Дәріс қасиеті. Өлшемдер

Өлшеу– өлшем бірлігін сақтайтын, өлшенетін шаманы оның бірлігімен салыстыруға және алуға мүмкіндік беретін техникалық құралдарды қолдану арқылы орындалатын, негізінен эксперименттік операциялардың жиынтығы.

мөлшердің қалаған мәні. Бұл мән өлшеу нәтижесі деп аталады.

Көрсетілген объектінің сандық мәніндегі айырмашылықтарды орнату үшін физикалық шама түсінігі енгізіледі.

Физикалық шама (PV)физикалық объектінің (құбылыстың, процестің) қасиеттерінің бірі болып табылады, көптеген физикалық объектілер үшін сапалық жағынан ортақ, бірақ әр объект үшін сандық жеке (4.1-сурет).

Мысалы, тығыздық, кернеу, сыну көрсеткіші және т.б.

Сонымен, өлшеу құрылғысын, мысалы, тұрақты ток вольтметрін пайдалана отырып, біз вольтметр шкаласында сақталған электр кернеуінің бірлігімен көрсеткіштің (көрсеткі) орнын салыстыру арқылы белгілі бір электр тізбегінің вольттағы кернеуін өлшейміз. Белгілі бір вольт саны ретінде табылған кернеу мәні өлшеу нәтижесін білдіреді.

Күріш. 4.1.

Шаманың ерекше белгісі өлшем бірлігі, өлшеу техникасы, стандартты үлгі немесе олардың жиынтығы болуы мүмкін.

Қажет болған жағдайда физикалық шаманы ғана емес, кез келген физикалық және физикалық емес объектіні де өлшеуге болады.

Егер дененің массасы 50 кг болса, онда біз физикалық шаманың өлшемі туралы айтып отырмыз.

Физикалық шаманың өлшемі– нақты материалдық объектіге (құбылыс, процесс) тән физикалық шаманы сандық анықтау.

Шынайы өлшемфизикалық шама - объект қасиеттерінің сәйкес сипаттамасының өлшенгеніне немесе өлшенбегеніне байланысты емес объективті шындық. Нақты құнфизикалық шама тәжірибе арқылы табылады. Ол шынайы мәннен қатенің шамасы бойынша ерекшеленеді.

Шаманың өлшемі шаманы өлшегенде қандай бірлік қолданылатынына байланысты.

Өлшем сәйкес келетін өлшем бірлігін көрсетпей, абстрактілі сан ретінде көрсетілуі мүмкін физикалық шаманың сандық мәні.Осы шаманың бірлігін көрсететін санмен берілген физикалық шаманың сандық бағасы деп аталады. физикалық шаманың мәні.

Берілген физикалық шаманың әртүрлі бірліктерінің өлшемдері туралы айтуға болады. Бұл жағдайда, мысалы, килограмм мөлшері фунт өлшемінен (1 фунт = 32 лот = 96 катушка = 409,512 г), пуд (1 ұпай = 40 фунт = 1280 лот = 16,3805 кг) және т.б. d.

Демек, әртүрлі елдердегі физикалық шамалардың әртүрлі интерпретацияларын ескеру қажет, әйтпесе бұл еңсерілмейтін қиындықтарға, тіпті апаттарға әкелуі мүмкін.

Осылайша, 1984 жылы канадалық Boeing-647 жолаушылар ұшағы пайдаланылған отын салдарынан 10 мың м биіктікте ұшу кезінде қозғалтқыштары істен шығып, көлік сынақ алаңына шұғыл қонды. Бұл оқиғаның түсіндірмесі, ұшақтағы құралдар литрмен калибрленген, бірақ ұшақты жанармай құйған канадалық авиакомпанияның құралдары галлонмен (шамамен 3,8 л) калибрленген. Осылайша, қажетті мөлшерден төрт есеге жуық жанармай құйылды.

Сонымен, егер белгілі бір мөлшер болса X,ол үшін қабылданған өлшем бірлігі [X] болса, онда нақты физикалық шаманың мәнін формула арқылы есептеуге болады.

X = q [X], (4.1)

Қайда q –физикалық шаманың сандық мәні; [ X] – физикалық шама бірлігі.

Мысалы, құбыр ұзындығы л= 5 м, мұнда л– ұзындықтың мәні, 5 – оның сандық мәні, m – осы жағдайда қабылданған ұзындық бірлігі.

(4.1) теңдеу шақырылады негізгі өлшем теңдеуі,шаманың сандық мәні қабылданған өлшем бірлігінің өлшеміне байланысты екенін көрсетеді.

Салыстыру аймағына байланысты мәндер болуы мүмкін біртектіЖәне гетерогенді.Мысалы, диаметр, шеңбер, толқын ұзындығы, әдетте, ұзындық деп аталатын шамаға қатысты біртекті шамалар ретінде қарастырылады.

Бір шамалар жүйесінде біртекті шамалар бірдей өлшемге ие болады. Дегенмен, бірдей өлшемдегі шамалар әрқашан біртекті бола бермейді. Мысалы, күш моменті мен энергия біртекті шамалар емес, өлшемдері бірдей.

