ข้อใดเป็นสัญญาณหลักของปริมาณทางกายภาพ คุณสมบัติการบรรยาย

การวัด– ชุดของการดำเนินการทดลองส่วนใหญ่ที่ดำเนินการโดยใช้วิธีการทางเทคนิคซึ่งจัดเก็บหน่วยปริมาณไว้ ทำให้สามารถเปรียบเทียบปริมาณที่วัดได้กับหน่วยของมัน และได้รับ

มูลค่าที่ต้องการของปริมาณ ค่านี้เรียกว่าผลการวัด

เพื่อสร้างความแตกต่างในมูลค่าเชิงปริมาณของวัตถุที่แสดง จึงมีการนำแนวคิดเรื่องปริมาณทางกายภาพมาใช้

ปริมาณทางกายภาพ (PV)เป็นหนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ปรากฏการณ์ กระบวนการ) ซึ่งพบได้ทั่วไปในเงื่อนไขเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นรายบุคคลเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ (รูปที่ 4.1)

ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่น แรงดันไฟฟ้า ดัชนีการหักเหของแสง ฯลฯ

ดังนั้น เมื่อใช้อุปกรณ์วัด เช่น โวลต์มิเตอร์กระแสตรง เราจะวัดแรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์ของวงจรไฟฟ้าเฉพาะโดยการเปรียบเทียบตำแหน่งของตัวชี้ (ลูกศร) กับหน่วยแรงดันไฟฟ้าที่จัดเก็บไว้ในสเกลโวลต์มิเตอร์ ค่าแรงดันไฟฟ้าที่พบเป็นจำนวนโวลต์ที่แน่นอนแสดงถึงผลการวัด

ข้าว. 4.1.

ลักษณะเฉพาะของปริมาณอาจเป็นหน่วยการวัด เทคนิคการวัด ตัวอย่างมาตรฐาน หรือทั้งสองอย่างรวมกัน

หากจำเป็น ไม่เพียงแต่สามารถวัดปริมาณทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัตถุทางกายภาพและไม่ใช่ทางกายภาพด้วย

หากมวลของร่างกายคือ 50 กิโลกรัม เรากำลังพูดถึงขนาดของปริมาณทางกายภาพ

ขนาดของปริมาณทางกายภาพ– การกำหนดเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพที่มีอยู่ในวัตถุวัสดุเฉพาะ (ปรากฏการณ์, กระบวนการ)

ขนาดที่แท้จริงปริมาณทางกายภาพเป็นความเป็นจริงตามวัตถุประสงค์ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าคุณลักษณะที่สอดคล้องกันของคุณสมบัติของวัตถุนั้นถูกวัดหรือไม่ คุณค่าที่แท้จริงปริมาณทางกายภาพพบได้จากการทดลอง มันแตกต่างจากมูลค่าที่แท้จริงตามขนาดของข้อผิดพลาด

ขนาดของปริมาณขึ้นอยู่กับหน่วยที่ใช้ในการวัดปริมาณ

ขนาดสามารถแสดงเป็นตัวเลขนามธรรมโดยไม่ต้องระบุหน่วยการวัดซึ่งสอดคล้องกับ ค่าตัวเลขของปริมาณทางกายภาพเรียกว่าการประเมินเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพซึ่งแสดงด้วยตัวเลขที่ระบุหน่วยของปริมาณนี้ มูลค่าของปริมาณทางกายภาพ

เราสามารถพูดถึงขนาดของหน่วยต่างๆ ของปริมาณทางกายภาพที่กำหนดได้ ในกรณีนี้ ขนาดของกิโลกรัมแตกต่างจากขนาดของปอนด์ (1 ปอนด์ = 32 ล็อต = 96 หลอด = 409.512 กรัม) ปอนด์ (1 จุด = 40 ปอนด์ = 1280 ล็อต = 16.3805 กิโลกรัม) เป็นต้น . ง.

ด้วยเหตุนี้ จึงต้องคำนึงถึงการตีความปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันในประเทศต่างๆ มิฉะนั้นอาจนำไปสู่ความยากลำบากที่ผ่านไม่ได้ แม้กระทั่งภัยพิบัติ

ดังนั้นในปี 1984 เครื่องบินโดยสารของแคนาดาโบอิ้ง-647 จึงลงจอดฉุกเฉินที่สถานที่ทดสอบยานพาหนะหลังจากที่เครื่องยนต์ขัดข้องระหว่างการบินที่ระดับความสูง 10,000 ม. เนื่องจากเชื้อเพลิงใช้แล้ว คำอธิบายสำหรับเหตุการณ์นี้คือเครื่องมือบนเครื่องบินมีการสอบเทียบเป็นลิตร แต่เครื่องมือของสายการบินแคนาดาที่เติมเชื้อเพลิงเครื่องบินมีการสอบเทียบเป็นแกลลอน (ประมาณ 3.8 ลิตร) ดังนั้นการเติมเชื้อเพลิงจึงน้อยกว่าที่กำหนดเกือบสี่เท่า

ดังนั้นหากมีปริมาณที่แน่นอน เอ็กซ์,หน่วยการวัดที่ใช้คือ [X] จากนั้นจึงสามารถคำนวณค่าของปริมาณทางกายภาพเฉพาะได้โดยใช้สูตร

X = คิว [เอ็กซ์], (4.1)

ที่ไหน คิว –ค่าตัวเลขของปริมาณทางกายภาพ - เอ็กซ์] – หน่วยของปริมาณทางกายภาพ

เช่น ความยาวท่อ ล= 5ม. โดยที่ ล– ค่าของความยาว 5 – ค่าตัวเลข m – หน่วยของความยาวที่ใช้ในกรณีนี้

เรียกสมการ (4.1) สมการการวัดพื้นฐานแสดงว่าค่าตัวเลขของปริมาณขึ้นอยู่กับขนาดของหน่วยวัดที่นำมาใช้

ค่าต่างๆ อาจเป็นได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่การเปรียบเทียบ เป็นเนื้อเดียวกันและ ต่างกันตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นรอบวง ความยาวคลื่น ตามกฎจะถือเป็นปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งสัมพันธ์กับปริมาณที่เรียกว่าความยาว

ภายในระบบปริมาณเดียวกัน ปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันจะมีมิติเท่ากัน อย่างไรก็ตาม ปริมาณที่มีมิติเดียวกันไม่เท่ากันเสมอไป ตัวอย่างเช่น โมเมนต์ของแรงและพลังงานไม่ใช่ปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่มีมิติเท่ากัน

ระบบปริมาณแทนชุดของปริมาณพร้อมกับชุดสมการที่สอดคล้องกันซึ่งเชื่อมโยงปริมาณเหล่านี้

ปริมาณพื้นฐานหมายถึงปริมาณที่เลือกแบบมีเงื่อนไขสำหรับระบบปริมาณที่กำหนดและรวมอยู่ในชุดปริมาณพื้นฐาน เช่น ปริมาณพื้นฐานของระบบ SI ปริมาณหลักไม่เกี่ยวข้องกัน

ปริมาณที่ได้รับระบบปริมาณถูกกำหนดโดยปริมาณพื้นฐานของระบบนี้ ตัวอย่างเช่น ในระบบปริมาณที่ปริมาณหลักคือความยาวและมวล ความหนาแน่นของมวลคือปริมาณอนุพันธ์ ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นผลหารของมวลหารด้วยปริมาตร (ความยาวยกกำลังสาม)

หลายหน่วยได้จากการคูณหน่วยการวัดที่กำหนดด้วยจำนวนเต็มที่มากกว่าหนึ่ง ตัวอย่างเช่น กิโลเมตรเป็นผลคูณทศนิยมของเมตร และชั่วโมงเป็นหน่วยที่ไม่ใช่ทศนิยมซึ่งเป็นผลคูณของวินาที

หน่วยย่อยได้จากการหารหน่วยการวัดด้วยจำนวนเต็มที่มากกว่าหนึ่ง ตัวอย่างเช่น มิลลิเมตรเป็นหน่วยทศนิยม ซึ่งเป็นผลคูณย่อยของเมตร

หน่วยที่ไม่ใช่ระบบการวัดไม่ได้อยู่ในระบบหน่วยนี้ ตัวอย่างเช่น วัน ชั่วโมง นาที เป็นหน่วยการวัดที่ไม่เป็นระบบซึ่งสัมพันธ์กับระบบ SI

ขอแนะนำแนวคิดที่สำคัญอีกประการหนึ่ง - การแปลงการวัด

เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการสร้างความสอดคล้องแบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างขนาดของปริมาณสองปริมาณ: ปริมาณที่ถูกแปลง (อินพุต) และปริมาณที่ถูกแปลงอันเป็นผลมาจากการวัด (อินพุต)

เรียกว่าชุดขนาดของปริมาณอินพุตที่ต้องได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยใช้อุปกรณ์ทางเทคนิค - ทรานสดิวเซอร์การวัด ช่วงการแปลง

การแปลงการวัดสามารถทำได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับประเภทของปริมาณทางกายภาพ ซึ่งโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น สามกลุ่ม

กลุ่มแรกหมายถึงปริมาณในชุดขนาดที่กำหนดความสัมพันธ์เท่านั้นในรูปแบบของการเปรียบเทียบ "อ่อนกว่า - แข็งแกร่งกว่า", "เบากว่า - หนักกว่า", "เย็นกว่า - อุ่นกว่า" เป็นต้น

ความสัมพันธ์เหล่านี้สร้างขึ้นบนพื้นฐานของการศึกษาเชิงทฤษฎีหรือเชิงทดลองและเรียกว่า ความสัมพันธ์เพื่อการสั่งซื้อ(ความสัมพันธ์ที่เท่าเทียมกัน)

ถึงปริมาณ กลุ่มแรกเช่น ความแรงของลม (อ่อน แรง ปานกลาง พายุ ฯลฯ) ความแข็ง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือความสามารถของร่างกายที่อยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อต้านทานการเยื้องหรือรอยขีดข่วน

กลุ่มที่สองหมายถึงปริมาณที่กำหนดความสัมพันธ์ของลำดับ (ความเท่าเทียมกัน) ไม่เพียงแต่ระหว่างขนาดของปริมาณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระหว่างความแตกต่างของปริมาณในคู่ของขนาดด้วย

ซึ่งรวมถึงเวลา พลังงาน อุณหภูมิ ที่กำหนดตามมาตราส่วนของเทอร์โมมิเตอร์เหลว

ความเป็นไปได้ในการเปรียบเทียบความแตกต่างของขนาดของปริมาณเหล่านี้อยู่ที่การกำหนดปริมาณของกลุ่มที่สอง

