei anumite unități de măsură cu un număr întreg mai mare decât unu. De exemplu, un kilometru este un multiplu zecimal al unui metru; iar o oră este o unitate non-zecimală care este multiplu de secundă.

unitate submultiple se obține prin împărțirea unei unități de măsură la un număr întreg mai mare decât unu. De exemplu, un milimetru este o unitate zecimală, un submultiplu al unui metru.

Unitate nesistemică masura nu apartine acestui sistem de unitati. De exemplu, ziua, ora, minutul sunt unități de măsură nesistemice în raport cu sistemul SI.

Să introducem un alt concept important - conversia măsurătorilor.

Este înțeles ca procesul de stabilire a unei corespondențe unu-la-unu între mărimile a două mărimi: cantitatea care este convertită (intrare) și cantitatea transformată ca rezultat al măsurării (intrare).

Setul de mărimi ale mărimii de intrare supusă transformării cu ajutorul unui dispozitiv tehnic - traductor de măsurare - se numește interval de conversie.

Conversia măsurătorilor poate fi efectuată în moduri diferite, în funcție de tipurile de mărimi fizice, care sunt de obicei împărțite în trei grupuri.

Primul grup reprezintă cantități pe ansamblul dimensiunilor dintre care doar relațiile lor sunt determinate sub formă de comparații „mai slab - mai puternic”, „mai moale - mai greu”, „mai rece - mai cald”, etc.

Aceste relații se stabilesc pe baza unor studii teoretice sau experimentale și se numesc relații de ordine(relații de echivalență).

La cantități primul grup includ, de exemplu, puterea vântului (slab, puternic, moderat, furtună etc.), duritatea, caracterizată prin capacitatea corpului studiat de a rezista la indentare sau la zgâriere.

A doua grupă reprezintă cantități pentru care relații de ordine (echivalență) sunt determinate nu numai între mărimile cantităților, ci și între diferențele de cantități în perechi de mărimile acestora.

Acestea includ, de exemplu, timpul, energia, temperatura, determinate pe scara unui termometru lichid.

Posibilitatea de a compara diferențele de mărime ale acestor cantități constă în determinarea cantităților din a doua grupă.

Astfel, atunci când se utilizează un termometru cu mercur, diferențele de temperatură (de exemplu, în intervalul de la +5 la +10 ° C) sunt considerate egale. Astfel, în acest caz, există atât o relație de ordinul de mărime (25 „mai cald” decât 10°C), cât și o relație de echivalență între diferențele de perechi de valori de mărime: diferența unei perechi (25–20°C). ) corespunde diferenței unei perechi (10– 5°C).

În ambele cazuri, relația de ordine se stabilește fără ambiguitate cu ajutorul unui instrument de măsură (transductor de măsurare), care este termometrul lichid menționat.

Este ușor de concluzionat că temperatura aparține valorii primului și celui de-al doilea grup.

A treia grupă cantitățile se caracterizează prin faptul că pe mulțimea dimensiunilor lor (cu excepția relațiilor indicate de ordine și echivalență caracteristice cantităților din a doua grupă), se pot efectua operații similare cu adunarea sau scăderea (proprietatea aditivității).

Cantitățile din al treilea grup includ un număr semnificativ de mărimi fizice, de exemplu, lungimea, masa.

Astfel, două corpuri cântărind 0,5 kg fiecare, așezate pe una dintre tigăile cântarului cu brațe egale, sunt echilibrate de o greutate de 1 kg așezată pe cealaltă tigaie.

Calitatea măsurării

Nicio știință nu poate face fără măsurători, prin urmare metrologia, ca știință a măsurătorilor, este în strânsă legătură cu toate celelalte științe. Prin urmare, conceptul principal al metrologiei este măsurarea. Conform GOST 16263 - 70, măsurarea înseamnă găsirea experimentală a valorii unei mărimi fizice (PV) folosind mijloace tehnice speciale.

Posibilitatea de măsurare este determinată de un studiu preliminar al unei proprietăți date a obiectului măsurat, construcția de modele abstracte atât ale proprietății în sine, cât și ale purtătorului acesteia - obiectul de măsurare în ansamblu. Prin urmare, locul măsurării este determinat printre metodele de cunoaștere care asigură fiabilitatea măsurării. Cu ajutorul procedurilor metrologice se rezolvă problemele de generare a datelor (înregistrarea rezultatelor cogniției). Măsurarea din acest punct de vedere este o metodă de codificare a informațiilor și înregistrarea informațiilor primite.

Măsurătorile oferă informații cantitative despre obiectul managementului sau controlului, fără de care este imposibil să se reproducă cu exactitate toate condițiile specificate ale procesului tehnic, să asigure calitatea înaltă a produselor și o gestionare eficientă a obiectului. Toate acestea constituie aspectul tehnic al măsurătorilor.

Până în 1918, sistemul metric a fost introdus în Rusia opțional, împreună cu vechile sisteme rusești și engleze (inci). Schimbări semnificative în activitățile metrologice au început să apară după ce Consiliul Comisarilor Poporului din RSFSR a semnat decretul „Cu privire la introducerea sistemului metric internațional de greutăți și măsuri”. Introducerea sistemului metric în Rusia a avut loc între 1918 și 1927. După Marele Război Patriotic și până astăzi, lucrările metrologice în țara noastră se desfășoară sub conducerea Comitetului de Stat pentru Standarde (Gosstandart).

În 1960, a XI-a Conferință Internațională de Greutăți și Măsuri a adoptat Sistemul Internațional de Unități VF - sistemul SI. Astăzi, sistemul metric este legalizat în peste 124 de țări din întreaga lume.

În prezent, pe baza Camerei Principale de Greutăți și Măsuri există cea mai înaltă instituție științifică a țării - Institutul de Cercetare a Rusiei de Metrologie, care poartă numele. DI. Mendeleev (VNIIM). În laboratoarele institutului se elaborează și se stochează standarde de stat ale unităților de măsură, se determină constantele fizice și proprietățile substanțelor și materialelor. Activitatea institutului acoperă măsurători liniare, unghiulare, optice și fotometrice, acustice, electrice și magnetice, măsurători de masă, densitate, forță, presiune, vâscozitate, duritate, viteză, accelerație și o serie de alte mărimi.

În 1955, lângă Moscova a fost creat cel de-al doilea centru metrologic al țării - acum Institutul de Cercetare All-Rusian pentru Măsurări Fizice, Tehnice și Radio Inginerie (VNIIFTRI). El dezvoltă standarde și instrumente de măsurare de precizie într-un număr de domenii importante ale științei și tehnologiei: electronică radio, servicii de timp și frecvență, acustică, fizică atomică, fizica temperaturii joase și a presiunii înalte.

