Ventilyatsiya
Jismoniy miqdorning asosiy belgisi nima. Ma'ruza xususiyati

Jismoniy miqdorning asosiy belgisi nima. Ma'ruza xususiyati

O'lchov- kattalik birligini saqlaydigan, o'lchangan miqdorni uning birligi bilan solishtirish va olish imkonini beradigan texnik vositalar yordamida amalga oshiriladigan, asosan eksperimental operatsiyalar to'plami.

miqdorning istalgan qiymati. Ushbu qiymat o'lchov natijasi deb ataladi.

Ko'rsatilgan ob'ektning miqdoriy qiymatidagi farqlarni aniqlash uchun jismoniy miqdor tushunchasi kiritiladi.

Fizik miqdor (PV) jismoniy ob'ektning (hodisa, jarayon) xususiyatlaridan biri bo'lib, ko'plab jismoniy ob'ektlar uchun sifat jihatidan umumiy, lekin har bir ob'ekt uchun miqdoriy jihatdan individualdir (4.1-rasm).

Masalan, zichlik, kuchlanish, sindirish ko'rsatkichi va boshqalar.

Shunday qilib, o'lchash moslamasidan, masalan, to'g'ridan-to'g'ri oqim voltmetridan foydalanib, biz voltmetr shkalasida saqlangan elektr kuchlanish birligi bilan ko'rsatgichning (o'q) o'rnini taqqoslash orqali ma'lum bir elektr pallasining voltli kuchlanishini o'lchaymiz. Ma'lum miqdordagi volt sifatida topilgan kuchlanish qiymati o'lchov natijasini ifodalaydi.

Guruch. 4.1.

Miqdorning o'ziga xos xususiyati o'lchov birligi, o'lchash texnikasi, standart namuna yoki ularning kombinatsiyasi bo'lishi mumkin.

Agar kerak bo'lsa, nafaqat jismoniy miqdorni, balki har qanday jismoniy va jismoniy bo'lmagan narsalarni ham o'lchash mumkin.

Agar tananing massasi 50 kg bo'lsa, u holda biz jismoniy miqdorning kattaligi haqida gapiramiz.

Jismoniy miqdorning o'lchami- muayyan moddiy ob'ektga (hodisa, jarayon) xos bo'lgan fizik miqdorni miqdoriy aniqlash.

Haqiqiy o'lcham fizik miqdor - ob'ekt xususiyatlarining tegishli xarakteristikasi o'lchangan yoki o'lchanmaganligiga bog'liq bo'lmagan ob'ektiv haqiqatdir. Haqiqiy qiymat fizik miqdor eksperimental tarzda topiladi. Haqiqiy qiymatdan xatoning kattaligi bilan farq qiladi.

Miqdorning kattaligi miqdorni o'lchashda qaysi birlik ishlatilishiga bog'liq.

Hajmi mos keladigan o'lchov birligini ko'rsatmasdan, mavhum raqam sifatida ifodalanishi mumkin jismoniy miqdorning raqamli qiymati. Ushbu miqdorning birligini ko'rsatadigan raqam bilan ifodalangan jismoniy miqdorning miqdoriy bahosi deyiladi. jismoniy miqdorning qiymati.

Berilgan jismoniy miqdorning turli birliklarining o'lchamlari haqida gapirishimiz mumkin. Bu holda, masalan, kilogrammning o'lchami funt o'lchamidan farq qiladi (1 funt = 32 lot = 96 g'altak = 409,512 g), pud (1 ball = 40 funt = 1280 lot = 16,3805 kg) va hokazo. d.

Binobarin, turli mamlakatlarda jismoniy miqdorlarning turlicha talqinlarini hisobga olish kerak, aks holda bu engib bo'lmaydigan qiyinchiliklarga, hatto falokatlarga olib kelishi mumkin.

Shunday qilib, 1984 yilda Kanadaning Boeing-647 yo'lovchi samolyoti sarflangan yoqilg'i tufayli 10 ming m balandlikda parvoz paytida dvigatellari ishlamay qolganidan so'ng, avtomobil sinov maydonchasiga favqulodda qo'nishni amalga oshirdi. Ushbu hodisaning izohi shundaki, samolyotdagi asboblar litrda kalibrlangan, ammo samolyotga yonilg'i quygan Kanada aviakompaniyasining asboblari gallonlarda (taxminan 3,8 L) kalibrlangan. Shunday qilib, talab qilinganidan deyarli to'rt barobar kamroq yoqilg'i to'ldirilgan.

Shunday qilib, ma'lum bir miqdor bo'lsa X, u uchun qabul qilingan o'lchov birligi [X] bo'lsa, u holda ma'lum bir jismoniy miqdorning qiymati formuladan foydalanib hisoblanishi mumkin.

X = q [X], (4.1)

Qayerda q - jismoniy miqdorning raqamli qiymati; [ X] – fizik miqdor birligi.

Masalan, quvur uzunligi l= 5 m, qaerda l– uzunlik qiymati, 5 – uning raqamli qiymati, m – bu holda qabul qilingan uzunlik birligi.

(4.1) tenglama chaqiriladi asosiy o'lchov tenglamasi, miqdorning raqamli qiymati qabul qilingan o'lchov birligining o'lchamiga bog'liqligini ko'rsatadi.

Taqqoslash sohasiga qarab, qiymatlar bo'lishi mumkin bir hil Va heterojen. Masalan, diametri, aylanasi, to'lqin uzunligi, qoida tariqasida, uzunlik deb ataladigan miqdorga bog'liq bo'lgan bir hil miqdorlar sifatida qaraladi.

Bir xil miqdorlar tizimi ichida bir hil miqdorlar bir xil o'lchamga ega. Biroq, bir xil o'lchamdagi miqdorlar har doim ham bir hil bo'lmaydi. Masalan, kuch va energiya momenti bir hil miqdorlar emas, balki bir xil o'lchamga ega.

Miqdorlar tizimi miqdorlar to‘plamini shu miqdorlarni bog‘lovchi izchil tenglamalar to‘plami bilan birga ifodalaydi.

Asosiy miqdor berilgan miqdorlar tizimi uchun shartli ravishda tanlab olinadigan va asosiy miqdorlar majmuasiga kiruvchi miqdorni ifodalaydi. Masalan, SI tizimining asosiy miqdorlari. Asosiy miqdorlar bir-biriga bog'liq emas.

Olingan miqdor miqdorlar tizimi bu sistemaning asosiy miqdorlari orqali aniqlanadi. Masalan, asosiy miqdorlar uzunlik va massa bo'lgan kattaliklar tizimida massa zichligi hosil bo'lgan miqdor bo'lib, u massaning hajmga (uzunlik uchinchi darajaga) bo'lingan qismi sifatida aniqlanadi.

Ko'p birlik berilgan o‘lchov birligini birdan katta butun songa ko‘paytirish yo‘li bilan olinadi. Masalan, kilometr - metrning o'nli ko'pligi; soat esa o'nlik bo'lmagan birlik bo'lib, soniyaning karrali.

sub ko'p birlik o'lchov birligini birdan katta butun songa bo'lish yo'li bilan olinadi. Misol uchun, millimetr - o'nlik birlik, metrning pastki ko'pligi.

Tizimli bo'lmagan birlik o'lchov bu birliklar tizimiga tegishli emas. Masalan, kun, soat, daqiqalar SI tizimiga nisbatan tizimli bo'lmagan o'lchov birliklari.

Keling, yana bir muhim tushunchani kiritaylik - o'lchov konvertatsiyasi.

Bu ikki miqdorning o'lchamlari o'rtasida birma-bir yozishmalarni o'rnatish jarayoni sifatida tushuniladi: aylantirilayotgan miqdor (kirish) va o'lchash (kirish) natijasida o'zgartirilgan miqdor.

Texnik qurilma - o'lchov o'tkazgich yordamida o'zgartiriladigan kirish miqdorining o'lchamlari to'plami deyiladi. konversiya diapazoni.

O'lchov konvertatsiyasi odatda fizik miqdorlarga bo'lingan fizik miqdorlarning turlariga qarab turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin. uch guruh.

Birinchi guruh"zaifroq - kuchliroq", "yumshoqroq - qattiqroq", "sovuqroq - issiqroq" va boshqalar kabi taqqoslash shaklida faqat ularning munosabatlari aniqlanadigan o'lchamlar to'plamidagi miqdorlarni ifodalaydi.

Bu munosabatlar nazariy yoki eksperimental tadqiqotlar asosida o'rnatiladi va deyiladi tartib munosabatlari(ekvivalentlik munosabatlari).

Miqdorlarga birinchi guruh masalan, shamol kuchi (zaif, kuchli, mo''tadil, bo'ron va boshqalar), qattiqlik, o'rganilayotgan tananing chuqurlikka yoki tirnalishga qarshi turish qobiliyati bilan tavsiflanadi.

Ikkinchi guruh miqdorlarni ifodalaydi, ular uchun tartib munosabatlari (ekvivalentlik) faqat kattaliklarning kattaliklari o'rtasida emas, balki ularning kattaliklari juftligidagi miqdorlarning farqlari o'rtasida ham aniqlanadi.

Bularga, masalan, suyuqlik termometrining shkalasi bo'yicha aniqlangan vaqt, energiya, harorat kiradi.