Шамалар жүйесішамалардың жиынын осы шамаларды байланыстыратын дәйекті теңдеулер жиынтығымен бірге көрсетеді.

Негізгі мөлшерберілген шамалар жүйесі үшін шартты түрде таңдалған және негізгі шамалар жиынына кіретін шаманы білдіреді. Мысалы, SI жүйесінің негізгі шамалары. Негізгі шамалар бір-бірімен байланысты емес.

Туынды мөлшершамалар жүйесі осы жүйенің негізгі шамалары арқылы анықталады. Мысалы, негізгі шамалар ұзындық пен масса болатын шамалар жүйесінде массаның тығыздығы туынды шама болып табылады, ол массаның көлемге (ұзындық үшінші дәрежеге) бөлінген бөлігі ретінде анықталады.

Бірнеше бірлікберілген өлшем бірлігін бірден үлкен бүтін санға көбейту арқылы алынады. Мысалы, километр - метрдің ондық еселігі; ал сағат – секундтың еселігі болатын ондық емес бірлік.

қосалқы көп бірлікөлшем бірлігін бірден үлкен бүтін санға бөлу арқылы алынады. Мысалы, миллиметр ондық бірлік, метрдің ішкі еселігі.

Жүйелік емес блокөлшем бұл бірліктер жүйесіне жатпайды. Мысалы, күн, сағат, минут SI жүйесіне қатысты жүйелік емес өлшем бірліктері.

Тағы бір маңызды тұжырымдаманы енгізейік - өлшемді түрлендіру.

Ол екі шаманың: түрлендірілетін (енгізілетін) шама және өлшеу (енгізу) нәтижесінде түрленетін шаманың өлшемдері арасындағы жеке сәйкестікті орнату процесі ретінде түсініледі.

Техникалық құрылғы – өлшеу түрлендіргіші арқылы түрлендіруге жататын кіріс шамасының өлшемдер жиынтығы деп аталады. түрлендіру ауқымы.

Өлшемді түрлендіру физикалық шамалардың түрлеріне байланысты әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін, олар әдетте бөлінеді. үш топ.

Бірінші топөлшемдер жиынындағы шамаларды білдіреді, олардың арақатынасы ғана «әлсіз - күшті», «жұмсақ - қаттырақ», «суықырақ - жылырақ» және т.б. салыстыру түрінде анықталады.

Бұл қатынастар теориялық немесе эксперименттік зерттеулер негізінде белгіленеді және аталады тәртіп қатынастары(эквиваленттік қатынастар).

Мөлшерге бірінші топмысалы, желдің күші (әлсіз, күшті, орташа, дауыл және т.б.), зерттелетін дененің шегініске немесе сызатқа қарсы тұру қабілетімен сипатталатын қаттылықты қамтиды.

Екінші топшамалардың өлшемдері арасында ғана емес, сонымен қатар олардың өлшемдерінің жұптары бойынша шамалардың айырмашылықтары арасында реттілік (эквиваленттілік) қатынастары анықталатын шамаларды білдіреді.

Оларға, мысалы, сұйық термометрдің шкаласы бойынша анықталатын уақыт, энергия, температура жатады.

Бұл шамалардың өлшемдеріндегі айырмашылықтарды салыстыру мүмкіндігі екінші топтағы шамаларды анықтауда жатыр.

Осылайша, сынапты термометрді пайдаланған кезде температура айырмашылықтары (мысалы, +5-тен +10 ° C-қа дейінгі диапазонда) тең деп саналады. Осылайша, бұл жағдайда шама ретінің қатынасы да (10°С-тан 25 «жылырақ») және өлшем мәндерінің жұптарындағы айырмашылықтар арасында эквиваленттік қатынас бар: жұптың айырмашылығы (25–20°C) ) жұптың айырмашылығына сәйкес келеді (10– 5°C).

Екі жағдайда да реттік қатынас бір мәнді түрде көрсетілген сұйық термометр болып табылатын өлшеу құралының (өлшеу түрлендіргішінің) көмегімен орнатылады.

Температура бірінші және екінші топтардың мәндеріне жатады деген қорытындыға келу оңай.

Үшінші топшамалар олардың шамаларының жиыны бойынша (екінші топтағы шамалардың көрсетілген реттілік және эквиваленттік сипаттамасынан басқа) қосу немесе азайтуға ұқсас амалдарды орындауға болатындығымен сипатталады (қосу қасиеті).

Үшінші топтың шамаларына физикалық шамалардың едәуір саны жатады, мысалы, ұзындық, масса.

Осылайша, бірдей қолды таразылардың табаларының біріне қойылған әрқайсысының салмағы 0,5 кг екі дене екінші табаға қойылған салмағы 1 кг салмақпен теңестіріледі.

Қоршаған дүниенің барлық объектілері өздерінің қасиеттерімен сипатталады. Жалпы алғанда, берілген заттың немесе құбылыстың қасиеттері сансыз. Бірақ осы қасиеттердің арқасында біз бір объектіні екіншісінен ажырата аламыз немесе керісінше оларды топтай аламыз, яғни объектілердің бір класына жатқызамыз. Мысалы, үлкен, жылы, ауыр. Объектінің қасиеті оның басқа объектілермен әрекеттесуінде ғана көрінеді. Мысалы, доптың серпімді қасиеті еденмен әрекеттескенде көрінеді.