Al treilea centru metrologic din Rusia este Institutul de Cercetare All-Rusian al Serviciului Metrologic (VNIIMS), organizația lider în domeniul metrologiei aplicate și legale. Îi este încredințată coordonarea și conducerea științifică și metodologică a serviciului metrologic al țării. Pe lângă cele enumerate, există o serie de institute și centre metrologice regionale.

Organizațiile internaționale de metrologie includ Organizația Internațională de Metrologie Legală (OIML), înființată în 1956. Biroul Internațional de Metrologie Legală operează sub OIML la Paris. Activitățile sale sunt gestionate de Comitetul Internațional pentru Metrologie Legală. Unele probleme de metrologie sunt abordate de Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO).

Proprietăți fizice și cantități. Clasificarea mărimilor fizice.

Cântare de măsurare

Toate obiectele lumii înconjurătoare se caracterizează prin proprietățile lor.

Proprietate- o categorie filozofică care exprimă un astfel de aspect al unui obiect (fenomen sau proces) care determină diferența sau comunitatea acestuia cu alte obiecte și se dezvăluie în relațiile sale cu acestea. Proprietate - categorie de calitate. Pentru o descriere cantitativă a diferitelor proprietăți ale corpurilor fizice, fenomenelor și proceselor, este introdus conceptul de cantitate.

Magnitudinea- aceasta este o măsură a unui obiect (fenomen, proces sau altceva), o măsură a ceea ce poate fi distins între alte proprietăți și evaluat într-un fel sau altul, inclusiv cantitativ. O cantitate nu există de la sine, ea există numai în măsura în care există un obiect cu proprietăți exprimate printr-o cantitate dată.

Astfel, conceptul de cantitate este un concept de o generalitate mai mare decât calitatea (proprietate, atribut) și cantitate.

Proprietăți fizice și cantități

Există două tipuri de cantități: reală și ideală.

Mărimi ideale (valori numerice ale mărimilor, grafice, funcții, operatori etc.) se referă în principal la matematică și reprezintă o generalizare (model matematic) a unor concepte reale specifice. Sunt calculate într-un fel sau altul.

Valori reale, la rândul lor, sunt împărțite ca fizicȘi non-fizică. în care, cantitate fizicaîn cazul general, poate fi definită ca o cantitate caracteristică obiectelor materiale (corpuri, procese, fenomene) studiate în ştiinţele naturale (fizică, chimie) şi tehnică. LA mărimi non-fizice ar trebui incluse valorile inerente științelor sociale (non-fizice) - filozofie, sociologie, economie etc.

Standardul GOST 16263-70 interpretează cantitate fizica, ca expresie numerică a unei proprietăți specifice a unui obiect fizic, în sens calitativ comun multor obiecte fizice, iar în sens cantitativ, absolut individual pentru fiecare dintre ele. Individualitatea în termeni cantitativi este înțeleasă aici în sensul că o proprietate poate fi mai mare pentru un obiect, de un anumit număr de ori sau mai mică decât pentru altul.

Prin urmare, marimile fizice sunt proprietati masurate ale obiectelor sau proceselor fizice cu ajutorul carora pot fi studiate.

Este recomandabil să clasificați în continuare mărimile fizice (PV) ca măsurabileȘi evaluat.

Mărimi fizice măsurate poate fi exprimat cantitativ în termenii unui anumit număr de unităţi de măsură stabilite. Abilitatea de a introduce și de a utiliza unități de măsură este o caracteristică distinctivă importantă a PV măsurate.

Mărimile fizice pentru care, dintr-un motiv sau altul, nu se poate introduce o unitate de măsură, pot fi doar estimate. În acest caz, evaluarea este înțeleasă ca operația de atribuire a unui anumit număr unei valori date, efectuată conform regulilor stabilite. Valorile sunt evaluate folosind scale.

Mărimile nefizice, pentru care unitățile și scalele nu pot fi introduse în principiu, pot fi doar estimate.

Clasificarea mărimilor fizice

Pentru un studiu mai detaliat al PV, este necesar să le clasificăm, identificând caracteristicile metrologice generale ale grupurilor lor individuale. Clasificările posibile ale PV sunt prezentate în Fig. 2.2.

De tipuri de fenomene acestea sunt împărțite în următoarele grupe:

· real, adică descrierea proprietăților fizice și fizico-chimice ale substanțelor, materialelor și produselor realizate din acestea. Acest grup include masa, densitatea, rezistența electrică, capacitatea, inductanța etc. Uneori, aceste PV sunt numite pasive. Pentru măsurarea acestora este necesară utilizarea unei surse auxiliare de energie, cu ajutorul căreia se generează un semnal de informație de măsurare. În acest caz, PV-urile pasive sunt convertite în cele active, care sunt măsurate;

· energie, adică cantități care descriu caracteristicile energetice ale proceselor de transformare, transmitere și utilizare a energiei. Acestea includ curent, tensiune, putere, energie. Aceste cantități sunt numite active. Ele pot fi convertite în semnale de informare de măsurare fără utilizarea surselor auxiliare de energie;

·
caracterizarea cursul proceselor în timp. Acest grup include diferite tipuri de caracteristici spectrale, funcții de corelare etc.

După apartenenţa la diferite grupe de procese fizice Fizica este împărțită în fizică spațio-temporală, mecanică, termică, electrică și magnetică, acustică, luminoasă, fizico-chimică, radiații ionizante, fizică atomică și nucleară.

După gradul de independență condiționată față de alte cantități din acest grup, PV-urile sunt împărțite în de bază (condițional independente), derivate (condițional dependente) și suplimentare. În prezent, sistemul SI folosește șapte mărimi fizice, alese ca principale: lungimea, timpul, masa, temperatura, curentul electric, intensitatea luminoasă și cantitatea de materie. Mărimile fizice suplimentare includ unghiuri plane și solide.

În funcție de disponibilitatea dimensiunii PV-urile sunt împărțite în cele dimensionale, adică având dimensiune și fără dimensiuni.

Obiectele fizice au un număr nelimitat de proprietăți care se manifestă într-o varietate infinită. Acest lucru face dificilă reflectarea lor ca seturi de numere cu adâncime limitată de biți, care apare în timpul măsurării lor. Printre numeroasele manifestări specifice ale proprietăților, există și câteva comune. N.R. Campbell a stabilit pentru întreaga varietate de proprietăți X ale unui obiect fizic prezența a trei manifestări cele mai generale în relațiile de echivalență, ordine și aditivitate. Aceste relații în logica matematică sunt descrise analitic de cele mai simple postulate.

La compararea cantităților, se dezvăluie o relație de comandă (mai mare decât, mai mică sau egală cu), adică se determină relaţia dintre cantităţi. Exemple de cantități intensive sunt duritatea materialului, mirosul etc.