Ushbu miqdorlarning o'lchamlaridagi farqlarni taqqoslash imkoniyati ikkinchi guruhning miqdorini aniqlashda yotadi.

Shunday qilib, simob termometridan foydalanganda harorat farqlari (masalan, +5 dan +10 ° C gacha) teng deb hisoblanadi. Shunday qilib, bu holda, ham kattalik tartibining munosabati (10 ° C dan 25 "issiqroq") va juft o'lchamdagi qiymatlar farqlari o'rtasida ekvivalentlik munosabati mavjud: bir juftlik farqi (25-20 ° S). ) bir juftning farqiga to'g'ri keladi (10- 5 ° C).

Ikkala holatda ham tartib munosabatlari bir ma'noda o'lchov vositasi (o'lchov o'tkazgich) yordamida o'rnatiladi, bu suyuqlik termometri.

Harorat birinchi va ikkinchi guruhning qiymatlariga tegishli degan xulosaga kelish oson.

Uchinchi guruh miqdorlar ularning kattaliklari to'plamida (ikkinchi guruh kattaliklarining ko'rsatilgan tartib va ekvivalentlik xarakteristikasi munosabatlaridan tashqari) qo'shish yoki ayirish (qo'shish xususiyati) kabi amallarni bajarish mumkinligi bilan tavsiflanadi.

Uchinchi guruhning miqdori sezilarli miqdordagi jismoniy miqdorlarni o'z ichiga oladi, masalan, uzunlik, massa.

Shunday qilib, har biri 0,5 kg og'irlikdagi ikkita tana teng qo'l tarozilarining kostryulkalaridan biriga qo'yilgan, boshqa panga qo'yilgan 1 kg og'irlikdagi og'irlik bilan muvozanatlanadi.

O'lchov sifati

Hech bir fan o'lchovlarsiz ishlamaydi, shuning uchun metrologiya o'lchovlar fani sifatida boshqa barcha fanlar bilan chambarchas bog'liqdir. Shuning uchun metrologiyaning asosiy tushunchasi o'lchovdir. GOST 16263 - 70 ga ko'ra, o'lchov maxsus texnik vositalar yordamida fizik miqdorning (PV) qiymatini eksperimental ravishda topishdir.

O'lchash imkoniyati o'lchov ob'ektining berilgan xususiyatini dastlabki o'rganish, ham mulkning o'zi, ham uning tashuvchisi - umuman o'lchov ob'ektining mavhum modellarini qurish bilan belgilanadi. Shuning uchun o'lchovning ishonchliligini ta'minlaydigan bilish usullari orasida o'lchov joyi aniqlanadi. Metrologik protseduralar yordamida ma'lumotlarni yaratish (idrok natijalarini qayd etish) muammolari hal qilinadi. Shu nuqtai nazardan o'lchash axborotni kodlash va olingan ma'lumotlarni yozib olish usuli hisoblanadi.

O'lchovlar boshqarish yoki nazorat qilish ob'ekti to'g'risida miqdoriy ma'lumot beradi, ularsiz texnik jarayonning barcha belgilangan shartlarini aniq takrorlash, mahsulotning yuqori sifatini va ob'ektni samarali boshqarishni ta'minlash mumkin emas. Bularning barchasi o'lchovlarning texnik jihatini tashkil qiladi.

1918 yilgacha metrik tizim Rossiyada eski rus va ingliz (dyuym) tizimlari bilan bir qatorda ixtiyoriy ravishda joriy etilgan. RSFSR Xalq Komissarlari Kengashi "Og'irliklar va o'lchovlarning xalqaro metrik tizimini joriy etish to'g'risida" gi farmonni imzolaganidan keyin metrologik faoliyatda sezilarli o'zgarishlar ro'y bera boshladi. Rossiyada metrik tizimni joriy etish 1918 yildan 1927 yilgacha bo'lgan. Ulug 'Vatan urushidan keyin va hozirgi kungacha mamlakatimizda metrologik ishlar Davlat standartlar qo'mitasi (Gosstandart) rahbarligida amalga oshirilmoqda.

1960 yilda XI xalqaro vazn va o'lchovlar konferentsiyasida VF birliklarining xalqaro tizimi - SI tizimi qabul qilindi. Bugungi kunda metrik tizim dunyoning 124 dan ortiq mamlakatlarida qonuniylashtirilgan.

Hozirgi vaqtda O'lchov va O'lchovlar Bosh Palatasi negizida mamlakatning eng yuqori ilmiy muassasasi - Butunrossiya metrologiya ilmiy-tadqiqot instituti mavjud. DI. Mendeleyev (VNIIM). Institut laboratoriyalarida o‘lchov birliklarining davlat etalonlari ishlab chiqiladi va saqlanadi, moddalar va materiallarning fizik konstantalari va xossalari aniqlanadi. Institut faoliyati chiziqli, burchakli, optik va fotometrik, akustik, elektr va magnit o‘lchovlar, massa, zichlik, kuch, bosim, yopishqoqlik, qattiqlik, tezlik, tezlanish va boshqa bir qator kattaliklarni o‘lchashni qamrab oladi.

1955 yilda Moskva yaqinida mamlakatning ikkinchi metrologik markazi - hozirda Butunrossiya Fizika, texnik va radiotexnika o'lchovlari ilmiy-tadqiqot instituti (VNIIFTRI) tashkil etildi. U fan va texnikaning bir qator muhim yo‘nalishlari: radioelektronika, vaqt va chastota xizmatlari, akustika, atom fizikasi, past harorat va yuqori bosim fizikasi bo‘yicha standartlar va aniq o‘lchash vositalarini ishlab chiqadi.

Rossiyadagi uchinchi metrologik markaz amaliy va huquqiy metrologiya sohasidagi yetakchi tashkilot bo'lgan Butunrossiya Metrologiya xizmati ilmiy-tadqiqot instituti (VNIIMS) hisoblanadi. Unga mamlakat metrologiya xizmati faoliyatini muvofiqlashtirish va ilmiy-metodik rahbarlik qilish yuklangan. Sanab o'tilganlardan tashqari, bir qator hududiy metrologiya institutlari va markazlari mavjud.

Xalqaro metrologiya tashkilotlari qatoriga 1956 yilda tuzilgan Xalqaro yuridik metrologiya tashkiloti (OIML) kiradi. Xalqaro huquqiy metrologiya byurosi Parijda OIML qoshida faoliyat yuritadi. Uning faoliyatini Huquqiy metrologiya bo'yicha xalqaro qo'mita boshqaradi. Ba'zi metrologiya masalalari Xalqaro standartlashtirish tashkiloti (ISO) tomonidan hal qilinadi.

Jismoniy xususiyatlar va miqdorlar. Fizik miqdorlarning tasnifi.

O'lchov tarozilari

Atrofdagi dunyoning barcha ob'ektlari o'zlarining xususiyatlari bilan ajralib turadi.

Mulk- ob'ektning (hodisa yoki jarayonning) boshqa ob'ektlardan farqini yoki umumiyligini belgilovchi, ularga bo'lgan munosabatlarida namoyon bo'ladigan bunday jihatini ifodalovchi falsafiy kategoriya. Mulk - sifat toifasi. Jismoniy jismlar, hodisalar va jarayonlarning turli xossalarini miqdoriy tavsiflash uchun miqdor tushunchasi kiritiladi.

Kattalik- bu ob'ektning (hodisa, jarayon yoki boshqa narsa) o'lchovi, boshqa xususiyatlardan ajralib turadigan va u yoki bu tarzda, shu jumladan miqdoriy jihatdan baholanishi mumkin bo'lgan o'lchovdir. Miqdor o'z-o'zidan mavjud emas, u faqat ma'lum miqdor bilan ifodalangan xususiyatlarga ega bo'lgan ob'ekt mavjud bo'lganda mavjud bo'ladi;

Demak, miqdor tushunchasi sifat (xususiyat, xususiyat) va miqdorga nisbatan kattaroq umumiylik tushunchasidir.

Jismoniy xususiyatlar va miqdorlar

Ikki turdagi miqdorlar mavjud: haqiqiy va ideal.

Ideal kattaliklar (kattaliklarning raqamli qiymatlari, grafiklar, funktsiyalar, operatorlar va boshqalar) asosan matematikaga taalluqlidir va aniq real tushunchalarni umumlashtirish (matematik model) hisoblanadi. Ular u yoki bu tarzda hisoblab chiqiladi.

Haqiqiy qadriyatlar, o'z navbatida, sifatida bo'linadi jismoniy Va jismoniy bo'lmagan. Bunda, jismoniy miqdor umumiy holatda tabiiy (fizika, kimyo) va texnika fanlarida o'rganiladigan moddiy ob'ektlarning (jismlar, jarayonlar, hodisalar) miqdoriy xarakteristikasi sifatida belgilanishi mumkin. TO jismoniy bo'lmagan kattaliklar ijtimoiy (jismoniy bo'lmagan) fanlarga xos bo'lgan qadriyatlar - falsafa, sotsiologiya, iqtisod va boshqalarni o'z ichiga olishi kerak.

