Вентиляція
Що є основною ознакою фізичної величини. Лекція Властивість

Що є основною ознакою фізичної величини. Лекція Властивість

Вимірювання- Сукупність переважно експериментальних операцій, що виконуються за допомогою технічного засобу, що зберігає одиницю величини, що дозволяє зіставити вимірювану величину з її одиницею і отримати

потрібне значення величини. Це значення називають результатом виміру.

Для встановлення відмінності в кількісному значенні об'єкта, що відображається, введено поняття фізичної величини.

Фізичною величиною (ФВ)називається одна з властивостей фізичного об'єкта (яви, процесу), загальна у якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів, але в кількісному відношенні індивідуальна для кожного об'єкта (рис. 4.1).

Наприклад, щільність, напруга, показник заломлення та ін.

Так, використовуючи вимірювальний прилад, наприклад вольтметр постійного електричного струму, ми вимірюємо напругу у вольтах того чи іншого електричного ланцюга, порівнюючи положення вказівника (стрілки) з одиницею електричної напруги, що зберігається шкалою вольтметра. Знайдене значення напруги як деяке число вольт є результатом вимірювання.

Мал. 4.1.

Відмінною ознакою величини може бути одиниця виміру, методика виконання виміру, стандартний зразок або їх комбінація.

При практичній необхідності виміряти можна як фізичну величину, а й будь-який фізичний і нефізичний об'єкт.

Якщо маса якогось тіла становить 50 кг, то йдеться про розмір фізичної величини.

Розмір фізичної величини- Кількісна визначеність фізичної величини, властива конкретному матеріальному об'єкту (яву, процесу).

Справжній розмірфізичної величини є об'єктивною реальністю, яка залежить від того, вимірюють відповідну характеристику властивостей об'єкта чи ні. Справжнє значенняфізичної величини перебуває експериментальним шляхом. Від справжнього значення вона відрізняється величиною похибки.

Розмір величини залежить від цього, яка одиниця прийнята при вимірах величини.

Розмір може виражатися у вигляді абстрактного числа, без зазначення одиниці виміру, що відповідає числовому значенню фізичної величини.Кількісна оцінка фізичної величини, подана числом із зазначенням одиниці цієї величини, називається значенням фізичної величини.

Можна говорити про розміри різних одиниць цієї фізичної величини. У цьому випадку розмір, наприклад, кілограма відрізняється від розміру фунта (1 ф. = 32 лотам = 96 золотникам = 409,512 г), пуда (1 п. = 40 ф. = 1280 лотам = 16,3805 кг) і т.д. буд.

Отже, різні тлумачення фізичних величин у різних країнах мають бути враховані, інакше це може призвести до непереборних труднощів, навіть катастроф.

Так, у 1984 р. канадський пасажирський літак Boeing-647 здійснив вимушену посадку на автомобільний полігон після того, як при польоті на висоті 10 тис. м відмовили двигуни через витрачене паливо. Поясненням цієї події стало те, що на літаку прилади були градуйовані в літрах, а прилади канадської авіакомпанії, що заправляла літак, були градуйовані в галонах (приблизно 3,8 л). Таким чином, пального було заправлено майже вчетверо менше, ніж потрібно.

Отже, якщо є певна величина X,прийнята нею одиниця виміру дорівнює [X], то значення конкретної фізичної величини може бути обчислено за формулою

Х = q [Х], (4.1)

де q –числове значення фізичної величини; [ X] – одиниця фізичної величини.

Наприклад, довжина труби l= 5м, де l– значення довжини, 5 – її числове значення, м – прийнята у разі одиниця довжини.

Рівняння (4.1) називається основним рівнянням вимірювань,що показує, що числове значення величини залежить від розміру прийнятої одиниці виміру.

Залежно від області зіставлення величини може бути однорідніі неоднорідні.Наприклад, діаметр, довжина кола, довжина хвилі, як правило, розглядаються як однорідні величини, що відносяться до величини, яка називається довжиною.

У межах однієї системи величин однорідні величини мають однакову розмірність. Проте величини однакової розмірності який завжди є однорідними. Наприклад, момент сили та енергія не є однорідними величинами, але мають однакову розмірність.

Система величинявляє собою сукупність величин разом із сукупністю несуперечливих рівнянь, що пов'язують ці величини.

Основна величинає величину, яка умовно вибирається для даної системи величин і входить до набору основних величин. Наприклад, основні величини системи СІ. Основні величини пов'язані друг з одним.

Похідна величинаСистема величин визначається через основні величини цієї системи. Наприклад, у системі величин, де основними величинами є довжина і маса, масова щільність є похідною величиною, яка визначається як приватна від розподілу маси на обсяг (довжина третього ступеня).

Кратна одиницявиходить шляхом множення цієї одиниці виміру на ціле число, більше, ніж одиниця. Наприклад, кілометр є десяткова одиниця, кратна метру; а година є десяткова одиниця, кратна секунді.

Дольна одиницявиходить шляхом розподілу одиниці виміру на ціле число, більше, ніж одиниця. Наприклад, міліметр є десятковою одиницею, дольною від метра.

Позасистемна одиницявиміри не належить до цієї системи одиниць. Наприклад, день, година, хвилина – це позасистемні одиниці виміру стосовно системи СІ.

Введемо ще одне важливе поняття – вимірювальне перетворення.

Під ним розуміється процес встановлення взаємно однозначної відповідності між розмірами двох величин: величини, що перетворюється (вхідний) і перетвореної в результаті вимірювання (вхідний).

Безліч розмірів вхідної величини, що перетворюється за допомогою технічного пристрою - вимірювального перетворювача, називається діапазоном перетворення.

Вимірювальне перетворення може здійснюватися по-різному залежно від видів фізичних величин, які прийнято поділяти на три групи.

Перша групапредставляє величини, на безлічі розмірів яких визначено лише їх відносини у вигляді зіставлень "слабше - сильніше", "м'якше - твердіше", "холодніше - тепліше" та ін.

Зазначені відносини встановлюються на основі теоретичних чи експериментальних досліджень та називаються відносинами порядку(відносинами еквівалентності).

До величин першої групиналежать, наприклад, сила вітру (слабкий, сильний, помірний, шторм і т.д.), твердість, що характеризується здатністю досліджуваного тіла чинити опір вдавлюванню або дряпанню.

Друга групапредставляє величини, котрим відносини порядку (еквівалентності) визначаються як між розмірами величин, але й між різницями величин у парах їх розмірів.

До них відносяться, наприклад, час, енергія, температура, яка визначається за шкалою рідинного термометра.