Pot fi detectate cantități intensive, clasificate după intensitate, supuse controlului, cuantificate prin numere monoton crescătoare sau descrescătoare.

Pe baza conceptului de „cantitate intensivă”, sunt introduse conceptele de mărime fizică și dimensiunea acesteia. Mărimea mărimii fizice- continutul cantitativ intr-un obiect dat al unei proprietati corespunzatoare conceptului de PV.

Cântare de măsurare

În activitățile practice, este necesar să se efectueze măsurători ale diferitelor mărimi fizice care caracterizează proprietățile corpurilor, substanțelor, fenomenelor și proceselor. Unele proprietăți apar doar calitativ, altele - cantitativ. Diverse manifestări (cantitative sau calitative) ale uneia sau alteia proprietăți a obiectului de studiu formează o mulțime, ale cărei mapări ale elementelor pe un set ordonat de numere sau, într-un caz mai general, semne convenționale, formează scara de masurare această proprietate. Scara de măsurare a unei proprietăți cantitative a unei mărimi fizice specifice este scara acelei mărimi fizice. Prin urmare, scara mărimii fizice este o secvență ordonată de valori PV, adoptată de comun acord pe baza rezultatelor măsurătorilor precise. Termenii și definițiile teoriei scărilor de măsurare sunt expuși în documentul MI 2365-96.

În conformitate cu structura logică a manifestării proprietăților, se disting cinci tipuri principale de scale de măsurare.

1. Scala de nume (scala de clasificare). Astfel de scale sunt folosite pentru a clasifica obiectele empirice ale căror proprietăți apar numai în raport cu echivalența. Aceste proprietăți nu pot fi considerate mărimi fizice, prin urmare cântarele de acest tip nu sunt cântare PV. Acesta este cel mai simplu tip de scară, bazat pe atribuirea de numere proprietăților calitative ale obiectelor, jucând rolul numelor. În scalele de denumire în care atribuirea unei proprietăți reflectate unei anumite clase de echivalență se realizează folosind simțurile umane, rezultatul cel mai adecvat este cel ales de majoritatea experților. În acest caz, alegerea corectă a claselor de scară echivalentă este de mare importanță - acestea trebuie să fie distinse în mod fiabil de observatori și experți care evaluează această proprietate. Numerotarea obiectelor pe o scară de nume se realizează conform principiului: „nu atribuiți același număr unor obiecte diferite”. Numerele atribuite obiectelor pot fi folosite pentru a determina probabilitatea sau frecvența de apariție a unui obiect dat, dar nu pot fi folosite pentru însumare sau alte operații matematice.

Deoarece aceste scale sunt caracterizate doar de relații de echivalență, ele nu conțin conceptele de zero, „mai mult” sau „mai puțin” și unități de măsură. Un exemplu de scale de denumire sunt atlasele de culori utilizate pe scară largă, concepute pentru identificarea culorilor.

2. Scala de ordine (scala de rang). Dacă proprietatea unui obiect empiric dat se manifestă în raport cu echivalența și ordinea în manifestarea cantitativă crescătoare sau descrescătoare a proprietății, atunci se poate construi o scară de ordine pentru acesta. Este monoton în creștere sau scădere și vă permite să stabiliți un raport mai mare/mai mic între cantitățile care caracterizează proprietatea specificată. În scalele de ordine, zero există sau nu există, dar în principiu este imposibil să se introducă unități de măsură, deoarece pentru acestea nu s-a stabilit o relație de proporționalitate și, în consecință, nu există nicio modalitate de a judeca de câte ori mai mult sau mai puțin specific manifestări ale unei proprietăţi sunt.

În cazurile în care nivelul de cunoaștere a unui fenomen nu permite stabilirea cu acuratețe a relațiilor care există între valorile unei anumite caracteristici, sau utilizarea unei scale este convenabilă și suficientă pentru practică, scalele de ordine condiționată (empiric). sunt folosite. Scala condiționată este o scară PV, ale cărei valori inițiale sunt exprimate în unități convenționale. De exemplu, scala de viscozitate Engler, scara Beaufort cu 12 puncte pentru puterea vântului maritim.

Scale de comandă cu puncte de referință marcate pe ele au devenit larg răspândite. Astfel de scale, de exemplu, includ scala Mohs pentru determinarea durității mineralelor, care conține 10 minerale de referință (de referință) cu numere diferite de duritate: talc - 1; gips - 2; calciu - 3; fluorit - 4; apatit - 5; ortoclaza - 6; cuarț - 7; topaz - 8; corindon - 9; diamant - 10. Atribuirea unui mineral la o anumită gradație de duritate se realizează pe baza unui experiment, care constă în zgârierea materialului de testare cu unul de susținere. Dacă după zgârierea mineralului testat cu cuarț (7) rămâne o urmă pe el, dar după ortoclază (6) nu există nicio urmă, atunci duritatea materialului testat este mai mare de 6, dar mai mică de 7. Este imposibil de dat un răspuns mai exact în acest caz.

La cântarele convenționale, aceleași intervale dintre dimensiunile unei cantități date nu corespund acelorași dimensiuni ale numerelor care afișează dimensiunile. Folosind aceste numere puteți găsi probabilități, moduri, mediane, cuantile, dar nu pot fi folosite pentru însumare, înmulțire și alte operații matematice.

Determinarea valorii cantităților cu ajutorul scalelor de comandă nu poate fi considerată o măsurătoare, deoarece unitățile de măsură nu pot fi introduse pe aceste scale. Operația de atribuire a unui număr unei valori cerute ar trebui considerată o estimare. Evaluarea pe scale de ordine este ambiguă și foarte condiționată, așa cum demonstrează exemplul luat în considerare.

3. Scala de intervale (scara de diferență). Aceste scale reprezintă o dezvoltare ulterioară a scărilor de ordine și sunt utilizate pentru obiecte ale căror proprietăți satisfac relațiile de echivalență, ordine și aditivitate. Scala de interval constă din intervale identice, are o unitate de măsură și un început ales arbitrar - punctul zero. Astfel de scale includ cronologia conform diverselor calendare, în care se ia ca punct de plecare fie crearea lumii, fie Nașterea lui Hristos etc. Scalele de temperatură Celsius, Fahrenheit și Reaumur sunt, de asemenea, scale de intervale.

Scala intervalului definește acțiunile de adunare și scădere a intervalelor. Într-adevăr, pe o scară de timp, intervalele pot fi însumate sau scăzute și comparate de câte ori un interval este mai mare decât altul, dar adunarea datelor oricăror evenimente este pur și simplu inutilă.

4. Scala de relații. Aceste scale descriu proprietățile obiectelor empirice care satisfac relațiile de echivalență, ordine și aditivitate (scalele de al doilea fel sunt aditive), iar în unele cazuri proporționalitatea (scalele de primul fel sunt proporționale). Exemplele lor sunt scara de masă (al doilea fel), temperatura termodinamică (primul fel).