GOST 16263-70 standarti sharhlaydi jismoniy miqdor, jismoniy ob'ektning o'ziga xos xususiyatining raqamli ifodasi sifatida, sifat jihatidan ko'plab jismoniy ob'ektlar uchun umumiy va miqdoriy ma'noda ularning har biri uchun mutlaqo individualdir. Miqdoriy jihatdan individuallik bu yerda xususiyat bir ob'ekt uchun ma'lum bir necha marta kattaroq yoki boshqasiga nisbatan kamroq bo'lishi mumkin degan ma'noda tushuniladi.

Shunday qilib, fizik miqdorlar - jismoniy ob'ektlar yoki jarayonlarning o'lchanadigan xususiyatlari, ular yordamida ularni o'rganish mumkin.

Jismoniy miqdorlarni (PV) yana tasniflash tavsiya etiladi o'lchanadigan Va baholandi.

O'lchangan jismoniy miqdorlar belgilangan o'lchov birliklarining ma'lum sonida miqdoriy jihatdan ifodalanishi mumkin. O'lchov birliklarini joriy qilish va ulardan foydalanish qobiliyati o'lchangan PVlarning muhim farqlovchi xususiyati hisoblanadi.

U yoki bu sabablarga ko'ra o'lchov birligini kiritish mumkin bo'lmagan jismoniy miqdorlarni faqat taxmin qilish mumkin. Bunday holda, baholash belgilangan qoidalarga muvofiq amalga oshiriladigan ma'lum bir qiymatga ma'lum raqamni berish operatsiyasi sifatida tushuniladi. Qiymatlar shkalalar yordamida baholanadi.

Jismoniy bo'lmagan kattaliklar, ular uchun birliklar va shkalalar printsipial ravishda kiritilishi mumkin emas, faqat taxmin qilish mumkin.

Fizik miqdorlarning tasnifi

PV larni batafsilroq o'rganish uchun ularni alohida guruhlarning umumiy metrologik xususiyatlarini aniqlagan holda tasniflash kerak. PV ning mumkin bo'lgan tasniflari rasmda ko'rsatilgan. 2.2.

tomonidan hodisalar turlari ular quyidagi guruhlarga bo'linadi:

· haqiqiy, ya'ni. moddalar, materiallar va ulardan tayyorlangan buyumlarning fizik va fizik-kimyoviy xususiyatlarini tavsiflash. Bu guruh massa, zichlik, elektr qarshilik, sig'im, indüktans va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ba'zan bu PVlar passiv deb ataladi. Ularni o'lchash uchun yordamchi energiya manbasidan foydalanish kerak, uning yordamida o'lchov axborot signali hosil bo'ladi. Bunday holda, passiv PVlar faol bo'lganlarga aylantiriladi, ular o'lchanadi;

· energiya, ya'ni. energiyani aylantirish, uzatish va ishlatish jarayonlarining energiya xususiyatlarini tavsiflovchi miqdorlar. Bularga oqim, kuchlanish, quvvat, energiya kiradi. Bu miqdorlar faol deyiladi. Ular yordamchi energiya manbalaridan foydalanmasdan o'lchov axborot signallariga aylantirilishi mumkin;

·
xarakterlovchi vaqt o'tishi bilan jarayonlarning borishi. Bu guruhga turli xil spektral xarakteristikalar, korrelyatsiya funktsiyalari va boshqalar kiradi.

Jismoniy jarayonlarning turli guruhlariga mansubligiga ko'ra Fizika fazoviy-vaqt, mexanik, issiqlik, elektr va magnit, akustik, yorug‘lik, fizik-kimyoviy, ionlashtiruvchi nurlanish, atom va yadro fizikasiga bo‘linadi.

Boshqa miqdorlardan shartli mustaqillik darajasiga ko'ra bu guruhdan PVlar asosiy (shartli mustaqil), hosilaviy (shartli bog'liq) va qo'shimchalarga bo'linadi. Hozirgi vaqtda SI tizimida asosiy sifatida tanlangan ettita fizik kattalik qo'llaniladi: uzunlik, vaqt, massa, harorat, elektr toki, yorug'lik intensivligi va moddaning miqdori. Qo'shimcha jismoniy miqdorlarga tekislik va qattiq burchaklar kiradi.

Hajmi mavjudligiga asoslanadi PV o'lchamli bo'lganlarga bo'linadi, ya'ni. o'lchovli va o'lchamsiz.

Jismoniy ob'ektlar cheksiz xilma-xillikda namoyon bo'ladigan cheksiz miqdordagi xususiyatlarga ega. Bu ularni o'lchash jarayonida yuzaga keladigan cheklangan bit chuqurligiga ega raqamlar to'plami sifatida aks ettirishni qiyinlashtiradi. Xususiyatlarning ko'plab o'ziga xos ko'rinishlari orasida bir nechta umumiy xususiyatlar ham mavjud. N.R. Kempbell jismoniy ob'ektning X xossalarining barcha xilma-xilligi uchun ekvivalentlik, tartib va additivlik munosabatlarida uchta eng umumiy ko'rinish mavjudligini aniqladi. Matematik mantiqdagi bu munosabatlar analitik tarzda eng oddiy postulatlar bilan tavsiflanadi.

Miqdorlarni taqqoslashda tartib munosabati aniqlanadi (katta, kichik yoki teng), ya'ni. miqdorlar o'rtasidagi bog'liqlik aniqlanadi. Intensiv miqdorlarga materialning qattiqligi, hid va boshqalar misol bo'ladi.

Intensiv miqdorlar aniqlanishi, intensivligi bo'yicha tasniflanishi, nazorat qilinishi, monoton ravishda ortib borayotgan yoki kamayuvchi sonlar bilan miqdoriy jihatdan aniqlanishi mumkin.

“Intensiv miqdor” tushunchasiga asoslanib, fizik miqdor va uning kattaligi tushunchalari kiritiladi. Jismoniy miqdorning o'lchami- PV kontseptsiyasiga mos keladigan mulkning berilgan ob'ektidagi miqdoriy mazmuni.

O'lchov tarozilari

Amaliy faoliyatda jismlar, moddalar, hodisalar va jarayonlarning xossalarini tavsiflovchi turli fizik kattaliklarni o'lchashni amalga oshirish kerak. Ba'zi xususiyatlar faqat sifat jihatidan, boshqalari - miqdoriy jihatdan namoyon bo'ladi. O'rganilayotgan ob'ektning u yoki bu xususiyatlarining turli xil ko'rinishlari (miqdoriy yoki sifat jihatidan) to'plamni tashkil qiladi, ularning elementlari tartiblangan raqamlar to'plamiga ko'rsatiladi yoki umumiy holda, odatiy belgilarni hosil qiladi. o'lchov shkalasi bu mulk. Muayyan fizik miqdorning miqdoriy xususiyatini o'lchash shkalasi bu fizik miqdorning masshtabidir. Shunday qilib, jismoniy miqdorlar shkalasi aniq o'lchovlar natijalari asosida kelishuv asosida qabul qilingan PV qiymatlarining tartiblangan ketma-ketligi. O'lchov shkalasi nazariyasining atamalari va ta'riflari MI 2365-96 hujjatida keltirilgan.

Xususiyatlarning namoyon bo'lishining mantiqiy tuzilishiga ko'ra, o'lchov shkalalarining beshta asosiy turi ajratiladi.

1. Nom shkalasi (tasniflash shkalasi). Bunday shkalalar xossalari faqat ekvivalentlik bilan bog'liq holda paydo bo'ladigan empirik ob'ektlarni tasniflash uchun ishlatiladi. Ushbu xususiyatlarni jismoniy miqdorlar deb hisoblash mumkin emas, shuning uchun bunday turdagi shkalalar PV shkalasi emas. Bu ob'ektlarning sifat xususiyatlariga raqamlar berish, nomlar rolini o'ynashga asoslangan masshtabning eng oddiy turi. Ko'rsatilgan xususiyatni ma'lum bir ekvivalentlik sinfiga berish insonning his-tuyg'ulari yordamida amalga oshiriladigan shkalalarni nomlashda ko'pchilik mutaxassislar tomonidan tanlangan eng adekvat natija hisoblanadi. Bunday holda, ekvivalent miqyosdagi sinflarni to'g'ri tanlash katta ahamiyatga ega - ular ushbu xususiyatni baholovchi kuzatuvchilar va ekspertlar tomonidan ishonchli tarzda ajratilishi kerak. Ob'ektlarni nomlar shkalasi bo'yicha raqamlash "turli ob'ektlarga bir xil raqamni bermang" tamoyili bo'yicha amalga oshiriladi. Ob'ektlarga berilgan raqamlar berilgan ob'ektning paydo bo'lish ehtimoli yoki chastotasini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin, ammo ularni yig'ish yoki boshqa matematik operatsiyalar uchun ishlatib bo'lmaydi.

Ushbu masshtablar faqat ekvivalentlik munosabatlari bilan tavsiflanganligi sababli ularda nol, “ko'proq” yoki “kamroq” tushunchalari va o'lchov birliklari mavjud emas. O'lchovlarni nomlash misoli rangni aniqlash uchun mo'ljallangan keng qo'llaniladigan rangli atlaslardir.

