Измерения в физике — интернет энциклопедия для студентов

Проведение измерений в физике

Измерение физических величин

Типы погрешностей при проведении измерений

Площадь, скорость и иные производные в системе СИ

Измерительные приборы для измерения

Проведение измерений в физике

Физика – наука, основанная на постоянных экспериментальных действиях. Физические законы доказаны на основании проведенных опытов и исследований. Однако, для того чтобы иметь полное представление о всех явлениях, изучаемых физикой одних экспериментов и опытных исследований недостаточно.

Физика использует большой набор теоретических сведений и методов для проведения физических исследований, предусматривающих анализирование, полученных экспериментальных результатов и природных законов. На основе выведенных законов физики-исследователи объясняют конкретно произошедшие явления, и могут предвидеть и обосновать теоретически новые не описанные явления. В анализе широко используются математические методы.

Важно понимать своеобразность теоретических исследований, которые проводятся без использования реального физического тела или явления, а берется его идеализированный аналог – некая физическая модель по своим основным параметрам и свойствам соответствующая реальному исследуемому образцу. В качестве примера можно привести материальную точку, которую физика использует, как модель для изучения разнообразных механических движений. Подобные модели используются, если при исследовании не важны размеры и форма тела.

Измерение физических величин

Физическая величина — это параметр, являющийся общим для большого числа разнообразных объектов, явлений, выраженный в качественном виде, но при определенных обстоятельствах, приобретающий для любого из них индивидуальное значение.

Для анализа проводят ряд последовательных опытно-экспериментальных операций, позволяющих найти искомую величину. Сделать измерение – значит провести сравнение измеряемой величины с существующим зафиксированным эталоном.

После проведения ряда однотипных экспериментальных исследований измерение завершается. Полученные значения приближаются к истинному (единому) или истинному среднему (усредненному). Усредненное значение характеризует величину, которая имеет статистический или общий для многих явлений, объектов характер. Примерами могут служить: средний возраст или рост человека и другие подобные величины. В тоже время параметры, типа массы тела или объем тела, характеризуются единым значением. Используя пример с массой тела можно говорить о некой степени приближения полученного среднего значения к единому (истинному) значению.

Измерения бывают косвенными и прямыми. Отличия их в том, что при прямых — исследуемую величину определяют по проведенным опытным данным, в то время, как при косвенных – величину определяют, изучая определенные зависимости между физическими величинами.

Наиболее интересными для практического использования являются экспериментальные исследования, проведенные прямыми измерениями.

Самые яркие примеры прямых измерений:

• Давление и напряжение;
• Скорость и температура;
• Плотность и сила;
• Путь и освещенность;
• Время и масса.

Чтобы измерить любую из этих величин — нужно сравнить ее значение с эталонной, т.е. с однородной величиной, считаемой за единицу.

При прямых измерениях исследуемую величину, например секунду, килограмм, метр, сравнивают с ее эталонной единицей, используя для этого измерительный прибор с соответствующими проградуированными единицами.

Наиболее часто в реальной жизни измеряемые величины — это:

• масса, измеряемая весами разного вида и назначения;
• расстояние, измеряемое рулеткой или другими более сложными приборами;
• время, отсчитываемое часовыми механизмами.

Для более сложных величин приборы определения имеют более сложную конструкцию: для скорости – спидометр и многие другие.

Типы погрешностей при проведении измерений

Приборы, с помощью которых проводятся измерения, не всегда точно показывают результат измерения, человеческие органы чувств тоже не идеальны. Зачастую сама измеряемая величина имеет тенденцию к показанию неточных результатов при любом виде, качестве и количестве измерений. Таким образом, экспериментальное измерение не показывает истинное значение, а только максимально близкое к нему.

В таких случаях точность проведенного измерения считается по близости данного результата к истинной величине или усредненной. При этом мера точности, выраженная в количественном виде, считается погрешностью. Обычно принято учитывать абсолютную погрешность проведенного измерения.

Погрешности могут быть нескольких типов и включать в себя:

• Грубые погрешности (промахи), возникающие при проведении небрежного, плохо подготовленного эксперимента или невнимательности эксперта. К таким промахам можно отнести неверно проведенный эксперимент по измерению расстояния, который проведен без соответствующих инструментов (приборов), или не увидели цифру на шкале. Обычно такие погрешности избегаются.
• Случайные погрешности (ошибки) отличаются при проведении разных экспериментов и могут возникать по различным причинам. Часто предугадать эти причины заранее не возможно. Подобные погрешности просчитываются на основании математического статанализа и считаются подчиненными закономерностям.
• Систематические ошибки наиболее часто возникают при использовании для проведения анализа неправильного измерительного метода или неисправного прибора для измерения. Так, систематическая погрешность прибора определяет точность проведения измерения этими приборами. Считывая результат, происходит его неизбежное округление до заданной величины с учетом цены деления, что определяет – точность измеряющего прибора. Такие ошибки тяжело просчитать и учесть, поэтому они принимаются вместе со случайными погрешностями.

Площадь, скорость и иные производные в системе СИ

Скорость, объем и площадь считаются производными единицами, поэтому их размерность считается от основных измерительных единиц. В подсчетах и анализах используются не только реально высчитанные единицы, но и кратные им – увеличенные или уменьшенные в n-ное количество раз. Примерами таких кратных единиц могут служить единицы, измеряющие расстояние: 1000м = 1км. 1 м = 100 см или 1000 мм. Или иной вариант – единицы в целой степени меньше эталонной, зафиксированной: 1 см = 0, 01 м. Несколько иная ситуация с временными единицами: 1 час = 60 мин или 1 мс = 0,001 с.

Измерительные приборы для измерения

Измерительные приборы – это механизмы или оборудование для измерения физических величин. Это могут быть:

• Скалярные величины, задающиеся только в числовом значении.
• Векторные величины, определяющиеся направлением и его числовым значением. У значения есть особое название – модуль.
• Длина, рассчитываемая, как расстояние от одной зафиксированной точки к другой.
• Площадь, определяемая общим размером исследуемой поверхности.
• Объем, определяемая вместимость тела, или часть пространства с границами.
• Перемещение, определяется, как отрезок пространства, где объект переведен из первоначального положения в конечное.
• Масса, определяется, как характеристика тела.
• Сила притяжения, рассчитывается, как сила планеты. притягивающая объекты, предметы.

Что такое время в физике и механике: понятие, формула, как обозначается

Попробуйте сходу дать точное определение: что такое время? Мысль вертится вокруг этого понятия, пытается ухватиться, но вот сформулировать однозначное определение сложно. Есть разные концепции и трактовки времени в философии, физике, метрологии.

В классической механике и теории относительности используются совершенно разные концепции времени. В первом случае время характеризует последовательность событий, происходящих в трехмерном пространстве. Во втором рассматривается еще и как четвертая координата.

Но обо всем по порядку. Давайте узнаем, как люди измеряли время, почему секунда — его мельчайшая принятая единица. Также определим понятие времени в физике, рассмотрим явления релятивистского и гравитационного замедления времени.

Что такое время?

Течение времени – совершенно естественное явление.

Время идет, все вокруг меняется, происходят разные события. Именно поэтому о времени с точки зрения физики, в первую очередь, стоит говорить в контексте событий.

Если бы вокруг ничего не происходило, понятие времени не имело бы традиционного смысла. Другими словами, без событий времени не существует. Итак:

Время – мера того, как меняется окружающий мир. Время определяет длительность существования объектов, изменение их состояний и процессы, протекающие в них.

В системе СИ время измеряется в секундах и обозначается буквой t.

Как люди измеряли время?

Для измерения времени нужны какие-либо повторяющиеся с одинаковым периодом события. Например, смена дня и ночи. Солнце каждый день встает на востоке и садится на западе, а Луна каждый синодический месяц проходит весь цикл фаз освещенности солнцем — от тоненького серпа полумесяца до полнолуния.

Синодический месяц – время от одного новолуния до другого. За синодический месяц Луна совершает оборот вокруг Земли.

Древним людям ничего не оставалось, как привязать отсчет времени к движению небесных тел и событиям, связанным с ним. А именно – к смене дней, ночей и сезонов года.

В году 4 сезона и 12 месяцев. Именно столько раз за весну, лето, осень и зиму Луна меняет свои фазы.

По мере развития прогресса методы измерения времени совершенствовались, появились солнечные, водяные, песочные, огненные, механические, электронные и, наконец, молекулярные часы.

Часы FOCS 1

Часы FOCS 1 в Швейцарии измеряют время с погрешностью хода около одной секунды за 30 миллионов лет. Это очень точные часы, но через 30 миллионов лет их все же придется «подвести».

Почему в часе 60 минут, в минуте – 60 секунд, а в сутках – 24 часа?

Сразу оговоримся, что изложенное ниже во многом является личными предположениями автора, сделанными на основе исторических сведений. Если у наших читателей появятся уточнения или вопросы, мы будем рады видеть их в обсуждениях.

Древним народам нужна была какая-то основа, чтобы строить свои системы счисления. В Вавилоне за такую основу было взято число 60. 

Именно благодаря шестидесятеричной системе счисления, придуманной шумерами и позже распространившейся в Древнем Вавилоне, окружность содержит 360 градусов, градус – 60 минут, а минута – 60 секунд.

Год можно представить в виде окружности, содержащей 360 градусов. Возможно, число 360 в данном контексте взялось оттого, что в году 365 дней, и эту цифру просто округлили до 360.

Когда-то самой короткой единицей измерения времени был час. Древние вавилоняне были сильными математиками и решили ввести меньшие единицы времени, используя свое любимое число 60. Поэтому, в часе 60 минут, а в минуте 60 секунд.

Но почему день делится на 12 часов? За это нужно сказать спасибо древним египтянам и их двенадцатиричной системе.  День и ночь делились на 12 раных частей, считаясь разными царствами бытия. Скорее всего, первоначально использование числа 12 связано с количеством оборотов Луны вокруг Земли за год.