În scalele de raport, există un criteriu natural neambiguu pentru manifestarea cantitativă zero a unei proprietăți și o unitate de măsură stabilită prin acord. Din punct de vedere formal, scara raportului este o scară de intervale cu origine naturală. Toate operațiile aritmetice sunt aplicabile valorilor obținute pe această scară, ceea ce este important atunci când se măsoară EF.

Scalele de relație sunt cele mai avansate. Ele sunt descrise de ecuație , unde Q este PV pentru care este construită scara, [Q] este unitatea sa de măsură, q este valoarea numerică a PV. Trecerea de la o scară de relații la alta are loc în conformitate cu ecuația q 2 = q 1 /.

5. Scale absolute. Unii autori folosesc conceptul de scale absolute, prin care se referă la scale care au toate caracteristicile scalelor de raport, dar în plus au o definiție naturală fără ambiguitate a unității de măsură și nu depind de sistemul de unități de măsură adoptat. Astfel de scale corespund unor valori relative: câștig, atenuare etc. Pentru a forma multe unități derivate în sistemul SI, se folosesc unități adimensionale și de numărare ale scalelor absolute.

Rețineți că scările de nume și ordine sunt numite nonmetrice (conceptuale), iar scalele de intervale și rapoarte sunt numite metrice (materiale). Scalele absolute și metrice sunt clasificate ca liniare. Implementarea practică a scalelor de măsurare se realizează prin standardizarea atât a scalelor, cât și a unităților de măsură în sine, și, dacă este necesar, a metodelor și condițiilor pentru reproducerea lor fără ambiguități.

M. V. Lomonosov

Uita-te in jurul tau. Ce varietate de obiecte te înconjoară: oameni, animale, copaci. Acesta este un televizor, o mașină, un măr, o piatră, un bec, un creion etc. Este imposibil să enumerați totul. În fizică orice obiect se numește corp fizic.

Cum sunt diferite corpurile fizice? O mulțime de oameni. De exemplu, pot avea volume și forme diferite. Ele pot consta din diferite substanțe. Linguri de argint și aur au același volum și formă. Dar ele constau din diferite substanțe: argint și aur. Cub și cilindru din lemn au volum și formă diferită. Acestea sunt corpuri fizice diferite, dar realizate din aceeași substanță - lemn.

Pe lângă corpurile fizice, există și câmpuri fizice. Câmpurile există independent de noi. Ele nu pot fi întotdeauna detectate folosind simțurile umane. De exemplu, câmpul din jurul unui magnet, câmp în jurul unui corp încărcat. Dar sunt ușor de detectat folosind instrumente.

Experiența arată poziția liniilor câmpului electric de la două sarcini electrice opuse.

Pot apărea diferite schimbări cu corpurile și câmpurile fizice. O lingură înmuiată în ceai fierbinte se încălzește. Apa din baltă se evaporă și îngheață într-o zi rece. Lampa emite lumină, fata și câinele aleargă (se mișcă). Magnetul devine demagnetizat și câmpul său magnetic slăbește. Încălzire, evaporare, îngheț, radiație, mișcare, demagnetizare etc. - toate acestea modificările care apar cu corpurile fizice și câmpurile sunt numite fenomene fizice.

Studiind fizica, te vei familiariza cu multe fenomene fizice.

Mărimile fizice sunt introduse pentru a descrie proprietățile corpurilor fizice și ale fenomenelor fizice. De exemplu, puteți descrie proprietățile unei mingi de lemn și ale unui cub folosind mărimi fizice precum volumul și masa. Un fenomen fizic - mișcare (a unei fete, a unei mașini etc.) - poate fi descris prin cunoașterea unor cantități fizice precum calea, viteza, perioada de timp. fi atent la caracteristica principală a unei mărimi fizice: poate fi măsurată cu instrumente sau calculată folosind formula. Volumul unui corp poate fi măsurat cu un pahar de apă sau măsurând lungimea a, lățimea b și înălțimea cu o riglă, se poate calcula folosind formula

V= a b c.

Volumul unui corp poate fi măsurat cu un pahar de apă sau măsurând lungimea a, lățimea b și înălțimea cu o riglă, se poate calcula folosind formula

Toate mărimile fizice au unități de măsură. Ați auzit de multe ori despre unele unități de măsură: kilogram, metru, secundă, volt, amper, kilowatt etc. Vă veți familiariza mai mult cu mărimile fizice în procesul de studiere a fizicii.

Gândește și răspunde

Ce se numește corpul fizic? Un fenomen fizic?
Care este semnul principal al unei marimi fizice? Numiți mărimile fizice cunoscute de dvs.
Din conceptele de mai sus, numiți cele care se referă la: a) corpuri fizice; b) fenomene fizice; c) mărimi fizice: 1) scădere; 2) încălzire; 3) lungime; 4) furtună; 5) cub; 6) volum; 7) vânt; 8) somnolență; 9) temperatura; 10) creion; 11) perioada de timp; 12) răsărit; 13) viteza; 14) frumusețe.

Teme pentru acasă

Avem un „dispozitiv de măsurare” în corpul nostru. Aceasta este o inimă cu care puteți măsura (cu o precizie nu foarte mare) o perioadă de timp. Determinați după puls (numărul de bătăi ale inimii) perioada de timp pentru umplerea unui pahar cu apă de la robinet. Considerați că timpul unei lovituri este de aproximativ o secundă. Comparați această oră cu citirile ceasului. Cât de diferite sunt rezultatele obținute?

O mărime fizică este una dintre proprietățile unui obiect fizic (fenomen, proces), care este comună calitativ multor obiecte fizice, în timp ce diferă în valoare cantitativă.

Scopul măsurătorilor este de a determina valoarea unei mărimi fizice - un anumit număr de unități acceptate pentru aceasta (de exemplu, rezultatul măsurării masei unui produs este de 2 kg, înălțimea unei clădiri este de 12 m etc. ).

În funcție de gradul de aproximare a obiectivității, se disting valorile adevărate, reale și măsurate ale unei mărimi fizice.

Aceasta este o valoare care reflectă în mod ideal proprietatea corespunzătoare a unui obiect în termeni calitativi și cantitativi. Din cauza imperfecțiunii instrumentelor și metodelor de măsurare, este practic imposibil să se obțină valorile adevărate ale cantităților. Ele pot fi imaginate doar teoretic. Iar valorile obținute în timpul măsurării doar se apropie de valoarea adevărată într-o măsură mai mare sau mai mică.

Aceasta este o valoare a unei cantități găsite experimental, care este atât de aproape de valoarea adevărată încât poate fi folosită în schimb pentru un scop dat.