2. Buyurtma shkalasi (darajali shkala). Agar berilgan empirik ob'ektning xossasi o'zini ekvivalentlik va tartib bilan bog'liq holda, mulkning miqdoriy ko'rinishini oshirish yoki kamaytirishda namoyon bo'lsa, u uchun tartib shkalasi tuzilishi mumkin. U monoton ravishda ortib boradi yoki kamayadi va ko'rsatilgan xususiyatni tavsiflovchi miqdorlar o'rtasida katta/kichik nisbatni o'rnatishga imkon beradi. Tartib shkalalarida nol mavjud yoki mavjud emas, lekin printsipial jihatdan o'lchov birliklarini kiritish mumkin emas, chunki ular uchun mutanosiblik munosabatlari o'rnatilmagan va shunga ko'ra, necha marta ko'proq yoki kamroq aniq ekanligini aniqlashning imkoni yo'q. mulkning namoyon bo'lishidir.

Agar hodisa to'g'risidagi bilim darajasi berilgan xarakteristikaning qiymatlari o'rtasida mavjud bo'lgan munosabatlarni aniq o'rnatishga imkon bermasa yoki shkaladan foydalanish amaliyot uchun qulay va etarli bo'lsa, shartli (empirik) tartibli shkalalar. foydalaniladi. Shartli masshtab PV shkalasi bo'lib, uning boshlang'ich qiymatlari an'anaviy birliklarda ifodalanadi. Masalan, Engler viskozite shkalasi, dengiz shamolining kuchi uchun 12 ballli Bofort shkalasi.

Yo'naltiruvchi nuqtalari ko'rsatilgan buyurtma tarozilari keng tarqaldi. Bunday shkalalar, masalan, minerallarning qattiqligini aniqlash uchun Mohs shkalasini o'z ichiga oladi, unda qattiqlik raqamlari turlicha bo'lgan 10 ta etalon (e'lon) minerallar mavjud: talk - 1; gips - 2; kaltsiy - 3; ftorit - 4; apatit - 5; ortoklaz - 6; kvarts - 7; topaz - 8; korund - 9; olmos - 10. Mineralni ma'lum bir qattiqlik gradatsiyasiga tayinlash sinov materialini qo'llab-quvvatlovchi bilan chizishdan iborat bo'lgan tajriba asosida amalga oshiriladi. Agar tekshirilgan mineralni kvarts (7) bilan tirnalgandan keyin uning ustida iz qolsa, lekin ortoklazdan keyin (6) iz qolmasa, u holda tekshirilgan materialning qattiqligi 6 dan ortiq, lekin 7 dan kam bo'ladi. bu holatda aniqroq javob.

An'anaviy o'lchovlarda ma'lum miqdorning o'lchamlari orasidagi bir xil intervallar o'lchamlarni ko'rsatadigan raqamlarning bir xil o'lchamlariga mos kelmaydi. Bu raqamlar yordamida siz ehtimollar, rejimlar, medianlar, kvantillarni topishingiz mumkin, ammo ularni yig'ish, ko'paytirish va boshqa matematik amallar uchun ishlatib bo'lmaydi.

Buyurtma shkalasi yordamida miqdorlarning qiymatini aniqlashni o'lchov deb hisoblash mumkin emas, chunki bu shkalalarga o'lchov birliklarini kiritish mumkin emas. Raqamni kerakli qiymatga belgilash operatsiyasi taxminiy hisoblanishi kerak. Buyurtma shkalasi bo'yicha baholash noaniq va juda shartli, bu ko'rib chiqilgan misoldan dalolat beradi.

3. Intervalli shkala (farq shkalasi). Bu shkalalar tartib shkalalarining keyingi rivojlanishi bo'lib, xossalari ekvivalentlik, tartib va qo'shimchalik munosabatlarini qanoatlantiradigan ob'ektlar uchun qo'llaniladi. Intervalli shkala bir xil intervallardan iborat bo'lib, o'lchov birligi va o'zboshimchalik bilan tanlangan boshlanish - nol nuqtasiga ega. Bunday o'lchovlar turli xil kalendarlar bo'yicha xronologiyani o'z ichiga oladi, unda dunyoning yaratilishi yoki Masihning tug'ilishi va boshqalar boshlang'ich nuqta sifatida olinadi. Selsiy, Farengeyt va Reaumur harorat shkalalari ham intervalli shkalalardir.

Intervalli shkala intervallarni qo'shish va ayirish harakatlarini belgilaydi. Darhaqiqat, vaqt shkalasida intervallarni yig'ish yoki ayirish va bir oraliq boshqasidan necha marta katta ekanligi bilan solishtirish mumkin, ammo har qanday voqea sanalarini qo'shish shunchaki ma'nosizdir.

4. Munosabatlar shkalasi. Bu masshtablar empirik ob'ektlarning ekvivalentlik, tartib va qo'shimchalar (ikkinchi turdagi masshtablar qo'shimchalar) va ayrim hollarda proportsionallik (birinchi turdagi masshtablar proporsional) munosabatlarini qanoatlantiradigan xususiyatlarini tavsiflaydi. Ularning misollari: massa shkalasi (ikkinchi turdagi), termodinamik harorat (birinchi turdagi).

Nisbat shkalalarida mulkning nol miqdoriy namoyon bo'lishining aniq tabiiy mezoni va kelishuv bilan belgilangan o'lchov birligi mavjud. Rasmiy nuqtai nazardan, nisbatlar shkalasi tabiiy kelib chiqishi bo'lgan intervalli o'lchovdir. Barcha arifmetik operatsiyalar ushbu shkala bo'yicha olingan qiymatlarga nisbatan qo'llaniladi, bu EF ni o'lchashda muhimdir.

Aloqa tarozilari eng ilg'or hisoblanadi. Ular tenglama bilan tavsiflanadi , bu erda Q - shkala tuzilgan PV, [Q] - uning o'lchov birligi, q - PV ning raqamli qiymati. Munosabatlarning bir masshtabidan ikkinchisiga o'tish q 2 = q 1 / tenglamasiga muvofiq sodir bo'ladi.

5. Mutlaq tarozilar. Ba'zi mualliflar mutlaq o'lchovlar tushunchasidan foydalanadilar, ular nisbat shkalalarining barcha xususiyatlariga ega bo'lgan, lekin qo'shimcha ravishda o'lchov birligining tabiiy bir ma'noli ta'rifiga ega bo'lgan va qabul qilingan o'lchov birliklari tizimiga bog'liq bo'lmagan shkalalarni anglatadi. Bunday shkalalar nisbiy qiymatlarga mos keladi: daromad, zaiflashuv va boshqalar. SI tizimida ko'plab olingan birliklarni shakllantirish uchun mutlaq shkalalarning o'lchovsiz va hisoblash birliklari qo'llaniladi.

E'tibor bering, nomlar va tartib shkalalari metrik bo'lmagan (kontseptual), intervallar va nisbatlar shkalalari esa metrik (material) deb ataladi. Mutlaq va metrik shkalalar chiziqli toifaga kiradi. O'lchov shkalalarini amaliy amalga oshirish shkalani ham, o'lchov birliklarini ham, kerak bo'lganda ularni aniq ko'paytirish usullari va shartlarini standartlashtirish orqali amalga oshiriladi.

M. V. Lomonosov

Atrofingizga qarang. Sizni turli xil narsalar o'rab oladi: odamlar, hayvonlar, daraxtlar. Bu televizor, mashina, olma, tosh, lampochka, qalam va hokazo... Hammasini sanab bo'lmaydi. Fizikada har qanday ob'ekt jismoniy jism deb ataladi.

Jismoniy jismlar qanday farq qiladi? Ko'p odamlar. Masalan, ular turli hajm va shakllarga ega bo'lishi mumkin. Ular turli xil moddalardan iborat bo'lishi mumkin. Kumush va oltin qoshiqlar bir xil hajm va shaklga ega. Lekin ular turli moddalardan iborat: kumush va oltin. Yog'och kub va silindr turli hajm va shaklga ega. Bular turli xil jismoniy jismlar, lekin bir xil moddadan - yog'ochdan yasalgan.

Jismoniy jismlardan tashqari jismoniy maydonlar ham mavjud. Maydonlar bizdan mustaqil ravishda mavjud. Ularni har doim ham inson sezgilari yordamida aniqlash mumkin emas. Masalan, magnit atrofidagi maydon, zaryadlangan jism atrofidagi maydon. Ammo ularni asboblar yordamida aniqlash oson.

Tajriba ikkita qarama-qarshi elektr zaryadidan elektr maydon chiziqlarining holatini ko'rsatadi.

Jismoniy jismlar va maydonlar bilan har xil o'zgarishlar yuz berishi mumkin. Issiq choyga botirilgan qoshiq isitiladi. Ko'lmakdagi suv sovuq kunda bug'lanadi va muzlaydi. Chiroq yorug'lik chiqaradi, qiz va it yugurmoqda (harakat qilmoqda). Magnit magnitsizlanadi va uning magnit maydoni zaiflashadi. Isitish, bug'lanish, muzlash, radiatsiya, harakat, demagnetizatsiya va boshqalar - bularning barchasi fizik jismlar va maydonlar bilan sodir bo'ladigan o'zgarishlar fizik hodisalar deyiladi.

Fizikani o'rganish orqali siz ko'plab jismoniy hodisalar bilan tanishasiz.