Самая большая единица измерения времени

Самая большая единица измерения времени – кальпа.  Кальпа является понятием из индуизма и буддизма. Она равняется примерно 4,32 миллиардам лет, что совпадает с возрастом Земли с точностью до 5%.

Как в голову древним индуистам пришли такие цифры? Ответа на этот вопрос мы не знаем, но вся система как будто говорит нам, что тогда люди знали о Вселенной немного больше, чем мы.

Представление о времени

Кальпу в индуизме еще называют «днем Брахмы». День сменяется ночью, равной ему по продолжительности. 30 дней и ночей составляют месяц, а год  состоит из 12 месяцев. Вся жизнь Брахмы – 100 лет, по прошествии которых мир погибает вместе с ним.

Если перевести сто лет Брахмы в наши традиционные годы, получится 311 триллионов и 40 миллиардов лет! Нынешнему Брахме 51 год.

Вывод: если все это правда, то беспокоится не стоит — Вселенная будет существовать еще долгое время.

Кальпа – самая большая единица измерения времени согласно книге рекордов Гиннеса.

Первые часы

Сначала было достаточно палочки, на которой каменным топором можно делать зарубки и тем самым отсчитывать прошедшие дни. Но это скорее был календарь, а не часы.

Первые и самые древние часы – солнечные. Их действие основано на изменении длины тени предметов по мере того, как солнце движется по небосводу.  Такие часы представляли собой гномон – длинный шест, воткнутый в землю.  Солнечные часы применялись в Древнем Египте и Китае. О них было доподлинно известно уже в 1200 году до нашей эры.

Солнечные часы в Китае

Затем появились водяные, песочные и огненные часы. Работа этих механизмов не была привязана к движению небесных светил. Долгое время водяные часы были главным инструментом для измерения времени.

Первые механические часы были изготовлены китайскими мастерами в 725 году нашей эры. Однако широкое распространение они получили относительно недавно.

В средневековой Европе механические часы устанавливались в башнях соборов и имели только одну стрелку – часовую. Карманные часы появились только в 1675 году (изобретение запатентовал Гюйгенс), а наручные – намного позже.

Первые наручные часы были исключительно женским аксессуаром. Они представляли собой богато украшенные изделия, точность хода которых отличалась огромными погрешностями. У уважающего себя мужчины не могло быть и мысли о том, чтобы носить наручные часы.

Современные часы

Сейчас механические или электронные часы есть у каждого. Они измеряют время с относительно небольшими погрешностями.  Однако самыми точными часами в мире являются атомные часы. Их еще называют молекулярными или квантовыми.

Биг Бен — знаменитые башенные часы

Как мы помним, для определения единицы времени необходим какой-то периодический процесс. Когда-то самой короткой единицей был день. То есть единица измерения время была привязана к периодичности восхода и заката солнца. Потом минимальной единицей стал час, и так далее.

С 1967 года, согласно международной системе СИ, определение одной секунды привязано к периоду электромагнитного излучения, возникающего при переходе между сверхтонкими уровнями основного состояния атома Цезия-133. А именно: одна секунда равна 9 192 631 770 таким периодам.

Время в физике

На данный момент не существует определенной и единой концепции определения времени в физике.

В классической механике время считается  непрерывной, априорной и ничем не определяемой характеристикой мира.

Для измерения времени используется какая-либо периодическая последовательность событий. В классической физике время инвариантно относительно любой системы отсчета. То есть во всех системах события происходят одновременно.

Как найти время в физике? Простейшая формула, определяющая связь между  пройденным путем, скоростью и временем, известна каждому школьнику и имеет вид:

Это формула времени для равномерного и прямолинейного движения. Здесь

t — время, S — пройденное расстояние, v — cкорость.

Более подробно об основах классической механики читайте в нашей отдельной статье.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Термодинамика говорит, что время необратимо. Необратимо по причине возрастания энтропии замкнутой системы. Кстати, в нашем тематическом материале читайте о том, что такое энтропия.

Но самое интересное начинается в релятивистской физике. Приведем цитату Стивена Хокинга, физика, написавшего краткую историю времени.

Нам приходится принять, что время не отделено полностью от пространства и не независимо от него, но вместе с ним образует единый объект, который называется пространством-временем

Также в релятивистской физике время перестает быть инвариантом и можно говорить об относительности времени.  Другими словами, ход времени зависит от движения системы отсчета.

Это так называемое релятивистское замедление времени. Если часы находятся в неподвижной системе отсчета, то в движущемся теле все процессы происходят медленнее, чем в неподвижном. Именно поэтому космонавт, путешествующий в космосе на супер скоростном корабле, практически не постареет по сравнению со своим братом близнецом, оставшимся на Земле.

Релятивистское замедление времени

Помимо релятивистского существует гравитационное замедление времени. Что это такое? Гравитационное замедление времени – изменение хода часов в гравитационном поле. Чем сильнее поле гравитации, тем сильнее замедление.

Вспомним о том, что секунда – это время, за которое атом изотопа цезия совершает 9 192 631 770 квантовых переходов.  В зависимости от того, где находится атом (на земле, в космосе, вдали от любого объекта или у черной дыры) секунда будет иметь разные значения.

Поэтому и время процессов, связанных с данной системой отсчета, будет отличаться. Так, для наблюдателя у горизонта событий Шварцшильдовской черной дыры время практически остановится, а для наблюдателя на Земле все произойдет почти мгновенно.

Людей всегда волновала тема путешествий во времени. Предлагаем вам посмотреть научно-популярный фильм на эту тему и напоминаем, что если у вас совершенно нет времени на учебные дела, наш студенческий сервис всегда поможет справится с актуальными задачами и проблемами.

Единицы измерения нужно знать в лицо

Репетиторы ❯ Физика ❯ Единицы измерения нужно знать в лицо

Автор: Оксана Ф. , онлайн репетитор по физике

●

17.09.2011

●

Раздел: Физика

СИ  (Система Интернациональная) – международная система измерений различных величин. СИ самая широко используемая система единиц в мире. Данная система принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году и до сих пор  является основной системой единиц в большинстве стран мира.

СИ определяет семь основных единиц, которые нельзя получить алгебраическими действиями из других единиц, их можно только измерить. Это метр, секунда, килограмм, ампер, моль, кандела и кельвин. Остальные единицы – производные.

Многие единицы названы именами известных учёных. Например, единица измерения электрического тока Ампер названа в честь французского физика Андре Ампера, исследовавшего магнитное поле, электрический ток. Основные работы учёного выполнены в области электродинамики. Хорошо известен закон Ампера и правило Ампера.

Единица и  измерения температуры  Кельвин была предложена в 1848 году. Названа она именем британского физика Уильяма Томсона (барона Кельвина), который проводил исследования в таких областях, как термодинамика и термоэлектричество. Учёный изобрёл и улучшил многие приборы: гальванометр, ондулятор, электрометры (квадратный и абсолютный), нормальный элемент компаса, ампер – весы.

Английский физик Исаак Ньютон открыл законы движения. Несмотря на то, что в своих работах учёный не вводил единиц измерения силы и рассматривал её, как абстрактное явление, с момента принятия системы СИ единица измерения силы стала называться Ньютон.

В 1960 году было принято решение заменить единицу измерения частоты периодических процессов с числа циклов в секунду на Герц. Единица названа в честь немецкого физика Генриха Герца, который внёс неоценимый вклад в развитие электродинамики. 

Работу и энергию электрического тока измеряют Джоулями. Джоуль был введён на Втором международном конгрессе электриков, который проходил  в 1889 году, в этом году умер Джеймс Джоуль.

Ватт является единицей измерения мощности. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), который изобрёл и создал универсальную паровую машину. До 1889 года для расчётов использовались лошадиные силы, которые ввёл сам Джеймс Уатт.

Единица измерения давления – Паскаль. Французский физик и математик Блез Паскаль – создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики.

Единица измерения электрического заряда – Куло́н названа в честь французского физика и инженера Шарля Кулона, который занимался исследованием электромагнитных и механических явлений. Его именем назван также закон взаимодействия электрических зарядов.

Вольт – единица измерения электрического потенциала, электрического напряжения и электродвижущей силы. Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта, который изобрёл первую электрическую батарею и вольтов столб.

Единица измерения электрического сопротивления – Ом названа в честь немецкого учёного Георга Симона Ома, который длительное время исследовал вопрос о прохождении электрического тока. Открытия Ома дали возможность количественно рассмотреть  электрический ток. Огромное значение для науки имеет и знаменитый закон Ома.

Фарад – единица измерения электрической ёмкости названа в честь английского физика и химика Майкла Фарадея, который является основоположником учения о ядерном поле. С именем ученого связано и открытие нержавеющей стали.

Единица измерения магнитного потока – Ве́бер носит имя немецкого учёного Вильгельма Эдуарда Вебера, впервые определившего скорость распространения электромагнитной индукции в воздухе.

Именем инженера и изобретателя в области электротехники и радиотехники Николы Те́сла названа единица измерения индукции магнитного поля – Тесла. НиколаТе́славнёс огромный вклад в изучение свойств магнетизма и электричества.

Ге́нри – единица измерения индуктивности названа в честь американского учёного Джозефа Генри, который открыл самоиндукцию –  новое явление в электромагнетизме.

Си́менс – единица измерения электрической проводимости названа в честь немецкого учёного Вернера фон Сименса (основатель фирмы Siemens). Серьёзно занимался электротелеграфией,   точной механикой и оптикой, а также созданием электромедицинских аппаратов. Ввёл в обиход термин «электротехника».

Единица измерения активности радиоактивного источника – Беккерель названа в честь французского учёного,  лауреата Нобелевской премии по физике Антуана Анри Беккереля, который стал одним из первооткрывателей радиоактивности.

Британский учёный Льюис Грей, изучавший воздействие радиации на биологические организмы,  в 1975 году определил поглощённую дозу радиации, единица измерения которой была названа в его честь – Грэй.     

В честь шведского учёного Рольфа Зиверта, который изучал воздействие радиационного излучения на биологические организмы,  названа единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения – Зиверт.