Aceasta este valoarea obținută prin măsurare folosind metode și instrumente de măsură specifice.

9. Clasificarea măsurătorilor în funcție de dependența valorii măsurate de timp și în funcție de seturi de valori măsurate.

În funcție de natura modificării valorii măsurate - măsurători statice și dinamice.

Măsurare dinamică - o măsurare a unei cantități a cărei mărime se modifică în timp. O schimbare rapidă a mărimii mărimii măsurate necesită măsurarea acesteia cu cea mai precisă determinare a momentului în timp. De exemplu, măsurarea distanței până la suprafața Pământului de la un balon sau măsurarea tensiunii constante a unui curent electric. În esență, o măsurare dinamică este o măsurare a dependenței funcționale a mărimii măsurate în timp.

Măsurare statică - măsurarea unei mărimi care este luată în considerare în conformitate cu sarcina de măsurare atribuită și nu se modifică pe parcursul perioadei de măsurare. De exemplu, măsurarea dimensiunii liniare a unui produs fabricat la temperatură normală poate fi considerată statică, deoarece fluctuațiile de temperatură în atelier la nivelul zecimii de grad introduc o eroare de măsurare de cel mult 10 μm/m, ceea ce este nesemnificativ în comparație. la eroarea de fabricație a piesei. Prin urmare, în această sarcină de măsurare, cantitatea măsurată poate fi considerată neschimbată. La calibrarea unei măsuri de lungime a liniei în raport cu standardul primar de stat, termostatarea asigură stabilitatea menținerii temperaturii la nivelul de 0,005 °C. Astfel de fluctuații de temperatură provoacă o eroare de măsurare de o mie de ori mai mică - nu mai mult de 0,01 μm/m. Dar în această sarcină de măsurare este esențială, iar luarea în considerare a schimbărilor de temperatură în timpul procesului de măsurare devine o condiție pentru asigurarea preciziei de măsurare necesare. Prin urmare, aceste măsurători ar trebui efectuate folosind tehnica de măsurare dinamică.

Conform seturilor existente de valori măsurate pe electric ( curent, tensiune, putere) , mecanic ( masa, numărul de produse, efortul); , putere termala(temperatura, presiunea); , fizică(densitate, vâscozitate, turbiditate); chimic(compoziție, proprietăți chimice, concentrație) , inginerie radio etc.

Clasificarea măsurătorilor după metoda de obținere a rezultatului (pe tip).

După metoda de obținere a rezultatelor măsurătorilor, acestea se disting: măsurători directe, indirecte, cumulative și comune.

Măsurătorile directe sunt acelea în care valoarea dorită a mărimii măsurate este găsită direct din datele experimentale.

Măsurătorile indirecte sunt acelea în care valoarea dorită a mărimii măsurate se găsește pe baza unei relații cunoscute între mărimea măsurată și mărimile determinate cu ajutorul măsurătorilor directe.

Măsurătorile cumulate sunt acelea în care se măsoară simultan mai multe mărimi cu același nume, iar valoarea determinată se află prin rezolvarea unui sistem de ecuații care se obține pe baza măsurătorilor directe ale mărimii cu același nume.

Măsurătorile a două sau mai multe mărimi diferite pentru a găsi relația dintre ele se numesc îmbinări.

Clasificarea măsurătorilor în funcție de condițiile care determină acuratețea rezultatului și numărul de măsurători pentru obținerea rezultatului.

În funcție de condițiile care determină acuratețea rezultatului, măsurătorile sunt împărțite în trei clase:

1. Măsurători cu cea mai mare acuratețe posibilă posibilă cu nivelul de tehnologie existent.

Acestea includ, în primul rând, măsurători standard legate de cea mai mare acuratețe posibilă a reproducerii unităților stabilite de mărimi fizice și, în plus, măsurători ale constantelor fizice, în primul rând universale (de exemplu, valoarea absolută a accelerației gravitației, raportul giromagnetic al unui proton etc.).

Această clasă include și unele măsurători speciale care necesită o precizie ridicată.

2. Măsurători de control și verificare, a căror eroare, cu o anumită probabilitate, nu trebuie să depășească o anumită valoare specificată.

Acestea includ măsurători efectuate de laboratoare pentru supravegherea de stat a implementării și respectării standardelor și a stării echipamentelor de măsurare și a laboratoarelor de măsurare din fabrică, care garantează eroarea rezultatului cu o anumită probabilitate care nu depășește o anumită valoare prestabilită.

3. Măsurători tehnice în care eroarea rezultatului este determinată de caracteristicile instrumentelor de măsură.

Exemple de măsurători tehnice sunt măsurătorile efectuate în timpul procesului de producție la întreprinderile de construcții de mașini, la tablourile de distribuție ale centralelor electrice etc.

Pe baza numărului de măsurători, măsurătorile sunt împărțite în unice și multiple.

O singură măsurare este măsurarea unei cantități făcută o singură dată. În practică, măsurătorile individuale au o eroare mare, prin urmare, pentru a reduce eroarea, se recomandă să se efectueze măsurători de acest tip de cel puțin trei ori și să se ia ca rezultat media lor aritmetică;

Măsurătorile multiple sunt măsurători ale uneia sau mai multor cantități efectuate de patru sau mai multe ori. O măsurătoare multiplă este o serie de măsurători unice. Numărul minim de măsurători la care o măsurătoare poate fi considerată multiplă este de patru. Rezultatul măsurătorilor multiple este media aritmetică a rezultatelor tuturor măsurătorilor efectuate. Cu măsurători repetate, eroarea este redusă.

Clasificarea erorilor de măsurare aleatoare.

Eroarea aleatorie este o componentă a erorii de măsurare care se modifică aleatoriu în timpul măsurătorilor repetate ale aceleiași mărimi.

1) Aspru - nu depășește eroarea admisă

2) O ratare este o eroare gravă, depinde de persoană

3) Așteptat - obținut ca rezultat al experimentului în timpul creării. conditii

Conceptul de metrologie

Metrologie– știința măsurătorilor, metodelor și mijloacelor de asigurare a unității acestora și metodelor de realizare a preciziei cerute. Se bazează pe un set de termeni și concepte, dintre care cei mai importanți sunt redați mai jos.

Cantitate fizica- o proprietate care este comună calitativ multor obiecte fizice, dar individuală cantitativ pentru fiecare obiect. Mărimile fizice sunt lungimea, masa, densitatea, forța, presiunea etc.

Unitatea de măsură fizică este considerată a fi mărimea căreia, prin definiție, i se atribuie o valoare egală cu 1. De exemplu, masa 1 kg, forța 1 N, presiunea 1 Pa. În diferite sisteme de unități, unitățile din aceeași cantitate pot diferi ca mărime. De exemplu, pentru o forță de 1 kgf ≈ 10 N.