Jismoniy jismlar va fizik hodisalarning xossalarini tavsiflash uchun fizik miqdorlar kiritiladi. Misol uchun, siz yog'och to'p va kubning xususiyatlarini hajm va massa kabi jismoniy miqdorlardan foydalanib tasvirlashingiz mumkin. Jismoniy hodisa - harakat (qiz, mashina va boshqalar) - yo'l, tezlik, vaqt davri kabi fizik miqdorlarni bilish orqali tavsiflanishi mumkin. e'tibor bering jismoniy miqdorning asosiy xususiyati: uni asboblar yordamida o'lchash yoki formuladan foydalanib hisoblash mumkin. Jismning hajmini stakan suv bilan o'lchash mumkin yoki uzunligi a, eni b va balandlikni o'lchagich bilan o'lchab, formuladan foydalanib hisoblash mumkin.

V= a b c.

Jismning hajmini stakan suv bilan o'lchash mumkin yoki uzunligi a, eni b va balandlikni o'lchagich bilan o'lchab, formuladan foydalanib hisoblash mumkin.

Barcha fizik kattaliklar o'lchov birliklariga ega. Siz ba'zi o'lchov birliklari haqida ko'p marta eshitgansiz: kilogramm, metr, sekund, volt, amper, kilovatt va boshqalar. Siz fizikani o'rganish jarayonida jismoniy miqdorlar bilan ko'proq tanishasiz.

O'ylab ko'ring va javob bering

Jismoniy tana nima deb ataladi? Jismoniy hodisami?
Fizik miqdorning asosiy belgisi nima? Sizga ma'lum bo'lgan jismoniy miqdorlarni ayting.
Yuqoridagi tushunchalardan: a) fizik jismlarga tegishli bo'lganlarini ayting; b) fizik hodisalar; v) fizik miqdorlar: 1) tomchi; 2) isitish; 3) uzunlik; 4) momaqaldiroq; 5) kub; 6) hajm; 7) shamol; 8) uyquchanlik; 9) harorat; 10) qalam; 11) muddat; 12) quyosh chiqishi; 13) tezlik; 14) go'zallik.

Uy vazifasi

Bizning tanamizda "o'lchash moslamasi" mavjud. Bu vaqtni (juda yuqori aniqlik bilan) o'lchashingiz mumkin bo'lgan yurak. Bir stakanni musluk suvi bilan to'ldirish vaqtini pulsingiz (yurak urishi soni) bilan aniqlang. Bir zarbaning vaqtini taxminan bir soniya deb hisoblang. Bu vaqtni soat ko'rsatkichlari bilan solishtiring. Olingan natijalar qanchalik farq qiladi?

Jismoniy miqdor - bu fizik ob'ektning (hodisa, jarayon) xususiyatlaridan biri bo'lib, u ko'plab jismoniy ob'ektlar uchun sifat jihatidan umumiy bo'lib, miqdoriy qiymati bilan farqlanadi.

O'lchovlarning maqsadi jismoniy miqdorning qiymatini aniqlashdir - u uchun qabul qilingan ma'lum birlik soni (masalan, mahsulot massasini o'lchash natijasi 2 kg, binoning balandligi 12 m va hokazo. ).

Ob'ektivlikka yaqinlashish darajasiga qarab, jismoniy miqdorning haqiqiy, haqiqiy va o'lchangan qiymatlari farqlanadi.

Bu ob'ektning tegishli xususiyatini sifat va miqdoriy jihatdan ideal tarzda aks ettiruvchi qiymatdir. O'lchov vositalari va usullarining nomukammalligi tufayli miqdorlarning haqiqiy qiymatlarini olish deyarli mumkin emas. Ularni faqat nazariy jihatdan tasavvur qilish mumkin. Va o'lchov paytida olingan qiymatlar faqat katta yoki kamroq darajada haqiqiy qiymatga yaqinlashadi.

Bu eksperimental ravishda topilgan miqdorning haqiqiy qiymatiga juda yaqin bo'lgan qiymati bo'lib, uni ma'lum bir maqsadda ishlatish mumkin.

Bu maxsus usullar va o'lchash asboblari yordamida o'lchash orqali olingan qiymat.

9. O'lchangan qiymatning vaqtga bog'liqligi va o'lchangan qiymatlar to'plamlari bo'yicha o'lchovlarni tasniflash.

O'lchov qiymatining o'zgarishi tabiatiga ko'ra - statik va dinamik o'lchovlar.

Dinamik o'lchov - vaqt o'tishi bilan hajmi o'zgarib turadigan miqdorning o'lchovi. O'lchangan miqdorning o'lchamining tez o'zgarishi uni vaqt momentini eng aniq aniqlash bilan o'lchashni talab qiladi. Masalan, shardan Yer yuzasiga masofani o'lchash yoki elektr tokining doimiy kuchlanishini o'lchash. Asosan, dinamik o'lchov o'lchanadigan miqdorning vaqtga funktsional bog'liqligini o'lchashdir.

Statik o'lchov - hisobga olinadigan miqdorni o'lchash tayinlangan o'lchov vazifasiga muvofiq va o'lchash davri davomida o'zgarmaydi. Masalan, ishlab chiqarilgan mahsulotning chiziqli o'lchamini normal haroratda o'lchashni statik deb hisoblash mumkin, chunki ustaxonadagi haroratning o'ndan bir daraja darajasida o'zgarishi 10 mkm / m dan ko'p bo'lmagan o'lchov xatosini keltirib chiqaradi, bu nisbatan ahamiyatsizdir. qismning ishlab chiqarish xatosiga. Shuning uchun bu o'lchov vazifasida o'lchangan miqdorni o'zgarmagan deb hisoblash mumkin. Chiziq uzunligi o'lchovini davlat birlamchi standartiga muvofiq kalibrlashda termostatlash haroratni 0,005 ° S darajasida ushlab turish barqarorligini ta'minlaydi. Haroratning bunday o'zgarishi ming marta kichikroq o'lchov xatosini keltirib chiqaradi - 0,01 mkm / m dan oshmaydi. Ammo bu o'lchov vazifasida bu juda muhim va o'lchov jarayonida harorat o'zgarishini hisobga olish zarur o'lchov aniqligini ta'minlash uchun shart bo'ladi. Shuning uchun bu o'lchovlar dinamik o'lchash texnikasi yordamida amalga oshirilishi kerak.

O'lchangan qiymatlarning mavjud to'plamlari asosida yoqilgan elektr ( oqim, kuchlanish, quvvat) , mexanik ( massa, mahsulot soni, harakat); , issiqlik quvvati(harorat, bosim); , jismoniy(zichlik, yopishqoqlik, loyqalik); kimyoviy(tarkibi, kimyoviy xossalari, konsentratsiyasi) , radiotexnika va hokazo.

Natijani olish usuli bo'yicha o'lchovlarni tasniflash (turi bo'yicha).

O'lchov natijalarini olish usuliga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi: to'g'ridan-to'g'ri, bilvosita, kümülatif va qo'shma o'lchovlar.

To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar - o'lchangan miqdorning kerakli qiymati to'g'ridan-to'g'ri eksperimental ma'lumotlardan topilgan o'lchovlar.

Bilvosita o'lchovlar - o'lchangan miqdorning kerakli qiymati o'lchanadigan miqdor va to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar yordamida aniqlangan miqdorlar o'rtasidagi ma'lum munosabat asosida topilgan o'lchovlardir.

Kümülatif o'lchovlar - bir xil nomdagi bir nechta kattaliklar bir vaqtning o'zida o'lchanadigan va aniqlangan qiymat bir xil nomdagi miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash asosida olingan tenglamalar tizimini echish yo'li bilan topiladigan o'lchovlardir.

Ikki yoki undan ortiq turli miqdorlarning o'lchovlari ular orasidagi bog'lanishni topish uchun qo'shma deyiladi.

Natijaning aniqligini va natijani olish uchun o'lchovlar sonini aniqlaydigan shartlarga ko'ra o'lchovlarni tasniflash.

Natijaning aniqligini belgilaydigan shartlarga ko'ra o'lchovlar uch sinfga bo'linadi:

1. Mavjud texnologiya darajasi bilan erishish mumkin bo'lgan eng yuqori aniqlikdagi o'lchovlar.

Bularga, birinchi navbatda, fizik miqdorlarning belgilangan birliklarini takrorlashning mumkin bo'lgan eng yuqori aniqligi bilan bog'liq standart o'lchovlar, shuningdek, fizik konstantalarni, birinchi navbatda universal o'lchovlarni (masalan, tortishish tezlashuvining mutlaq qiymati, protonning giromagnit nisbati va boshqalar).

Ushbu sinf yuqori aniqlikni talab qiladigan ba'zi maxsus o'lchovlarni ham o'z ichiga oladi.

2. Nazorat va tekshirish o'lchovlari, ularning xatosi, ma'lum bir ehtimollik bilan, ma'lum bir belgilangan qiymatdan oshmasligi kerak.

Bularga standartlarning bajarilishi va bajarilishi ustidan davlat nazorati laboratoriyalari tomonidan amalga oshiriladigan o'lchovlar va o'lchov uskunalari holati va zavod o'lchov laboratoriyalari kiradi, ular ma'lum bir ehtimollik bilan ma'lum bir oldindan belgilangan qiymatdan oshmaydigan natija xatosini kafolatlaydi.