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Задать вопрос

Физика

Курсы физики для студентов нефизических специальностей

Физика

Курсы по физике 10 класс

Информатика и ИКТ

Курс ЕГЭ по информатике

Математика

Курсы по математике 10 класс

Математика

Курсы по алгебре 7 класс

Английский язык

Курсы по бизнес английскому

Высшая математика

Высшая математика для студентов технических специальностей

Ученые, в честь которых назвали единицы измерения

Новости 27. 09.2022

Состоялась презентация книги Юрия Уляшева «EMBA. СКОЛКОВО. ФУНДАМЕНТ»

Сборник

КНДР

Новости 13.09.2022

Умер Жан-Люк Годар

Новости 08.09.2022

Скончалась королева Елизавета II

22 февраля 1857 года родился немецкий физик Генрих Рудольф Герц, в честь которого назвали единицу измерения частоты. Его имя вы не раз встречали в школьных учебниках по физике. Diletant.media вспоминает знаменитых ученых, открытия которых увековечили их имена в науке.

Блез Паскаль (1623−1662)

«Счастье заключается только в покое, а не в суете», — говорил французский ученый Блез Паскаль. Кажется, сам он к счастью не стремился, положив всю свою жизнь на упорные изыскания в математике, физике, философии и литературе. Образованием будущего ученого занимался его отец, составив крайне сложную программу в области естественных наук. Уже в 16 лет Паскаль написал работу «Опыт о конических сечениях». Сейчас теорема, о которой рассказывала этот труд, называется теоремой Паскаля. Гениальный ученый стал одним из основателей математического анализа и теории вероятностей, а также сформулировал главный закон гидростатики. Свободное время Паскаль посвящал литературе. Его перу принадлежат «Письма провинциала», высмеивающие иезуитов, и серьезные религиозные труды.

Свободное время Паскаль посвящал литературе

В честь ученого назвали единицу измерения давления, язык программирования и французский университет. «Случайные открытия делают только подготовленные умы», — говорил Блез Паскаль, и в этом он был, безусловно, прав.

Исаак Ньютон (1643−1727)

Врачи считали, что Исаак вряд ли доживет до старости и будет страдать от серьезных заболеваний — в детстве его здоровье было очень слабым. Вместо этого английский ученый прожил 84 года и заложил основы современной физики. Науке Ньютон посвящал все свое время. Самым известным его открытием стал закон всемирного тяготения. Ученый сформулировал три закона классической механики, основную теорему анализа, сделал важные открытия в теории цвета и изобрел зеркальный телескоп. В честь Ньютона названа единица силы, международная награда в области физики, 7 законов и 8 теорем.

Даниель Габриель Фаренгейт 1686−1736

Именем ученого названа единица измерения температуры — градус Фаренгейта. Даниель происходил из зажиточной купеческой семьи. Родители надеялись, что он продолжит семейное дело, поэтому будущий ученый изучал торговлю.

Шкала Фаренгейта до сих пор широко используется в США

Если бы в какой-то момент он не проявил интереса к прикладным естественным наукам, то не появилось бы системы измерения температуры, которая долгое время главенствовала в Европе. Впрочем, ее нельзя назвать идеальной, так как за 100 градусов ученый принял температуру тела своей жены, которая, как назло, на тот момент болела простудой. Несмотря на то, что во второй половине XX века систему немецкого ученого вытеснила шкала Цельсия, температурная шкала Фаренгейта по-прежнему широко используется в США.

Андерс Цельсий (1701−1744)

Ошибочно думать, что жизнь ученого протекала в рабочем кабинете

В честь шведского ученого назвали градус Цельсия. Неудивительно, что Андерс Цельсий посвятил свою жизнь науке. Его отец и оба деда преподавали в шведском университете, а дядя был востоковедом и ботаником. Андерса, в первую очередь, интересовала физика, геология и метеорология. Ошибочно думать, что жизнь ученого протекала только в рабочем кабинете. Он участвовал в экспедициях на экватор, в Лапландию и изучал Северное сияние. Между делом Цельсий изобрел температурную шкалу, в которой за 0 градусов принималась температура кипения воды, а за 100 градусов — температура таяния льда. Впоследствии биолог Карл Линней преобразовал шкалу Цельсия, и сегодня она используется во всем мире.

Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Джероламо Умберто Вольта (1745−1827)

Окружающие замечали у Алессандро Вольта задатки будущего ученого еще в детстве. В 12 лет любознательный мальчик решил исследовать родник неподалеку от дома, где блестели кусочки слюды, и чуть не утонул.

Начальное образование Алессандро получил в Королевской семинарии в итальянском городе Комо. В 24 года он защитил диссертацию.

Алессандро Вольта получил титул сенатора и графа от Наполеона

Вольта сконструировал первый в мире химический источник электрического тока — «Вольтов столб». Революционное для науки открытие он успешно продемонстрировал во Франции, за что получил титул сенатора и графа от Наполеона Бонапарта. В честь ученого названа единица измерения электрического напряжения — Вольт.

Андрэ-Мари Ампер (1775−1836)

Вклад французского ученого в науку сложно переоценить. Именно он ввел термины «электрический ток» и «кибернетика». Изучение электромагнетизма позволило Амперу сформулировать закон взаимодействия между электрическими токами и доказать теорему о циркуляции магнитного поля. В его честь названа единица силы электрического тока.

Георг Симон Ом (1787−1854)

Начальное образование он получил в школе, где работал всего один учитель. Труды по физике и математике будущий ученый изучал самостоятельно.

Георг мечтал разгадать явления природы, и ему это вполне удалось. Он доказал связь между сопротивлением, напряжением и силой тока в цепи. Закон Ома знает (или хотелось бы верить, что знает) каждый школьник. Георг также получил ученую степень доктора философии и на протяжении многих лет делился своими знаниями со студентами немецких университетов. Его именем названа единица электрического сопротивления.

Генрих Рудольф Герц (1857−1894)

Без открытий немецкого физика телевидения и радио бы попросту не существовало. Генрих Герц исследовал электрическое и магнитное поле, экспериментально подтвердил электромагнитную теорию света Максвелла. За свое открытие он получил несколько престижных научных наград, среди которых — даже японский орден Священного сокровища.

Сборник: КНДР

Северная Корея считается самой закрытой страной в мире.

• Статьи
• Азия
• XX-XXI вв.

Пхеньян: столица, о которой почти не говорят

Пхеньян: столица, о которой почти не говорят

Столица КНДР почти не отличается от провинций.

• Статьи
• Азия
• XX-XXI вв.

КНДР в прямом эфире

КНДР в прямом эфире

Посмотреть телевизор — совершить настоящий ритуал. Это не фон, а почти священная информация о Родине, партии и вожде.

• Статьи
• Азия
• XX век

Побег из Северной Кореи

Побег из Северной Кореи

Глава из книги Масадзи Исикавы «Река во тьме. Мой побег из Северной Кореи».

• Статьи
• Азия
• XX-XXI вв.

Северокорейские оппозиционеры

Северокорейские оппозиционеры

За инакомыслие целые семьи могут отправить в трудовой лагерь или расстрелять.

• Статьи
• Азия
• XX-XXI вв.

Пхеньян: столица, о которой почти не говорят

Столица КНДР почти не отличается от провинций.

• Статьи
• Азия
• XX-XXI вв.

КНДР в прямом эфире

Посмотреть телевизор — совершить настоящий ритуал. Это не фон, а почти священная информация о Родине, партии и вожде.

• Статьи
• Азия
• XX век

Побег из Северной Кореи

Глава из книги Масадзи Исикавы «Река во тьме. Мой побег из Северной Кореи».

• Статьи
• Азия
• XX-XXI вв.

Северокорейские оппозиционеры

За инакомыслие целые семьи могут отправить в трудовой лагерь или расстрелять.

Рекомендовано вам

Лучшие материалы

• Неделю
• Месяц

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Ненасытная Виктория

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет

• Статьи
• I до н.э. -XXI вв.

Бикини: история победившей наготы

• Статьи
• Европа
• XX век

От чего умер Ленин?

• Статьи
• Европа
• XX век

История первого советского маньяка

• Статьи
• Европа
• XVI век

Как Смоленск стал русским

• Статьи
• Европа
• V-XVI вв.

Личная гигиена в Средневековье

• Статьи
• Европа
• XX век

Открытое письмо Фёдора Раскольникова Сталину

• Статьи
• Европа
• XX век

Мишка Слепой: полвека за решёткой

• Статьи
• Европа
• XVIII-XIX вв.

Месть крепостных

• Статьи
• Европа
• XX век

«Жизнь за жизнь». История Рут Эллис

• Статьи
• Европа
• XV-XVIII вв.

Самые ужасные пытки (18+)

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Ненасытная Виктория

• Статьи
• Европа
• XX век

Рождённые от немцев: плоды полового коллаборационизма

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Александр Засс — сильнейший человек в мире

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет

• Статьи
• Европа
• XX век

«Пристрелят они тебя, Толя, как собаку»

• Статьи
• I до н.э. -XXI вв.

Бикини: история победившей наготы

• Статьи
• Европа
• XII век

Балдуин Прокажённый: юный король, рассыпавшийся на части

• Статьи
• Европа
• XX век

От чего умер Ленин?

• Неделю
• Месяц

• 📚 Статьи
• 👀 803243

Ненасытная Виктория

• 📚 Статьи
• 👀 507924

Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет

• 📚 Статьи
• 👀 475653

Бикини: история победившей наготы

• 📚 Статьи
• 👀 436002

От чего умер Ленин?