Меншік – объектінің (процесс құбылысының) басқа объектілерден (құбылыстар, процестер) айырмашылығын немесе ортақтығын анықтайтын және олармен қарым-қатынасында ашылатын осындай аспектісін білдіретін философиялық категория. Меншік – сапа категориясы. Процестер мен физикалық денелердің әртүрлі қасиеттерін сандық сипаттау үшін шама ұғымы енгізіледі.

Магнитудасы - бұл басқа қасиеттерден ерекшеленетін және сол немесе басқа жолмен, соның ішінде сандық жағынан бағаланатын нәрсенің қасиеті. Шама өздігінен болмайды, ол берілген шамамен өрнектелген қасиеттері бар объект болған жағдайда ғана бар.

Мәндерді екі түрге бөлуге болады: шынайыЖәне тамаша.

Идеалды құндылықтар негізінен математикаға қатысты және нақты нақты ұғымдардың жалпылауы (үлгісі) болып табылады.

Нақты құндылықтар өз кезегінде бөлінеді физикалық Және физикалық емес . Физикалық шаманы (PV) жалпы алғанда жаратылыстану (физика, химия) және техникалық ғылымдарда зерттелетін материалдық объектілерге (процестер, құбылыстар) тән шама ретінде анықтауға болады. Физикалық емес шамаларға әлеуметтік (физикалық емес) ғылымдарға жататындар – философия, әлеуметтану, экономика және т.б.

Физикалық шама - физикалық объектінің қасиеттерінің бірі, сапалық мағынада көптеген физикалық объектілерге ортақ, ал сандық мағынада - олардың әрқайсысы үшін жеке. Индивидуалдылық сандық мағынада бір объект үшін басқасына қарағанда белгілі бір сан есе артық немесе аз болуы мүмкін деген мағынада түсініледі. Мысалы, физикалық объектілердің массасы бар - бұл олардың ортақ қасиеті. Бірақ әр дененің сандық жағынан өзінің массалық мәні бар. Осылайша, физикалық шамалар физикалық объектілер мен процестердің өлшенетін қасиеттері, олардың көмегімен оларды зерттеуге болады.

Физикалық шамаларды өлшенетін және бағаланған деп бөлген жөн. Өлшенетін ЭФ белгіленген өлшем бірліктерінің белгілі саны түрінде сандық түрде көрсетілуі мүмкін. Соңғысын енгізу және пайдалану мүмкіндігі өлшенген ЭФ маңызды ажыратушы белгісі болып табылады. Қандай да бір себептермен өлшем бірлігін енгізуге болмайтын физикалық шамаларды тек бағалауға болады. Мәндер шкала арқылы бағаланады.

Магнитудалық шкала – дәл өлшеу нәтижелері бойынша келісім бойынша қабылданған оның мәндерінің реттелген тізбегі.

Негізінде өлшем бірлігін енгізуге болмайтын физикалық емес шамалар тек қана бағалануы мүмкін. Физикалық емес шамаларды бағалау теориялық метрологияның міндеттеріне кірмейді.

Физикалық шама бірлігі [ Q ] - шартты түрде бірге тең сандық мән берілген және біртекті PV сандық өрнек үшін пайдаланылатын бекітілген өлшемді PV.

Физикалық шаманың мәні Q ол үшін қабылданған бірліктердің белгілі бір саны түріндегі оның өлшемін бағалау болып табылады.

Физикалық шаманың сандық мәні q – шама мәнінің берілген PV сәйкес бірлігіне қатынасын өрнектейтін дерексіз сан.

теңдеу

шақырды негізгі өлшем теңдеуі .

Өлшеу – берілген PV-ны өлшем бірлігі ретінде қабылданған белгілі PV-мен физикалық эксперимент арқылы салыстырудан тұратын когнитивті процесс.

Практикалық іс-әрекетте денелердің, заттардың, құбылыстар мен процестердің қасиеттерін сипаттайтын әртүрлі шамаларды өлшеу қажет. Элементтерінің реттелген сандар жиынымен салыстырылуы немесе жалпы жағдайда шартты белгілер пайда болатын кез келген меншіктік форма жиындарының көрінуінің кейбір қасиеттері (сандық немесе сапалық) өлшеу шкалалары бұл қасиеттер. Сандық меншікті өлшеу шкаласы PV шкаласы болып табылады.

Физикалық шама шкаласы дәл өлшеу нәтижелері бойынша келісім бойынша қабылданған PV мәндерінің реттелген тізбегі болып табылады.

Өлшеу шкаласының бес негізгі түрі бар.

Атау шкаласы (классификация шкаласы). Бұл түрдегі таразылар EF шкаласы емес. Бұл объектілердің сапалық қасиеттеріне сандар беруге негізделген, атаулардың рөлін атқаратын шкаланың ең қарапайым түрі. Бұл шкалаларда шағылысқан сипатты сол немесе басқа эквиваленттік класқа жатқызу адамның сезім мүшелерінің көмегімен жүзеге асырылады - бұл сарапшылардың көпшілігі таңдаған ең барабар нәтиже. Атаулар шкаласы бойынша объектілерді нөмірлеу «әртүрлі объектілерге бірдей нөмірді бермеу» принципі бойынша жүзеге асырылады. Бұл шкалаларда нөл, «көп» немесе «кем» ұғымдары және өлшем бірліктері жоқ. Атау шкалаларының мысалы кеңінен қолданылады гүл атластары, түсті анықтауға арналған.