3. Natijaning xatosi o'lchov vositalarining xususiyatlari bilan belgilanadigan texnik o'lchovlar.

Mashinasozlik korxonalarida ishlab chiqarish jarayonida, elektr stansiyalarining kommutatorlarida va boshqalarda bajariladigan oʻlchovlar texnik oʻlchovlarga misol boʻla oladi.

O'lchovlar soniga ko'ra o'lchovlar bitta va ko'p bo'linadi.

Yagona o'lchov bir marta qilingan bir miqdorning o'lchovidir. Amalda, bitta o'lchov katta xatolikka ega, shuning uchun xatoni kamaytirish uchun ushbu turdagi o'lchovlarni kamida uch marta bajarish tavsiya etiladi va natijada ularning arifmetik o'rtacha qiymatini olish tavsiya etiladi.

Ko'p o'lchovlar to'rt yoki undan ortiq marta bajarilgan bir yoki bir nechta miqdorni o'lchashdir. Ko'p o'lchov - bu bir qator o'lchovlar. O'lchovni bir nechta deb hisoblash mumkin bo'lgan o'lchovlarning minimal soni to'rtta. Ko'p o'lchovlar natijasi - olingan barcha o'lchovlar natijalarining o'rtacha arifmetik qiymati. Takroriy o'lchovlar bilan xato kamayadi.

Tasodifiy o'lchash xatolarining tasnifi.

Tasodifiy xato - bir xil miqdordagi takroriy o'lchovlar paytida tasodifiy o'zgarib turadigan o'lchov xatosining tarkibiy qismi.

1) Qo'pol - ruxsat etilgan xatolikdan oshmaydi

2) Sog'inish - qo'pol xato, odamga bog'liq

3) Kutilayotgan - yaratish vaqtida tajriba natijasida olingan. sharoitlar

Metrologiya tushunchasi

Metrologiya– o‘lchovlar, ularning birligini ta’minlash usullari va vositalari hamda kerakli aniqlikka erishish usullari haqidagi fan. U atama va tushunchalar majmuasiga asoslanadi, ulardan eng muhimlari quyida keltirilgan.

Jismoniy miqdor- ko'pgina jismoniy ob'ektlar uchun sifat jihatidan umumiy bo'lgan, lekin har bir ob'ekt uchun miqdoriy jihatdan individual xususiyat. Fizik miqdorlar - uzunlik, massa, zichlik, kuch, bosim va boshqalar.

Jismoniy miqdor birligi ta'rifi bo'yicha 1 ga teng qiymat berilgan miqdor deb hisoblanadi. Masalan, massa 1 kg, kuch 1 N, bosim 1 Pa. Turli birliklar tizimlarida bir xil miqdordagi birliklar o'lchamlari bo'yicha farq qilishi mumkin. Masalan, 1 kgf ≈ 10N kuch uchun.

Jismoniy miqdor qiymati- qabul qilingan birliklarda ma'lum bir ob'ektning jismoniy hajmini raqamli baholash. Misol uchun, g'ishtning massasi 3,5 kg ni tashkil qiladi.

Texnik o'lcham- maxsus texnik usullar va vositalar yordamida turli fizik miqdorlarning qiymatlarini aniqlash. Laboratoriya sinovlari davomida geometrik o'lchamlar, massa, harorat, bosim, kuch va boshqalarning qiymatlari aniqlanadi, barcha texnik o'lchovlar birlik va aniqlik talablariga javob berishi kerak.

To'g'ridan-to'g'ri o'lchash- asboblar shkalasida o'qish orqali berilgan qiymatni birlik sifatida qabul qilingan boshqasi bilan eksperimental taqqoslash. Masalan, uzunlik, massa, haroratni o'lchash.

Bilvosita o'lchovlar- ma'lum formulalar yordamida hisob-kitoblar yo'li bilan to'g'ridan-to'g'ri o'lchash natijalari yordamida olingan natijalar. Masalan, materialning zichligi va mustahkamligini aniqlash.

O'lchovlar birligi- o'lchovlar holati, bunda ularning natijalari yuridik birliklarda ifodalanadi va o'lchov xatolar ma'lum bir ehtimollik bilan ma'lum. O'lchovlar birligi turli joylarda, turli vaqtlarda, turli xil asboblar yordamida olingan o'lchov natijalarini taqqoslash uchun zarurdir.

O'lchovlarning aniqligi- olingan natijalarning o'lchangan qiymatning haqiqiy qiymatiga yaqinligini aks ettiruvchi o'lchovlar sifati. Jismoniy miqdorlarning haqiqiy va haqiqiy qiymatlarini farqlang.

Haqiqiy ma'no jismoniy miqdor ob'ektning tegishli xususiyatlarini sifat va miqdoriy jihatdan ideal tarzda aks ettiradi. Haqiqiy qiymat o'lchov xatolaridan xoli. Jismoniy miqdorning barcha qiymatlari empirik tarzda topilganligi va ular o'lchash xatolarini o'z ichiga olganligi sababli, haqiqiy qiymat noma'lum bo'lib qoladi.

Haqiqiy qiymat fizik miqdorlar tajribada topiladi. U haqiqiy qiymatga shunchalik yaqinki, uning o'rniga ma'lum maqsadlarda foydalanish mumkin. Texnik o'lchovlarda texnik talablar tomonidan qabul qilinadigan xato bilan topilgan jismoniy miqdorning qiymati haqiqiy qiymat sifatida qabul qilinadi.

O'lchov xatosi- o'lchov natijasining o'lchangan qiymatning haqiqiy qiymatidan og'ishi. O'lchangan miqdorning haqiqiy qiymati noma'lum bo'lib qolganligi sababli, amalda o'lchov xatosi o'lchov natijalarini bir necha baravar yuqori aniqlik bilan olingan bir xil miqdorning qiymati bilan solishtirish orqali faqat taxminan hisoblanadi. Shunday qilib, ± 1 mm bo'lgan o'lchagich bilan namunaning o'lchamlarini o'lchashdagi xato, namunani ± 0,5 mm dan ko'p bo'lmagan xatolik bilan kaliper bilan o'lchash orqali baholanishi mumkin.

Mutlaq xato o'lchangan miqdor birliklarida ifodalangan.

Nisbiy xato- mutlaq xatoning o'lchangan qiymatning haqiqiy qiymatiga nisbati.

O'lchov vositalari - o'lchovlarda qo'llaniladigan va standartlashtirilgan metrologik xususiyatlarga ega bo'lgan texnik vositalar. O'lchov vositalari o'lchov va o'lchov vositalariga bo'linadi.

O'lchov- ma'lum o'lchamdagi jismoniy miqdorni ko'paytirish uchun mo'ljallangan o'lchov vositasi. Masalan, og'irlik - bu massa o'lchovidir.

O'lchash moslamasi- o'lchov ma'lumotlarini kuzatuvchi tomonidan idrok etilishi mumkin bo'lgan shaklda takrorlash uchun xizmat qiluvchi o'lchov vositasi. Eng oddiy o'lchov asboblari o'lchov asboblari deb ataladi. Masalan, o'lchagich, kalibr.

O'lchov vositalarining asosiy metrologik ko'rsatkichlari:

Shkala bo'linish qiymati - bu o'lchangan miqdorning ikkita qo'shni shkala belgisiga mos keladigan qiymatlaridagi farq;

O'lchovning boshlang'ich va yakuniy qiymatlari mos ravishda shkalada ko'rsatilgan o'lchov qiymatining eng kichik va eng katta qiymatlari;

O'lchov diapazoni - ruxsat etilgan xatolar normallashtiriladigan o'lchov qiymatining qiymatlari diapazoni.

O'lchov xatosi- turli sabablarga ko'ra yuzaga kelgan xatolarning o'zaro superpozitsiyasi natijasi: o'lchov vositalarining o'z xatolari, asbobdan foydalanish va o'lchash natijalarini o'qishda yuzaga keladigan xatolar va o'lchov shartlariga rioya qilmaslikdan kelib chiqadigan xatolar. Etarlicha ko'p o'lchovlar bilan o'lchov natijalarining o'rtacha arifmetik qiymati haqiqiy qiymatga yaqinlashadi va xato kamayadi.

Tizimli xato- doimiy bo'lib qoladigan yoki takroriy o'lchovlar bilan tabiiy ravishda o'zgarib turadigan va ma'lum sabablarga ko'ra yuzaga keladigan xato. Masalan, asboblar shkalasining siljishi.

Tasodifiy xato - oldingi yoki keyingi xatolar bilan tabiiy bog'liqlik bo'lmagan xato. Uning ko'rinishi ko'plab tasodifiy sabablarga ko'ra yuzaga keladi, ularning har bir o'lchovga ta'sirini oldindan hisobga olish mumkin emas. Tasodifiy xatoning paydo bo'lishiga olib keladigan sabablar, masalan, materialning heterojenligi, namuna olishdagi tartibsizliklar va asboblarni o'qishdagi xatolar.

Agar o'lchovlar paytida bir so'zda qo'pol xato, bu berilgan sharoitlarda kutilgan xatoni sezilarli darajada oshiradi, keyin bunday o'lchov natijalari ishonchsiz deb hisoblanmaydi.