• 📚 Статьи
• 👀 430745

История первого советского маньяка

• 📚 Статьи
• 👀 430479

Как Смоленск стал русским

• 📚 Статьи
• 👀 411275

Личная гигиена в Средневековье

• 📚 Статьи
• 👀 366874

Открытое письмо Фёдора Раскольникова Сталину

• 📚 Статьи
• 👀 361227

Мишка Слепой: полвека за решёткой

• 📚 Статьи
• 👀 302877

Месть крепостных

• 📚 Статьи
• 👀 4996231

«Жизнь за жизнь». История Рут Эллис

• 📚 Статьи
• 👀 1036222

Самые ужасные пытки (18+)

• 📚 Статьи
• 👀 803243

Ненасытная Виктория

• 📚 Статьи
• 👀 768000

Рождённые от немцев: плоды полового коллаборационизма

• 📚 Статьи
• 👀 627680

Александр Засс — сильнейший человек в мире

• 📚 Статьи
• 👀 507924

Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет

• 📚 Статьи
• 👀 485235

«Пристрелят они тебя, Толя, как собаку»

• 📚 Статьи
• 👀 475653

Бикини: история победившей наготы

• 📚 Статьи
• 👀 450177

Балдуин Прокажённый: юный король, рассыпавшийся на части

• 📚 Статьи
• 👀 436002

От чего умер Ленин?

Физические величины и их измерение, международная система единиц СИ, измерительные приборы

1. Физические величины
2. Единицы измерения
3. Международная система единиц СИ
4. Измерительные приборы
5. Задачи

п.

1. Физические величины

Физические тела могут отличаться своими размерами, весом, материалом, из которого изготовлены, и т.д. Физические явления также могут различаться своей продолжительностью, интенсивностью, скоростью и т.п.

Физическое свойство – это то, чем одно тело или явление отличается от других тел или явлений.

Многие физические свойства мы измеряем, т.е. определяем их количественные величины: меряем длину в метрах, площадь – в квадратных метрах, время – в секундах, массу – в килограммах и т.п.

Физическая величина – это количественная характеристика (мера) определенного физического свойства тела или явления.

Примеры физических свойств и соответствующих им физических величин:
Физическое тело — стол

Физическое свойство

Физическая величина

Длина

90 см

Ширина

60 см

Высота

72 см

Плотность (древесины столешницы)

1000 кг/м³

Плотность (металла ножек)

2700 кг/м³

Масса

17,5 кг

Физическое явление – кипение воды

Физическое свойство

Физическая величина

Температура кипения

100°С

Длительность полного выкипания 1 кг воды на обычной конфорке (2,0 кВт)

1130 с ≈ 19 мин

п.

2. Единицы измерения

«Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры». Д.И. Менделеев (1834-1907), выдающийся русский химик, физик, метролог

Единица измерения – это физическая величина определенного размера, которой условно по соглашению присвоено числовое значение, равное 1.

Примеры единиц измерения:

• для расстояний – метры, километры, сантиметры;
• для времени – секунды, минуты, часы;
• для массы – килограммы, граммы, тонны.

Найти физическую величину – это значит указать, во сколько раз она больше или меньше единицы измерения.

Примеры размеров, выраженные в метрах:

• радиус наблюдаемой части Вселенной – 10²⁶ м
• среднее расстояние от Солнца до Земли – 1,5·10¹¹ м
• средний рост ученика 7 класса – 1,5 м
• средний размер вируса – 10^-7 м
• радиус протона – 10^-15 м

п.

3. Международная система единиц СИ

В современном мире система единиц измерения для науки, техники и быта устанавливается государством в специальных законах.
В большинстве государств используется Международная система единиц СИ.

Международная система единиц (СИ) – система единиц, основанная на Международной системе величин, вместе с наименованиями и обозначениями, а также набором приставок и их наименованиями и обозначениями вместе с правилами их применения, принятая Генеральной конференцией по мерам и весам (CGPM).

СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 г., изменялась и дополнялась на последующих конференциях (последние изменения внесены в 2019 г.).
В СИ определено семь основных единиц для семи физических величин.

Физическая величина	Длина	Время	Масса	Сила тока	Температура	Кол-во вещества	Сила света
Ед. измерения	Метр	Секунда	Килограмм	Ампер	Кельвин	Моль	Кандела

Остальные единицы СИ являются производными и образуются из основных с помощью уравнений.
Кроме того, существуют ещё кратные единицы, которые в разы больше, и дольные единицы, которые в разы меньше основных и производных единиц.
Названия кратных и дольных единиц формируются с помощью приставок «кило», «мега», «гига», «деци», «санти», «милли» и т.п.

Примеры кратных и дольных единиц для метра:
10³ м=1000 м=1 км – километр
10^-1 м=0,1 м=1 дм – дециметр
10^-2 м=0,01 м=1 см – сантиметр
10^-3 м=0,001 м=1 мм – миллиметр
10^-6 м=0,000001 м=1 мк – микрометр
10^-9 м=0,000000001 м=1 нм – нанометр

Существуют также внесистемные единицы измерения, которые остаются в употреблении по традиции и потому что удобны. Например, тонна и центнер для массы, литр для объема, миля для расстояния и т. п.

п.4. Измерительные приборы

В большинстве случаев мы измеряем физические величины с помощью приборов: длину – с помощью линейки, вес – с помощью весов, время – с помощью секундомера и т.д.

Измерительный прибор – это техническое средство, предназначенное для измерения значений физической величины в установленном диапазоне.

Примеры измерительных приборов для определения длины:

Линейка	Рулетка	Метр складной
Микрометр	Ручной лазерный дальномер	Купол астрономического лазерного дальномера

п.5. Задачи

Задача 1. Найдите длину брусков, приложенных к линейке (одно деление – 1 мм):

Чтобы найти длину бруска (l), нужно от измерения справа (x₂) отнять измерение слева (x₁):

l=x₂—x₁

Для первого бруска:
x₁=4,5 см; x₂=6,2 см
l=6,2 см-4,5 см=1,7 см

Для второго бруска:
x₁=6,7 см; x₂=9,7 см
l=9,7 см-6,7 см=3 см

Для третьего бруска:
x₁=10,4 см; x₂=13 см
l=13 см-10,4 см=2,6 см

Задача 2. Запишите длины в порядке убывания:
0,3 дм, 20 см, 450 мм, 540 мкм, 0,0001 км.

Выразим все длины через метры:
0,3 дм = 0,03 м
20 см = 0,2 м
450 мм = 0,45 м
540 мкм = 0,00054 м
0,0001 км = 0,1 м
Получаем:
0,45 м>0,2 м>0,1 м>0,03 м>0,00054 м
450 мм>20 см>0,0001 км>0,3 дм>540 мкм

Задача 3. Объем воды в аквариуме 5 л. Выразите этот объем в м³, дм³, см³.

5 л = 5 дм³
5 л = 5 дм³ = 5·(1 дм)³=5·(0,1 м)³=5·0,001 м³=0,005 м³
5 л = 5 дм³ = 5·(1 дм)³=5·(10 см)³=5·1000 (см)³=5000 (см)³

Задача 4. Квадрат площадью 1 м² разрезали на квадратики площадью 1 см² и уложили их в ряд. Какой длины получился этот ряд?

Найдем, сколько в большом квадрате маленьких квадратиков:
1 м²=(1 м)²=(100 см)²=10 000 см²
Получается 10 000 квадратиков 1х1 см. Из них получится ряд длиной:
10 000 см=100 м
Ответ: 100 м

Повторение (7 класс) – Opiq

Peatükk 1.1 (Физика. 8 кл.)

Если спросить у физика, что представляет из себя его наука, то вполне вероятно, что ответ будет очень кратким: физика – это всё, что нас окружает. Однако многие другие люди полагают, что физика – это изученные ими в школе правила, которые приходится применять лишь в случаях, когда что-то идёт не так, как надо. Обе эти точки зрения содержат зерно истины. Ведь можно спросить, как связать изученные в школе правила с напечатанным на бумаге текстом или же с проигрышем футбольной команды. Взаимосвязи между повседневной жизнью и физикой изучаются на уроках по физике. Но прежде, чем приступить к изучению нового материала, нужно вспомнить изученное ранее.

Физический метод исследования

Физика – это область естествознания, наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, которая занимается исследованием и описанием этих законов с помощью естественнонаучного метода исследования. Если требуется найти ответ на некоторый вопрос или описать проблему, то сначала предлагается возможное решение (гипотеза), после чего эта гипотеза проверяется экспериментально. В соответствии с полученными результатами оценивают достоверность выдвинутой гипотезы (делается вывод).

В ходе эксперимента требуется выяснить свойства физического тела (или короче, тела), для чего выполняют измерения. Измерение – это сравнение с принятыми по соглашению величинами, или единицами измерения.

Единицы измерения сведены в систему, подразделяющую их на основные единицы и производные единицы. В Эстонии пользуются международной системой единиц СИ (SI). Единицы измерения и физические величины записываются символически. Формулы – это записанные с помощью символов законы физики. Для получения более точных результатов измерения делают повторно, после чего вычисляют среднее значение. Не все физические величины можно измерить с помощью измерительных приборов. В подобных случаях пользуются косвенным измерением: значение исследуемой физической величины вычисляют с помощью других, доступных измерению величин.

Понятия

• Физическое тело – это исследуемый объект. 
• Физическая величина – характеризующее тело свойство, которое можно измерить. 
• Движение – изменение местоположения, расположения или формы тела.
• В случае равномерного движения в течение рассматриваемого промежутка времени скорость тела неизменна, а в случае неравномерного движения скорость не является постоянной.
• Скорость показывает, какое расстояние проходит тело в единицу времени.
• Сила показывает, как одно тело действует на другое тело.
• Сила гравитационного притяжения – сила, с которой два любых тела действуют друг на друга.
• Сила тяжести – сила гравитационного притяжения, с которой небесное тело действует на значительно меньшее тело.
• Механическая работа выполняется в случае, когда под действием силы изменяется местоположение тела.
• Энергия характеризует способность тела совершать работу. Энергия может переноситься, преобразовываться и сохраняться. Для любого тела сумма всех его энергий различного вида является неизменной.
• Потенциальная энергия – способность тела совершать работу в зависимости от его местоположения.
• Кинетическая энергия – способность тела совершать работу в результате его движения.
• Плотность – масса тела, приходящаяся на единицу объёма.
• Тепловое движение – хаотическое движение частиц в веществе.
• Температура – физическая величина, показывающая насколько вещество тёплое или холодное. Она характеризует движение частиц в веществе.
• Тепловая энергия – сумма энергий движения всех частиц вещества.
• Теплопередача – перенос энергии от одного тела к другому.