ดังนั้นเมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท ความแตกต่างของอุณหภูมิ (เช่น ในช่วงตั้งแต่ +5 ถึง +10 ° C) จะถือว่าเท่ากัน ดังนั้น ในกรณีนี้ มีทั้งความสัมพันธ์ของลำดับความสำคัญ (25 “อุ่นกว่า” มากกว่า 10°C) และความสัมพันธ์ที่เท่าเทียมกันระหว่างความแตกต่างในคู่ของปริมาณขนาด: ผลต่างของคู่ (25–20°C ) สอดคล้องกับผลต่างของทั้งคู่ (10– 5°C)

ในทั้งสองกรณี ความสัมพันธ์ของลำดับถูกสร้างขึ้นอย่างชัดเจนโดยใช้เครื่องมือวัด (ทรานสดิวเซอร์วัด) ซึ่งเป็นเทอร์โมมิเตอร์เหลวที่กล่าวถึง

สรุปได้ง่ายว่าอุณหภูมิเป็นค่าของทั้งกลุ่มที่หนึ่งและกลุ่มที่สอง

กลุ่มที่สามปริมาณมีลักษณะโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในชุดของขนาด (ยกเว้นความสัมพันธ์ที่ระบุของลำดับและคุณลักษณะความเท่าเทียมกันของปริมาณของกลุ่มที่สอง) เป็นไปได้ที่จะดำเนินการคล้ายกับการบวกหรือการลบ (คุณสมบัติบวก)

ปริมาณของกลุ่มที่สามประกอบด้วยปริมาณทางกายภาพจำนวนมาก เช่น ความยาว มวล

ดังนั้น ศพ 2 ศพที่มีน้ำหนักตัวละ 0.5 กิโลกรัม วางอยู่บนกระทะใบหนึ่งที่มีตาชั่งแขนเท่ากัน จะถูกสมดุลโดยน้ำหนัก 1 กิโลกรัมที่วางอยู่บนกระทะอีกใบ

คุณภาพการวัด

ไม่มีวิทยาศาสตร์ใดสามารถทำได้หากไม่มีการวัด ดังนั้น มาตรวิทยาในฐานะศาสตร์แห่งการวัดจึงมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์อื่นๆ ทั้งหมด ดังนั้นแนวคิดหลักของมาตรวิทยาคือการวัด ตาม GOST 16263 - 70 การวัดคือการค้นหาค่าของปริมาณทางกายภาพ (PV) โดยการทดลองโดยใช้วิธีทางเทคนิคพิเศษ

ความเป็นไปได้ของการวัดจะถูกกำหนดโดยการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับคุณสมบัติที่กำหนดของวัตถุการวัด การสร้างแบบจำลองนามธรรมของทั้งคุณสมบัติเองและพาหะ - วัตถุการวัดโดยรวม ดังนั้นสถานที่ของการวัดจึงถูกกำหนดด้วยวิธีการรับรู้ที่ให้ความน่าเชื่อถือของการวัด ด้วยความช่วยเหลือของขั้นตอนทางมาตรวิทยาปัญหาของการสร้างข้อมูล (การบันทึกผลลัพธ์ของการรับรู้) จะได้รับการแก้ไข การวัดจากมุมมองนี้เป็นวิธีการเข้ารหัสข้อมูลและบันทึกข้อมูลที่ได้รับ

การวัดจะให้ข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของการจัดการหรือการควบคุม โดยที่ไม่สามารถจำลองเงื่อนไขที่ระบุทั้งหมดของกระบวนการทางเทคนิคได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการจัดการวัตถุอย่างมีประสิทธิผล ทั้งหมดนี้ถือเป็นลักษณะทางเทคนิคของการวัด

จนถึงปี ค.ศ. 1918 ระบบเมตริกถูกนำมาใช้ในรัสเซียโดยเป็นทางเลือก ร่วมกับระบบรัสเซียและอังกฤษแบบเก่า (นิ้ว) การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในกิจกรรมมาตรวิทยาเริ่มเกิดขึ้นหลังจากที่สภาผู้บังคับการประชาชนของ RSFSR ลงนามในพระราชกฤษฎีกา "ในการแนะนำระบบการวัดน้ำหนักและการวัดระหว่างประเทศ" การแนะนำระบบเมตริกในรัสเซียเกิดขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2461 ถึง พ.ศ. 2470 หลังจากมหาสงครามแห่งความรักชาติและจนถึงทุกวันนี้ งานมาตรวิทยาในประเทศของเราดำเนินการภายใต้การนำของคณะกรรมการมาตรฐานแห่งรัฐ (Gosstandart)

ในปี 1960 การประชุมนานาชาติ XI ว่าด้วยการชั่งน้ำหนักและการวัดได้นำระบบหน่วย VF ระหว่างประเทศมาใช้ - ระบบ SI ปัจจุบัน ระบบเมตริกได้รับการรับรองในกว่า 124 ประเทศทั่วโลก

ปัจจุบันบนพื้นฐานของหอการค้าน้ำหนักและมาตรการหลักมีสถาบันวิทยาศาสตร์ที่สูงที่สุดของประเทศ - สถาบันมาตรวิทยาวิจัย All-Russian ตั้งชื่อตาม ดิ. เมนเดเลเยฟ (VNIIM) ในห้องปฏิบัติการของสถาบันจะมีการพัฒนาและจัดเก็บมาตรฐานของรัฐของหน่วยการวัด กำหนดค่าคงที่ทางกายภาพและคุณสมบัติของสารและวัสดุ งานของสถาบันครอบคลุมการวัดเชิงเส้น เชิงมุม ออปติคัลและโฟโตเมตริก อะคูสติก ไฟฟ้า และแม่เหล็ก การวัดมวล ความหนาแน่น แรง ความดัน ความหนืด ความแข็ง ความเร็ว ความเร่ง และปริมาณอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง

ในปีพ.ศ. 2498 ศูนย์มาตรวิทยาแห่งที่สองของประเทศได้ถูกสร้างขึ้นใกล้กับกรุงมอสโก ซึ่งปัจจุบันคือสถาบันวิจัยทางกายภาพ เทคนิค และวิศวกรรมวิทยุ (VNIIFTRI) ของรัสเซียทั้งหมด เขาพัฒนามาตรฐานและเครื่องมือวัดที่แม่นยำในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สำคัญหลายสาขา ได้แก่ อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ การบริการเวลาและความถี่ เสียง ฟิสิกส์อะตอม ฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำ และฟิสิกส์แรงดันสูง

ศูนย์มาตรวิทยาแห่งที่สามในรัสเซียคือสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์การบริการมาตรวิทยา All-Russian (VNIIMS) ซึ่งเป็นองค์กรชั้นนำในด้านมาตรวิทยาประยุกต์และกฎหมาย เขาได้รับความไว้วางใจให้ประสานงานและจัดการทางวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีของบริการมาตรวิทยาของประเทศ นอกเหนือจากที่ระบุไว้แล้ว ยังมีสถาบันและศูนย์มาตรวิทยาระดับภูมิภาคอีกหลายแห่ง

องค์กรมาตรวิทยาระหว่างประเทศ ได้แก่ องค์กรมาตรวิทยาทางกฎหมายระหว่างประเทศ (OIML) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2499 สำนักงานมาตรวิทยากฎหมายระหว่างประเทศดำเนินงานภายใต้ OIML ในปารีส กิจกรรมต่างๆ ได้รับการจัดการโดยคณะกรรมการระหว่างประเทศด้านมาตรวิทยาทางกฎหมาย ปัญหาด้านมาตรวิทยาบางประการได้รับการแก้ไขโดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO)

คุณสมบัติทางกายภาพและปริมาณ การจำแนกปริมาณทางกายภาพ

เครื่องชั่งวัด

วัตถุทั้งหมดของโลกโดยรอบมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของมัน

คุณสมบัติ- หมวดหมู่ทางปรัชญาที่แสดงออกถึงลักษณะของวัตถุ (ปรากฏการณ์หรือกระบวนการ) ที่กำหนดความแตกต่างหรือความเหมือนกันกับวัตถุอื่น และเปิดเผยในความสัมพันธ์กับวัตถุเหล่านั้น คุณสมบัติ - หมวดหมู่คุณภาพ สำหรับการอธิบายเชิงปริมาณของคุณสมบัติต่างๆ ของร่างกาย ปรากฏการณ์ และกระบวนการ เราจะนำแนวคิดเรื่องปริมาณมาใช้

ขนาด- นี่คือการวัดของวัตถุ (ปรากฏการณ์ กระบวนการ หรืออย่างอื่น) ซึ่งเป็นการวัดสิ่งที่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติอื่น ๆ และประเมินไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง รวมถึงในเชิงปริมาณ ปริมาณไม่มีอยู่ในตัวมันเอง แต่จะมีอยู่ตราบเท่าที่มีวัตถุที่มีคุณสมบัติแสดงตามปริมาณที่กำหนดเท่านั้น

ดังนั้น แนวคิดเรื่องปริมาณจึงเป็นแนวคิดที่มีลักษณะทั่วไปมากกว่าคุณภาพ (คุณสมบัติ คุณลักษณะ) และปริมาณ

คุณสมบัติทางกายภาพและปริมาณ

ปริมาณมีสองประเภท: เป็นจริงและสมบูรณ์แบบ.

ปริมาณในอุดมคติ (ค่าตัวเลขของปริมาณ กราฟ ฟังก์ชัน ตัวดำเนินการ ฯลฯ)เกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์เป็นหลักและเป็นลักษณะทั่วไป (แบบจำลองทางคณิตศาสตร์) ของแนวคิดจริงเฉพาะ คำนวณไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

คุณค่าที่แท้จริงในทางกลับกันก็แบ่งออกเป็น ทางกายภาพและ ไม่ใช่ทางกายภาพ- โดยที่ ปริมาณทางกายภาพในกรณีทั่วไป สามารถกำหนดเป็นลักษณะเชิงปริมาณของวัตถุทางวัตถุ (ร่างกาย กระบวนการ ปรากฏการณ์) ที่ศึกษาในธรรมชาติ (ฟิสิกส์ เคมี) และวิทยาศาสตร์ทางเทคนิค ถึง ปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพควรรวมคุณค่าที่มีอยู่ในสังคมศาสตร์ (ไม่ใช่กายภาพ) - ปรัชญา สังคมวิทยา เศรษฐศาสตร์ ฯลฯ

การตีความมาตรฐาน GOST 16263-70 ปริมาณทางกายภาพเป็นการแสดงออกเชิงตัวเลขของคุณสมบัติเฉพาะของวัตถุทางกายภาพ ในความหมายเชิงคุณภาพซึ่งพบได้ทั่วไปในวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก และในความหมายเชิงปริมาณ ถือเป็นรายบุคคลโดยสิ้นเชิงสำหรับแต่ละรายการ ความเป็นปัจเจกบุคคลในแง่ปริมาณเป็นที่เข้าใจในแง่ที่ว่าคุณสมบัติสามารถมีมากกว่าสำหรับวัตถุชิ้นหนึ่ง จำนวนครั้งที่แน่นอน หรือน้อยกว่าสำหรับวัตถุชิ้นอื่น

ดังนั้น, ปริมาณทางกายภาพเป็นคุณสมบัติของวัตถุหรือกระบวนการทางกายภาพที่วัดได้ซึ่งสามารถศึกษาได้.