Можливість порівняння різниць розмірів цих величин полягає у визначенні величин другої групи.

Так, при використанні ртутного термометра різниці температур (наприклад, у межах від +5 до +10 ° С) вважаються рівними. Таким чином, у даному випадку має місце як відношення порядку величин (25 "тепліше", ніж 10 ° С), так і відношення еквівалентності між різницями в парах розмірів величин: різниця пари (25-20 ° С) відповідає різниці пари (10 - 5 ° С).

В обох випадках відношення порядку однозначно встановлюється за допомогою засобу вимірювання (вимірювального перетворювача), яким є згаданий рідинний термометр.

Неважко зробити висновок, що температура відноситься до величин і першої, і другої груп.

Третя групавеличин характеризується тим, що на безлічі їх розмірів (крім зазначених відносин порядку та еквівалентності, властивих величинам другої групи) можливе виконання операцій, подібних до складання або віднімання (властивість адитивності).

До величин третьої групи відноситься значна кількість фізичних величин, наприклад, довжина, маса.

Так, два тіла масою кожне 0,5 кг, поставлені на одну з чашок рівноважних ваг, врівноважуються гирею масою 1 кг, поміщеною на іншу чашу.

Якість вимірів

Без вимірів неспроможна обійтися жодна наука, тому метрологія як наука про виміри перебуває у зв'язку з іншими науками. Тому основне поняття метрології - вимір. Відповідно до ГОСТ 16263 - 70, вимір - це знаходження значення фізичної величини (ФВ) досвідченим шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Можливість виміру обумовлюється попереднім вивченням заданої властивості об'єкта вимірів, побудовою абстрактних моделей як самої властивості, і його носія - об'єкта виміру загалом. Тому місце вимірювання визначається серед методів пізнання, що забезпечують достовірність вимірювання. З допомогою метрологічних процедур вирішуються завдання формування даних (фіксації результатів пізнання). Вимірювання з цієї точки зору є методом кодування відомостей і реєстрації отриманої інформації.

Вимірювання забезпечують отримання кількісної інформації про об'єкт управління або контролю, без якої неможливе точне відтворення всіх заданих умов технічного процесу, забезпечення високої якості виробів та ефективного управління об'єктом. Усе це становить технічний аспект вимірів.

До 1918 р. метрична система впроваджувалась у Росії факультативно, поряд зі старою російською та англійською (дюймовою) системами. Значні зміни у метрологічної діяльності стали відбуватися після підписання Радою народних комісарів РРФСР декрету "Про запровадження міжнародної метричної системи заходів та ваг". Використання метричної системи у Росії відбувалося з 1918 по 1927 р. Після Великої Великої Вітчизняної війни і досі метрологічна робота нашій країні проводиться під керівництвом Державного комітету зі стандартам (Держстандарт).

У 1960 р. ХІ Міжнародна конференція з мір та ваги прийняла Міжнародну систему одиниць ФВ - систему СІ. Сьогодні метрична система узаконена більш ніж у 124 країнах світу.

В даний час на базі Головної палати заходів і терезів існує вища наукова установа країни - Всеросійський науково-дослідний інститут метрології ім. Д.І. Менделєєва (ВНДІМ). У лабораторіях інституту розробляються та зберігаються державні зразки одиниць вимірів, визначаються фізичні константи та властивості речовин та матеріалів. Тематика робіт інституту охоплює лінійні, кутові, оптичні та фотометричні, акустичні, електричні та магнітні вимірювання, вимірювання маси, щільності, сили, тиску, в'язкості, твердості, швидкості, прискорення та інших величин.

У 1955 р. під Москвою було створено другий метрологічний центр країни - нині Всеросійський науково-дослідний інститут фізико-технічних та радіотехнічних вимірів (ВНДІФТРІ). Він розробляє зразки та засоби точних вимірювань у ряді найважливіших галузей науки і техніки: радіоелектроніці, службі часу та частоти, акустиці, атомній фізиці, фізиці низьких температур та високих тисків.

Третім метрологічним центром Росії є Всеросійський науково-дослідний інститут метрологічної служби (ВНДІМЗ) - головна організація в галузі прикладної та законодавчої метрології. На нього покладено координацію та науково-методичне керівництво метрологічною службою країни. Крім перелічених існує низка регіональних метрологічних інститутів та центрів.

До міжнародних метрологічних організацій належить і Міжнародна організація законодавчої метрології (МОЗМ), утворена 1956 р. При МОЗМ у Парижі працює Міжнародне бюро законодавчої метрології. Його діяльністю керує Міжнародний Комітет законодавчої метрології. Деякі питання метрології вирішує Міжнародна організація стандартизації (ІСО).

Фізичні властивості та величини. Класифікація фізичних величин

Шкали вимірів

Усі об'єкти навколишнього світу характеризуються своїми властивостями.

Властивість- філософська категорія, що виражає таку сторону об'єкта (яви чи процесу), яка зумовлює його відмінність чи спільність коїться з іншими об'єктами, і виявляється у його відносинах до них. Властивість – категорія якісна. Для кількісного опису різних властивостей фізичних тіл, явищ і вводиться поняття величини.

Величина- це міра об'єкта (явлення, процесу чи чогось іншого), міра те, що може бути виділено серед інших властивостей і оцінено тим чи іншим способом, зокрема і кількісно. Величина не існує сама по собі, вона має місце лише остільки, оскільки існує об'єкт із властивостями, вираженими цією величиною.

Таким чином, поняття величина, це поняття більшої спільності, ніж якість (властивість, атрибут) та кількість.

Фізичні властивості та величини

Існує два види величин: реальні та ідеальні.

Ідеальні величини (числові значення величин, графіки, функції, оператори тощо)головним чином відносяться до математики та є узагальненням (математичною моделлю) конкретних реальних понять. Вони обчислюються тим чи іншим способом.

Реальні величини, у свою чергу, поділяються, як фізичніі нефізичні. При цьому, фізична величинау загальному випадку може бути визначена як величина, властива матеріальним об'єктам (тілам, процесам, явищам), що вивчаються у природних (фізика, хімія) та технічних науках. До нефізичним величинамслід віднести величини, властиві громадським (нефізичним) наук - філософії, соціології, економіки тощо.

Стандарт ГОСТ 16263-70 трактує фізичну величину, як чисельне вираз конкретної властивості фізичного об'єкта, якісно загальне для багатьох фізичних об'єктів, а кількісному, абсолютно індивідуальне кожному за них. Індивідуальність в кількісному відношенні тут розуміється в тому сенсі, що властивість може бути для одного об'єкта більше, у кілька разів, або менше, ніж для іншого.