Приставки и их обозначения

(в скобках указаны международные обозначения)

Физические величины

(в скобках указаны международные обозначения)

Формулы

Плотность

Плотность показывает массу вещества в единице объёма.

ρ = mV

плотность = массаобъём

Скорость

Скорость характеризует пройденное расстояние за единицу времени.

v =st

скорость =длина путивремя

Сила тяжести

Сила тяжести – сила гравитационного притяжения, с которой небесное тело действует на значительно меньшее тело.

Fт = m · g

силатяжести = масса · коэффициентсилытяжести (g ≈ 9,8 Нкг)

Механическая работа

Механическая работа является физической величиной, описывающей движение тела под воздействием силы.

A=F· s

механическаяработа = сила · длина пути

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия (энергия покоя) – способность тела выполнять работу благодаря своему месторасположению.

Eп =m · g · h

потенциальнаяэнергия = масса · ускорениесвободногопадения  · высотa

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия (энергия движения) – способность тела выполнять благодаря движению.

Eк=m · v22

кинетическаяэнергия = масса · скорость22

Перевод температуры из шкалы Цельсия в температуру по шкале Кельвина

T=t °C+ 273K

Измерение и единицы измерения в физике

В этой статье мы узнаем о различных единицах измерения, доступных для измерения физической величины.

Начнем с определения измерения в физике.

---

Что такое измерение?

Измерение – это процесс вычисления количества неизвестной физической величины с использованием стандартной известной величины. Например, если мы хотим измерить длину книги, мы используем весы.

Здесь

• длина книги неизвестная физическая величина
• масштаб известная стандартная величина

части тела, такие как руки и ладони, для выполнения измерений. Однако части тела каждого человека различны, что приводит к неправильным результатам во время измерения.

Шкала является стандартной мерой для измерения длины

Результатом измерения физических величин является числовое значение и эталон измерения. Например, предположим, что мы измеряем длину книги как 22 см. Здесь

• 22 — числовое значение, называемое магнитудой
• см — эталон, известный как единица измерения.

---

Единица измерения в физике

Как упоминалось ранее, единицы измерения служат эталоном для определения измерения физической величины.

Они придают особое значение величине вещества. Например, если мы скажем, что объем книги равен 32, у нас не будет реального смысла в этом. Это потому, что объем может быть 32 мм ³ или 32 см ³ или 32 м ³ .

Однако, если мы используем такие единицы, как см ³ , мы получаем фактическое значение объема книги 32 см ³ .

---

Различные типы единиц измерения

В физике мы можем разделить единицы измерения на 3 основных типа:

1. Основные единицы

Это единицы, используемые для измерения основных величин. Например, килограмм для массы, метр для длины, секунда для времени и т. д.

Основные единицы могут выражаться без помощи каких-либо других единиц. Например, Килограмм (кг) является основной единицей, поскольку она выражается независимо и не может быть разбита на несколько единиц.

2. Производные единицы

Это единицы измерения производных величин. Например, ньютон для силы, джоуль для энергии, ватт для мощности и т. д.

Производные единицы не могут быть выражены при отсутствии основных единиц. Например, Ньютон (Н) является производной единицей, поскольку ее нельзя выразить в отсутствие основной единицы ( метр ), и мы можем разбить ее на несколько единиц (Ньютон равен кг м/с ² ).

3. Дополнительные единицы

Это единицы, объединенные с основными единицами для образования производных единиц. Например, радиан (единица плоского угла) и стерадиан (единица телесного угла).

---

Системы единиц измерения

В мире существует 4 системы стандартных единиц, используемых для измерения физической величины:

1. Система СГС

В этой системе мы используем сантиметры, граммы и секунды для измерения длина, масса и время соответственно. Отсюда и название CGS (сантиметр, грамм, секунда).

111111113.

---

2. Система единиц FPS

В этой системе мы измеряем длину в футах, массу в фунтах и ​​время в секундах. Отсюда и название FPS (Foot, Pound, Second).

Физическая величина	СГС Единица измерения
Длина	Санат (CM)
Масса	Грамм (г)
Время	Второе (седл)