Тапсырыс шкаласы (разряд шкаласы). Тапсырыс шкалаларында нөл бар немесе жоқ, бірақ негізінен өлшем бірліктерін енгізу мүмкін емес. Бұл шкалалар монотонды түрде өседі немесе азаяды, бұл шамалар арасында үлкен/кіші қатынас орнатуға мүмкіндік береді. Мұндай шкалаларға, мысалы, минералдардың қаттылығын анықтауға арналған Мох шкаласы жатады, оның құрамында әртүрлі қаттылық сандары бар 10 анықтамалық (эталондық) минералдар бар: тальк – 1; гипс – 2; кальций – 3; флюорит – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; алмаз – 10. Минералды қаттылықтың белгілі бір градациясына жатқызу сыналатын материалды тіреуішпен сызудан тұратын тәжірибе негізінде жүзеге асырылады. Егер сыналған минералды кварцпен (7) тырнағаннан кейін оның үстінде із қалса, бірақ ортоклаздан (6) кейін із қалмаса, онда тексерілетін материалдың қаттылығы 6-дан жоғары, бірақ 7-ден аз. Бұл жағдайда ол дәлірек жауап беру мүмкін емес. Кәдімгі шкалаларда берілген шаманың өлшемдері арасындағы бірдей интервалдар өлшемдерді көрсететін сандардың бірдей өлшемдеріне сәйкес келмейді. Тапсырыс шкаласының көмегімен шамалардың мәнін анықтауды өлшем деп санауға болмайды, өйткені бұл шкалаларға өлшем бірліктерін енгізу мүмкін емес. Нөмірді қажетті мәнге тағайындау операциясы бағалау ретінде қарастырылуы керек. Тапсырыс шкаласы арқылы бағалау екіұшты және өте шартты.

Интервалдық шкала (айырма шкаласы). Интервал шкаласы бірдей интервалдардан тұрады, өлшем бірлігі және ерікті түрде таңдалған басы – нөлдік нүкте болады. Мұндай шкалаларға әртүрлі күнтізбелер бойынша хронология жатады, онда не дүниенің жаратылуы, не Христостың туған күні және т.б. бастапқы нүкте ретінде алынады.Цельсий, Фаренгейт және Реаумур температуралық шкалалары да интервалдар шкаласы болып табылады.

Q мәнінің интервал шкаласын теңдеу түрінде көрсетуге болады:

мұндағы q – шаманың сандық мәні Q 0 – масштабтың басы; [Q] – қарастырылатын шаманың бірлігі.

Мұндай шкала толығымен шкаланың Q 0 тірек нүктесінің мәнімен және осы шаманың бірлігімен [Q] анықталады. Масштабты екі жолмен орнатуға болады. Бірінші жолмен салыстырмалы түрде қарапайым физикалық түрде жүзеге асырылатын Q 0 және Q 1 екі мәні таңдалады. Бұл құндылықтар деп аталады анықтамалық нүктелер , немесе негізгі рэперлер , және интервал (Q 1 -Q 0) – негізгі интервал . Бастапқы нүкте ретінде Q 0 нүктесі алынады, ал мән:

өлшем бірлігіне.

Қарым-қатынас масштабы . Бұларға мысал ретінде массаның шкаласы мен термодинамикалық температураны келтіруге болады. Қатынас шкалаларында қасиет пен өлшем бірлігінің нөлдік сандық көрінісі үшін бір мәнді табиғи критерий бар. Қарым-қатынас таразылары ең жетілдірілген. Олар мына теңдеумен сипатталады:

мұндағы Q – шкала құрастырылған PV; [Q] - оның өлшем бірлігі; q - PV сандық мәні.

Абсолютті таразылар . Абсолют деп біз арақатынас шкаласының барлық белгілеріне ие, бірақ қосымша өлшем бірлігінің табиғи бір мағыналы анықтамасы бар және қабылданған өлшем бірліктерінің жүйесіне тәуелді емес шкалаларды түсінеміз. Мұндай шкалалар салыстырмалы мәндерге сәйкес келеді: күшейту, әлсіреу және т.б.

Атау және реттілік шкалалары аталады метрикалық емес (концептуалды), ал интервал және қатынас шкалалары болып табылады метрикалық (материал).

Физикалық шама

Физикалық шама- материалдық объектінің, физикалық құбылыстың, процестің сандық сипатталуға болатын физикалық қасиеті.

Физикалық шаманың мәні- осы физикалық шаманы сипаттайтын, олардың негізінде алынған өлшем бірлігін көрсететін бір немесе бірнеше (тензорлық физикалық шама жағдайында) сандар.

Физикалық шаманың өлшемі- кездесетін сандардың мағыналары физикалық шама мәні.