Таким чином, фізичні величини - це виміряні властивості фізичних об'єктів чи процесів, з допомогою яких можуть бути вивчені.

Фізичні величини (ФВ) доцільно додатково класифікувати як вимірюваніі оцінювані.

Вимірювані фізичні величиниможуть бути виражені кількісно у вигляді певної кількості встановлених одиниць виміру. Можливість введення та використання одиниць виміру, є важливою відмітною ознакою вимірюваних ФВ.

Фізичні величини, для яких з тих чи інших причин не може бути введена одиниця виміру, можуть лише оцінені. Під оцінюванням у разі розуміється операція приписування даної величині певного числа, проведена за встановленими правилами. Оцінювання величини здійснюється з допомогою шкал.

Нефізичні величини, котрим одиниці виміру і шкали у принципі може бути запроваджено, може лише оцінені.

Класифікація фізичних величин

Для детальнішого вивчення ФВ необхідно їх класифікувати, виявивши загальні метрологічні особливості окремих груп. Можливі класифікації ФВ показано на рис. 2.2.

за видам явищвони поділяються на такі групи:

· речові, тобто. описують фізичні та фізико-хімічні властивості речовин, матеріалів та виробів з них. До цієї групи відносяться маса, щільність, електричний опір, ємність, індуктивність та ін Іноді зазначені ФВ називають пасивними. Для їхнього вимірювання необхідно використовувати допоміжне джерело енергії, за допомогою якого формується сигнал вимірювальної інформації. При цьому пасивні ФВ перетворюються на активні, які вимірюються;

· енергетичні, тобто. величини, що описують енергетичні характеристики процесів перетворення, передачі та використання енергії. До них відносяться струм, напруга, потужність, енергія. Ці величини називають активними. Вони можуть бути перетворені на сигнали вимірювальної інформації без використання допоміжних джерел енергії;

·
характеризуючіперебіг процесів у часі. До цієї групи відносяться різноманітні спектральні характеристики, кореляційні функції та ін.

За приналежністю до різних груп фізичних процесівФВ діляться на просторово-часові, механічні, теплові, електричні та магнітні, акустичні, світлові, фізико-хімічні, іонізуючі випромінювання, атомну та ядерну фізику.

За ступенем умовної незалежності з інших величинцієї групи ФВ поділяються на основні (умовно незалежні), похідні (умовно залежні) та додаткові. В даний час в системі СІ використовується сім фізичних величин, обраних як основні: довжина, час, маса, температура, сила електричного струму, сила світла та кількості речовини. До додаткових фізичних величин належать плоский і тілесний кути.

За наявністю розмірностіФВ поділяються на розмірні, тобто. мають розмірність, та безрозмірні.

Фізичні об'єкти мають необмежену кількість властивостей, які проявляються з нескінченним розмаїттям. Це ускладнює їхнє відображення сукупностями чисел з обмеженою розрядністю, що виникає при їх вимірі. Серед безлічі специфічних проявів властивостей є кілька загальних. Н.Р. Кемпбелл встановив для всієї різноманітності властивостей Х фізичного об'єкта наявність трьох найбільш загальних проявів у відносинах еквівалентності, порядку та адитивності. Ці відносини у математичній логіці аналітично описуються найпростішими постулатами.

У порівнянні величин виявляється відношення порядку (більше, менше чи одно), тобто. визначається співвідношення між величинами. Прикладами інтенсивних величин є твердість матеріалу, запах та ін.

Інтенсивні величини можуть бути виявлені, класифіковані за інтенсивністю, піддані контролю, кількісно оцінені монотонно зростаючими чи спадними числами.

З поняття " інтенсивна величина " вводяться поняття фізичної величини та її розміру. Розмір фізичної величини- кількісне зміст у цьому об'єкті якості, відповідного поняттю ФВ.

Шкали вимірів

У практичній діяльності необхідно проводити вимірювання різних фізичних величин, що характеризують властивості тіл, речовин, явищ та процесів. Деякі властивості виявляються лише якісно, інші – кількісно. Різноманітні прояви (кількісні або якісні) того, чи іншого властивості об'єкта дослідження, утворюють безліч, відображення елементів якого на впорядковане безліч чисел, або, у загальному випадку, умовних знаків, утворюють шкалу виміруцієї властивості. Шкала вимірів кількісної властивості конкретної фізичної величини є шкалою цієї фізичної величини. Таким чином, шкала фізичної величини- це впорядкована послідовність значень ФВ, прийнята за згодою виходячи з результатів точних вимірів. Терміни та визначення теорії шкал вимірювань викладено у документі МІ 2365-96.

Відповідно до логічної структурою прояви властивостей розрізняють п'ять основних типів шкал вимірів.

1. Шкала найменувань (шкала класифікації). Такі шкали використовуються для класифікації емпіричних об'єктів, властивості яких виявляються лише щодо еквівалентності. Ці властивості не можна вважати фізичними величинами, тому шкали такого виду є шкалами ФВ. Це найпростіший тип шкал, заснований на приписуванні якісним властивостям об'єктів чисел, які відіграють роль імен. У шкалах найменувань, у яких віднесення властивостей, що відбиваються, до того чи іншого класу еквівалентності здійснюється з використанням органів чуття людини, найбільш адекватний результат, обраний більшістю експертів. При цьому велике значення має правильний вибір класів еквівалентної шкали – вони повинні надійно відрізнятися спостерігачами, експертами, які оцінюють цю властивість. Нумерація об'єктів за шкалою найменувань здійснюється за принципом: "не приписуй одну й ту саму цифру різним об'єктам". Числа, приписані об'єктам, можуть бути використані для визначення ймовірності або частоти появи даного об'єкта, але їх не можна використовувати для підсумовування та інших математичних операцій.

Оскільки дані шкали характеризуються лише відносинами еквівалентності, то них немає поняття нуля, " більше " чи " менше " і одиниці виміру. Прикладом шкал найменувань є поширені атласи кольорів, призначені для ідентифікації кольору.

2. Шкала порядку (шкала рангів). Якщо властивість даного емпіричного об'єкта виявляє себе щодо еквівалентності та порядку за зростанням або зменшенням кількісного прояву властивості, то для нього може бути побудована шкала порядку. Вона є монотонно зростаючою або спадною і дозволяє встановити відношення більше/менше між величинами, що характеризують зазначену властивість. У шкалах порядку існує чи немає нуль, але принципово не можна запровадити одиниці виміру, оскільки їм встановлено ставлення пропорційності і немає можливості судити у скільки разів більше чи менше конкретні прояви якості.