Физическое количество	Система FPS
Длина	Foot (Ft)
MASS	Фунт (LB)
Время	ВОМОН Система FPS 3. Система MKS В этой системе мы измеряем длину, массу и время физических величин в метрах, килограммах и секундах соответственно. Отсюда и название МКС (Масса, Килограмм, Секунда). Physical Quantity MKS System Length meter (m) Mass kilogram (kg) Time second (s) Units of Length, Масса и время в системе MKS 4. Единица измерения СИ До 1960 года существовало несоответствие в единицах измерения, поскольку в разных странах использовались разные единицы измерения. В США для измерения массы обычно используются фунты. Но в Индии используется килограмм. Чтобы устранить эти различия, в 1960 году была введена Внутренняя система единиц (известная как единицы СИ). Она стандартизирует единицы измерения во всем мире. Система единиц СИ обеспечивает стандартную единицу для 7 основных величин и 2 дополнительных величин. Fundamental Quantities SI Unit Symbol Length Meter m Mass Kilogram kg Time Second s Current Ampere A Amount of Substance Mole mol Temperature Kelvin K Сила света Кандела Cd СИ Единицы основных величин Единицы дополнительных величин: Плоский угол – радиан (рад) Телесный угол – стерадиан (старший) Единицы измерения различных физических величин Ниже приведены различные единицы измерения физических величин. количества, которые мы используем на регулярной основе: 0111 Физические величины Единица измерения Площадь м 2 Volume m 3 Density kg m -3 Velocity m s -1 Acceleration m s -2 Momentum кг M S -1 FIRCH NEWTON (N), KG M S -2 PASCAL (PA), KG M 444444444444444444444444444444444 гг. 0043 -2 Work Joule (J), kg m 2 s -2 Energy J, kg m 2 s -2 Power Watt (W), kg m 2 s -3 Angle Radian (rad) Torque N m Frequency Hz (s -1 ) Импульс N s Gravitational Constant N m 2 kg -2 Surface Tension N m -1 Angular Momentum kg m 2 s -1 Момент инерции кг·м 2 Единицы измерения различных физических величин Связанная статья: Размерное уравнение и формула Измерение в физике и единицы измерения СИ HelpYouBetter » Физика » Единицы и измерения » Измерение в физике и единицы измерения СИ количества и производные количества, система единиц, единицы измерения СИ, преимущества и определения единиц СИ и т. д. в подробной форме. Содержание Важность измерения в физике: Столкнувшись с такими вопросами, как расстояние от Солнца до Земли, скорость света, масса электрона, каждый понимает важность измерения. С глубокой древности человек начал измерять различные физические величины обычными методами. Его шаги использовались для измерения длины, а тень от солнца — для измерения времени. Но по мере развития науки эти типы измерений становились неадекватными. Он ввел точные и четко определенные методы измерения различных физических величин, благодаря которым достиг совершенства в измерениях. Измерение означает действие по измерению чего-либо или измерение определяется как процесс определения значения неизвестной величины путем сравнения ее с некоторым заранее определенным эталоном. Что такое единица в физике? Любая величина, которую можно измерить, называется физической величиной. Измерение физической величины всегда включало сравнение измеряемой величины с эталоном того же типа. Этот эталонный стандарт, используемый для сравнения, называется единица физической величины. Стандартная единица измерения определяется как единица измерения, имеющая фиксированное значение, которое не меняется от человека к человеку или от места к месту. Например, «секунда» — стандартная единица измерения времени. Независимо от того, используется ли секунда одним человеком или другим человеком, используется ли секунда в той или иной стране, она всегда представляет точно «одинаковую продолжительность времени». Продолжительность секунды не меняется от человека к человеку или от места к месту. На самом деле, куда бы мы ни отправились в мире, секунда имеет фиксированную продолжительность времени, которая никогда не меняется. Таким образом, «секунда» означает «одинаковую продолжительность» для всех. Итак, секунда — стандартная единица измерения времени. Необходимо иметь стандартные единицы измерения ради единства измерений. Характеристики стандартного устройства Желательные характеристики стандартного устройства: Устройство должно быть четко определено. Он должен быть очень точным. Должна быть легко воспроизводима. Юнит должен оставаться неизменным независимо от места, времени и физических условий. Должен быть легко сопоставим с другими аналогичными устройствами. Разница между фундаментальными и производными величинами Существуют определенные физические величины, которые нельзя объяснить с помощью других физических величин. Их зовут фундаментальные величины . Это длина, масса, время, электрический ток, температура, сила света и количество вещества. Единицы, используемые для измерения основных величин, называются основными единицами или основными единицами ; то есть основными единицами являются единицы длины, массы, времени, электрического тока, температуры, силы света и количества вещества.   Величины, производные от фундаментальных величин, называются производные количества . напр. объем, скорость и т. д. Единицы производных величин называются производными единицами и вычитаются из основных единиц. например единицы плотности, скорости, силы, работы и т. д. Например, , а единицей измерения является . вторая – производная единица. Короче говоря, мы можем записать разницу между фундаментальными и производными величинами как: Фундаментальные величины – это основные величины системы единиц, которые не зависят от других физических величин. Производные величины – это величины, полученные из фундаментальных величин.   Другая система единиц Система единиц представляет собой набор связанных единиц, включая как основные, так и производные единицы, которые используются для расчетов. Некоторые единицы существуют более чем в одной системе единиц. Для измерения физических величин используются следующие системы единиц: Устройство C. G.S. Устройство C.G.S. система единиц (сантиметр, грамм, секундная система) — французская система. Эта система имеет дело только с тремя основными единицами — сантиметром, граммом и секундой длины, массы и времени соответственно. Устройство F.P.S. Устройство F.P.S. система единиц (Фут, Фунт, Секундная система) — британская система. Эта система имеет дело только с тремя основными единицами — футом, фунтом и секундой длины, массы и времени соответственно. Блоки M.K.S. Блоки M.K.S. система единиц (метр, килограмм, секундная система) была создана во Франции. Эта система также имеет дело с тремя основными единицами — метром, килограммом и секундой длины, массы и времени соответственно. Эта система также называется метрической системой единиц и тесно связана с системой единиц СГС. Единицы измерения СИ Система измерения, принятая в настоящее время на международном уровне, предложена Одиннадцатой Генеральной конференцией мер и весов, состоявшейся в 1960 во Франции и известна как Systeme Internationale d’Unites или Международная система единиц, сокращенно обозначаемая как единицы измерения СИ. Согласно этой системе существует семь основных или фундаментальных единиц и три дополнительных единицы. Основные единицы измерения: метр (м) для длины, килограмм (кг) для массы, секунда (с) для времени, кельвин (К) для температуры, ампер (А) для электрического тока, кандела (кд) для силы света и моль (моль) для количества вещества. . Дополнительные единицы — Radian (RAD) для угла, STERADIAN (SR) для твердого угла, Becquer (BQ). Список единиц СИ Список единиц СИ основных и дополнительных величин и символы, используемые для их представления, приведены в таблице ниже. Сл. No Physical Quantity Unit Symbol for the unit 1. Length Metre m 2. Mass Kilogram кг 3. Время Секунда с 4. Температура Кельвин K 5. Electric Current Ampere A 6. Luminous Intensity Candela cd 7. Amount of substance Mole моль Единицы СИ Список 1: Основные/основные величины и их единицы СИ Сл. № Физическое количество Unit Symbol for the unit 1. Angle Radian rad 2. Solid Angle Steradian sr 3. Радиоактивность Беккерель Бк Единицы СИ Список 2: Дополнительные величины и их единицы СИ .0111 Сл. No Physical Quantity Unit Symbol for the unit 1. Area Square metre m 2 2. Volume Кубический метр м 3 3. Плотность килограмм на кубический метр кг/м 3 4. Velocity metre per second m/s 5. Acceleration metre per second squared m/s 2 6. Force Newton N 7. Work, Energy Joule J 8. Power Watt W 9. Pressure Newton per square metre N/m 2 10. Surface tension Newton per metre N/m 11. Torque Newton Meter NM 12. Электрический заряд 14. Electric resistance Ohm Ω 15. Magnetic induction Tesla T 16. Luminous flux Lumen lm Единицы СИ Список 3: Некоторые производные единицы СИ Единицы СИ и размерные формулы для более чем 100 физических величин написаны в моей предыдущей статье о размерностях и размерном анализе физических величин. Преимущества единиц СИ Единицы системы СИ имеют несколько явных преимуществ перед всеми другими используемыми системами. Основные преимущества единиц СИ следующие: Единицы СИ проще, чем все другие системы единиц. Система единиц СИ является всеобъемлющей. т. е. семь основных единиц системы СИ охватывают все отрасли науки, техники и технологии. СИ – рациональная система единиц. т. е. эта система использует одну единицу для одной физической величины. Система единиц СИ когерентна. т. е. Все производные единицы можно легко получить из основных и дополнительных единиц путем их умножения или деления. Основные единицы СИ удовлетворяют всем характеристикам, которыми должна обладать единица. Система единиц СИ является метрической системой. т. е. кратных и дольных единиц можно легко выразить как степень числа 10. 9Единицы СИ 0014 приняты во всем мире. Определения единиц СИ Ниже приведены определения основных единиц СИ: Определение метра Метр (м) – единица длины. Метр определяется как длина, равная 1 650 763,73 длины волны оранжево-красного света, излучаемого атомом Криптона-86 в электрическом разряде. С 1983 года стандартный метр определяется как длина пути, пройденного светом в вакууме за   секунды. Определение килограмма Килограмм (кг) — единица массы. Килограмм определяется как масса цилиндра из платины и иридия, хранящегося в Международном бюро мер и весов в Севре во Франции. Второе определение Секунда (с) — это единица измерения времени. Секунда определяется как время, необходимое для 9 192 631 770 циклов излучения, которые вызывают переход атомов цезия-133 между двумя указанными более низкими энергетическими зонами. Определение по Кельвину Кельвин (К) — единица измерения температуры. Кельвин определяется как термодинамической температуры тройной точки воды (тройная точка — это температура, при которой сосуществуют три состояния воды, то есть лед, вода и водяной пар). Определение ампера Ампер (А) – единица электрического тока. Ампер — это такой постоянный ток, который, если его поддерживать в двух прямолинейных параллельных проводниках бесконечной длины и незначительной площади поперечного сечения, расположенных на расстоянии одного метра друг от друга в вакууме, будет создавать силу 2 · 10 -7 Ньютон/метр между ними. Определение канделы Кандела (кд) — единица силы света. Кандела определяется как сила света в направлении, перпендикулярном поверхности черного тела площадью 90 003 квадратных метра, находящейся при температуре замерзания платины под давлением 101 325 Н/м 2 . Определение моля Моль (моль) – это единица измерения количества вещества. Моль — это количество вещества, которое содержит столько элементарных единиц, сколько атомов углерода содержится ровно в 0,012 кг углерода-12. Определения дополнительных единиц СИ приведены ниже: Определение стерадиан Стерадиан (ср) – это единица или телесный угол. Стерадиан — это телесный угол, образуемый в центре сферы площадью на ее поверхности, равной площади квадрата, стороны которого равны радиусу сферы. Беккерель определение Беккерель (Бк) – это единица радиоактивности. Беккерель определяется как количество радиоактивного вещества, которое подвергается одному распаду в секунду. Ранее единицей радиоактивности был кюри.   Итак, позвольте мне завершить эту тему, задав один вопрос; Зачем нужны стандартные единицы измерения? Стандартные единицы измерения необходимы, потому что отсутствие стандартной единицы привело бы к путанице и пустой трате времени на постоянное преобразование из одной единицы в другую. Итак, ради единообразия ученые всего мира приняли систему единиц измерения СИ в качестве стандартной системы единиц измерения, и теперь СИ используется в качестве их официальной системы измерения почти во всех странах мира, кроме Соединенных Штатов. Штаты, Мьянма и Либерия. Вот и все об основах измерения в физике и единицах измерения СИ. Если вы хотите узнать больше об измерениях, рассмотрите возможность прочесть другие мои связанные статьи о различных ошибках, возникающих при измерении, измерениях, размерных формулах и размерном анализе физических величин, различных таблицах, используемых для измерения и т. д.  Надеюсь, вам понравилось чтение. эту статью об измерениях в физике, и если вы считаете, что я что-то упустил, или если у вас есть какие-либо предложения, дайте мне знать через комментарии. Также, если вы найдете эту статью полезной, не забудьте поделиться ею на Facebook.   Единицы (физические): типы и сущность единиц Единицы используются для измерения физических величин, таких как масса или длина. В науке единицы являются установленным эталоном, позволяющим определить величину количества. Рисунок 1. При взвешивании продукта вы измеряете физический вес свойства, используя единицу массы, стандартными единицами измерения являются килограммы или фунты. Источник: Seika, Flickr (CC BY 2.0). Физическая величина — это свойство, которое вы измеряете, а единицы измерения — это ссылка, позволяющая другим узнать значение этого измерения. Два простых примера показывают, что мы подразумеваем под измерением физических величин: Ветка дерева имеет длину 2,3 метра. Длина — физическая величина ветки; метры — это единицы, которые говорят нам, как долго это относительно эталона. В этом случае наша ссылка равна одному метру, поэтому длина ветви в два раза плюс 0,3 раза превышает длину метра. Вам нужно 200 г муки, чтобы испечь блины по утрам. Вес муки — это свойство, которое вы измеряете, а граммы — это единицы измерения, которые вы используете в качестве эталона. В чем преимущество измерения в стандартных единицах вместо эталона? Единицы представляют собой стандартизированный эталон, который можно воспроизвести где угодно. Если бы вы использовали произвольный эталон, одно и то же значение не могло бы быть точно измерено дважды. Для дальнейшего объяснения воспользуемся простым примером. Допустим, у вас есть кусок дерева, и вы хотите сделать стул. Вам нужно, чтобы все ножки были одинаковой длины, иначе стул опрокинется. Чтобы каждый раз измерять одну и ту же длину, вам понадобится выкройка. Допустим, вы используете карандаш в качестве эталона и используете его для измерения длины первой ноги. Нога имеет длину четыре «карандаша». Вы можете легко использовать свой карандаш, чтобы измерить дерево для трех других ножек. Но что, если вы хотите рассказать другу о том, как вы сделали свой стул? В инструкции сказано, что вы использовали кусок дерева длиной четыре «карандаша». У вашего друга может быть карандаш, но длина карандаша не стандартизирована. Другие карандаши будут короче или длиннее вашего, поэтому инструкция по изготовлению стула не подойдет. Однако что, если вы использовали фиксированную ссылку для своего кресла? Предположим, что на этот раз вы используете линейку для измерения древесины для ножек стула, длина которых, как вы определили, составляет 45 см. Теперь ваш друг может использовать собственную линейку и воспроизвести сделанный вами стул. Рис. 2. Единицы измерения важны при изготовлении или строительстве объектов, так как позволяют воспроизвести работу. Источник: Лимари Кабрера, Flickr (CC BY 2.0). Приборы широко используются в промышленности и быту. Без них современная жизнь была бы невозможна. Что такое единицы СИ? Международная система единиц (СИ) — единая система измерений. Он состоит из семи единиц измерения семи элементарных физических величин. Система СИ — единственная система единиц, имеющая официальный статус практически во всех странах. Рисунок 3. Последний из оригинальных счетчиков, установленный в Париже в 1796 году. Источник: Groume, Flickr (CC BY-SA 2.0). Каковы исходные единицы СИ и их символы? Исходными единицами СИ для измерения основных физических величин являются следующие: Метр: используется для измерения длины; его символ м. Секунда: используется для измерения времени; его символ с. Килограмм: используется для измерения массы; его символ — кг. Кандела: используется для измерения светимости; его символ — компакт-диск. Ампер: используется для измерения электрического тока; его символ — A. Кельвин: используется для измерения температуры; его символ — К. Моль: используется для измерения количества частиц, содержащихся в образце вещества; его символ — моль. Стандартные единицы, используемые SI, были изменены в последние десятилетия, вместо использования стандартных весов и длин, теперь они зависят от постоянных величин. Примером этого является килограмм, определением которого является масса одного литра воды. Какие производные единицы СИ? Производные единицы – это те, которые были созданы комбинацией основных единиц. Производные единицы измеряют более сложные физические величины. С помощью базовых единиц мы можем измерять только время, длину и другие элементарные физические свойства. Однако, если мы объединим основные единицы измерения, мы сможем измерять более сложные вещи. Например, объединив единицы измерения двух разных измерений, мы можем определить скорость движения объекта, измерив пройденное им расстояние и время, затраченное на это расстояние. В приведенном ниже списке представлены некоторые производные единицы СИ. 91