ขอแนะนำให้จำแนกปริมาณทางกายภาพ (PV) เพิ่มเติมเป็น วัดได้และ ได้รับการประเมิน.

วัดปริมาณทางกายภาพสามารถแสดงเป็นปริมาณในแง่ของจำนวนหน่วยวัดที่กำหนดไว้ ความสามารถในการแนะนำและใช้หน่วยการวัดเป็นคุณลักษณะเด่นที่สำคัญของ PV ที่วัดได้

ปริมาณทางกายภาพที่ไม่สามารถแนะนำหน่วยการวัดได้ด้วยเหตุผลใดก็ตาม สามารถประมาณได้เท่านั้น ในกรณีนี้ การประเมินถือเป็นการดำเนินการในการกำหนดจำนวนหนึ่งให้กับค่าที่กำหนด ซึ่งดำเนินการตามกฎที่กำหนดไว้ ประเมินค่าโดยใช้สเกล

ปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพซึ่งไม่สามารถกำหนดหน่วยและมาตราส่วนตามหลักการได้ สามารถประมาณได้เท่านั้น

การจำแนกปริมาณทางกายภาพ

สำหรับการศึกษา PV ในรายละเอียดเพิ่มเติม จำเป็นต้องจำแนกประเภท PV โดยระบุคุณสมบัติทางมาตรวิทยาทั่วไปของแต่ละกลุ่ม การจำแนกประเภท PV ที่เป็นไปได้แสดงไว้ในรูปที่ 1 2.2.

โดย ประเภทของปรากฏการณ์แบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ ดังต่อไปนี้:

· จริง, เช่น. อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีกายภาพของสาร วัสดุ และผลิตภัณฑ์ที่ทำจากสิ่งเหล่านี้ กลุ่มนี้ประกอบด้วยมวล ความหนาแน่น ความต้านทานไฟฟ้า ความจุ ความเหนี่ยวนำ ฯลฯ บางครั้ง PV เหล่านี้เรียกว่าแบบพาสซีฟ ในการวัดจำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเสริมซึ่งจะสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดขึ้นมา ในกรณีนี้ PV แบบพาสซีฟจะถูกแปลงเป็น PV แบบแอคทีฟซึ่งมีการวัด

· พลังงาน, เช่น. ปริมาณที่อธิบายลักษณะพลังงานของกระบวนการเปลี่ยนรูป การส่งผ่าน และการใช้พลังงาน ซึ่งรวมถึงกระแส แรงดัน พลังงาน พลังงาน ปริมาณเหล่านี้เรียกว่าใช้งานอยู่ สามารถแปลงเป็นสัญญาณข้อมูลการวัดโดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานเสริม

·
ลักษณะกระบวนการของกระบวนการเมื่อเวลาผ่านไป กลุ่มนี้ประกอบด้วยลักษณะสเปกตรัมประเภทต่างๆ ฟังก์ชันสหสัมพันธ์ ฯลฯ

ตามกระบวนการทางกายภาพกลุ่มต่างๆฟิสิกส์แบ่งออกเป็น Spatiotemporal, เครื่องกล, ความร้อน, ไฟฟ้าและแม่เหล็ก, เสียง, แสง, เคมีฟิสิกส์, รังสีไอออไนซ์, ฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์

ตามระดับความเป็นอิสระแบบมีเงื่อนไขจากปริมาณอื่นของกลุ่มนี้ PVs แบ่งออกเป็นพื้นฐาน (อิสระตามเงื่อนไข) อนุพันธ์ (ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข) และเพิ่มเติม ปัจจุบัน ระบบ SI ใช้ปริมาณทางกายภาพ 7 ปริมาณ โดยเลือกเป็นปริมาณหลัก ได้แก่ ความยาว เวลา มวล อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า ความเข้มของการส่องสว่าง และปริมาณของสสาร ปริมาณทางกายภาพเพิ่มเติมได้แก่ มุมระนาบและมุมตัน

ขึ้นอยู่กับขนาดที่มีอยู่ PVs ถูกแบ่งออกเป็นมิติเช่น มีมิติและไม่มีมิติ

วัตถุทางกายภาพมีคุณสมบัติไม่จำกัดจำนวนที่แสดงออกมาอย่างหลากหลายไม่สิ้นสุด ทำให้ยากต่อการสะท้อนให้เห็นเป็นชุดตัวเลขที่มีความลึกบิตจำกัด ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการวัด ในบรรดาคุณสมบัติเฉพาะหลายประการก็มีคุณสมบัติทั่วไปหลายประการเช่นกัน เอ็นอาร์ แคมป์เบลล์กำหนดไว้สำหรับคุณสมบัติที่หลากหลายทั้งหมด X ของวัตถุทางกายภาพ โดยมีลักษณะที่ปรากฏโดยทั่วไปสามประการในความสัมพันธ์ของความเท่าเทียมกัน ลำดับ และส่วนเพิ่มเติม ความสัมพันธ์เหล่านี้ในตรรกะทางคณิตศาสตร์ได้รับการอธิบายเชิงวิเคราะห์โดยใช้สมมุติฐานที่ง่ายที่สุด

เมื่อเปรียบเทียบปริมาณ ความสัมพันธ์ของลำดับจะถูกเปิดเผย (มากกว่า น้อยกว่า หรือเท่ากับ) เช่น กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ ตัวอย่างของปริมาณเข้มข้น เช่น ความแข็งของวัสดุ กลิ่น เป็นต้น

สามารถตรวจจับปริมาณเข้มข้นได้ จำแนกตามความเข้มข้น ซึ่งอยู่ภายใต้การควบคุม และวัดปริมาณด้วยจำนวนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงแบบโมโนโทน

ตามแนวคิดเรื่อง "ปริมาณเข้มข้น" จึงมีการแนะนำแนวคิดเรื่องปริมาณทางกายภาพและขนาดของมัน ขนาดของปริมาณทางกายภาพ- เนื้อหาเชิงปริมาณในวัตถุที่กำหนดของคุณสมบัติที่สอดคล้องกับแนวคิดของ PV

เครื่องชั่งวัด

ในกิจกรรมภาคปฏิบัติ จำเป็นต้องดำเนินการตรวจวัดปริมาณทางกายภาพต่างๆ ที่ระบุคุณสมบัติของวัตถุ สาร ปรากฏการณ์ และกระบวนการต่างๆ คุณสมบัติบางอย่างปรากฏเฉพาะในเชิงคุณภาพ ส่วนคุณสมบัติอื่น ๆ ปรากฏเชิงปริมาณ การแสดงต่างๆ (เชิงปริมาณหรือเชิงคุณภาพ) ของคุณสมบัติอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่นของวัตถุที่ทำการศึกษาเป็นชุด การแมปองค์ประกอบต่างๆ เข้ากับชุดตัวเลขที่เรียงลำดับ หรือในกรณีทั่วไป เครื่องหมายทั่วไป รูปแบบ ขนาดการวัดคุณสมบัตินี้ มาตราส่วนของการวัดคุณสมบัติเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพเฉพาะคือมาตราส่วนของปริมาณทางกายภาพนั้น ดังนั้น, มาตราส่วนปริมาณทางกายภาพเป็นลำดับค่า PV ที่เรียงลำดับตามข้อตกลง โดยอิงตามผลลัพธ์ของการวัดที่แม่นยำ ข้อกำหนดและคำจำกัดความของทฤษฎีมาตราส่วนการวัดระบุไว้ในเอกสาร MI 2365-96

ตามโครงสร้างตรรกะของการสำแดงคุณสมบัติ เครื่องชั่งการวัดห้าประเภทหลักจะแตกต่างกัน

1. ระดับชื่อ (ระดับการจำแนกประเภท)- มาตราส่วนดังกล่าวใช้ในการจำแนกวัตถุเชิงประจักษ์ซึ่งมีคุณสมบัติปรากฏสัมพันธ์กับความเท่าเทียมกันเท่านั้น คุณสมบัติเหล่านี้ไม่สามารถถือเป็นปริมาณทางกายภาพได้ ดังนั้นสเกลประเภทนี้จึงไม่ใช่สเกล PV นี่คือประเภทมาตราส่วนที่ง่ายที่สุด โดยพิจารณาจากการกำหนดตัวเลขให้กับคุณสมบัติเชิงคุณภาพของวัตถุ โดยมีบทบาทเป็นชื่อ ในการตั้งชื่อสเกลซึ่งมีการกำหนดคุณสมบัติที่สะท้อนให้กับคลาสความเท่าเทียมกันโดยเฉพาะโดยใช้ประสาทสัมผัสของมนุษย์ ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุดคือผลลัพธ์ที่ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เลือก ในกรณีนี้การเลือกคลาสที่ถูกต้องในระดับเทียบเท่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง - ผู้สังเกตการณ์และผู้เชี่ยวชาญที่ประเมินคุณสมบัตินี้จะต้องแยกแยะได้อย่างน่าเชื่อถือ การนับจำนวนวัตถุในระดับชื่อจะดำเนินการตามหลักการ: "อย่ากำหนดหมายเลขเดียวกันให้กับวัตถุที่แตกต่างกัน" ตัวเลขที่กำหนดให้กับวัตถุสามารถใช้เพื่อกำหนดความน่าจะเป็นหรือความถี่ของการเกิดวัตถุที่กำหนดได้ แต่จะไม่สามารถใช้สำหรับการบวกหรือการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ได้

เนื่องจากสเกลเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยความสัมพันธ์ที่เท่ากันเท่านั้น จึงไม่ประกอบด้วยแนวคิดของศูนย์ "มากกว่า" หรือ "น้อยกว่า" และหน่วยการวัด ตัวอย่างของมาตราส่วนการตั้งชื่อคือแผนที่สีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งออกแบบมาเพื่อระบุสี

2. ขนาดการสั่งซื้อ (ระดับอันดับ)- หากคุณสมบัติของวัตถุเชิงประจักษ์นั้นปรากฏสัมพันธ์กับความเท่าเทียมกันและลำดับในการเพิ่มหรือลดลงของการสำแดงเชิงปริมาณของคุณสมบัติ ก็สามารถสร้างมาตราส่วนลำดับสำหรับวัตถุนั้นได้ มันเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างซ้ำซากจำเจ และช่วยให้คุณสร้างอัตราส่วนที่มากขึ้น/น้อยลงระหว่างปริมาณที่แสดงลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติที่ระบุ ในลำดับมาตราส่วนนั้นมีศูนย์อยู่หรือไม่มีอยู่ แต่โดยหลักการแล้วมันเป็นไปไม่ได้ที่จะแนะนำหน่วยการวัดเนื่องจากไม่ได้สร้างความสัมพันธ์ตามสัดส่วนสำหรับหน่วยเหล่านั้นและด้วยเหตุนี้จึงไม่มีทางตัดสินได้ว่าเฉพาะเจาะจงมากหรือน้อยกี่ครั้ง การแสดงทรัพย์สินเป็น