У випадках, коли рівень пізнання явища не дозволяє точно встановити відносини, що існують між величинами даної характеристики, або застосування шкали зручне і достатньо для практики використовують умовні (емпіричні) шкали порядку. Умовна шкала- Це шкала ФВ, вихідні значення якої виражені в умовних одиницях. Наприклад, шкала в'язкості Енглера, 12-бальна шкала Бофорта для сили морського вітру.

Широкого поширення набули шкали порядку з нанесеними ними реперними точками. До таких шкал, наприклад, відноситься шкала Моос для визначення твердості мінералів, яка містить 10 опорних (реперних) мінералів з різними умовними числами твердості: тальк - 1; гіпс – 2; кальцій – 3; флюорит – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; алмаз - 10. Віднесення мінералу до тієї чи іншої градації твердості здійснюється на підставі експерименту, який полягає в тому, що матеріал, що випробуваний, дряпається опорним. Якщо після дряпання. випробуваного мінералу кварцом (7) у ньому залишається слід, а після ортоклаза (6) - залишається, то твердість випробуваного матеріалу становить більш, але менше 7. Більш точного відповіді у разі дати неможливо.

В умовних шкалах однаковим інтервалам між розмірами даної величини не відповідають однакові розмірності чисел, що відображають розміри. За допомогою цих чисел можна знайти ймовірності, моди, медіани, кванти, проте їх не можна використовувати для підсумовування, множення та інших математичних операцій.

Визначення значення величин з допомогою шкал порядку не можна вважати виміром, оскільки у цих шкалах неможливо знайти введені одиниці виміру. Операцію з приписування кількості необхідної величини слід вважати оцінюванням. Оцінювання за шкалами порядку є неоднозначним і умовним, про що свідчить розглянутий приклад.

3. Шкала інтервалів (шкала різниць). Ці шкали є подальшим розвитком шкал порядку та застосовуються для об'єктів, властивості яких задовольняють відносинам еквівалентності, порядку та адитивності. Шкала інтервалів складається з однакових інтервалів, має одиницю виміру та довільно обраний початок - нульову точку. До таких шкал належить літочислення за різними календарями, у яких початок відліку прийнято чи створення світу, чи різдво Христове тощо. Температурні шкали Цельсія, Фаренгейта та Реомюра також є шкалами інтервалів.

На шкалі інтервалів визначено дії додавання та віднімання інтервалів. Справді, за шкалою часу інтервали можна підсумовувати чи віднімати і порівнювати, скільки разів один інтервал більше іншого, але складати дати будь-яких подій просто безглуздо.

4. Шкала відносин. Ці шкали описують властивості емпіричних об'єктів, які задовольняють відносинам еквівалентності, порядку та адитивності (шкали другого роду – адитивні), а в ряді випадків та пропорційності (шкали першого роду – пропорційні). Їх прикладами є шкала маси (другого роду), термодинамічної температури (першого роду).

У шкалах відносин існує однозначний природний критерій нульового кількісного прояви якості та одиниця вимірів, встановлена за згодою. З формальної точки зору шкала відносин є шкалою інтервалів із природним початком відліку. До значень, отриманих за цією шкалою, застосовуються всі арифметичні дії, що має важливе значення при вимірі ФВ.

Шкали відносин - найдосконаліші. Вони описуються рівнянням , де Q - ФВ, на яку будується шкала, [Q] - її одиниця виміру, q - числове значення ФВ. Перехід від однієї шкали відносин до іншої відбувається відповідно до рівняння q2 = q1/.

5. Абсолютні шкали. Деякі автори використовують поняття абсолютних шкал, під якими розуміють шкали, що мають всі ознаки шкал відносин, але додатково мають природне однозначне визначення одиниці виміру і не залежать від прийнятої системи одиниць виміру. Такі шкали відповідають відносним величинам: коефіцієнту посилення, ослаблення та інших. Для освіти багатьох похідних одиниць у системі СІ використовуються безрозмірні та лічильні одиниці абсолютних шкал.

Зазначимо, що шкали найменувань та порядку називають неметричними (концептуальними), а шкали інтервалів та відносин – метричними (матеріальними). Абсолютні та метричні шкали відносяться до розряду лінійних. Практична реалізація шкал вимірювань здійснюється шляхом стандартизації як самих шкал та одиниць вимірювань, так і, у необхідних випадках, способів та умов їх однозначного відтворення.

М. В. Ломоносов

Огляньтеся навколо себе. Яке різноманіття предметів вас оточує: це люди, тварини, дерева. Це телевізор, автомобіль, яблуко, камінь, лампочка, олівець та інше. Все неможливо перерахувати. У фізиці будь-який предмет називають фізичним тілом.

Чим відрізняються фізичні тіла? Дуже багатьом. Наприклад, у них можуть бути різні обсяги та форми. Вони можуть складатися із різних речовин. Срібна та золота ложкимають однакові обсяг та форму. Але складаються вони з різних речовин: срібла та золота. Дерев'яні кубики і циліндрмають різні обсяг та форму. Це різні фізичні тіла, але виготовлені з однієї і тієї ж речовини – деревини.

Окрім фізичних тіл є ще фізичні поля. Поля є незалежно від нас. Їх не завжди можна виявити за допомогою органів чуття людини. Наприклад, поле навколо магніту, поле навколо зарядженого тіла. Але їх легко виявити за допомогою приладів.

Досвід показує положення силових ліній електричного поля двох протилежних електричних зарядів.

З фізичними тілами та полями можуть відбуватися різноманітні зміни. Ложка, опущена у гарячий чай, нагрівається. Вода в калюжі випаровується, а холодного дня замерзає. Лампа випромінює світло, дівчина і собака біжать (рухаються). Магніт розмагнічується, та його магнітне поле слабшає. Нагрівання, випаровування, замерзання, випромінювання, рух, розмагнічування і т. д. - всі ці зміни, що відбуваються з фізичними тілами та полями, називаються фізичними явищами.

Вивчаючи фізику, ви познайомитеся з багатьма фізичними явищами.

Для опису властивостей фізичних тіл та фізичних явищ вводяться фізичні величини.Наприклад, описати властивості дерев'яних кулі та кубика можна за допомогою таких фізичних величин, як об'єм, маса. Фізичне явище - рух (дівчата, автомобіля та інших.) - можна описати, знаючи такі фізичні величини, як шлях, швидкість, проміжок часу. Зверніть увагу на основна ознака фізичної величини: її можна виміряти за допомогою приладів або обчислити за формулою. Обсяг тіла можна виміряти мензуркою з водою, а можна, вимірявши довжину а, ширину b і висоту з лінійкою, обчислити за формулою

V = a · b · с.