Мысалы, машинаны осы арқылы сипаттауға болады физикалық шама, масса сияқты. Бола тұра, мағынасыбұл физикалық шаманың, мысалы, 1 тонна болады және өлшемі- саны 1 немесе мағынасы 1000 килограмм болады, және өлшемі- саны 1000. Бір көлікті басқасын пайдаланып сипаттауға болады физикалық шама- жылдамдық. Бола тұра, мағынасыбұл физикалық шама, мысалы, 100 км/сағ белгілі бір бағыттағы вектор болады және өлшемі- 100 саны.

Физикалық шаманың өлшемі- өлшем бірлігі пайда болады физикалық шама мәні. Әдетте, физикалық шаманың әртүрлі өлшемдері бар: мысалы, ұзындықта нанометр, миллиметр, сантиметр, метр, километр, миль, дюйм, парсек, жарық жылы және т.б. Бұл өлшем бірліктерінің кейбірі (ескерусіз) олардың ондық көбейткіштері) физикалық бірліктердің әртүрлі жүйелеріне - SI, GHS және т.б.

Көбінесе физикалық шаманы басқа, неғұрлым іргелі физикалық шамалар арқылы көрсетуге болады. (Мысалы, күшті дененің массасы және оның үдеуі арқылы көрсетуге болады.) Білдіреді сәйкес өлшеммұндай физикалық шаманы осы жалпы шамалардың өлшемдері арқылы көрсетуге болады. (Күштің өлшемін масса және үдеу өлшемдері арқылы көрсетуге болады.) (Көбінесе белгілі бір физикалық шаманың өлшемін басқа физикалық шамалардың өлшемдері арқылы мұндай бейнелеу кейбір жағдайларда өзіндік мағынасы мен мақсаты бар дербес міндет болып табылады.)Мұндай жалпы шамалардың өлшемдері жиі қазірдің өзінде негізгі бірліктеріфизикалық бірліктердің сол немесе басқа жүйесі, яғни өздері енді басқалар арқылы білдірілмейтіндер, одан да жалпышамалар.

Мысал.
Физикалық шама дәрежесі былай жазылса

П= 42,3 × 10³ Вт = 42,3 кВт, Р- бұл осы физикалық шаманың жалпы қабылданған әріптік белгісі, 42,3 × 10³ Вт- осы физикалық шаманың мәні, 42,3 × 10³- осы физикалық шаманың өлшемі.

В- бұл аббревиатура біріосы физикалық шаманың өлшем бірліктері (ватт). Литера Кімге«кило» ондық факторының халықаралық бірліктер жүйесінің (SI) белгісі.

Өлшемді және өлшемсіз физикалық шамалар

• Өлшемдік физикалық шама- физикалық шама, оның мәнін анықтау үшін осы физикалық шаманың қандай да бір өлшем бірлігін қолдану қажет. Физикалық шамалардың басым көпшілігі өлшемді.
• Өлшемсіз физикалық шама- физикалық шама, оның мәнін анықтау үшін оның өлшемін көрсету жеткілікті. Мысалы, салыстырмалы диэлектрлік өтімділік өлшемсіз физикалық шама болып табылады.

Аддитивті және аддитивті емес физикалық шамалар

• Қосымша физикалық шама- әртүрлі мәндерін жинақтауға, сандық коэффициентке көбейтуге немесе бір-біріне бөлуге болатын физикалық шама. Мысалы, физикалық шама массасы қосымша физикалық шама болып табылады.
• Аддитивті емес физикалық шама- оның мәндерін қосу, сандық коэффициентке көбейту немесе бір-біріне бөлу физикалық мағынасы жоқ физикалық шама. Мысалы, физикалық шаманың температурасы қосымша емес физикалық шама.

Экстенсивті және интенсивті физикалық шамалар

Физикалық шама деп аталады

• экстенсивті, егер оның шамасының шамасы жүйені құрайтын ішкі жүйелер үшін осы физикалық шаманың мәндерінің қосындысы болса (мысалы, көлем, салмақ);
• қарқынды, егер оның шамасының шамасы жүйенің өлшеміне (мысалы, температура, қысым) байланысты болмаса.

Кейбір физикалық шамалар, мысалы, бұрыштық импульс, аудан, күш, ұзындық, уақыт экстенсивті де, интенсивті де емес.

Туынды шамалар кейбір экстенсивті шамалардан түзіледі:

• нақтышама – массаға бөлінген шама (мысалы, меншікті көлем);
• молярлықшама – заттың мөлшеріне бөлінген шама (мысалы, молярлық көлем).

Скалярлық, векторлық, тензорлық шамалар

Ең жалпы жағдайдафизикалық шаманы белгілі дәрежедегі (валенттілік) тензор арқылы көрсетуге болады деп айта аламыз.

Физикалық шама бірліктерінің жүйесі

Физикалық шама бірліктерінің жүйесі – бұл негізгі өлшем бірліктері деп аталатын белгілі бір саны бар физикалық шамалардың өлшем бірліктерінің жиынтығы, ал қалған өлшем бірліктерін осы негізгі бірліктер арқылы көрсетуге болады. Физикалық бірліктер жүйелерінің мысалдары Халықаралық бірліктер жүйесі (SI), GHS.