Barcha o'lchovlarning birligi o'lchov birliklarini o'rnatish va ularning etalonlarini ishlab chiqish bilan ta'minlanadi. 1960 yildan boshlab Xalqaro birliklar tizimi (SI) amalda bo'lib, u o'lchovlarning metrik tizimi asosida ishlab chiqilgan birliklar va alohida tizim bo'lmagan birliklar tizimlarining murakkab majmuasini almashtirdi. Rossiyada SI tizimi standart sifatida qabul qilingan va uning qurilish sohasida qo'llanilishi 1980 yildan beri tartibga solingan.

2-ma'ruza. FIZIKIY MIQDORLAR. O'lchov birliklari

2.1 Fizik kattaliklar va masshtablar

2.2 Fizik miqdorlarning birliklari

2.3. Xalqaro birliklar tizimi (SI tizimi)

2.4 Texnologik jarayonlarning fizik miqdorlari

oziq-ovqat ishlab chiqarish

2.1 Fizik kattaliklar va masshtablar

Jismoniy miqdor - bu ko'pgina jismoniy ob'ektlar (fizik tizimlar, ularning holati va ularda sodir bo'ladigan jarayonlar) uchun sifat jihatidan umumiy bo'lgan, ammo ularning har biri uchun miqdoriy jihatdan individual xususiyatdir.

Miqdoriy jihatdan individual Bir ob'ekt uchun bir xil xususiyat boshqasiga nisbatan ma'lum bir necha marta katta yoki kichik bo'lishi mumkin bo'lgan tarzda tushunilishi kerak.

Odatda, "jismoniy miqdor" atamasi miqdoriy jihatdan aniqlanishi mumkin bo'lgan xususiyatlar yoki xususiyatlarni ifodalash uchun ishlatiladi. Fizik miqdorlar massa, uzunlik, vaqt, bosim, harorat va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ularning barchasi sifat jihatidan umumiy jismoniy xususiyatlarni aniqlaydi, ularning miqdoriy xarakteristikalari boshqacha bo'lishi mumkin;

Jismoniy miqdorlarni ajratib ko'rsatish maqsadga muvofiqdir o'lchanadi va baholanadi. O'lchangan EF miqdoriy jihatdan ma'lum miqdordagi o'rnatilgan o'lchov birliklari shaklida ifodalanishi mumkin. Ikkinchisini joriy qilish va qo'llash imkoniyati o'lchangan EFning muhim farqlovchi xususiyati hisoblanadi.

Biroq, ta'm, hid va boshqalar kabi xususiyatlar mavjud bo'lib, ular uchun birliklarni kiritish mumkin emas. Bunday miqdorlarni taxmin qilish mumkin. Qiymatlar shkalalar yordamida baholanadi.

tomonidan natijaning aniqligi Jismoniy miqdorlarning uch xil qiymatlari mavjud: haqiqiy, haqiqiy, o'lchangan.

Jismoniy miqdorning haqiqiy qiymati(miqdorning haqiqiy qiymati) - sifat va miqdoriy jihatdan ob'ektning tegishli xususiyatini ideal tarzda aks ettiradigan fizik miqdorning qiymati.

Metrologiyaning postulatlariga quyidagilar kiradi

Muayyan miqdorning haqiqiy qiymati mavjud va u doimiydir

O'lchangan miqdorning haqiqiy qiymatini topib bo'lmaydi.

Jismoniy miqdorning haqiqiy qiymatini faqat usullar va o'lchov vositalarini cheksiz takomillashtirish bilan cheksiz o'lchov jarayoni natijasida olish mumkin. O'lchov texnologiyasi rivojlanishining har bir darajasi uchun biz faqat haqiqiy qiymat o'rniga ishlatiladigan jismoniy miqdorning haqiqiy qiymatini bilishimiz mumkin.

Jismoniy miqdorning haqiqiy qiymati- eksperimental ravishda topilgan va haqiqiy qiymatga shunchalik yaqin bo'lgan jismoniy miqdorning qiymati, u berilgan o'lchov vazifasi uchun uni almashtira oladi. O'lchov texnologiyasining rivojlanishini ko'rsatadigan odatiy misol vaqtni o'lchashdir. Bir vaqtning o'zida vaqt birligi - ikkinchisi - 10 xatolik bilan o'rtacha quyosh kunining 1/86400 qismi sifatida aniqlangan. -7 . Hozirgi vaqtda ikkinchisi 10 xato bilan aniqlanadi -14 , ya'ni, biz mos yozuvlar darajasida vaqtni aniqlashning haqiqiy qiymatiga yaqinroq bo'lgan 7 darajali buyurtmamiz.

Jismoniy miqdorning haqiqiy qiymati odatda teng aniqlikdagi o'lchovlar bilan olingan bir qator kattalik qiymatlarining o'rtacha arifmetik qiymati yoki teng bo'lmagan aniqlikdagi o'rtacha og'irlikdagi arifmetik qiymat sifatida qabul qilinadi.

Jismoniy miqdorning o'lchangan qiymati- muayyan texnika yordamida olingan jismoniy miqdorning qiymati.

PV hodisalarining turi bo'yicha quyidagi guruhlarga bo‘lingan :

- haqiqiy , bular. moddalarning fizik va fizik-kimyoviy xossalarini tavsiflash. Ulardan tayyorlangan materiallar va mahsulotlar. Bularga massa, zichlik va boshqalar kiradi. Bular passiv PVlar, chunki ularni o'lchash uchun yordamchi energiya manbalaridan foydalanish kerak, ularning yordamida o'lchov ma'lumotlari signali hosil bo'ladi.

- energiya – energiya (energiya, kuchlanish, quvvat. Bu miqdorlar faol. Ular yordamchi energiya manbalaridan foydalanmasdan ham o‘lchov axborot signallariga aylantirilishi mumkin) o‘zgarishi, uzatish va foydalanish jarayonlarining energetik xususiyatlarini tavsiflash;

- vaqt jarayonlari oqimini tavsiflovchi . Bu guruhga turli xil spektral xarakteristikalar, korrelyatsiya funktsiyalari va boshqalar kiradi.

PV ning boshqa qiymatlariga shartli bog'liqlik darajasiga ko'ra asosiy va hosilalarga bo‘linadi

Asosiy jismoniy miqdor- miqdorlar tizimiga kiritilgan va shartli ravishda ushbu tizimning boshqa miqdorlaridan mustaqil ravishda qabul qilingan jismoniy miqdor.

Asosiy sifatida qabul qilingan jismoniy miqdorlarni tanlash va ularning soni o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi. Avvalo, moddiy olamning asosiy xossalarini tavsiflovchi kattaliklar asosiylari sifatida tanlab olindi: uzunlik, massa, vaqt. Qolgan to'rtta asosiy fizik miqdorlar shunday tanlanadiki, ularning har biri fizika sohalaridan birini ifodalaydi: oqim kuchi, termodinamik harorat, materiya miqdori, yorug'lik intensivligi.

Miqdorlar tizimining har bir asosiy jismoniy miqdori lotin yoki yunon alifbosining kichik harfi ko'rinishidagi belgi bilan belgilanadi: uzunlik - L, massa - M, vaqt - T, elektr toki - I, harorat - O, miqdori modda - N, yorug'lik intensivligi - J. Bu belgilar fizik kattaliklar tizimi nomiga kiritilgan. Shunday qilib, asosiy miqdorlari uzunlik, massa va vaqt bo'lgan mexanikaning fizik kattaliklari tizimi "LMT tizimi" deb ataladi.

Olingan jismoniy miqdor– miqdorlar tizimiga kiritilgan va ushbu tizimning asosiy miqdorlari orqali aniqlangan fizik miqdor.

1.3 Fizik kattaliklar va ularning o'lchovlari

Jismoniy miqdor - jismoniy ob'ektning xususiyatlaridan biri (fizik tizim, hodisa yoki jarayon), ko'plab jismoniy ob'ektlar uchun sifat jihatidan umumiy, ammo ularning har biri uchun miqdoriy jihatdan individualdir. Fizik miqdorni fizika tenglamalarida qo‘llash mumkin bo‘lgan miqdor deb ham aytishimiz mumkin va fizika deganda bu yerda umuman fan va texnika nazarda tutiladi.

so'z " kattalik" ko'pincha ikki ma'noda qo'llaniladi: ko'p yoki kamroq tushunchasi qo'llaniladigan umumiy xususiyat sifatida va bu xususiyatning miqdori sifatida. Ikkinchi holda, biz "miqdorning kattaligi" haqida gapirishimiz kerak bo'ladi, shuning uchun keyin biz miqdor haqida aniq fizik ob'ektning xususiyati sifatida va ikkinchi ma'noda jismoniy miqdorning ma'nosi sifatida gaplashamiz. .

So'nggi paytlarda miqdorlarning bo'linishi jismoniy va jismoniy bo'lmagan , shuni ta'kidlash kerakki, qadriyatlarni bunday taqsimlash uchun qat'iy mezon yo'q. Shu bilan birga, ostida jismoniy fizik olam xossalarini tavsiflovchi va fizika fanlari va texnikasida qo‘llaniladigan miqdorlarni tushunadi. Ular uchun o'lchov birliklari mavjud. Jismoniy miqdorlar, ularni o'lchash qoidalariga qarab, uch guruhga bo'linadi:

Ob'ektlarning xususiyatlarini tavsiflovchi miqdorlar (uzunlik, massa);

tizimning holatini tavsiflovchi miqdorlar (bosim,

harorat);

Jarayonlarni tavsiflovchi miqdorlar (tezlik, quvvat).