Об'єм тіла можна виміряти мензуркою з водою, а можна, вимірявши довжину а, ширину b і висоту з лінійкою, обчислити за формулою

Усі фізичні величини мають одиниці виміру. Про деякі одиниці виміру ви чули багато разів: кілограм, метр, секунда, вольт, ампер, кіловат і т. д. Докладніше з фізичними величинами ви будете знайомитися в процесі вивчення фізики.

Подумайте та дайте відповідь

Що називають фізичним тілом? Фізичним явищем?
Яка основна ознака фізичної величини? Назвіть відомі вам фізичні величини.
З наведених понять назвіть ті, що належать до: а) фізичних тіл; б) фізичним явищам; в) фізичних величин: 1) крапля; 2) нагрівання; 3) довжина; 4) гроза; 5) кубик; 6) обсяг; 7) вітер; 8) сонливість; 9) температура; 10) олівець; 11) проміжок часу; 12) схід Сонця; 13) швидкість; 14) краса.

Домашнє завдання

У нас в організмі є "вимірювальний пристрій". Це серце, за допомогою якого можна виміряти (з не дуже високою точністю) проміжок часу. Визначте по пульсу (числу ударів серця) проміжок часу заповнення склянки водою з-під крана. Вважайте час одного удару приблизно рівним одній секунді. Порівняйте цей час із показаннями годинника. Наскільки різні отримані результати?

Фізичною величиною називається одна з властивостей фізичного об'єкта (яви, процесу), яке є загальним у якісному відношенні для багатьох – фізичних об'єктів, відрізняючись при цьому кількісним значенням.

Метою вимірювань є визначення значення фізичної величини - деякої кількості прийнятих для неї одиниць (наприклад, результат вимірювання маси виробу становить 2 кг, висоти будівлі -12 м та ін.).

Залежно від ступеня наближення до об'єктивності розрізняють справжнє, дійсне та виміряне значення фізичної величини.

Це значення, що ідеально відображає в якісному та кількісному відношеннях відповідну властивість об'єкта. Через недосконалість засобів та методів вимірювань справжні значення величин практично отримати не можна. Їх можна уявити лише теоретично. А значення величини, отримані при вимірі, лише більшою чи меншою мірою наближаються до справжнього значення.

Це значення величини, знайдене експериментальним шляхом і настільки, що наближається до істинного значення, що для цієї мети може бути використане замість нього.

Це значення, отримане при вимірі із застосуванням конкретних методів та засобів вимірювань.

9. Класифікація вимірювань залежно від вимірюваної величини від часу і за сукупністю вимірюваних величин.

За характером зміни вимірюваної величини - статичні та динамічні виміри.

Динамічний вимір - вимір величини, розмір якої змінюється з часом.Швидка зміна розміру вимірюваної величини вимагає її виміру з найточнішим визначенням часу. Наприклад, вимірювання відстані до рівня поверхні Землі з повітряної кулі або вимірювання постійної напруги електричного струму. Фактично динамічний вимір є виміром функціональної залежності вимірюваної величини від часу.

Статичний вимір - вимірювання величини, яка приймається в відповідно до поставленого вимірювального завдання за незмінну протягом періоду вимірювання.Наприклад, вимірювання лінійного розміру виготовленого виробу при нормальній температурі можна вважати статичним, оскільки коливання температури в цеху на рівні десятих часток вносять похибку вимірювань не більше 10 мкм/м, несуттєву в порівнянні з похибкою виготовлення деталі. Тому в цій вимірювальній задачі можна вважати вимірювану величину незмінною. При калібруванні штрихової міри довжини державному первинному зразку термостатування забезпечує стабільність підтримки температури лише на рівні 0,005 °З. Такі коливання температури зумовлюють у тисячу разів меншу похибку вимірів - трохи більше 0,01 мкм/м. Але в даній вимірювальній задачі вона є суттєвою, і облік змін температури у процесі вимірювань стає умовою забезпечення необхідної точності вимірювань. Тому ці виміри слід проводити за методикою динамічних вимірів.

За сформованими сукупностями вимірюваних величинна електричні (сила струму, напруга, потужність) , механічні (маса, кількість виробів, зусилля); , теплоенергетичні(температура, тиск); , фізичні(Щільність, в'язкість, каламутність); хімічні(Склад, хімічні властивості, концентрація) , радіотехнічніі т.д.

Класифікація вимірів за способом отримання результату (на вигляд).

За способом отримання результатів вимірів розрізняють: прямі, непрямі, сукупні та сумісні виміри.

Прямими називають вимірювання, у яких шукане значення вимірюваної величини знаходять безпосередньо з дослідних даних.

Непрямими називають виміри, у яких шукане значення вимірюваної величини знаходять виходячи з відомої залежності між величиною і величинами, що визначаються за допомогою прямих вимірювань.

Сукупними називають виміри, при яких одночасно вимірюються кілька однойменних величин і значення знаходять, вирішуючи систему рівнянь, яку отримують на підставі прямих вимірювань однойменних величин.

Спільними називають виміри двох або більше неодноєменних величин для знаходження залежності між ними.

Класифікація вимірювань за умовами, що визначають точність результату та за кількістю вимірювань для отримання результату.

За умовами, що визначають точність результату, виміри поділяються на три класи:

1. Вимірювання максимально можливої точності, яка досягається при існуючому рівні техніки.

До них відносяться насамперед еталонні вимірювання, пов'язані з максимально можливою точністю відтворення встановлених одиниць фізичних величин, і, крім того, вимірювання фізичних констант, насамперед універсальних (наприклад, абсолютного значення прискорення вільного падіння, гіромагнітного відношення протона та ін.).

До цього ж класу належать і деякі спеціальні виміри, що потребують високої точності.

2. Контрольно-перевірочні вимірювання, похибка яких з певною ймовірністю не повинна перевищувати певного заданого значення.

До них відносяться вимірювання, що виконуються лабораторіями державного нагляду за впровадженням та дотриманням стандартів та станом вимірювальної техніки та заводськими вимірювальними лабораторіями, які гарантують похибку результату з певною ймовірністю, що не перевищує деякого, заздалегідь заданого значення.

3. Технічні виміри, у яких похибка результату визначається характеристиками засобів вимірів.