Физикалық шамалардың таңбалары

Әдебиет

• RMG 29-99Метрология. Негізгі терминдер мен анықтамалар.
• Бурдун Г.Д., Базакутса В.А. Физикалық шамалардың өлшем бірліктері. - Харьков: Вища мектебі, .

да қараңыз

• Электраналитикалық химияның әдістері

Ескертпелер

Викимедиа қоры. 2010.

Басқа сөздіктерде «Физикалық шама» деген не екенін қараңыз:

Физикалық шама- (сан) – көптеген физикалық объектілерге (физикалық жүйелерге, олардың күйлері мен оларда болып жатқан процестерге) сапалы ортақ, бірақ әр объект үшін сандық мағынада жеке қасиет. Қолданбау керек...... Терминдер энциклопедиясы, құрылыс материалдарына анықтамалар мен түсініктемелер

физикалық шама- PV мәні Физикалық объектінің қасиеттерінің бірі (физикалық жүйе, құбылыс немесе процесс), көптеген физикалық объектілер үшін сапалық жағынан ортақ, бірақ олардың әрқайсысы үшін сандық жеке. Ескерту. IN…… Техникалық аудармашыға арналған нұсқаулық

Көптеген физикалық объектілерге (физикалық жүйелер, олардың күйлері және т.б.) сапалы ортақ, бірақ әр объекті үшін сандық жағынан жеке болатын белгі, қасиет. Физикалық шамалардың мысалдары: тығыздық, тұтқырлық,... ... Үлкен энциклопедиялық сөздік

Физикалық шама- физикалық объектінің (физикалық жүйенің, құбылыстың немесе процестің) қасиеттерінің бірі, сапалық жағынан көптеген физикалық объектілер үшін ортақ, бірақ олардың әрқайсысы үшін сандық тұрғыдан жеке... Дереккөз:... ... Ресми терминология

ФИЗИКАЛЫҚ МӨЛІМДЕР- физикалық өлшемді сипаттама (қасиет). материалдық дүниенің объектілері (нысандары, күйлері, процестері) немесе құбылыстары. Негізгі және туынды F. v. және негізгі (қараңыз). Физикада 7 негізгі шама қолданылады: ұзындық, уақыт, масса,... ... Үлкен политехникалық энциклопедия

Көптеген физикалық объектілерге (физикалық жүйелер, олардың күйлері және т.б.) сапалы ортақ, бірақ әр объекті үшін сандық жағынан жеке болатын белгі, қасиет. Физикалық шамалардың мысалдары: тығыздық, тығыздық... ... энциклопедиялық сөздік

физикалық шама- физикалық dydis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Физикалық объекті (физикалық жүйе, қайта өңдеу) bet kurios savybės charakteristika, kuri kokybiškai bendra daugeliui физикалық ки... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

физикалық шама- Физиканың физикалық қасиеттерін анықтау. atitikmenys: ағылшын. физикалық шама rus. физикалық шама... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

физикалық шама- физикалықnis dydis statusas T sritis fizika atitikmenys: ағылшын. физикалық шама вок. physikalische Größe, f rus. физикалық шама, f pranc. ұлы дене бітімі, f … Fizikos terminų žodynas

Көлемі, физикалық сипаттамалары. сапада көптеген заттарға немесе құбылыстарға ортақ заттық дүниенің заттары немесе құбылыстары. қатынасы бойынша, бірақ саны бойынша жеке. олардың әрқайсысына құрмет. Мысалы, масса, ұзындық, аудан, көлем, электрлік күш. ағымдағы F... Үлкен энциклопедиялық политехникалық сөздік

Кітаптар

• Сутегі атомы атомдардың ішіндегі ең қарапайымы. Нильс Бор теориясының жалғасы. Бөлім 5. Фотондық сәулелену жиілігі ауысудағы электронды сәулеленудің орташа жиілігімен сәйкес келеді, А.И.Шидловский, Бордың сутегі атомы туралы теориясы физика дамуының дәстүрлі жолы бойымен (кванттық механикалық тәсілге параллель) жалғасты, мұнда. теорияда бақыланатын және бақыланбайтын шамалар қатар өмір сүреді. Баспагер:

Физикалық шама және оның сипаттамалары.

Материалдық әлемнің барлық объектілері бір объектіні екіншісінен ажыратуға мүмкіндік беретін бірқатар қасиеттерге ие.

Меншікобъект – оны жасау, пайдалану және тұтыну кезінде көрінетін объективті белгі.

Объектінің қасиеті сапалы түрде – сөздік сипаттау түрінде, ал сандық – графиктер, суреттер, диаграммалар, кестелер түрінде көрсетілуі керек.

Метрология ғылымы материалдық объектілердің сандық сипаттамаларын өлшеумен айналысады - физикалық шамалар.

Физикалық шама- ϶ᴛᴏ көптеген объектілерге сапалық жағынан тән және олардың әрқайсысы үшін сандық жағынан жеке болатын қасиет.

Мысалыға, массасыбарлық материалдық объектілері бар, бірақ олардың әрқайсысы массалық мәнжеке.

Физикалық шамалар бөлінеді өлшенетінЖәне бағаланды.

Өлшенетінфизикалық шамаларды көрсетуге болады сандық түрде белгіленген өлшем бірліктерінің белгілі бір саны түрінде.