TO jismoniy bo'lmagan o'lchov birliklari mavjud bo'lmagan miqdorlarga murojaat qiling. Ular moddiy dunyoning xususiyatlarini ham, ijtimoiy fanlar, iqtisodiyot va tibbiyotda qo'llaniladigan tushunchalarni ham tavsiflashi mumkin. Miqdorlarning ushbu bo'linishiga ko'ra, fizik kattaliklarning o'lchovlarini farqlash odatiy holdir. jismoniy bo'lmagan o'lchovlar . Ushbu yondashuvning yana bir ifodasi o'lchov tushunchasini ikki xil tushunishdir:

ichida o'lchash tor ma'noda eksperimental taqqoslash sifatida

bir o'lchanadigan miqdor boshqa ma'lum miqdor bilan

birlik sifatida qabul qilingan bir xil sifat;

ichida o'lchash keng ma'noda mosliklarni qanday topish mumkin

raqamlar va ob'ektlar o'rtasidagi, ularning holatlari yoki jarayonlariga ko'ra

ma'lum qoidalar.

Ikkinchi ta'rif biotibbiyot tadqiqotlarida, xususan psixologiya, iqtisod, sotsiologiya va boshqa ijtimoiy fanlarda paydo bo'ladigan jismoniy bo'lmagan miqdorlarni o'lchashning so'nggi paytlarda keng qo'llanilishi bilan bog'liq holda paydo bo'ldi. Bunday holda, o'lchov haqida emas, balki haqida gapirish to'g'riroq bo'ladi miqdorlarni taxmin qilish , baholashni belgilangan qoidalarga muvofiq biror narsaning sifati, darajasi, darajasini belgilash deb tushunish. Boshqacha qilib aytganda, bu belgilangan qoidalarga muvofiq ob'ekt sifatini tavsiflovchi miqdorga raqamni hisoblash, topish yoki aniqlash orqali bog'lash operatsiyasi. Masalan, shamol yoki zilzila kuchini aniqlash, figurali uchuvchilarni baholash yoki talabalar bilimini besh balli tizimda baholash.

Kontseptsiya baholash miqdorlarni miqdorlarni baholash tushunchasi bilan chalkashtirmaslik kerak, chunki o'lchovlar natijasida biz aslida o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymatini olmaymiz, balki faqat uning bahosini, u yoki bu qiymatga yaqinroq bo'lishimiz bilan bog'liq.

Yuqorida muhokama qilingan kontseptsiya o'lchov", o'lchov birligi (o'lchov) mavjudligini nazarda tutadi, tor ma'noda o'lchov tushunchasiga mos keladi va ko'proq an'anaviy va klassikdir. Shu ma'noda, u quyida tushuniladi - jismoniy miqdorlarni o'lchash.

Quyida haqida asosiy tushunchalar , jismoniy miqdor bilan bog'liq (bundan keyin metrologiyadagi barcha asosiy tushunchalar va ularning ta'riflari yuqorida qayd etilgan davlatlararo standartlashtirish bo'yicha RMG 29-99 tavsiyasiga muvofiq berilgan):

- jismoniy miqdorning o'lchami - muayyan moddiy ob'ekt, tizim, hodisa yoki jarayonga xos bo'lgan fizik miqdorning miqdoriy aniqligi;

- jismoniy miqdor qiymati - jismoniy miqdorning o'lchamini u uchun qabul qilingan ma'lum miqdordagi birliklar shaklida ifodalash;

- jismoniy miqdorning haqiqiy qiymati - mos keladigan jismoniy miqdorni sifat va miqdoriy jihatdan ideal tarzda tavsiflovchi fizik miqdorning qiymati (mutlaq haqiqat tushunchasi bilan bog'lanishi mumkin va faqat usullar va o'lchash vositalarini cheksiz takomillashtirish bilan cheksiz o'lchov jarayoni natijasida olinadi. );

jismoniy miqdorning haqiqiy qiymati  eksperimental ravishda olingan va haqiqiy qiymatga shunchalik yaqin bo'lgan fizik miqdorning qiymati, uni berilgan o'lchov topshirig'ida uning o'rniga ishlatish mumkin;

fizik miqdorning o'lchov birligi  shartli ravishda 1 ga teng raqamli qiymat beriladigan va unga o'xshash fizik miqdorlarni miqdoriy ifodalash uchun foydalaniladigan qat'iy o'lchamdagi fizik miqdor;

fizik miqdorlar tizimi  Qabul qilingan printsiplarga muvofiq hosil bo'lgan jismoniy miqdorlar to'plami, ba'zi miqdorlar mustaqil sifatida qabul qilinganda, boshqalari esa ularning funktsiyalari sifatida belgilanadi. mustaqil miqdorlar;

asosiy jismoniy miqdor – kattaliklar tizimiga kiritilgan va shartli ravishda ushbu tizimning boshqa miqdorlaridan mustaqil deb qabul qilingan fizik miqdor.

olingan jismoniy miqdor – miqdorlar tizimiga kiritilgan va shu tizimning asosiy miqdorlari orqali aniqlangan fizik miqdor;

fizik birliklar birliklari tizimi  fizik miqdorlarning berilgan sistemasi uchun tamoyillarga muvofiq shakllangan asosiy va hosilaviy fizik miqdor birliklari majmui.

Agar men o'qimoqchi bo'lsam, hali o'qimaganman
harflarni bilish, bu bema'nilik bo'ladi.
Xuddi shunday, agar men hukm qilmoqchi bo'lsam
tabiat hodisalari haqida, hech qanday bo'lmagan holda
narsalarning boshlanishi haqidagi g'oyalar, bu
xuddi bema'nilik bo'lardi.
M. V. Lomonosov

Guruch. 6

Jismoniy jismlar qanday farq qiladi? Ko'p odamlar. Masalan, ular turli hajm va shakllarga ega bo'lishi mumkin. Ular turli xil moddalardan iborat bo'lishi mumkin. Kumush va oltin qoshiqlar (6-rasm) bir xil hajm va shaklga ega. Lekin ular turli moddalardan iborat: kumush va oltin. Yog'och kub va to'p (7-rasm) turli hajm va shakllarga ega. Bular turli xil jismoniy jismlar, lekin bir xil moddadan - yog'ochdan yasalgan.

Guruch. 7

Jismoniy jismlardan tashqari jismoniy maydonlar ham mavjud. Maydonlar bizdan mustaqil ravishda mavjud. Ularni har doim ham inson sezgilari yordamida aniqlash mumkin emas. Masalan, magnit atrofidagi maydon (8-rasm), zaryadlangan jism atrofidagi maydon (9-rasm). Ammo ularni asboblar yordamida aniqlash oson.

Guruch. 8

Guruch. 9

Jismoniy jismlar va maydonlar bilan har xil o'zgarishlar yuz berishi mumkin. Issiq choyga botirilgan qoshiq isitiladi. Ko'lmakdagi suv sovuq kunda bug'lanadi va muzlaydi. Chiroq (10-rasm) yorug'lik chiqaradi, qiz va it yuguradi (harakatlanadi) (11-rasm). Magnit magnitsizlanadi va uning magnit maydoni zaiflashadi. Isitish, bug'lanish, muzlash, radiatsiya, harakat, demagnetizatsiya va boshqalar - bularning barchasi fizik jismlar va maydonlar bilan sodir bo'ladigan o'zgarishlar fizik hodisalar deyiladi.

Guruch. 10

Fizikani o'rganish orqali siz ko'plab jismoniy hodisalar bilan tanishasiz.

Guruch. o'n bir

Jismoniy jismlar va fizik hodisalarning xossalarini tavsiflash uchun fizik miqdorlar kiritiladi. Misol uchun, siz yog'och to'p va kubning xususiyatlarini hajm va massa kabi jismoniy miqdorlardan foydalanib tasvirlashingiz mumkin. Jismoniy hodisa - harakat (qiz, mashina va boshqalar) - yo'l, tezlik, vaqt davri kabi fizik miqdorlarni bilish orqali tavsiflanishi mumkin. Jismoniy miqdorning asosiy belgisiga e'tibor bering: uni asboblar yordamida o'lchash yoki formuladan foydalanib hisoblash mumkin. Jismning hajmini stakan suv bilan o'lchash mumkin (12-rasm, a) yoki uzunlik a, eni b va balandlikni c o'lchagich bilan o'lchash (12-rasm, b) yordamida uni hisoblash mumkin. formula

V = a. b. c.

Guruch. 12

O'ylab ko'ring va javob bering

Jismoniy tana nima deb ataladi? Jismoniy hodisami?
Fizik miqdorning asosiy belgisi nima? Sizga ma'lum bo'lgan jismoniy miqdorlarni ayting.
Yuqoridagi tushunchalardan: a) fizik jismlarga tegishli bo'lganlarini ayting; b) fizik hodisalar; v) fizik miqdorlar: 1) tomchi; 2) isitish; 3) uzunlik; 4) momaqaldiroq; 5) kub; 6) hajm; 7) shamol; 8) uyquchanlik; 9) harorat; 10) qalam; 11) muddat; 12) quyosh chiqishi; 13) tezlik; 14) go'zallik.

Uy vazifasi