Прикладами технічних вимірювань є вимірювання, що виконуються у процесі виробництва на машинобудівних підприємствах, на щитах розподільчих пристроїв електричних станцій та ін.

За кількістю вимірів виміри поділяються на одноразові та багаторазові.

Одноразове вимір - це вимір однієї величини, зроблений один раз. Одноразові вимірювання на практиці мають велику похибку, у зв'язку з цим рекомендується для зменшення похибки виконувати мінімум три рази вимірювання такого типу, а як результат брати їхнє середнє арифметичне.

Багаторазові виміри - це вимір однієї чи кількох величин, виконаний чотири і більше разів. Багаторазовий вимір є рядом одноразових вимірів. Мінімальна кількість вимірів, у якому вимір може вважатися багаторазовим, - чотири. Результатом багаторазового виміру є середнє арифметичне результатів усіх проведених вимірів. При багаторазових вимірах знижується похибка.

Класифікація випадкових похибок вимірів.

Випадкова похибка - складова похибки вимірювання, що змінюється при повторних вимірах однієї й тієї величини випадковим чином.

1) Груба - не перевищує допустиму похибку

2) Промах - груба похибка, залежить від людини

3) Очікувана- отримана в результаті експерименту при створ. умовах

Поняття про метрологію

Метрологія– наука про вимірювання, методи та засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності. Вона базується на комплексі термінів та понять, найголовніші з яких наведені нижче.

Фізична величина– властивість, у якісному відношенні загальне багатьом фізичним об'єктам, але у кількісному відношенні індивідуально кожному за об'єкта. Фізичними величинами є довжина, маса, щільність, сила, тиск та ін.

Одиницею фізичної величинивважається та величина, якій за визначенням присвоєно значення 1. Наприклад, маса 1кг, сила 1Н, тиск 1Па. У різних системах одиниць одиниці однієї й тієї величини можуть відрізнятися за розміром. Наприклад, для сили 1кгс ≈ 10Н.

Значення фізичної величини- Чисельна оцінка фізичної величини конкретного об'єкта в прийнятих одиницях. Наприклад, значення маси цегли 3,5 кг.

Технічний вимір- Визначення значень різних фізичних величин спеціальними технічними методами та засобами. У ході лабораторних випробувань визначають значення геометричних розмірів, маси, температури, тиску, сили та ін. Усі технічні виміри повинні відповідати вимогам єдності та точності.

Прямий вимір- Експериментальне порівняння даної величини з іншого, прийнятої за одиничну, за допомогою відліку за шкалою приладу. Наприклад, вимір довжини, маси, температури.

Непрямі виміри– результати, одержані з використанням результатів прямих вимірювань шляхом обчислень за відомими формулами. Наприклад, визначення густини, міцності матеріалу.

Єдність вимірів- Стан вимірювань, при якому їх результати виражені в узаконених одиницях та похибки вимірювань відомі із заданою ймовірністю. Єдність вимірювань необхідна, щоб можна було зіставити результати вимірювань, виконаних у різних місцях, у різний час, з використанням різноманітних приладів.

Точність вимірів- Якість вимірювань, що відображає близькість отриманих результатів до справжнього значення вимірюваної величини. Розрізняють справжнє та дійсне значення фізичних величин.

Справжнє значенняфізичної величини в ідеалі відображає в якісному та кількісному відношеннях відповідні властивості об'єкта. Справжнє значення вільне від помилок виміру. Оскільки всі значення фізичної величини перебувають досвідченим шляхом і містять помилки вимірів, то справжнє значення залишається невідомим.

Справжнє значенняфізичну величину знаходять експериментальним шляхом. Воно настільки наближено до справжнього значення, що з певних цілей може бути використане замість нього. При технічних вимірах значення фізичної величини, знайдене з допустимою технічними вимогами похибкою, приймають дійсне значення.

Похибка вимірювання- Відхилення результату вимірювання від справжнього значення вимірюваної величини. Оскільки справжнє значення вимірюваної величини залишається невідомим, на практиці лише приблизно оцінюють похибку вимірювань, порівнюючи результати вимірювання зі значенням цієї ж величини, отриманим з точністю в кілька разів вищою. Так похибка вимірювання розмірів зразка лінійкою, що становить ± 1мм, можна оцінити, вимірявши зразок штангенциркулем з похибкою не більше ±0,5мм.

Абсолютна похибкавиражається в одиницях вимірюваної величини.

Відносна погрішність- Відношення абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини.

Засоби вимірів – технічні засоби, що використовуються при вимірах та мають нормовані метрологічні властивості. Засоби вимірювання поділяються на заходи та вимірювальні прилади.

міра- Засіб вимірювання, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру. Наприклад, гиря – міра маси.

Вимірювальний пристрій– засіб вимірів, який служить відтворення вимірювальної інформації у формі, доступної сприйняття спостерігачем. Найпростіші вимірювальні прилади називають вимірювальним інструментом. Наприклад, лінійка, штангенциркуль.

Основними метрологічними показниками вимірювальних приладів є:

Ціна поділу шкали – різниця значень вимірюваної величини, що відповідає двом сусіднім відміткам шкали;

Початкове та кінцеве значення шкали – відповідно найменше та найбільше значення вимірюваної величини, зазначені на шкалі;

Діапазон вимірювань - область значень вимірюваної величини, для якої нормовані похибки, що допускаються.

Похибка вимірювання-Результат взаємного накладення помилок, що викликаються різними причинами: похибкою самих вимірювальних приладів, похибками, що виникають при користуванні приладом і зчитуванні результатів вимірювань і похибок від недотримання умов вимірювання. При досить великому числі вимірів середнє арифметичне результатів вимірів наближається до справжнього значення, а похибка зменшується.

Систематична похибка- похибка, яка залишається постійною чи закономірно змінюється при повторних вимірах і виникає з цілком відомих причин. Наприклад, усунення шкали приладу.

Випадкова похибка – похибка, у появі якої немає закономірного зв'язку з попередніми чи наступними помилками. Її поява викликається безліччю випадкових причин, вплив яких на кожен вимір не може бути враховано заздалегідь. До причин, що призводять до появи випадкової похибки, можна віднести, наприклад, неоднорідність матеріалу, порушення при відборі проб, похибку у показаннях приладу.

Якщо під час проведення вимірювань з'являється так звана груба похибка, яка суттєво підвищує похибку, очікувану за даних умов, такі результати вимірювань виключають з розгляду як недостовірні.