Мысалыға, желі кернеуінің мәні 220 IN.

Өлшем бірлігі жоқ физикалық шамаларды тек бағалауға болады. Мысалы, иіс, дәм. Оларды бағалау дәм тату арқылы жүзеге асырылады.

Кейбір мөлшерлерді шкала бойынша бағалауға болады. Мысалы: материалдың қаттылығы – Викерс, Бринель, Роквелл шкаласы бойынша, жер сілкінісінің күші – Рихтер шкаласы бойынша, температура – ​​Цельсий (Кельвин) шкаласы бойынша.

Физикалық шамаларды метрологиялық критерийлер бойынша квалификациялауға болады.

Авторы құбылыстардың түрлеріолар бөлінеді

A) шынайы, заттардың, материалдардың және олардан жасалған бұйымдардың физикалық және физика-химиялық қасиеттерін сипаттау.

Мысалы, масса, тығыздық, электр кедергісі (өткізгіштің кедергісін өлшеу үшін ол арқылы ток өтуі керек, бұл өлшеу деп аталады. пассивті).

б) энергия, энергияны түрлендіру, тасымалдау және пайдалану процестерінің сипаттамаларын сипаттау.

Оларға мыналар жатады: ток, кернеу, қуат, энергия. Бұл физикалық шамалар деп аталады белсенді. Олар қосымша қуат көзін қажет етпейді.

Уақыт бойынша процестердің жүруін сипаттайтын физикалық шамалардың тобы бар, мысалы, спектрлік сипаттамалар, корреляциялық функциялар.

Авторы аксессуарларфизикалық процестердің әртүрлі топтарына, шамалар болып табылады

· кеңістік-уақыт,

· механикалық,

· электрлік,

· магниттік,

· жылу,

· акустикалық,

· жарық,

· физикалық және химиялық,

· иондаушы сәулелену, атомдық және ядролық физика.

Авторы шартты тәуелсіздік дәрежелеріфизикалық шамалар болып бөлінеді

· негізгі (тәуелсіз),

· туынды (тәуелді),

· қосымша.

Авторы өлшемнің болуыфизикалық шамалар өлшемді және өлшемсіз болып бөлінеді.

Мысал өлшемдішамасы болып табылады күш, өлшемсіз- деңгей дыбыс күші.

Физикалық шаманы сандық анықтау үшін ұғым енгізіледі өлшеміфизикалық шама.

Физикалық шаманың өлшемі- бұл нақты материалдық объектіге, жүйеге, процеске немесе құбылысқа тән физикалық шаманың сандық анықтығы.

Мысалыға, әрбір дененің белгілі бір массасы бар, сондықтан оларды массасы бойынша ажыратуға болады, ᴛ.ᴇ. физикалық өлшемі бойынша.

Физикалық шаманың өлшемін ол үшін қабылданған бірліктердің белгілі бір саны түріндегі өрнегі былай анықталады. физикалық шаманың мәні.

Физикалық шаманың мәніБұл физикалық шаманың ол үшін қабылданған өлшем бірліктерінің белгілі бір саны түріндегі көрінісі.

Өлшеу процесі – белгісіз шаманы белгілі физикалық шамамен (салыстыратын) салыстыру процедурасы және осыған байланысты ұғым енгізіледі. шынайы мағынасыфизикалық шама.

Физикалық шаманың шын мәні- ϶ᴛᴏ физикалық шаманың мәні, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ сәйкес физикалық шаманы сапалық және сандық қатынаста идеалды түрде сипаттайды.

Тәуелсіз физикалық шамалардың шын мәні олардың эталондарында көрсетіледі.

Шын мағынасы сирек қолданылады, көбірек қолданылады нақты құнфизикалық шама.

Физикалық шаманың нақты мәні- ϶ᴛᴏ мәні эксперименталды түрде алынған және шын мәнге біршама жақын.

Бұрын «өлшенетін параметрлер» түсінігі болған, бірақ қазір RMG 29-99 нормативтік құжатына сәйкес «өлшенетін шамалар» түсінігі ұсынылады.

Көптеген физикалық шамалар бар және олар жүйеленген. Физикалық шамалар жүйесі – кейбір шамалар тәуелсіз, ал басқалары тәуелсіз шамалардың функциялары ретінде анықталған кезде қабылданған ережелерге сәйкес қалыптасқан физикалық шамалардың жиынтығы.

Физикалық шамалар жүйесінің атауында негізгі шама ретінде қабылданған шамалардың таңбалары қолданылады.

Мысалы, механикада ұзындықтар негізгі ретінде қабылданады - Л , салмағы - м және уақыт - т , сәйкес жүйенің атауы Лм т .

SI бірліктерінің халықаралық жүйесіне сәйкес келетін негізгі шамалар жүйесі белгілермен өрнектеледі LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. негізгі шамалардың таңбалары қолданылады: ұзындық - Л , салмағы - М , уақыт - т , ток күші - I , температура - Қ, зат мөлшері - Н , жарық күші - Дж .

Негізгі физикалық шамалар осы жүйенің басқа шамаларының мәндеріне тәуелді емес.