Valoarea cantității fizice– evaluarea numerică a dimensiunii fizice a unui obiect specific în unități acceptate. De exemplu, masa unei cărămizi este de 3,5 kg.

Dimensiunea tehnică– determinarea valorilor diferitelor mărimi fizice folosind metode și mijloace tehnice speciale. În timpul testelor de laborator se determină valorile dimensiunilor geometrice, masei, temperaturii, presiunii, forței etc. Toate măsurătorile tehnice trebuie să îndeplinească cerințele de unitate și precizie.

Măsurare directă– compararea experimentală a unei valori date cu alta, luată ca unitate, prin citirea la scara instrumentului. De exemplu, măsurarea lungimii, masei, temperaturii.

Măsurători indirecte– rezultate obţinute cu ajutorul rezultatelor măsurătorilor directe prin calcule folosind formule cunoscute. De exemplu, determinarea densității și rezistenței unui material.

Unitatea de măsură– o stare de măsurători în care rezultatele acestora sunt exprimate în unități legale și erorile de măsurare sunt cunoscute cu o probabilitate dată. Unitatea de măsurători este necesară pentru a putea compara rezultatele măsurătorilor efectuate în locuri diferite, în momente diferite, folosind o varietate de instrumente.

Precizia măsurătorilor– calitatea măsurătorilor, reflectând apropierea rezultatelor obținute de valoarea reală a valorii măsurate. Distingeți valorile reale și reale ale mărimilor fizice.

Adevărat sens mărimea fizică reflectă în mod ideal proprietățile corespunzătoare ale obiectului în termeni calitativi și cantitativi. Valoarea adevărată este lipsită de erori de măsurare. Deoarece toate valorile unei mărimi fizice sunt găsite empiric și conțin erori de măsurare, valoarea adevărată rămâne necunoscută.

Valoare reala mărimile fizice se găsesc experimental. Este atât de aproape de valoarea adevărată încât în anumite scopuri poate fi folosit în schimb. În măsurătorile tehnice, valoarea unei mărimi fizice găsită cu o eroare acceptabilă de cerințele tehnice este luată ca valoare reală.

Eroare de măsurare– abaterea rezultatului măsurării de la valoarea reală a valorii măsurate. Întrucât valoarea adevărată a mărimii măsurate rămâne necunoscută, în practică eroarea de măsurare este estimată doar aproximativ prin compararea rezultatelor măsurătorii cu valoarea aceleiași mărimi obținută cu o precizie de câteva ori mai mare. Astfel, eroarea în măsurarea dimensiunilor unei probe cu o riglă, care este de ± 1 mm, poate fi estimată prin măsurarea probei cu un șubler cu o eroare de cel mult ± 0,5 mm.

Eroare absolută exprimată în unităţi ale mărimii măsurate.

Eroare relativă- raportul dintre eroarea absolută și valoarea reală a valorii măsurate.

Instrumentele de măsurare sunt mijloace tehnice utilizate în măsurători și având proprietăți metrologice standardizate. Instrumentele de măsură sunt împărțite în măsuri și instrumente de măsură.

Măsura– un instrument de măsurare conceput pentru a reproduce o mărime fizică de o dimensiune dată. De exemplu, o greutate este o măsură a masei.

Aparat de măsură– un instrument de măsurare care servește la reproducerea informațiilor de măsurare într-o formă accesibilă percepției de către un observator. Cele mai simple instrumente de măsurare se numesc instrumente de măsurare. De exemplu, o riglă, un șubler.

Principalii indicatori metrologici ai instrumentelor de măsură sunt:

Valoarea diviziunii la scară este diferența dintre valorile mărimii măsurate, corespunzătoare a două semne de scară adiacente;

Valorile inițiale și finale ale scalei sunt, respectiv, cele mai mici și cele mai mari valori ale valorii măsurate indicate pe scară;

Domeniul de măsurare este intervalul de valori ale valorii măsurate pentru care erorile admisibile sunt normalizate.

Eroare de măsurare– rezultatul suprapunerii reciproce a erorilor cauzate din diverse motive: erori ale instrumentelor de măsurare în sine, erori apărute la utilizarea dispozitivului și citirea rezultatelor măsurătorilor și erori din nerespectarea condițiilor de măsurare. Cu un număr suficient de mare de măsurători, media aritmetică a rezultatelor măsurătorilor se apropie de valoarea adevărată, iar eroarea scade.

Eroare sistematică- o eroare care rămâne constantă sau se modifică în mod natural cu măsurători repetate și apare din motive binecunoscute. De exemplu, schimbarea scalei instrumentului.

Eroarea aleatorie este o eroare în care nu există o legătură naturală cu erorile anterioare sau ulterioare. Apariția sa este cauzată de multe motive aleatorii, a căror influență asupra fiecărei măsurători nu poate fi luată în considerare în prealabil. Motivele care duc la apariția unei erori aleatorii includ, de exemplu, eterogenitatea materialului, neregulile în timpul prelevării și erorile în citirile instrumentului.

Dacă așa-numitul eroare grosolană, care crește semnificativ eroarea așteptată în condiții date, atunci astfel de rezultate ale măsurătorilor sunt excluse din considerație ca fiind nesigure.

Unitatea tuturor măsurătorilor este asigurată prin stabilirea unităților de măsură și elaborarea standardelor acestora. Din 1960 este în vigoare Sistemul Internațional de Unități (SI), care a înlocuit setul complex de sisteme de unități și unități individuale non-sistem dezvoltate pe baza sistemului metric de măsuri. În Rusia, sistemul SI a fost adoptat ca standard, iar utilizarea lui în domeniul construcțiilor este reglementată din 1980.

Curs 2. CANTITATI FIZICE. UNITĂȚI DE MĂSURĂ

2.1 Mărimi și scale fizice

2.2 Unităţi de mărimi fizice

2.3. Sistemul internațional de unități (sistemul SI)

2.4 Mărimi fizice ale proceselor tehnologice

productia de mancare

2.1 Mărimi și scale fizice

O mărime fizică este o proprietate care este comună calitativ multor obiecte fizice (sisteme fizice, stările și procesele lor care au loc în ele), dar individuală cantitativ pentru fiecare dintre ele.

Individ în termeni cantitativi trebuie înțeles în așa fel încât aceeași proprietate pentru un obiect poate fi de un anumit număr de ori mai mare sau mai mică decât pentru altul.

De obicei, termenul „cantitate fizică” este folosit pentru a se referi la proprietăți sau caracteristici care pot fi cuantificate. Mărimile fizice includ masa, lungimea, timpul, presiunea, temperatura, etc. Toate acestea determină proprietăți fizice care sunt generale din punct de vedere calitativ, caracteristicile lor cantitative pot fi diferite;

Este recomandabil să distingem mărimile fizice în măsurată și evaluată. EF măsurată poate fi exprimată cantitativ sub forma unui anumit număr de unități de măsură stabilite. Posibilitatea introducerii și utilizării acestuia din urmă este o trăsătură distinctivă importantă a EF măsurată.