ในกรณีที่ระดับความรู้ของปรากฏการณ์ไม่อนุญาตให้สร้างความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างค่าของคุณลักษณะที่กำหนดได้อย่างแม่นยำหรือการใช้มาตราส่วนสะดวกและเพียงพอสำหรับการปฏิบัติ มาตราส่วนคำสั่งแบบมีเงื่อนไข (เชิงประจักษ์) ถูกนำมาใช้ ขนาดแบบมีเงื่อนไขคือสเกล PV ซึ่งค่าเริ่มต้นจะแสดงเป็นหน่วยทั่วไป เช่น สเกลความหนืด Engler สเกลโบฟอร์ต 12 จุด สำหรับความแรงลมทะเล

การสั่งซื้อเครื่องชั่งที่มีจุดอ้างอิงที่ทำเครื่องหมายไว้นั้นแพร่หลายมากขึ้น ตัวอย่างเช่น มาตราส่วนดังกล่าวรวมถึงมาตราส่วน Mohs สำหรับกำหนดความแข็งของแร่ธาตุ ซึ่งมีแร่ธาตุอ้างอิง (อ้างอิง) 10 ชนิดที่มีตัวเลขความแข็งต่างกัน: แป้ง - 1; ยิปซั่ม - 2; แคลเซียม - 3; ฟลูออไรต์ - 4; อะพาไทต์ - 5; ออร์โธคลาส - 6; ควอตซ์ - 7; บุษราคัม - 8; คอรันดัม - 9; เพชร - 10. การกำหนดแร่ให้มีการไล่ระดับความแข็งโดยเฉพาะนั้นดำเนินการบนพื้นฐานของการทดลองซึ่งประกอบด้วยการเกาวัสดุทดสอบด้วยวัสดุรองรับ หากหลังจากขูดแร่ที่ทดสอบด้วยควอตซ์ (7) แล้วยังมีร่องรอยเหลืออยู่ แต่หลังจากออร์โธเคลส (6) ไม่มีร่องรอยใด ๆ แสดงว่าความแข็งของวัสดุที่ทดสอบมีค่ามากกว่า 6 แต่น้อยกว่า 7 เป็นไปไม่ได้ที่จะให้ คำตอบที่แม่นยำยิ่งขึ้นในกรณีนี้

ในเครื่องชั่งทั่วไป ช่วงเวลาเดียวกันระหว่างขนาดของปริมาณที่กำหนดจะไม่ตรงกับขนาดเดียวกันของตัวเลขที่แสดงขนาด การใช้ตัวเลขเหล่านี้ทำให้คุณสามารถค้นหาความน่าจะเป็น โหมด ค่ามัธยฐาน ควอไทล์ได้ แต่ไม่สามารถใช้สำหรับการบวก การคูณ และการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ได้

การกำหนดมูลค่าของปริมาณโดยใช้มาตราส่วนลำดับไม่ถือเป็นการวัด เนื่องจากไม่สามารถป้อนหน่วยการวัดในมาตราส่วนเหล่านี้ได้ การดำเนินการกำหนดตัวเลขให้กับค่าที่ต้องการควรถือเป็นการประมาณค่า การประเมินมาตราส่วนการสั่งซื้อมีความคลุมเครือและมีเงื่อนไขอย่างมาก ดังที่เห็นได้จากตัวอย่างที่พิจารณา

3. สเกลช่วง (สเกลผลต่าง)- มาตราส่วนเหล่านี้เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของมาตราส่วนลำดับ และใช้สำหรับวัตถุที่มีคุณสมบัติตรงตามความสัมพันธ์ของความเท่าเทียมกัน ลำดับ และบวก สเกลช่วงเวลาประกอบด้วยช่วงเวลาที่เหมือนกันมีหน่วยการวัดและจุดเริ่มต้นที่เลือกโดยพลการ - จุดศูนย์ มาตราส่วนดังกล่าวรวมถึงลำดับเหตุการณ์ตามปฏิทินต่างๆ ซึ่งถือเป็นจุดเริ่มต้นทั้งการสร้างโลกหรือการประสูติของพระคริสต์ ฯลฯ ระดับอุณหภูมิเซลเซียส ฟาเรนไฮต์ และเรโอเมอร์ก็เป็นระดับช่วงเช่นกัน

สเกลช่วงเวลาจะกำหนดการดำเนินการของการเพิ่มและการลบช่วงเวลา จริงๆ แล้ว ในช่วงเวลาหนึ่ง สามารถบวกหรือลบช่วงเวลาต่างๆ และเปรียบเทียบด้วยจำนวนครั้งที่ช่วงเวลาหนึ่งมากกว่าอีกช่วงหนึ่ง แต่การรวมวันที่ของเหตุการณ์ใดๆ เข้าด้วยกันนั้นไม่มีประโยชน์เลย

4. ระดับความสัมพันธ์- มาตราส่วนเหล่านี้อธิบายคุณสมบัติของวัตถุเชิงประจักษ์ที่เป็นไปตามความสัมพันธ์ของความเท่าเทียมกัน ลำดับ และความบวก (มาตราส่วนประเภทที่สองเป็นการบวก) และในบางกรณี ความเป็นสัดส่วน (มาตราส่วนประเภทแรกเป็นสัดส่วน) ตัวอย่างของพวกเขาคือมาตราส่วนของมวล (ชนิดที่สอง) อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ (ชนิดที่หนึ่ง)

ในมาตราส่วนอัตราส่วน มีเกณฑ์ธรรมชาติที่ชัดเจนสำหรับการสำแดงเชิงปริมาณเป็นศูนย์ของทรัพย์สินและหน่วยการวัดที่กำหนดโดยข้อตกลง จากมุมมองที่เป็นทางการ สเกลอัตราส่วนคือสเกลช่วงเวลาที่มีต้นกำเนิดตามธรรมชาติ การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดใช้ได้กับค่าที่ได้รับในระดับนี้ซึ่งมีความสำคัญในการวัด EF

ระดับความสัมพันธ์เป็นระดับขั้นสูงที่สุด พวกมันอธิบายได้ด้วยสมการ โดยที่ Q คือ PV ที่ใช้สร้างมาตราส่วน [Q] คือหน่วยการวัด q คือค่าตัวเลขของ PV การเปลี่ยนจากความสัมพันธ์ระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่งเกิดขึ้นตามสมการ q 2 = q 1 /

5. ตาชั่งสัมบูรณ์- ผู้เขียนบางคนใช้แนวคิดของมาตราส่วนสัมบูรณ์ซึ่งหมายถึงมาตราส่วนที่มีคุณสมบัติทั้งหมดของมาตราส่วนอัตราส่วน แต่มีคำจำกัดความที่ชัดเจนตามธรรมชาติของหน่วยการวัดและไม่ขึ้นอยู่กับระบบหน่วยการวัดที่นำมาใช้ สเกลดังกล่าวสอดคล้องกับค่าสัมพัทธ์: อัตราขยาย การลดทอน ฯลฯ ในการสร้างหน่วยอนุพัทธ์จำนวนมากในระบบ SI จะใช้หน่วยไร้มิติและหน่วยนับของสเกลสัมบูรณ์

โปรดทราบว่ามาตราส่วนของชื่อและลำดับเรียกว่าไม่ใช่ตัวชี้วัด (แนวความคิด) และมาตราส่วนของช่วงเวลาและอัตราส่วนเรียกว่าตัวชี้วัด (วัสดุ) มาตราส่วนสัมบูรณ์และเมตริกอยู่ในหมวดหมู่เชิงเส้น การใช้งานเครื่องชั่งวัดในทางปฏิบัตินั้นดำเนินการโดยการสร้างมาตรฐานให้กับทั้งเครื่องชั่งและหน่วยการวัด และวิธีการและเงื่อนไขสำหรับการผลิตซ้ำที่ชัดเจน หากจำเป็น

เอ็ม.วี. โลโมโนซอฟ

มองไปรอบๆ ตัวคุณ วัตถุหลากหลายรอบตัวคุณ: ผู้คน สัตว์ ต้นไม้ นี่คือทีวี รถยนต์ แอปเปิล หิน หลอดไฟ ดินสอ ฯลฯ เป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงรายการทุกอย่าง ในวิชาฟิสิกส์ วัตถุใด ๆ เรียกว่าร่างกาย

ร่างกายแตกต่างกันอย่างไร? ให้กับผู้คนมากมาย ตัวอย่างเช่น อาจมีปริมาตรและรูปร่างที่แตกต่างกัน อาจประกอบด้วยสารต่างๆ ช้อนเงินและทองมีปริมาตรและรูปร่างเท่ากัน แต่ประกอบด้วยสสารที่แตกต่างกัน: เงินและทอง ลูกบาศก์ไม้และทรงกระบอกมีปริมาตรและรูปร่างต่างกัน สิ่งเหล่านี้เป็นร่างกายที่แตกต่างกัน แต่ทำมาจากวัสดุชนิดเดียวกันนั่นคือไม้

นอกจากร่างกายแล้ว ยังมีสนามทางกายภาพอีกด้วย ฟิลด์มีอยู่อย่างเป็นอิสระจากเรา ไม่สามารถตรวจพบสิ่งเหล่านี้ได้เสมอไปโดยใช้ประสาทสัมผัสของมนุษย์ เช่น สนามแม่เหล็กรอบแม่เหล็ก, สนามรอบวัตถุที่มีประจุ- แต่ตรวจจับได้ง่ายโดยใช้เครื่องมือ

ประสบการณ์แสดงตำแหน่งของเส้นสนามไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้ามกัน 2 อัน

การเปลี่ยนแปลงต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้กับเนื้อความและสนามกายภาพ ช้อนจุ่มลงในชาร้อนจะร้อนขึ้น น้ำในแอ่งน้ำจะระเหยกลายเป็นน้ำแข็งในวันที่อากาศหนาวเย็น หลอดไฟจะเปล่งแสง, เด็กหญิงและสุนัขกำลังวิ่ง (เคลื่อนไหว)- แม่เหล็กจะถูกล้างอำนาจแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กจะอ่อนลง การทำความร้อน การระเหย การแช่แข็ง การแผ่รังสี การเคลื่อนไหว การล้างอำนาจแม่เหล็ก ฯลฯ - ทั้งหมดนี้ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับร่างกายและสนามกายภาพเรียกว่าปรากฏการณ์ทางกายภาพ