Єдність всіх вимірів забезпечується встановленням одиниць вимірів та розробкою їх еталонів. З 1960 діє Міжнародна система одиниць (СІ), яка замінила складну сукупність систем одиниць і окремих позасистемних одиниць, що склалися на основі метричної системи заходів. У Росії її система СІ прийнято як стандартної, а області будівництва її застосування регламентовано з1980г.

Лекція 2. ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ. ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАНЬ

2.1 Фізичні величини та шкал

2.2 Одиниці фізичних величин

2.3. Міжнародна система одиниць (система СІ

2.4 Фізичні величини технологічних процесів

виробництва продуктів харчування

2.1 Фізичні величини та шкали

Фізична величина – це властивість, загальне в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів (фізичних систем, їх станів і процесів, що відбуваються в них), але в кількісному відношенні індивідуальне для кожного з них.

Індивідуальне у кількісному відношенніслід розуміти так, що те саме властивість одного об'єкта то, можливо у кілька разів більше чи менше, ніж іншого.

Як правило, термін "фізична величина" застосовується до властивостей або характеристик, які можна оцінити кількісно. До фізичних величин відносяться маса, довжина, час, тиск, температура і т. д. Усі вони визначають загальні в якісному відношенні фізичні властивості, кількісні характеристики їх можуть бути різними.

Фізичні величини доцільно розрізняти вимірювані та оцінювані.Вимірювані ФВ можуть бути кількісно виражені у вигляді певної кількості встановлених одиниць вимірювання. Можливість введення та використання останніх є важливою відмітною ознакою вимірюваних ФВ.

Однак існують такі властивості, як смак, запах тощо, для яких не можуть бути введені одиниці виміру. Такі величини можна оцінити. Величини оцінюють за допомогою шкал.

за точності результатурозрізняють три види значень фізичних величин: справжнє, дійсне виміряне.

Справжнє значення фізичної величини(Справжнє значення величини) – значення фізичної величини, яке в якісному та кількісному відношенні ідеальним чином відображало б відповідну властивість об'єкта.

До постулатів метрології відносять

Істинне значення певної величини існує і воно постійно

Справжнє значення вимірюваної величини знайти неможливо.

Справжнє значення фізичної величини може бути отримано лише внаслідок нескінченного процесу вимірювань із нескінченним удосконаленням методів та засобів вимірювань. До кожного рівня розвитку вимірювальної техніки ми можемо знати лише дійсне значення фізичної величини, яке застосовується замість істинного.

Справжнє значення фізичної величини- Значення фізичної величини, знайдене експериментальним шляхом і настільки близьке до істинного значення, що для поставленого вимірювального завдання може його замінити. Характерним прикладом, що ілюструє розвиток вимірювальної техніки, є час. Свого часу одиницю часу – секунду визначали як 1/86400 частину середньої сонячної доби з похибкою 10 -7 . В даний час визначають секунду з похибкою 10 -14 , Т. е. на 7 порядків наблизилися до справжнього значення визначення часу на еталонному рівні.

За дійсне значення фізичної величини зазвичай приймають середнє арифметичне ряду значень величини, отриманих при рівноточних вимірах, або арифметичне середнє виважене при нерівноточних вимірах.

Виміряне значення фізичної величини- Значення фізичної величини, отримане із застосуванням конкретної техніки.

За видами явищ ФВділять на такі групи :

- речові , тобто. описують фізичні та фізико-хімічні властивості речовин. Матеріалів та виробів з них. До них відносяться маса, щільність і тп. Це ФВ пасивні, т.к. їх вимірювання необхідно використовувати допоміжні джерела енергії, з допомогою яких формується сигнал вимірювальної інформації.

- енергетичні – описують енергетичні характеристики процесів перетворення, передачі та використання енергії (енергія, напруга, потужність. Ці величини активні. Вони можуть бути перетворені на сигнали вимірювальної інформації без використання допоміжних джерел енергії;

- що характеризують перебіг процесів часу . До цієї групи належать різноманітні спектральні характеристики, кореляційні функції та ін.

За ступенем умовної залежності від інших величин ФВділять на основні та похідні

Основна фізична величина– фізична величина, що входить у систему величин і умовно прийнята як незалежно від інших величин цієї системи.

Вибір фізичних величин, що приймаються за основні, та їх кількість здійснюється довільно. Як основні насамперед було обрано величини, що характеризують основні властивості матеріального світу: довжина, маса, час. Інші чотири основні фізичні величини обрані таким чином, щоб кожна з них представляла один із розділів фізики: сила струму, термодинамічна температура, кількість речовини, сила світла.

Кожній основній фізичній величині системи величин надається символ у вигляді малої літери латинського або грецького алфавіту: довжина – L, маса – М, час – Т, сила електричного струму – I, температура – O, кількість речовини – N, сила світла – J. Ці символи входять у назву системи фізичних величин. Так, система фізичних величин механіки, основними величинами якої є довжина, маса та час, називається "система LMT".

Похідна фізична величина– фізична величина, яка входить до системи величин і визначається через основні величини цієї системи.

1.3 Фізичні величини та їх виміри

Фізична величина – одна з властивостей фізичного об'єкта (фізичної системи, явища або процесу), загальна у якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів, але в кількісному відношенні індивідуальна для кожного з них. Можна сказати також, що фізична величина - це величина, яка може бути використана в рівняннях фізики, причому під фізикою тут розуміється в цілому наука та технології.

Слово « величина» часто застосовується у двох сенсах: як взагалі властивість, до якого застосовується поняття більше чи менше, і як кількість цієї властивості. В останньому випадку доводилося б говорити про «величину величини», тому надалі йтиметься про величину саме як властивість фізичного об'єкта, у другому ж сенсі - як про значення фізичної величини.

Останнім часом все більшого поширення набуває підрозділ величин на фізичні та нефізичні Хоча слід зазначити, що поки що немає суворого критерію для такого поділу величин. При цьому під фізичними розуміють величини, які характеризують властивості фізичного світу та застосовуються у фізичних науках та техніці. Їх існують одиниці виміру. Фізичні величини залежно від правил їх виміру поділяються на три групи:

Величини, що характеризують властивості об'єктів (довжина, маса);

величини, що характеризують стан системи (тиск,

температура);

Величини, що характеризують процеси (швидкість, потужність).