Cu toate acestea, există proprietăți precum gustul, mirosul etc., pentru care nu se pot introduce unități. Astfel de cantități pot fi estimate. Valorile sunt evaluate folosind scale.

De acuratețea rezultatului Există trei tipuri de valori ale mărimilor fizice: adevărate, reale, măsurate.

Valoarea adevărată a unei mărimi fizice(valoarea adevărată a unei cantități) - valoarea unei mărimi fizice care, în termeni calitativi și cantitativi, ar reflecta în mod ideal proprietatea corespunzătoare a obiectului.

Postulatele metrologiei includ

Valoarea adevărată a unei anumite cantități există și este constantă

Valoarea adevărată a mărimii măsurate nu poate fi găsită.

Valoarea adevărată a unei mărimi fizice poate fi obținută doar ca urmare a unui proces nesfârșit de măsurători cu îmbunătățirea nesfârșită a metodelor și instrumentelor de măsurare. Pentru fiecare nivel de dezvoltare a tehnologiei de măsurare, putem cunoaște doar valoarea reală a unei mărimi fizice, care este folosită în locul celei adevărate.

Valoarea reală a unei mărimi fizice– valoarea unei mărimi fizice găsită experimental și atât de aproape de valoarea adevărată încât o poate înlocui pentru sarcina de măsurare dată. Un exemplu tipic care ilustrează dezvoltarea tehnologiei de măsurare este măsurarea timpului. La un moment dat, unitatea de timp - a doua - a fost definită ca 1/86400 din ziua solară medie cu o eroare de 10 -7 . În prezent, al doilea este determinat cu o eroare de 10 -14 , adică suntem cu 7 ordine de mărime mai aproape de valoarea adevărată a determinării timpului la nivelul de referință.

Valoarea reală a unei mărimi fizice este de obicei considerată ca fiind media aritmetică a unei serii de valori ale mărimii obținute cu măsurători cu precizie egală sau media aritmetică ponderată cu măsurători cu precizie inegală.

Valoarea măsurată a unei mărimi fizice– valoarea unei marimi fizice obtinuta printr-o tehnica specifica.

După tipul de fenomene fotovoltaiceîmpărțit în următoarele grupe :

- real , acestea. descrierea proprietăților fizice și fizico-chimice ale substanțelor. Materiale și produse realizate din acestea. Acestea includ masa, densitatea etc. Acestea sunt PV-uri pasive, deoarece pentru măsurarea acestora este necesar să se utilizeze surse auxiliare de energie, cu ajutorul cărora se generează un semnal de informaţie de măsurare.

- energie – descrierea caracteristicilor energetice ale proceselor de transformare, transmitere si utilizare a energiei (energie, tensiune, putere. Aceste marimi sunt active. Pot fi convertite in semnale informative de masurare fara utilizarea surselor auxiliare de energie;

- caracterizarea fluxului proceselor temporale . Acest grup include diferite tipuri de caracteristici spectrale, funcții de corelare etc.

În funcție de gradul de dependență condiționată de alte valori ale PVîmpărțit în bază și derivată

Mărimea fizică de bază– o mărime fizică inclusă într-un sistem de mărimi și acceptată convențional ca independentă de alte mărimi ale acestui sistem.

Alegerea mărimilor fizice acceptate ca bază și a numărului acestora se realizează în mod arbitrar. În primul rând, s-au ales ca principale cantitățile care caracterizează proprietățile de bază ale lumii materiale: lungimea, masa, timpul. Celelalte patru marimi fizice de baza sunt alese in asa fel incat fiecare dintre ele sa reprezinte una din ramurile fizicii: puterea curentului, temperatura termodinamica, cantitatea de materie, intensitatea luminii.

Fiecărei mărimi fizice de bază a unui sistem de mărimi i se atribuie un simbol sub forma unei litere mici din alfabetul latin sau grecesc: lungime - L, masă - M, timp - T, curent electric - I, temperatură - O, cantitate de substanță - N, intensitatea luminii - J. Aceste simboluri sunt incluse în denumirea sistemului de mărimi fizice. Astfel, sistemul de mărimi fizice ale mecanicii, ale căror mărimi principale sunt lungimea, masa și timpul, se numește „sistemul LMT”.

Mărimea fizică derivată– o mărime fizică inclusă într-un sistem de mărimi și determinată prin mărimile de bază ale acestui sistem.

1.3 Mărimi fizice și măsurători ale acestora

Cantitate fizica – una dintre proprietățile unui obiect fizic (sistem fizic, fenomen sau proces), comună din punct de vedere calitativ pentru multe obiecte fizice, dar individuală cantitativ pentru fiecare dintre ele. De asemenea, putem spune că o mărime fizică este o mărime care poate fi folosită în ecuațiile fizicii, iar prin fizică aici înțelegem știința și tehnologia în general.

Cuvântul " magnitudinea„ este adesea folosit în două sensuri: ca proprietate generală căreia i se aplică conceptul de mai mult sau mai puțin și ca cantitate a acestei proprietăți. În acest din urmă caz, ar trebui să vorbim despre „magnitudinea unei mărimi”, așa că în cele ce urmează vom vorbi despre cantitate tocmai ca proprietate a unui obiect fizic, iar în al doilea sens, ca semnificație a unei mărimi fizice. .

Recent, împărțirea cantităților în fizice și non-fizice , deși trebuie menționat că nu există un criteriu strict pentru o astfel de împărțire a valorilor. În același timp, sub fizic înțelege cantitățile care caracterizează proprietățile lumii fizice și sunt utilizate în științe fizice și tehnologie. Există unități de măsură pentru ele. Mărimile fizice, în funcție de regulile de măsurare a acestora, sunt împărțite în trei grupe:

Mărimi care caracterizează proprietățile obiectelor (lungime, masă);

cantități care caracterizează starea sistemului (presiune,

temperatura);

Mărimi care caracterizează procesele (viteză, putere).

LA non-fizică se referă la cantități pentru care nu există unități de măsură. Ele pot caracteriza atât proprietățile lumii materiale, cât și conceptele utilizate în științe sociale, economie și medicină. În conformitate cu această împărțire a mărimilor, se obișnuiește să se facă distincția între măsurătorile mărimilor fizice și măsurători non-fizice . O altă expresie a acestei abordări sunt două înțelegeri diferite ale conceptului de măsurare:

măsurare în în sens restrâns ca o comparație experimentală

o mărime măsurabilă cu o altă mărime cunoscută

aceeași calitate adoptată ca unitate;

măsurare în în sens larg cum să găsești potriviri

între numere şi obiecte, stările sau procesele acestora conform

reguli cunoscute.