เมื่อเรียนฟิสิกส์ คุณจะคุ้นเคยกับปรากฏการณ์ทางกายภาพมากมาย

ปริมาณทางกายภาพถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพและปรากฏการณ์ทางกายภาพตัวอย่างเช่น คุณสามารถอธิบายคุณสมบัติของลูกบอลและลูกบาศก์ไม้โดยใช้ปริมาณทางกายภาพ เช่น ปริมาตรและมวล ปรากฏการณ์ทางกายภาพ เช่น การเคลื่อนไหว (ของเด็กผู้หญิง รถยนต์ ฯลฯ) สามารถอธิบายได้โดยการรู้ปริมาณทางกายภาพ เช่น เส้นทาง ความเร็ว ช่วงเวลา ให้ความสนใจกับ คุณสมบัติหลักของปริมาณทางกายภาพ: สามารถวัดได้โดยใช้เครื่องมือหรือคำนวณโดยใช้สูตร. ปริมาตรของร่างกายสามารถวัดได้ด้วยบีกเกอร์น้ำ หรือโดยการวัดความยาว a ความกว้าง b และความสูงด้วยไม้บรรทัด ก็คำนวณได้โดยใช้สูตร

วี= ก ข ค

ปริมาตรของร่างกายสามารถวัดได้ด้วยบีกเกอร์น้ำ หรือคุณสามารถวัดความยาว a ความกว้าง b และความสูงด้วยไม้บรรทัด แล้วคำนวณโดยใช้สูตร

ปริมาณทางกายภาพทั้งหมดมีหน่วยวัด คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับหน่วยวัดบางหน่วยมาหลายครั้งแล้ว เช่น กิโลกรัม เมตร วินาที โวลต์ แอมแปร์ กิโลวัตต์ ฯลฯ คุณจะคุ้นเคยกับปริมาณทางกายภาพมากขึ้นในกระบวนการเรียนฟิสิกส์

คิดแล้วตอบ

1. กายภาพเรียกว่าอะไร? ปรากฏการณ์ทางกายภาพ?
2. ข้อใดเป็นสัญญาณหลักของปริมาณทางกายภาพ ตั้งชื่อปริมาณทางกายภาพที่คุณรู้จัก
3. จากแนวคิดข้างต้น ให้ตั้งชื่อสิ่งที่เกี่ยวข้องกับ: ก) ร่างกาย; ข) ปรากฏการณ์ทางกายภาพ c) ปริมาณทางกายภาพ: 1) ลดลง; 2) เครื่องทำความร้อน; 3) ความยาว; 4) พายุฝนฟ้าคะนอง; 5) ลูกบาศก์; 6) ปริมาณ; 7) ลม; 8) อาการง่วงนอน; 9) อุณหภูมิ; 10) ดินสอ; 11) ระยะเวลา; 12) พระอาทิตย์ขึ้น; 13) ความเร็ว; 14) ความงาม

การบ้าน

เรามี “เครื่องวัด” ในร่างกายของเรา นี่คือหัวใจที่คุณสามารถวัดได้ (โดยมีความแม่นยำไม่สูงมาก) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง กำหนดโดยชีพจรของคุณ (จำนวนการเต้นของหัวใจ) ระยะเวลาในการเติมน้ำประปาในแก้ว พิจารณาเวลาของการโจมตีหนึ่งครั้งคือประมาณหนึ่งวินาที เปรียบเทียบเวลานี้กับการอ่านนาฬิกา ผลลัพธ์ที่ได้จะต่างกันแค่ไหน?

ปริมาณทางกายภาพเป็นคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพอย่างหนึ่ง (ปรากฏการณ์ กระบวนการ) ซึ่งเป็นคุณสมบัติทั่วไปในวัตถุทางกายภาพหลายชนิด ในขณะที่มูลค่าเชิงปริมาณต่างกัน

วัตถุประสงค์ของการวัดคือการกำหนดค่าของปริมาณทางกายภาพ - จำนวนหน่วยที่ยอมรับได้ (เช่นผลลัพธ์ของการวัดมวลของผลิตภัณฑ์คือ 2 กก. ความสูงของอาคารคือ 12 ม. เป็นต้น ).

ขึ้นอยู่กับระดับของการประมาณความเป็นกลาง ค่าจริง ค่าจริง และค่าที่วัดได้ของปริมาณทางกายภาพจะแตกต่างกัน

นี่คือค่าที่สะท้อนถึงคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของวัตถุในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณในอุดมคติ เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือและวิธีการวัด จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้รับมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณ พวกเขาสามารถจินตนาการได้ในทางทฤษฎีเท่านั้น และค่าที่ได้รับระหว่างการวัดจะเข้าใกล้ค่าจริงมากหรือน้อยเท่านั้น

นี่คือค่าของปริมาณที่พบในการทดลองซึ่งใกล้เคียงกับมูลค่าจริงมากจนสามารถนำมาใช้แทนตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดได้

นี่คือค่าที่ได้จากการวัดโดยใช้วิธีการเฉพาะและเครื่องมือวัด

9. การจำแนกประเภทของการวัดตามการขึ้นต่อกันของค่าที่วัดได้ตรงเวลาและตามชุดของค่าที่วัดได้

ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงค่าที่วัดได้ - การวัดแบบคงที่และไดนามิก

การวัดแบบไดนามิก - การวัดปริมาณที่ขนาดเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาการเปลี่ยนแปลงขนาดของปริมาณที่วัดได้อย่างรวดเร็วจำเป็นต้องอาศัยการวัดด้วยการกำหนดช่วงเวลาที่แม่นยำที่สุด เช่น การวัดระยะห่างจากบอลลูนถึงพื้นผิวโลก หรือการวัดแรงดันไฟฟ้าคงที่ของกระแสไฟฟ้า โดยพื้นฐานแล้ว การวัดแบบไดนามิกคือการวัดการพึ่งพาเชิงฟังก์ชันของปริมาณที่วัดได้ตรงเวลา

การวัดแบบคงที่ - การวัดปริมาณที่นำมาพิจารณา ตามงานวัดที่ได้รับมอบหมายและไม่เปลี่ยนแปลงตลอดระยะเวลาการวัดตัวอย่างเช่น การวัดขนาดเชิงเส้นของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตที่อุณหภูมิปกติสามารถถือเป็นแบบคงที่ได้ เนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิในโรงงานที่ระดับหนึ่งในสิบขององศาทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดไม่เกิน 10 µm/m ซึ่งไม่มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบ ถึงข้อผิดพลาดในการผลิตชิ้นส่วน ดังนั้นในงานการวัดนี้ ปริมาณที่วัดได้จึงถือว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลง เมื่อทำการสอบเทียบการวัดความยาวเส้นกับมาตรฐานหลักของรัฐ เทอร์โมสแตทจะทำให้มั่นใจในความเสถียรในการรักษาอุณหภูมิไว้ที่ระดับ 0.005 °C ความผันผวนของอุณหภูมิดังกล่าวทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดน้อยกว่าพันเท่า - ไม่เกิน 0.01 µm/m แต่ในงานตรวจวัดนี้ ถือเป็นสิ่งสำคัญ และเมื่อคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระหว่างกระบวนการตรวจวัด จะกลายเป็นเงื่อนไขในการประกันความถูกต้องแม่นยำในการตรวจวัดที่ต้องการ ดังนั้นการวัดเหล่านี้ควรดำเนินการโดยใช้เทคนิคการวัดแบบไดนามิก

ตามชุดค่าที่วัดได้ที่มีอยู่บน ไฟฟ้า (กระแส, แรงดัน, กำลังไฟฟ้า) , เครื่องกล (มวล จำนวนผลิตภัณฑ์ ความพยายาม) ,พลังงานความร้อน(อุณหภูมิ ความดัน); , ทางกายภาพ(ความหนาแน่น ความหนืด ความขุ่น); เคมี(องค์ประกอบ คุณสมบัติทางเคมี ความเข้มข้น) ,วิศวกรรมวิทยุฯลฯ

การจำแนกประเภทของการวัดตามวิธีการรับผลลัพธ์ (ตามประเภท)

ตามวิธีการรับผลการวัดจะแตกต่างกัน: การวัดทางตรง, ทางอ้อม, สะสมและข้อต่อ

การวัดโดยตรงคือการวัดค่าที่ต้องการของปริมาณที่วัดได้โดยตรงจากข้อมูลการทดลอง

การวัดทางอ้อมคือการวัดค่าที่ต้องการของปริมาณที่วัดได้บนพื้นฐานของความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างปริมาณที่วัดได้กับปริมาณที่กำหนดโดยใช้การวัดโดยตรง

การวัดสะสมคือการวัดปริมาณที่มีชื่อเดียวกันหลายปริมาณพร้อมกันและหาค่าที่กำหนดได้โดยการแก้ระบบสมการที่ได้มาจากการวัดโดยตรงของปริมาณที่มีชื่อเดียวกัน

การวัดข้อต่อคือการวัดชื่อที่แตกต่างกันตั้งแต่สองชื่อขึ้นไปเพื่อค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างชื่อเหล่านั้น

การจำแนกประเภทของการวัดตามเงื่อนไขที่กำหนดความแม่นยำของผลลัพธ์และจำนวนการวัดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์

ตามเงื่อนไขที่กำหนดความแม่นยำของผลลัพธ์ การวัดจะแบ่งออกเป็น 3 ระดับ:

1. การวัดความแม่นยำสูงสุดที่เป็นไปได้ที่ทำได้ด้วยเทคโนโลยีระดับที่มีอยู่

ประการแรกได้แก่ การวัดมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับความแม่นยำสูงสุดที่เป็นไปได้ในการสร้างหน่วยปริมาณทางกายภาพที่สร้างขึ้นใหม่ และนอกจากนี้ การวัดค่าคงที่ทางกายภาพ โดยหลักๆ แล้วเป็นค่าสากล (เช่น ค่าสัมบูรณ์ของการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วง อัตราส่วนไจโรแมกเนติกของโปรตอน ฯลฯ)

คลาสนี้ยังรวมถึงการวัดพิเศษบางอย่างที่ต้องใช้ความแม่นยำสูงอีกด้วย

2. การวัดการควบคุมและทวนสอบ ซึ่งความคลาดเคลื่อนซึ่งมีความน่าจะเป็นที่แน่นอนไม่ควรเกินค่าที่ระบุ

ซึ่งรวมถึงการวัดที่ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการเพื่อการกำกับดูแลการดำเนินงานและการปฏิบัติตามมาตรฐานและสถานะของอุปกรณ์การวัดและห้องปฏิบัติการวัดของโรงงานซึ่งรับประกันข้อผิดพลาดของผลลัพธ์ด้วยความน่าจะเป็นที่แน่นอนไม่เกินค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

3. การวัดทางเทคนิคซึ่งความคลาดเคลื่อนของผลลัพธ์ถูกกำหนดโดยลักษณะของเครื่องมือวัด

ตัวอย่างของการวัดทางเทคนิค ได้แก่ การวัดที่ดำเนินการในระหว่างกระบวนการผลิตที่สถานประกอบการสร้างเครื่องจักร บนแผงสวิตช์ของโรงไฟฟ้า เป็นต้น