До нефізичним відносять величини, котрим немає одиниць виміру. Вони можуть характеризувати як властивості матеріального світу, і поняття, які у суспільних науках, економіці, медицині. Відповідно до такого поділу величин прийнято виділяти вимірювання фізичних величин і нефізичні виміри . Іншим виразом такого підходу є два різні розуміння поняття виміру:

вимір у вузькому значенні як експериментальне порівняння

однієї вимірюваної величини з іншого відомою величиною того

ж якості, прийнятої як одиниця;

вимір у широкому значенні як знаходження відповідностей

між числами та об'єктами, їх станами або процесами

відомим правилам.

Друге визначення з'явилося у зв'язку з широким поширенням останнім часом вимірів нефізичних величин, які фігурують у медико-біологічних дослідженнях, зокрема, у психології, економіці, соціології та інших суспільних науках. У цьому випадку правильніше було б говорити не про вимір, а про оцінювання величин , розуміючи оцінювання як встановлення якості, ступеня, рівня чогось відповідно до встановлених правил. Інакше кажучи, це операція з приписування шляхом обчислення, знаходження чи визначення числа величині, що характеризує якість будь-якого об'єкта, за встановленими правилами. Наприклад, визначення сили вітру чи землетрусу, виставлення оцінки фігуристам чи оцінок знань учнів за п'ятибальною шкалою.

Концепція оцінюваннявеличин не слід плутати з поняттям оцінки величин, пов'язаним з тим, що в результаті вимірювань ми фактично отримуємо не справжнє значення вимірюваної величини, а лише його оцінку, тією чи іншою мірою близьку до цього значення.

Розглянуте вище поняття « вимір», Що передбачає наявність одиниці виміру (заходи), відповідає поняттю виміру у вузькому значенні і є більш традиційним і класичним. У цьому сенсі воно і розумітиметься нижче - як вимір фізичних величин.

Нижче наведено про основні поняття , що відносяться до фізичної величини (тут і далі всі основні поняття з метрології та їх визначення наводяться за вищезгаданою рекомендацією з міждержавної стандартизації РМГ 29-99):

- розмір фізичної величини - кількісна визначеність фізичної величини, властива конкретному матеріальному об'єкту, системі, явище чи процесу;

- значення фізичної величини - Вираз розміру фізичної величини у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць;

- справжнє значення фізичної величини - значення фізичної величини, яке ідеальним чином характеризує в якісному та кількісному відношенні відповідну фізичну величину (може бути співвіднесено з поняттям абсолютної істини та отримано лише внаслідок нескінченного процесу вимірювань із нескінченним удосконаленням методів та засобів вимірювань);

дійсне значення фізичної величини  значення фізичної величини, отримане експериментальним шляхом і настільки близьке до справжнього значення, що у поставленій вимірювальній задачі може бути використане замість нього;

одиниця виміру фізичної величини  фізична величина фіксованого розміру, якій умовно присвоєно числове значення, що дорівнює 1, і застосовується для кількісного вираження однорідних з нею фізичних величин;

система фізичних величин  сукупність фізичних величин, утворена відповідно до прийнятих принципів, коли одні величини приймаються за незалежні, а інші визначаються як функції цих незалежних величин;

основна фізична величина – фізична величина, що входить до системи величин і умовно прийнята як незалежна від інших величин цієї системи.

похідна фізична величина – фізична величина, що входить до системи величин та визначається через основні величини цієї системи;

система одиниць фізичних одиниць  сукупність основних та похідних одиниць фізичних величин, утворена відповідно до принципів для заданої системи фізичних величин.

Якби я захотів читати, ще не
знаючи букв, це було б безглуздям.
Так само, якби я захотів судити
про явища природи, не маючи жодних
уявлень про початки речей, це
було б таким же безглуздям.
М. В. Ломоносов

Огляньтеся навколо себе. Яка різноманітність предметів вас оточує: це люди, тварини, дерева. Це телевізор, автомобіль, яблуко, камінь, лампочка, олівець та інше. Все неможливо перерахувати. У фізиці будь-який предмет називають фізичним тілом.

Мал. 6

Чим відрізняються фізичні тіла? Дуже багатьом. Наприклад, у них можуть бути різні обсяги та форми. Вони можуть складатися із різних речовин. Срібна та золота ложки (рис. 6) мають однакові об'єм та форму. Але складаються вони з різних речовин: срібла та золота. Дерев'яні кубик та кулька (рис. 7) мають різні об'єм та форму. Це різні фізичні тіла, але виготовлені з однієї і тієї ж речовини – деревини.

Мал. 7

Окрім фізичних тіл є ще фізичні поля. Поля є незалежно від нас. Їх не завжди можна виявити за допомогою органів чуття людини. Наприклад, поле навколо магніту (рис. 8), поле навколо зарядженого тіла (рис. 9). Але їх легко виявити за допомогою приладів.

Мал. 8

Мал. 9

З фізичними тілами та полями можуть відбуватися різноманітні зміни. Ложка, опущена у гарячий чай, нагрівається. Вода в калюжі випаровується, а холодного дня замерзає. Лампа (рис. 10) випромінює світло, дівчинка та собака біжать (рухаються) (рис. 11). Магніт розмагнічується, та його магнітне поле слабшає. Нагрівання, випаровування, омерзання, випромінювання, рух, розмагнічування і т. д. - всі ці зміни, що відбуваються з фізичними тілами та полями, називаються фізичними явищами.

Мал. 10

Вивчаючи фізику, ви познайомитеся з багатьма фізичними явищами.

Мал. 11

Для опису властивостей фізичних тіл та фізичних явищ вводяться фізичні величини. Наприклад, описати властивості дерев'яних кулі та кубика можна за допомогою таких фізичних величин, як об'єм, маса. Фізичне явище - рух (дівчата, автомобіля та інших.) - можна описати, знаючи такі фізичні величини, як шлях, швидкість, проміжок часу. Зверніть увагу на основну ознаку фізичної величини: її можна виміряти за допомогою приладів або обчислити за формулою. Обсяг тіла можна виміряти мензуркою з водою (рис. 12 а), а можна, вимірявши довжину a, ширину b і висоту c лінійкою (рис. 12, б), обчислити за формулою

V = a. b. c.

Мал. 12

Подумайте та дайте відповідь

Що називають фізичним тілом? Фізичним явищем?
Яка основна ознака фізичної величини? Назвіть відомі вам фізичні величини.
З наведених понять назвіть ті, що належать до: а) фізичних тіл; б) фізичним явищам; в) фізичних величин: 1) крапля; 2) нагрівання; 3) довжина; 4) гроза; 5) кубик; 6) обсяг; 7) вітер; 8) сонливість; 9) температура; 10) олівець; 11) проміжок часу; 12) схід Сонця; 13) швидкість; 14) краса.

Домашнє завдання