Единицы — ключевые выводы

• Единицы — это эталоны, которые мы используем для измерения свойств объекта.
• Единицы важны, потому что они позволяют нам воспроизводить измерения. Технологии, производство и товары зависят от использования единиц.
• Единицы СИ сегодня являются стандартной системой измерения.
• Основными единицами СИ являются кельвин, кандела, метр, килограмм, моль, ампер и секунда.
• Единицы можно комбинировать, что приводит к производным единицам, которые используются для описания более сложных свойств. Примерами производных единиц являются скорость и ускорение.

Физические величины и единицы СИ

Единицы СИ, также известные как метрическая система, являются стандартными определениями измерений физических величин, которые были определены Международной системой единиц (СИ, от французской Système international d’unités). ). Физики используют эти единицы для описания значений определенных переменных, таких как время, расстояние и масса. Без них разным ученым было бы очень сложно сравнивать и делиться своими экспериментальными результатами. Эти единицы также необходимы для физических расчетов, поскольку они позволяют нам определять набор формул, которые связывают одну переменную с другими и могут использоваться для получения одной переменной из других.

Подмножеством единиц СИ являются основные единицы СИ. Эти базовые единицы составляют наиболее важный набор единиц СИ, поскольку их можно использовать для получения любой другой единицы СИ. Всего их 7:

Измерение	Название блока	Символ единицы СИ
Время	второй	с
Масса	килограмм	кг
Длина/Расстояние	метр	м
Температура	кельвин	К
Количество вещества	моль	моль
Электрический ток	ампер	А
Сила света	кандела	компакт-диск

Каждая базовая единица также имеет стандартное определение, которое необходимо для экспериментальной точности в физике. Измерения необходимо проводить с помощью правильно откалиброванных инструментов, а определения помогают им убедиться, что они стандартизированы по всем направлениям. Вот несколько упрощенных определений базовых единиц:

Название блока	Символ	Определение
второй	с	9 192 631 770 периодов излучения атома цезия-133.
килограмм	кг	Ранее определялась как масса, равная массе 1 дм 3 воды при атмосферном давлении и температуре около 4°C. Теперь он переопределен на основе постоянной Планка, но примерно такой же по значению.
метр	м	Расстояние, пройденное светом за 1/299 792 458 секунды.
кельвин	К	Изменение термодинамической температуры, которое приводит к изменению тепловой энергии на 1,380 649 × 10 −23 Дж. В качестве основы используется абсолютный ноль (0K), самая низкая возможная температура, которую может иметь вещество.
моль	моль	Один моль = 6,02214076×10 23 частиц (постоянная Авогадро). Вы можете приблизить его к 6,02 × 10 23 для ваших экзаменов.
ампер	А	Ампер – это количество электрического тока, которое создает силу притяжения 2,7 × 10 –7 ньютонов на метр расстояния между двумя проводами.
кандела	компакт-диск	Сила света источника, излучающего монохроматическое излучение 540 × 10 12 Гц и интенсивность излучения 1/683 ватт на стерадиан в заданном направлении.

Физические количества других единиц можно определить, комбинируя базовые единицы особым образом. Эти единицы называются производными единицами. Вот некоторые производные единицы и способы их расчета из базовых единиц

Измерение	Название блока	Расчет единиц СИ
Скорость	–	мс -1
Ускорение	–	мс -2
Плотность	–	кгм -3
Давление	Паскаль (Па)	кгм -1 с -2
Зарядка	Кулон (К)	Как
Сопротивление	Ом (Ом)	кгм 2 с -3 А -2
*м -х = 1/м х

Как видите, некоторые переменные, такие как плотность, не имеют конкретных единиц измерения (т. е. плотность измеряется в кгм ^-3 ). Однако некоторые производные единицы имеют уникальные названия, которые сами являются производными от основных единиц, например, давление (т. е. давление измеряется в Па, но вы рассчитываете Па из кг, м и с).

Также важно знать свои префиксы СИ. Это префиксы и символы, помещаемые перед другими единицами СИ, чтобы показать, что вы имеете в виду эту единицу, умноженную на определенное число. Это используется для удобства при работе с очень маленькими или огромными количествами. Например, 0,000001 м (метр) лучше представить как 1 мкм (микрометр). Вот префиксы, которые вам нужно знать:

Имя префикса	Символ	Значение
пико	р	10 -12
нано	п	10 -9
микро	мк	10 -6
милли	м	10 -3
центи	с	10 -2
деци	д	10 -1
кг	к	10 3
мега	М	10 6
гига	Г	10 9
тера	Т	10 12

Проницательное понимание единиц СИ и префиксов является отличительной чертой хорошего фундамента в физике. Очень важно, чтобы вы знали, когда и как использовать каждую единицу, а также что они означают. Если вам нужна помощь в понимании единиц СИ или других физических измерений, вы можете рассмотреть возможность обучения физике у частного репетитора. Выделенный частный репетитор по физике сможет четко объяснить эти и другие концепции в зависимости от ваших индивидуальных потребностей в обучении.

Клемсон У. Учебное пособие по физике: измерительные приборы

	Учебник по физике: измерительные приборы Лаборатория физики Преподаватели лаборатории Лабораторные добавки Учитель физики Дом я Лабораторные занятия по физике Физика — это количественная наука, основанная на точных измерениях основные свойства, такие как время, длина, масса и температура. К обеспечить точность и точность измерений этих свойств, инструменты, такие как измерительные стержни, штангенциркули, штангенциркули микрометры, часто используются трехбалочные весы и лабораторные термометры. это Важно понять, как правильно использовать эти устройства. С любого инструмент измерения, ученик всегда должен стараться достичь наибольшего точность аппарат позволит. Метровая рейка. Самый простой способ измерить длину — использовать обычная метровая палка. В лаборатории наши измерительные стержни тщательно откалиброван в сантиметрах с наименьшим количеством миллиметров. Это миллиметр — это наименьшее деление на измерительной линейке, которое может быть показано на рисунке 1. Это означает, что миллиметр является единицей наименьшего чтение, которое можно сделать без оценки. г. Рис. 1. Этот измерительный стержень откалиброван в сантиметрах. (показаны пронумерованными основными подразделениями) с наименьшим количеством миллиметры. Рис. 2. Пример показания измерительной линейки. Измеренная длина объекта составляет 41,64 см. (См. описание в тексте.) Показание измерения обычно имеет на одну значащую цифру больше, чем наименьшее количество показаний шкалы. Наименьший счет нашего лабораторного счетчика палочки составляет 0,1 см, и поэтому показание может быть сделано с точностью до 0,01 см. фигура 2 выше показан измерительный стержень, используемый для измерения длины пластиковой полосы. Измерительная линейка откалибрована в сантиметрах, поэтому мы знаем, что полоса от 41 до 42 см. Наименьший счет этой метровой палочки — один миллиметр, поэтому мы знаем с абсолютной уверенностью, что объект находится между 41,6 см и 41,7 см. Затем мы оцениваем длину объекта с точностью до дробной части (сомнительная цифра) наименьшего счетного подразделения. На рисунке 2 мы можем оценить, что полоса ближе к 41,6 см, чем к 41,7 см, и укажите длину 41,64 см или 0,4164 м. Штангенциркуль. Штангенциркуль (или нониус), показанный на рисунке 3, представляет собой общий инструмент, используемый в лабораториях и на производстве для точного определения дробная часть наименьшего счетного деления. Нониус удобен, когда измерение длины объекта, наружного диаметра (OD) круглого или цилиндрический объект, внутренний диаметр (ID) трубы и глубину отверстия. г. Рис. 3. Штангенциркуль. Общий инструмент используется для измерения длины, глубины и диаметра. (См. описание в тексте.) Например, при использовании метровой линейки для измерения длины необходимо для оценки конечной цифры измерения (десятые доли миллиметра). Из приведенного выше примера длина объекта была определена равной 0,4164 м, но последняя цифра этого измерения сомнительна, так как эта цифра была оцененный. В отличие от измерительной линейки, штангенциркуль позволяет измерять дробно. часть наименьшего деления должна быть точно определена, а не просто оценена. Нониус состоит из основной шкалы, выгравированной на неподвижной линейке, и вспомогательная шкала, выгравированная на подвижной челюсти (см. рис. 3). подвижная губка может свободно скользить по длине неподвижной линейки. основная шкала откалибрована в сантиметрах с наименьшим делением в миллиметры. Подвижная вспомогательная шкала имеет 10 делений, которые охватывают всю шкалу. такое же расстояние, как 9 делений на основной шкале. Следовательно, длина вспомогательная шкала 9мм. Когда нониус закрыт и правильно обнулен (см. рис. 4), первая отметка (ноль) на основной шкале совмещена с первая отметка на вспомогательной шкале. Последняя отметка на вспомогательной шкале совпадет с отметкой 9 мм на основной шкале. Чтение производится путем смыкания губок на объекте, подлежащем измерению. Отметьте, где находится первая отметка на вспомогательной шкале. основная шкала. На рисунке 5 мы видим, что длина объекта находится между 1,2 см и 1,3 см, потому что первая вспомогательная метка находится между этими двумя значения на основной шкале. Последняя цифра (десятые доли миллиметра) находят, отмечая, какая черта на вспомогательной шкале совпадает с отметкой на основная шкала. В нашем примере последняя цифра 3, потому что третья вспомогательная метка совмещена с меткой на основной шкале. Следовательно длина предмета 1,23 см. Рис. 4. С закрытыми губками вот что как должен выглядеть обнуленный штангенциркуль. Нажмите на изображение чтобы увеличить его. Рис. 5. Пример показаний нониуса. объект длина измерена, чтобы быть 1,23 см. Нажмите на изображение чтобы увеличить его. Необходимо следить за тем, чтобы штангенциркуль был правильно установлен на ноль. (см. рис. 4). (При неправильном использовании возможно, что нониус не будет показывать ноль, когда челюсти закрыты, что приводит к систематическим ошибкам.) Нониус на рис. 6 неправильно обнулен. Чтобы исправить это, ноль необходимо внести поправку. Коррекция может быть как положительной, так и отрицательной. Если первая отметка на вспомогательной шкале лежит справа от основной шкалы, тогда показание слишком большое и ошибка положительная. Нулевое показание в Цифра 6 составляет +0,05 см и должна быть вычтена из любого показания измерения. Аналогично, если первая отметка на вспомогательной шкале лежит левее основной нулевая отметка шкалы, то ошибка отрицательна и коррекция должна быть добавлено из показаний измерения. Рис. 6. Неправильно обнуленный штангенциркуль. В таком случае, ошибка положительна (+0,05 см) и должна быть вычтена из показания измерения. Нажмите на изображение чтобы увеличить его. Весы с тремя балками. Трехбалочные весы, или лабораторные весы, измеряет массу объекта, уравновешивая неизвестную массу скольжением массы известных величин. Трехбалочные весы обычно калибруются в граммов с наименьшим количеством 0,1 г. Таким образом, измерение может быть выполнено с точностью до 0,01 г. Важно отметить, что для проведения измерений используются лабораторные весы. массы объекта, а не веса. (Вес предмета, как вы узнаете, — произведение массы объекта, m, и ускорения свободного падения, г или W = мг.) Прежде чем использовать трехбалочные весы для измерения, убедитесь, что весы правильно обнулены. Точная настройка может можно выполнить, повернув ручку под чашкой весов. Градуированный цилиндр. Объем объекта неправильной формы можно определить с помощью мерного цилиндра. Для этого заполните цилиндр с водой или другой жидкостью и полностью погрузить объект в жидкость. Объем объекта измеряется путем вычисления разности уровня воды до и после погружения объекта. Окончил цилиндры обычно калибруются в миллилитрах или кубических сантиметрах (1 мл = 1 см3 = 1 см 3 ), но их наименьшее количество варьируется от 1 мл до 10 мл в зависимости от на размер судна. Лабораторные занятия по физике Если у вас есть вопрос или комментарий, отправьте электронное письмо координатору лаборатории: Джерри Хестер
	Copyright © 2006. Университет Клемсона. Все права защищены. Фото предоставлено Corel Draw. Последнее изменение: 27.01.2006, 14:25:18.