ขึ้นอยู่กับจำนวนของการวัด การวัดจะแบ่งออกเป็นเดี่ยวและหลายรายการ

การวัดครั้งเดียวคือการวัดปริมาณหนึ่งครั้งที่ทำครั้งเดียว ในทางปฏิบัติ การวัดเดี่ยวมีข้อผิดพลาดมาก ดังนั้น เพื่อลดข้อผิดพลาด แนะนำให้ทำการวัดประเภทนี้อย่างน้อยสามครั้ง และใช้ค่าเฉลี่ยเลขคณิตเป็นผลลัพธ์

การวัดหลายครั้งคือการวัดปริมาณตั้งแต่หนึ่งปริมาณขึ้นไปที่ดำเนินการสี่ครั้งขึ้นไป การวัดหลายครั้งคือชุดของการวัดครั้งเดียว จำนวนการวัดขั้นต่ำที่สามารถพิจารณาการวัดได้หลายรายการคือสี่ ผลลัพธ์ของการวัดหลายครั้งคือค่าเฉลี่ยเลขคณิตของผลลัพธ์ของการวัดทั้งหมดที่ดำเนินการ ด้วยการวัดซ้ำๆ ข้อผิดพลาดจะลดลง

การจำแนกประเภทของข้อผิดพลาดในการวัดแบบสุ่ม

ข้อผิดพลาดแบบสุ่มเป็นองค์ประกอบของข้อผิดพลาดในการวัดที่เปลี่ยนแปลงแบบสุ่มระหว่างการวัดซ้ำในปริมาณเดียวกัน

1) หยาบ - ไม่เกินข้อผิดพลาดที่อนุญาต

2) การพลาดถือเป็นข้อผิดพลาดร้ายแรง ขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคล

3) คาดหวัง - ได้รับจากการทดลองระหว่างการสร้าง เงื่อนไข

ที่เก็บมาตรวิทยา

มาตรวิทยา– ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการรับประกันความสามัคคีและวิธีการบรรลุความแม่นยำที่ต้องการ ขึ้นอยู่กับชุดคำศัพท์และแนวคิด ซึ่งสำคัญที่สุดตามด้านล่างนี้

ปริมาณทางกายภาพ- คุณสมบัติที่มีคุณสมบัติทั่วไปในวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นคุณสมบัติเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ ปริมาณทางกายภาพ ได้แก่ ความยาว มวล ความหนาแน่น แรง ความดัน ฯลฯ

หน่วยของปริมาณทางกายภาพถือเป็นปริมาณที่ตามคำนิยามกำหนดให้มีค่าเท่ากับ 1 เช่น มวล 1 กิโลกรัม แรง 1 นิวตัน ความดัน 1 Pa ในระบบหน่วยต่างๆ หน่วยที่มีปริมาณเท่ากันอาจมีขนาดแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับแรง 1 kgf data 10 N

ค่าปริมาณทางกายภาพ– การประเมินเชิงตัวเลขของขนาดทางกายภาพของวัตถุเฉพาะในหน่วยที่ยอมรับ เช่น มวลอิฐ 3.5 กก.

มิติทางเทคนิค– การหาค่าของปริมาณทางกายภาพต่างๆ โดยใช้วิธีการและวิธีการทางเทคนิคพิเศษ ในระหว่างการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ค่าของมิติทางเรขาคณิต มวล อุณหภูมิ ความดัน แรง ฯลฯ จะถูกกำหนด การวัดทางเทคนิคทั้งหมดจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของความสามัคคีและความแม่นยำ

การวัดโดยตรง– การเปรียบเทียบเชิงทดลองระหว่างค่าที่กำหนดกับค่าอื่น ถือเป็นหน่วย โดยการอ่านค่าจากสเกลเครื่องมือ เช่น การวัดความยาว มวล อุณหภูมิ

การวัดทางอ้อม– ผลลัพธ์ที่ได้โดยใช้ผลลัพธ์ของการวัดโดยตรงโดยการคำนวณโดยใช้สูตรที่ทราบ เช่น การกำหนดความหนาแน่นและความแข็งแรงของวัสดุ

ความสามัคคีของการวัด– สถานะของการวัดซึ่งผลลัพธ์แสดงเป็นหน่วยกฎหมายและข้อผิดพลาดในการวัดเป็นที่รู้จักด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนด ความสามัคคีของการวัดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการวัดที่ดำเนินการในสถานที่ต่าง ๆ ในเวลาต่างกันโดยใช้เครื่องมือที่หลากหลาย

ความแม่นยำในการวัด– คุณภาพของการวัดสะท้อนถึงความใกล้เคียงของผลลัพธ์ที่ได้กับค่าที่แท้จริงของค่าที่วัดได้ แยกแยะระหว่างค่าจริงและค่าจริงของปริมาณทางกายภาพ

ความหมายที่แท้จริงปริมาณทางกายภาพสะท้อนถึงคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของวัตถุในแง่คุณภาพและปริมาณ ค่าที่แท้จริงปราศจากข้อผิดพลาดในการวัด เนื่องจากพบค่าทั้งหมดของปริมาณทางกายภาพเชิงประจักษ์และมีข้อผิดพลาดในการวัด จึงยังไม่ทราบค่าที่แท้จริง

คุณค่าที่แท้จริงปริมาณทางกายภาพพบได้จากการทดลอง มันใกล้เคียงกับมูลค่าที่แท้จริงมากจนสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์บางอย่างแทนได้ ในการวัดทางเทคนิค ค่าของปริมาณทางกายภาพที่พบโดยมีข้อผิดพลาดที่ข้อกำหนดทางเทคนิคยอมรับได้จะถือเป็นค่าจริง

ข้อผิดพลาดในการวัด– ความเบี่ยงเบนของผลการวัดจากค่าที่แท้จริงของค่าที่วัดได้ เนื่องจากยังไม่ทราบค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้ ในทางปฏิบัติ ข้อผิดพลาดในการวัดจะถูกประมาณโดยการเปรียบเทียบผลการวัดกับค่าของปริมาณเดียวกันที่ได้รับด้วยความแม่นยำที่สูงกว่าหลายเท่า ดังนั้นข้อผิดพลาดในการวัดขนาดของตัวอย่างด้วยไม้บรรทัดซึ่งมีค่า ± 1 มม. สามารถประมาณได้โดยการวัดตัวอย่างด้วยคาลิเปอร์ซึ่งมีข้อผิดพลาดไม่เกิน ± 0.5 มม.

ข้อผิดพลาดแน่นอนแสดงเป็นหน่วยของปริมาณที่วัดได้

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์- อัตราส่วนของข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ต่อค่าจริงของค่าที่วัดได้

เครื่องมือวัดเป็นเครื่องมือทางเทคนิคที่ใช้ในการวัดและมีคุณสมบัติทางมาตรวิทยาที่ได้มาตรฐาน เครื่องมือวัดแบ่งออกเป็นหน่วยวัดและเครื่องมือวัด

วัด– เครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อสร้างปริมาณทางกายภาพตามขนาดที่กำหนด ตัวอย่างเช่น น้ำหนักคือหน่วยวัดมวล

อุปกรณ์วัด– เครื่องมือวัดที่ทำหน้าที่ในการทำซ้ำข้อมูลการวัดในรูปแบบที่ผู้สังเกตการณ์สามารถเข้าถึงได้ เครื่องมือวัดที่ง่ายที่สุดเรียกว่าเครื่องมือวัด เช่น ไม้บรรทัด คาลิปเปอร์

ตัวชี้วัดทางมาตรวิทยาหลักของเครื่องมือวัดคือ:

ค่าการแบ่งสเกลคือความแตกต่างในค่าของปริมาณที่วัดได้ซึ่งสอดคล้องกับเครื่องหมายสเกลสองอันที่อยู่ติดกัน

ค่าเริ่มต้นและสุดท้ายของสเกลคือค่าที่เล็กที่สุดและใหญ่ที่สุดของค่าที่วัดได้ซึ่งระบุไว้บนสเกลตามลำดับ

ช่วงการวัดคือช่วงของค่าที่วัดได้ซึ่งข้อผิดพลาดที่อนุญาตจะถูกทำให้เป็นมาตรฐาน

ข้อผิดพลาดในการวัด– ผลของการซ้อนทับกันของข้อผิดพลาดที่เกิดจากสาเหตุต่างๆ: ข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัดเอง, ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นเมื่อใช้อุปกรณ์และการอ่านผลการวัด และข้อผิดพลาดจากการไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขการวัด ด้วยการวัดจำนวนมากเพียงพอ ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของผลการวัดจะเข้าใกล้ค่าจริง และค่าคลาดเคลื่อนลดลง

ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ- ข้อผิดพลาดที่คงที่หรือเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติด้วยการวัดซ้ำ ๆ และเกิดขึ้นจากเหตุผลที่ทราบกันดี เช่น การเปลี่ยนแปลงของมาตราส่วนเครื่องดนตรี

ข้อผิดพลาดแบบสุ่มคือข้อผิดพลาดที่ไม่มีการเชื่อมต่อโดยธรรมชาติกับข้อผิดพลาดก่อนหน้าหรือที่ตามมา ลักษณะที่ปรากฏมีสาเหตุหลายประการแบบสุ่ม ซึ่งไม่สามารถนำมาพิจารณาล่วงหน้าเกี่ยวกับอิทธิพลของการวัดแต่ละครั้งได้ สาเหตุที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดแบบสุ่ม ได้แก่ ความหลากหลายของวัสดุ ความผิดปกติในระหว่างการสุ่มตัวอย่าง และข้อผิดพลาดในการอ่านค่าเครื่องมือ

ถ้าจะเรียกว่า. ข้อผิดพลาดร้ายแรงซึ่งเพิ่มข้อผิดพลาดที่คาดหวังไว้อย่างมากภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ดังนั้นผลการวัดดังกล่าวจะถูกแยกออกจากการพิจารณาว่าไม่น่าเชื่อถือ

ความเป็นเอกภาพของการวัดทั้งหมดได้รับการรับรองโดยการจัดตั้งหน่วยการวัดและการพัฒนามาตรฐาน ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2503 ระบบหน่วยสากล (SI) มีผลบังคับใช้ซึ่งแทนที่ชุดระบบที่ซับซ้อนของหน่วยและหน่วยที่ไม่ใช่ระบบแต่ละหน่วยที่พัฒนาบนพื้นฐานของระบบเมตริกของการวัด ในรัสเซียมีการใช้ระบบ SI เป็นมาตรฐานและมีการควบคุมการใช้งานในด้านการก่อสร้างตั้งแต่ปี 1980