A doua definiție a apărut în legătură cu utilizarea recentă pe scară largă a măsurătorilor cantităților non-fizice care apar în cercetarea biomedicală, în special în psihologie, economie, sociologie și alte științe sociale. În acest caz, mai corect ar fi să vorbim nu despre măsurare, ci despre estimarea cantităților , înțelegând evaluarea ca stabilirea calității, gradului, nivelului a ceva în conformitate cu regulile stabilite. Cu alte cuvinte, aceasta este o operațiune de atribuire, prin calcularea, găsirea sau determinarea unui număr, a unei cantități care caracterizează calitatea unui obiect, după reguli stabilite. De exemplu, determinarea puterii vântului sau a cutremurului, evaluarea patinatorilor artistici sau evaluarea cunoștințelor elevilor pe o scară de cinci puncte.

Concept evaluare cantitățile nu trebuie confundate cu conceptul de estimare a cantităților, asociat cu faptul că în urma măsurătorilor de fapt nu primim adevărata valoare a mărimii măsurate, ci doar aprecierea acesteia, într-o măsură sau alta apropiată de această valoare.

Conceptul discutat mai sus măsurare„, care presupune prezența unei unități de măsură (măsuri), corespunde conceptului de măsură în sens restrâns și este mai tradițional și clasic. În acest sens, ea va fi înțeleasă mai jos - ca o măsurare a mărimilor fizice.

Mai jos sunt despre Noțiuni de bază , legat de o mărime fizică (în continuare, toate conceptele de bază în metrologie și definițiile acestora sunt date conform recomandării menționate mai sus privind standardizarea interstatală RMG 29-99):

- mărimea unei mărimi fizice - certitudinea cantitativă a unei mărimi fizice inerentă unui anumit obiect material, sistem, fenomen sau proces;

- valoarea mărimii fizice - exprimarea marimii unei marimi fizice sub forma unui anumit numar de unitati acceptate pentru aceasta;

- valoarea adevărată a unei mărimi fizice - valoarea unei marimi fizice care caracterizeaza in mod ideal marimea fizica corespunzatoare in termeni calitativi si cantitativi (poate fi corelata cu conceptul de adevar absolut si se obtine doar ca urmare a unui proces nesfarsit de masuratori cu imbunatatire nesfarsita a metodelor si instrumentelor de masurare );

valoarea reală a unei mărimi fizice  valoarea unei marimi fizice obtinuta experimental si atat de apropiata de valoarea adevarata incat poate fi folosita in locul acesteia in sarcina de masurare data;

unitate de măsură a mărimii fizice  o mărime fizică de mărime fixă, căreia i se atribuie în mod convențional o valoare numerică egală cu 1 și utilizată pentru exprimarea cantitativă a mărimii fizice similare acesteia;

sistem de mărimi fizice  un set de mărimi fizice format în conformitate cu principii acceptate, când unele mărimi sunt luate ca independente, în timp ce altele sunt definite ca funcții ale acestora cantități independente;

principal cantitate fizica – o mărime fizică inclusă într-un sistem de mărimi și acceptată convențional ca independentă de alte mărimi ale acestui sistem.

mărime fizică derivată – o mărime fizică inclusă într-un sistem de mărimi și determinată prin mărimile de bază ale acestui sistem;

sistem de unități de unități fizice  un set de unităţi de bază şi derivate de mărimi fizice, format în conformitate cu principiile pentru un sistem dat de mărimi fizice.

Dacă am vrut să citesc, încă nu am făcut-o
cunoscând literele, ar fi o prostie.
La fel, dacă aș fi vrut să judec
despre fenomene naturale, fără a avea niciunul
idei despre începuturile lucrurilor, asta
ar fi la fel de prostii.
M. V. Lomonosov

Orez. 6

Cum sunt diferite corpurile fizice? O mulțime de oameni. De exemplu, pot avea volume și forme diferite. Ele pot consta din diferite substanțe. Lingurile de argint și aur (Fig. 6) au același volum și formă. Dar ele constau din diferite substanțe: argint și aur. Cubul și bila din lemn (Fig. 7) au volume și forme diferite. Acestea sunt corpuri fizice diferite, dar realizate din aceeași substanță - lemn.

Orez. 7

Pe lângă corpurile fizice, există și câmpuri fizice. Câmpurile există independent de noi. Ele nu pot fi întotdeauna detectate folosind simțurile umane. De exemplu, câmpul din jurul unui magnet (Fig. 8), câmpul din jurul unui corp încărcat (Fig. 9). Dar sunt ușor de detectat folosind instrumente.

Orez. 8

Orez. 9

Pot apărea diferite schimbări cu corpurile și câmpurile fizice. O lingură înmuiată în ceai fierbinte se încălzește. Apa din baltă se evaporă și îngheață într-o zi rece. Lampa (Fig. 10) emite lumină, fata și câinele aleargă (se mișcă) (Fig. 11). Magnetul devine demagnetizat și câmpul său magnetic slăbește. Încălzire, evaporare, îngheț, radiație, mișcare, demagnetizare etc. - toate acestea modificările care apar cu corpurile fizice și câmpurile sunt numite fenomene fizice.

Orez. 10

Studiind fizica, te vei familiariza cu multe fenomene fizice.

Orez. unsprezece

Mărimile fizice sunt introduse pentru a descrie proprietățile corpurilor fizice și ale fenomenelor fizice. De exemplu, puteți descrie proprietățile unei mingi de lemn și ale unui cub folosind mărimi fizice precum volumul și masa. Un fenomen fizic - mișcare (a unei fete, a unei mașini etc.) - poate fi descris prin cunoașterea unor cantități fizice precum calea, viteza, perioada de timp. Acordați atenție semnului principal al unei cantități fizice: poate fi măsurată cu instrumente sau calculată folosind formula. Volumul unui corp poate fi măsurat cu un pahar de apă (Fig. 12, a), sau măsurând lungimea a, lățimea b și înălțimea c cu o riglă (Fig. 12, b), se poate calcula folosind formulă

V = a. b. c.

Orez. 12

Gândește și răspunde

Ce se numește corpul fizic? Un fenomen fizic?
Care este semnul principal al unei marimi fizice? Numiți mărimile fizice cunoscute de dvs.
Din conceptele de mai sus, numiți cele care se referă la: a) corpuri fizice; b) fenomene fizice; c) mărimi fizice: 1) scădere; 2) încălzire; 3) lungime; 4) furtună; 5) cub; 6) volum; 7) vânt; 8) somnolență; 9) temperatura; 10) creion; 11) perioada de timp; 12) răsărit; 13) viteza; 14) frumusețe.

Teme pentru acasă