Его значение, необходимость, виды физических величин, их единицы измерения

Наука > Физика > Введение в измерения > Измерение и его необходимость

В этой статье мы изучим значение термина «измерение» и его важность в области науки и техники.

«Когда вы можете измерить то, о чем говорите, и выразить это в цифрах, вы кое-что об этом знаете; но когда вы не можете выразить это числом, ваши знания скудны и неудовлетворительны». – Лорд Кельвин

Измерения:

Физика – это наука об измерениях. Измерение – это количественное описание одного или нескольких фундаментальных свойств по сравнению со стандартом. Измерение количества упоминается в двух частях, в первой части указывается, сколько раз стандартная единица, а во второй части дается название единицы, например. 5 м.

числовое значение физической величины обратно пропорционально ее единице. Например: сантиметр (см) — меньшая единица по сравнению с метром (м), а 5 м = 500 см. Мы видим, что большее число связано с меньшей единицей и меньшее число связано с большей единицей. Если n ₁ и n ₂ — числовые значения физической величины в двух разных единицы говорят u ₁ и u2 соответственно. Мера физической величины зависит от используемой системы единиц. Затем

n ₁ (u ₁ ) = n ₂ (u ₂ )

Необходимость измерения:

Измерение это та операция, с помощью которой мы сравниваем физическую величину с выбранной единицей для этого количества. В науке и технике мы проводим эксперименты. В течение эксперименты, мы должны снять показания. Таким образом, все эти эксперименты требуют некоторого измерения, которые необходимо произвести. При производстве механических изделий у нас есть измерить детали, чтобы определить, изготовлена ​​ли деталь в соответствии со спецификациями. Таким образом измерения необходимы для производства и контроля качества.

Виды измерений:

В зависимости от метода измерения подразделяются на два типа: а) прямое измерение и b) косвенное измерение

прямое измерение:

. Измерение длины стола по метровой шкале.

Косвенное измерение:

Когда измерение должно быть выполнено с помощью формулы или других расчетов, измерение называется косвенным измерением, т.е. Измерение радиуса Земля.

Единицы измерения:

Для любого измерения требуется номер и единица измерения. Когда мы говорим, что время составляет 5 секунд, мы имеем в виду, что указанное время в 5 раз превышает определенное стандартное время, называемое 1 секундой.

Единица – это выбранная величина физической переменной, с точки зрения которой другие величины одна и та же переменная может быть выражена. Измерение без единицы не имеет смысла.

Критерии выбора единицы:

Выбор единицы зависит от величины рассматриваемой величины. Например, когда мы измеряем диаметр стержня, мы должны использовать миллиметр в качестве единицы измерения. Когда мы измеряем высоту башни, мы должны использовать метр в качестве единицы измерения. Когда мы измеряем расстояние между двумя городами, мы должны использовать километр как единицу измерения. Когда мы измеряем расстояние между двумя звездами, мы должны использовать в качестве единицы измерения световые годы. Это ясно указывает на то, что когда величина измерения увеличивается, то единица измерения, используемая для измерения, должна быть больше. Единица не должна быть ни слишком маленькой, ни слишком большой по сравнению с измеряемой физической величиной.

Точность измерения также влияет на выбор единицы измерения. В случае строительства помещения, где точность не является основным критерием, в качестве единиц измерения используются метр или фут. Но при конструировании ракет важна точность, поэтому единицей измерения может быть миллиметр или микрометр. Таким образом, когда важна точность, единица измерения, используемая для измерения, должна быть меньше.

Требования стандарта:

• Стандарт должен быть легко доступен.
• Эталон должен быть неразрушаемым
• Эталон не должен меняться со временем
• Эталон не должен меняться с местом
• Эталон должен быть легко воспроизводимым

Характеристики стандарта Единица измерения:

3

3 Он должен быть четко определен без каких-либо сомнений или двусмысленности.

Должен быть подходящего размера. т. е. не слишком длинный и не слишком маленький по сравнению с измеряемой величиной.

Он должен быть легко доступен.

Должен быть неразрушимым.

Не должно меняться со временем.

Не должно меняться с местом.

Должна быть легко воспроизводима.

Старые методы измерения:

Для измерения В качестве единиц длины использовались палец, ладонь, пядь, локоть, фут, ярд, сажень, фарлонг и т. д.
1 палец = 1 палец, 4 пальца = 1 ладонь, 2 ладони = 1 пядь, 2 пяди = 1 локоть.

• 1 фарлонг: длина борозды, которую вол (Бык) мог пахать без отдыха.
• 1 фарлонг = 220 ярдов
• 1 фарлонг = 0,201168 км
• 1 акр: площадь, которую вол может вспахать за день.
• 1 акр = 4840 кв. ярдов
• 1 акр = 40000 кв. футов

Мы видим, что эти стандарты могут варьироваться от человека к человеку и от животного к животному. Следовательно, эти единицы и стандарты были ненадежными. В 1799 году после революции новая Французская республика приняла метрическую систему, основанную на сантиметрах, граммах и секундах (система СГС). Великобритания приняла эту систему в 1852 году только в научных целях. Комитет, состоящий из химика Антуана Лорана де Лавуазье и математика Жозефа Луи Лагранжа, предложил десятичную систему измерения.

В 1901 году итальянский инженер Джованни Джорджи предложил метрическую систему, основанную на метре, килограмме и секунде (система М.К.С.). В 1960 году она была модернизирована до системы СИ путем добавления нескольких основных единиц. быть взаимозависимыми. Это проложило путь для торговли, и тогда, вероятно, возникла потребность в какой-либо мере. Записанная история показывает достаточно свидетельств того, что различные части человеческого тела использовались в качестве точки отсчета при проведении измерений. Единицы, основанные на частях человеческого тела, произвольны и неточны. Результаты измерений варьируются от человека к человеку, потому что размер единицы отличается для разных людей. Это создало проблемы в торговле между разными странами, а также в повседневных сделках. Чтобы преодолеть ограничения частей тела как единиц и добиться единообразия в системе измерения, ощущалась потребность в точном измерении. Для этого необходимо было разработать стандарт измерений, который был бы приемлем для всех и сделал бы наши суждения более надежными и точными. Таким образом, должно быть единообразие в измерении. Ради единообразия нам нужен общий набор единиц измерения, которые называются эталонными единицами. В настоящее время единицы СИ в науке и технике приняты почти повсеместно.

Типы физических величин:

Физические величины – это те величины, которые поддаются измерению. Физические величины классифицируются как а) основные величины и б) производные величины. Единицы фундаментальных величин называются фундаментальными единицами. Например, масса, длина, время и т. д. являются фундаментальными величинами, а их единицы измерения — метр, килограмм, секунда и т. д. — являются фундаментальными единицами.

Фундаментальные единицы не могут быть ни производными друг от друга, ни далее они не могут быть разделены на другие более простые единицы.

Производные величины:

Производные величины – это величины, измерения которых зависят от двух или более других величин.