การบรรยายครั้งที่ 2 ปริมาณทางกายภาพ หน่วยวัด

2.1 ปริมาณและมาตราส่วนทางกายภาพ

2.2 หน่วยของปริมาณทางกายภาพ

2.3. ระบบหน่วยสากล (ระบบ SI)

2.4 ปริมาณทางกายภาพของกระบวนการทางเทคโนโลยี

การผลิตอาหาร

2.1 ปริมาณและมาตราส่วนทางกายภาพ

ปริมาณทางกายภาพเป็นคุณสมบัติเชิงคุณภาพที่พบได้ทั่วไปในวัตถุทางกายภาพหลายชนิด (ระบบทางกายภาพ สถานะ และกระบวนการที่เกิดขึ้นในวัตถุเหล่านั้น) แต่ในเชิงปริมาณของแต่ละวัตถุ

ส่วนบุคคลในแง่ปริมาณควรเข้าใจในลักษณะที่ว่าคุณสมบัติเดียวกันของวัตถุหนึ่งสามารถเป็นจำนวนครั้งมากกว่าหรือน้อยกว่าอีกวัตถุหนึ่งได้

โดยทั่วไป คำว่า "ปริมาณทางกายภาพ" ใช้เพื่ออ้างถึงคุณสมบัติหรือคุณลักษณะที่สามารถวัดปริมาณได้ ปริมาณทางกายภาพได้แก่ มวล ความยาว เวลา ความดัน อุณหภูมิ ฯลฯ ทั้งหมดนี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพโดยทั่วไปในแง่คุณภาพ อาจแตกต่างออกไป

ขอแนะนำให้แยกแยะปริมาณทางกายภาพออกเป็น วัดและประเมินผล EF ที่วัดได้สามารถแสดงได้ในเชิงปริมาณในรูปแบบของหน่วยการวัดที่กำหนดไว้จำนวนหนึ่ง ความเป็นไปได้ของการแนะนำและใช้งานอย่างหลังเป็นคุณลักษณะเด่นที่สำคัญของ EF ที่วัดได้

อย่างไรก็ตาม มีคุณสมบัติ เช่น รส กลิ่น เป็นต้น ซึ่งไม่สามารถระบุหน่วยได้ สามารถประมาณปริมาณดังกล่าวได้ ประเมินค่าโดยใช้สเกล

โดย ความแม่นยำของผลลัพธ์ค่าปริมาณทางกายภาพมีสามประเภท: จริง, จริง, วัดได้

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ(มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณ) - มูลค่าของปริมาณทางกายภาพที่จะสะท้อนถึงคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของวัตถุในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

สมมุติฐานของมาตรวิทยาได้แก่

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณหนึ่งมีอยู่และเป็นค่าคงที่

ไม่พบมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพจะได้มาจากกระบวนการวัดที่ไม่มีวันสิ้นสุด พร้อมด้วยการปรับปรุงวิธีการและเครื่องมือวัดอย่างไม่สิ้นสุดเท่านั้น ในการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดในแต่ละระดับ เราจะรู้ได้เพียงค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพที่ใช้แทนค่าจริงเท่านั้น

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ– ค่าของปริมาณทางกายภาพที่พบในการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงมากจนสามารถแทนที่ค่านั้นสำหรับงานการวัดที่กำหนดได้ ตัวอย่างทั่วไปที่แสดงให้เห็นการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดคือการวัดเวลา ครั้งหนึ่ง หน่วยเวลา - วินาที - ถูกกำหนดให้เป็น 1/86400 ของวันสุริยคติเฉลี่ย โดยมีข้อผิดพลาด 10 -7 - ขณะนี้วินาทีถูกกำหนดโดยมีข้อผิดพลาด 10 -14 กล่าวคือ เรามีลำดับความสำคัญ 7 ประการที่ใกล้กับมูลค่าที่แท้จริงของการกำหนดเวลาในระดับอ้างอิง

โดยทั่วไปค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพจะเป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตของชุดค่าปริมาณที่ได้จากการวัดที่มีความแม่นยำเท่ากัน หรือค่าเฉลี่ยเลขคณิตถ่วงน้ำหนักที่มีการวัดที่มีความแม่นยำไม่เท่ากัน

ค่าที่วัดได้ของปริมาณทางกายภาพ– มูลค่าของปริมาณทางกายภาพที่ได้รับโดยใช้เทคนิคเฉพาะ

ตามประเภทของปรากฏการณ์ PVแบ่งออกเป็นกลุ่มดังต่อไปนี้ :

- จริง , เหล่านั้น. อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีฟิสิกส์ของสาร วัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพวกเขา ซึ่งรวมถึงมวล ความหนาแน่น ฯลฯ พวกนี้เป็น PV แบบพาสซีฟ เพราะว่า ในการวัดจำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเสริมซึ่งจะสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดขึ้นมา

- พลังงาน – อธิบายคุณลักษณะพลังงานของกระบวนการเปลี่ยนรูป การส่งผ่าน และการใช้พลังงาน (พลังงาน แรงดันไฟฟ้า กำลัง ปริมาณเหล่านี้แอคทีฟอยู่ สามารถแปลงเป็นสัญญาณข้อมูลการวัดได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานเสริม

- การกำหนดลักษณะการไหลของกระบวนการเวลา - กลุ่มนี้ประกอบด้วยลักษณะสเปกตรัมประเภทต่างๆ ฟังก์ชันสหสัมพันธ์ ฯลฯ

ตามระดับของการพึ่งพาตามเงื่อนไขกับค่าอื่น ๆ ของ PVแบ่งออกเป็นพื้นฐานและอนุพันธ์

ปริมาณทางกายภาพพื้นฐาน– ปริมาณทางกายภาพที่รวมอยู่ในระบบปริมาณและเป็นที่ยอมรับตามอัตภาพว่าไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณอื่นของระบบนี้

การเลือกปริมาณทางกายภาพที่ยอมรับเป็นพื้นฐานและจำนวนนั้นดำเนินการตามอำเภอใจ ประการแรก ปริมาณที่แสดงถึงคุณสมบัติพื้นฐานของโลกแห่งวัตถุนั้นได้รับเลือกเป็นปริมาณหลัก ได้แก่ ความยาว มวล เวลา ปริมาณทางกายภาพพื้นฐานที่เหลืออีกสี่ปริมาณจะถูกเลือกในลักษณะที่แต่ละปริมาณแทนหนึ่งในสาขาวิชาฟิสิกส์: ความแรงของกระแส อุณหภูมิอุณหพลศาสตร์ ปริมาณสสาร ความเข้มของแสง

ปริมาณทางกายภาพพื้นฐานของระบบปริมาณแต่ละปริมาณถูกกำหนดสัญลักษณ์ในรูปแบบของตัวอักษรตัวพิมพ์เล็กของตัวอักษรละตินหรือกรีก: ความยาว - L, มวล - M, เวลา - T, กระแสไฟฟ้า - I, อุณหภูมิ - O, จำนวน สาร - N, ความเข้มแสง - J สัญลักษณ์เหล่านี้รวมอยู่ในชื่อระบบปริมาณทางกายภาพ ดังนั้น ระบบปริมาณทางกายภาพของกลศาสตร์ซึ่งมีปริมาณหลักคือ ความยาว มวล และเวลา จึงเรียกว่า “ระบบ LMT”

ปริมาณทางกายภาพที่ได้รับ– ปริมาณทางกายภาพที่รวมอยู่ในระบบปริมาณและกำหนดผ่านปริมาณพื้นฐานของระบบนี้

1.3 ปริมาณทางกายภาพและการวัด

ปริมาณทางกายภาพ – หนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการ) ซึ่งพบได้ทั่วไปในเงื่อนไขเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่ในเชิงปริมาณเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละรายการ นอกจากนี้เรายังสามารถพูดได้ว่าปริมาณทางกายภาพคือปริมาณที่สามารถใช้ในสมการของฟิสิกส์ได้ และในทางฟิสิกส์ในที่นี้เราหมายถึงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโดยทั่วไป

คำ " ขนาด" มักใช้ในสองความหมาย: เป็นคุณสมบัติทั่วไปซึ่งแนวคิดที่ว่ามากหรือน้อยสามารถใช้ได้ และเป็นปริมาณของคุณสมบัตินี้ ในกรณีหลัง เราจะต้องพูดถึง "ขนาดของปริมาณ" ดังนั้นต่อไปนี้เราจะพูดถึงปริมาณอย่างแม่นยำในฐานะสมบัติของวัตถุทางกายภาพ และในแง่ที่สอง ก็คือความหมายของปริมาณทางกายภาพ .

ล่าสุดมีการแบ่งปริมาณออกเป็น ทางกายภาพและไม่ใช่ทางกายภาพ แม้ว่าควรสังเกตว่าไม่มีเกณฑ์ที่เข้มงวดสำหรับการแบ่งค่าดังกล่าว ในเวลาเดียวกันภายใต้ ทางกายภาพ เข้าใจปริมาณที่เป็นคุณลักษณะของโลกกายภาพและใช้ในวิทยาศาสตร์กายภาพและเทคโนโลยี มีหน่วยวัดสำหรับพวกเขา ปริมาณทางกายภาพ ขึ้นอยู่กับกฎการวัด แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

ปริมาณที่แสดงคุณสมบัติของวัตถุ (ความยาว, มวล)

ปริมาณที่แสดงลักษณะของระบบ (ความดัน

อุณหภูมิ);

ปริมาณที่กำหนดลักษณะกระบวนการ (ความเร็ว กำลัง)

ถึง ไม่ใช่ทางกายภาพ หมายถึง ปริมาณที่ไม่มีหน่วยวัด พวกเขาสามารถอธิบายลักษณะทั้งคุณสมบัติของโลกวัตถุและแนวคิดที่ใช้ในสังคมศาสตร์ เศรษฐศาสตร์ และการแพทย์ ตามการแบ่งปริมาณนี้ เป็นเรื่องปกติที่จะต้องแยกแยะระหว่างการวัดปริมาณทางกายภาพและ การวัดที่ไม่ใช่ทางกายภาพ - การแสดงออกอีกประการหนึ่งของแนวทางนี้คือความเข้าใจที่แตกต่างกันสองประการเกี่ยวกับแนวคิดการวัด:

การวัดใน ในความหมายที่แคบ เป็นการเปรียบเทียบเชิงทดลอง

ปริมาณที่วัดได้หนึ่งกับปริมาณที่ทราบอีกปริมาณหนึ่ง

คุณภาพเดียวกันที่นำมาใช้เป็นหน่วย

การวัดใน ในความหมายกว้างๆ วิธีค้นหาการแข่งขัน

ระหว่างตัวเลขกับวัตถุ สถานะหรือกระบวนการตามนั้น

กฎที่ทราบ

คำจำกัดความที่สองปรากฏขึ้นโดยเกี่ยวข้องกับการใช้การวัดปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพอย่างกว้างขวางเมื่อเร็วๆ นี้ที่ปรากฏในการวิจัยทางชีวการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านจิตวิทยา เศรษฐศาสตร์ สังคมวิทยา และสังคมศาสตร์อื่นๆ ในกรณีนี้ มันจะถูกต้องมากกว่าที่จะไม่พูดถึงการวัด แต่เกี่ยวกับ การประมาณปริมาณ ความเข้าใจในการประเมินว่าเป็นการสร้างคุณภาพ ระดับ ระดับของบางสิ่งบางอย่างตามกฎเกณฑ์ที่กำหนด กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือการดำเนินการในการคำนวณ ค้นหา หรือกำหนดตัวเลข ซึ่งเป็นปริมาณที่แสดงลักษณะของวัตถุตามกฎที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น การพิจารณาความแรงของลมหรือแผ่นดินไหว การให้เกรดนักสเก็ตลีลา หรือการประเมินความรู้ของนักเรียนในระดับห้าจุด

แนวคิด การประเมินไม่ควรสับสนปริมาณกับแนวคิดของการประมาณปริมาณซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าอันเป็นผลมาจากการวัดจริง ๆ แล้วเราไม่ได้รับมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้ แต่จะได้รับเพียงการประเมินเท่านั้นถึงระดับหนึ่งหรืออีกระดับที่ใกล้เคียงกับค่านี้

แนวคิดที่กล่าวถึงข้างต้น การวัด" ซึ่งสันนิษฐานว่ามีหน่วยวัด (การวัด) สอดคล้องกับแนวคิดของการวัดในความหมายที่แคบและเป็นแบบดั้งเดิมและคลาสสิกมากกว่า ในแง่นี้จะเข้าใจด้านล่าง - เป็นการวัดปริมาณทางกายภาพ

ด้านล่างนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับ แนวคิดพื้นฐาน ที่เกี่ยวข้องกับปริมาณทางกายภาพ (ต่อไปนี้ แนวคิดพื้นฐานทั้งหมดในมาตรวิทยาและคำจำกัดความจะได้รับตามคำแนะนำข้างต้นเกี่ยวกับการกำหนดมาตรฐานระหว่างรัฐ RMG 29-99):

- ขนาดของปริมาณทางกายภาพ - ความแน่นอนเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพที่มีอยู่ในวัตถุ ระบบ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการเฉพาะ

- ค่าปริมาณทางกายภาพ - การแสดงออกของขนาดของปริมาณทางกายภาพในรูปแบบของหน่วยจำนวนหนึ่งที่ยอมรับได้

- มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ - มูลค่าของปริมาณทางกายภาพที่กำหนดลักษณะเฉพาะของปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ (สามารถสัมพันธ์กับแนวคิดของความจริงสัมบูรณ์และได้มาจากกระบวนการวัดที่ไม่มีที่สิ้นสุดพร้อมการปรับปรุงวิธีการและเครื่องมือวัดอย่างไม่มีที่สิ้นสุดเท่านั้น );

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ  ค่าของปริมาณทางกายภาพที่ได้รับจากการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงจนสามารถนำไปใช้แทนในงานการวัดที่กำหนดได้

หน่วยวัดปริมาณทางกายภาพ  ปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดคงที่ ซึ่งตามปกติแล้วจะกำหนดค่าตัวเลขเท่ากับ 1 และใช้สำหรับการแสดงออกเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพที่คล้ายคลึงกัน

ระบบปริมาณทางกายภาพ  ชุดของปริมาณทางกายภาพที่เกิดขึ้นตามหลักการที่เป็นที่ยอมรับ เมื่อปริมาณบางปริมาณถูกพิจารณาว่าเป็นอิสระ ในขณะที่ปริมาณอื่นๆ ถูกกำหนดให้เป็นฟังก์ชันของปริมาณเหล่านี้ ปริมาณอิสระ

หลัก ปริมาณทางกายภาพ – ปริมาณทางกายภาพที่รวมอยู่ในระบบปริมาณและเป็นที่ยอมรับตามอัตภาพว่าไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณอื่นของระบบนี้

ปริมาณทางกายภาพที่ได้รับ – ปริมาณทางกายภาพที่รวมอยู่ในระบบปริมาณและกำหนดผ่านปริมาณพื้นฐานของระบบนี้

ระบบหน่วยของหน่วยทางกายภาพ  เซตของหน่วยปริมาณทางกายภาพพื้นฐานและหน่วยอนุพัทธ์ ที่เกิดขึ้นตามหลักการของระบบปริมาณทางกายภาพที่กำหนด

ถ้าฉันอยากอ่านฉันยังไม่ได้
การรู้ตัวอักษรนี่คงเป็นเรื่องไร้สาระ
ในทำนองเดียวกันหากฉันต้องการตัดสิน
เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติโดยไม่มีเลย
ความคิดเกี่ยวกับการเริ่มต้นของสิ่งต่าง ๆ นี้
มันจะเป็นเรื่องไร้สาระเหมือนกัน
เอ็ม.วี. โลโมโนซอฟ

มองไปรอบๆ ตัวคุณ วัตถุหลากหลายรอบตัวคุณ: ผู้คน สัตว์ ต้นไม้ นี่คือทีวี รถยนต์ แอปเปิล หิน หลอดไฟ ดินสอ ฯลฯ เป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงรายการทุกอย่าง ในวิชาฟิสิกส์ วัตถุใด ๆ เรียกว่าร่างกาย.

ข้าว. 6

ร่างกายแตกต่างกันอย่างไร? ให้กับผู้คนมากมาย ตัวอย่างเช่น อาจมีปริมาตรและรูปร่างที่แตกต่างกัน อาจประกอบด้วยสารต่างๆ ช้อนเงินและช้อนทอง (รูปที่ 6) มีปริมาตรและรูปร่างเท่ากัน แต่ประกอบด้วยสสารที่แตกต่างกัน: เงินและทอง ลูกบาศก์ไม้และลูกบอล (รูปที่ 7) มีปริมาตรและรูปร่างต่างกัน สิ่งเหล่านี้เป็นร่างกายที่แตกต่างกัน แต่ทำมาจากวัสดุชนิดเดียวกันนั่นคือไม้

ข้าว. 7

นอกจากร่างกายแล้ว ยังมีสนามทางกายภาพอีกด้วย ฟิลด์มีอยู่อย่างเป็นอิสระจากเรา ไม่สามารถตรวจพบสิ่งเหล่านี้ได้เสมอไปโดยใช้ประสาทสัมผัสของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น สนามรอบแม่เหล็ก (รูปที่ 8) สนามรอบวัตถุที่มีประจุ (รูปที่ 9) แต่ตรวจจับได้ง่ายโดยใช้เครื่องมือ

ข้าว. 8

ข้าว. 9

การเปลี่ยนแปลงต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้กับเนื้อความและสนามกายภาพ ช้อนจุ่มลงในชาร้อนจะร้อนขึ้น น้ำในแอ่งน้ำจะระเหยกลายเป็นน้ำแข็งในวันที่อากาศหนาวเย็น หลอดไฟ (รูปที่ 10) ปล่อยแสง เด็กผู้หญิงและสุนัขกำลังวิ่ง (เคลื่อนไหว) (รูปที่ 11) แม่เหล็กจะถูกล้างอำนาจแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กจะอ่อนลง การทำความร้อน การระเหย การแช่แข็ง การแผ่รังสี การเคลื่อนไหว การล้างอำนาจแม่เหล็ก ฯลฯ - ทั้งหมดนี้ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับร่างกายและสนามกายภาพเรียกว่าปรากฏการณ์ทางกายภาพ.

ข้าว. 10

เมื่อเรียนฟิสิกส์ คุณจะคุ้นเคยกับปรากฏการณ์ทางกายภาพมากมาย

ข้าว. สิบเอ็ด

ปริมาณทางกายภาพถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพและปรากฏการณ์ทางกายภาพ- ตัวอย่างเช่น คุณสามารถอธิบายคุณสมบัติของลูกบอลและลูกบาศก์ไม้โดยใช้ปริมาณทางกายภาพ เช่น ปริมาตรและมวล ปรากฏการณ์ทางกายภาพ เช่น การเคลื่อนไหว (ของเด็กผู้หญิง รถยนต์ ฯลฯ) สามารถอธิบายได้โดยการรู้ปริมาณทางกายภาพ เช่น เส้นทาง ความเร็ว ช่วงเวลา ให้ความสนใจกับสัญญาณหลักของปริมาณทางกายภาพ: สามารถวัดได้โดยใช้เครื่องมือหรือคำนวณโดยใช้สูตร- ปริมาตรของร่างกายสามารถวัดได้ด้วยบีกเกอร์น้ำ (รูปที่ 12, a) หรือโดยการวัดความยาว a, ความกว้าง b และความสูง c ด้วยไม้บรรทัด (รูปที่ 12, b) สามารถคำนวณได้โดยใช้ สูตร

วี = ก. ข. ค.

ปริมาณทางกายภาพทั้งหมดมีหน่วยวัด คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับหน่วยวัดบางหน่วยมาหลายครั้งแล้ว เช่น กิโลกรัม เมตร วินาที โวลต์ แอมแปร์ กิโลวัตต์ ฯลฯ คุณจะคุ้นเคยกับปริมาณทางกายภาพมากขึ้นในกระบวนการเรียนฟิสิกส์

ข้าว. 12

คิดแล้วตอบ

1. กายภาพเรียกว่าอะไร? ปรากฏการณ์ทางกายภาพ?
2. ข้อใดเป็นสัญญาณหลักของปริมาณทางกายภาพ ตั้งชื่อปริมาณทางกายภาพที่คุณรู้จัก
3. จากแนวคิดข้างต้น ให้ตั้งชื่อสิ่งที่เกี่ยวข้องกับ: ก) ร่างกาย; ข) ปรากฏการณ์ทางกายภาพ c) ปริมาณทางกายภาพ: 1) ลดลง; 2) เครื่องทำความร้อน; 3) ความยาว; 4) พายุฝนฟ้าคะนอง; 5) ลูกบาศก์; 6) ปริมาณ; 7) ลม; 8) อาการง่วงนอน; 9) อุณหภูมิ; 10) ดินสอ; 11) ระยะเวลา; 12) พระอาทิตย์ขึ้น; 13) ความเร็ว; 14) ความงาม

การบ้าน

เรามี “เครื่องวัด” ในร่างกายของเรา นี่คือหัวใจที่คุณสามารถวัดได้ (โดยมีความแม่นยำไม่สูงมาก) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง กำหนดโดยชีพจรของคุณ (จำนวนการเต้นของหัวใจ) ระยะเวลาในการเติมน้ำประปาในแก้ว พิจารณาเวลาของการโจมตีหนึ่งครั้งคือประมาณหนึ่งวินาที เปรียบเทียบเวลานี้กับการอ่านนาฬิกา ผลลัพธ์ที่ได้จะต่างกันแค่ไหน?