Туынды физикалық шама- ϶ᴛᴏ шамалар жүйесіне кіретін және осы жүйенің негізгі шамалары арқылы анықталатын физикалық шама. Мысалы, күш массаның үдеуіне қарай анықталады.

3. Физикалық шамалардың өлшем бірліктері.

Физикалық шаманың өлшем бірлігі әдетте анықтамасы бойынша мынаған тең сандық мән берілген шама деп аталады. 1 және онымен біртекті физикалық шамаларды сандық өрнектеу үшін қолданылады.

Физикалық шамалардың бірліктері жүйеге біріктірілген. Бірінші жүйені Гаусс К ұсынған (миллиметр, миллиграмм, секунд). Қазір SI жүйесі жұмыс істейді, бұрын СЭВ елдерінің стандарты болған.

Өлшем бірліктері бөлінедінегізгі, қосымша, туынды және жүйелі емес болып бөлінеді.

SI жүйесіндежеті негізгі бірлік:

· ұзындығы (метр),

· салмағы (килограмм),

· уақыт (секунд),

· термодинамикалық температура (кельвин),

· зат мөлшері (моль),

· электр тогының күші (ампер),

· жарық қарқындылығы (кандела).

1-кесте

SI базалық бірліктерін белгілеу

Физикалық шама	Өлшем бірлігі
Аты	Белгі	Аты	Белгі
орыс	халықаралық
негізгі
Ұзындығы	Л	метр	м	м
Салмағы	м	килограмм	кг	кг
Уақыт	т	екінші	бірге	с
Электр тогының күші	I	ампер	А	А
Термодинамикалық температура	Т	келвин	TO	TO
Заттың мөлшері	n, v	моль	моль	моль
Жарық күші	Дж	кандела	CD	CD
қосымша
Тегіс бұрыш	-	радиан	қуанышты	рад
Қатты бұрыш	-	стерадиан	Сәр	sr

Ескерту. Радиан - шеңбердің екі радиусының арасындағы бұрыш, олардың арасындағы доға ұзындығы радиусқа тең. Радиан градусқа тең 57 0 17 ’ 48 ’’ .

Стерадиан - төбесі шардың ортасында орналасқан және шардың бетінде қабырғасының ұзындығы шардың радиусына тең шаршының ауданына тең ауданды кесіп тастайтын тұтас бұрыш. . Тұтас бұрыш жазық бұрыштарды анықтау және формула бойынша қосымша есептеулер жүргізу арқылы өлшенеді:

Q = 2p (1 - cosa/2),

Қайда Q- тұтас бұрыш,а - конустың төбесіндегі жазық бұрыш, шардың ішінде берілген тұтас бұрышпен түзілген.

Қатты бұрыш 1 Сәр тең жазық бұрышқа сәйкес келеді 65 0 32 ’ , бұрышб орт - жазық бұрыш 120 0 , бұрыш2pср - 180 0 .

Қосымша SI бірліктері бұрыштық жылдамдық, бұрыштық үдеу және кейбір басқа шамалардың бірліктерін қалыптастыру үшін қолданылады.

Радиан мен стерадианның өзі негізінен теориялық құрылыстар мен есептеулер үшін қолданылады, өйткені Радиандағы көптеген практикалық бұрыш мәндері (толық бұрыш, тік бұрыш және т.б.) трансценденттік сандармен ( 2p, p/2).

Туындыларфизикалық шамалар арасындағы байланыс теңдеулері арқылы алынған өлшем бірліктері деп аталады. Мысалы, SI күш бірлігі Ньютон ( Н ):

Н = кг∙м/с 2 .

SI жүйесі әмбебап екеніне қарамастан, кейбіреулерін пайдалануға мүмкіндік береді жүйелік емес бірліктер, олар кең практикалық қолдануды тапты (мысалы, гектар).

Оларды жүйелік емес деп атайдыфизикалық шама бірліктерінің жалпы қабылданған жүйелерінің ешқайсысына кірмейтін бірліктер.

Көптеген практикалық жағдайлар үшін физикалық шамалардың таңдалған өлшемдері ыңғайсыз - тым кішкентай немесе үлкен. Осы себепті өлшеу тәжірибесінде олар жиі қолданылады еселікЖәне қосалқы еселікбірлік.

БірнешеБірлікті жүйелік немесе жүйелік емес бірліктен бірнеше есе үлкен бүтін сан деп атау әдетке айналған. Мысалы, біреудің еселігі 1км = 1000 м.

ДолнойБірлікті жүйелік немесе жүйелік емес бірліктен бірнеше есе аз бүтін сан деп атау әдетке айналған. Мысалы, қосалқы көп бірлік 1 см = 0,01 м.

Өлшемдердің метрикалық жүйесі қабылданғаннан кейін біздің сандық санауымыздың ондық жүйесіне сәйкес келетін еселік және қосалқы көбейткіштерді құрудың ондық жүйесі қабылданды. Мысалыға, 10 6 – мега, А 10 -6 – микро.

Физикалық шама және оның сипаттамалары. - түсінігі және түрлері. «Физикалық шама және оның сипаттамалары» категориясының жіктелуі және ерекшеліктері. 2017, 2018 ж.

М.В.Ломоносов

Айналаңызға қараңыз. Сізді қоршап тұрған неше түрлі заттар: адамдар, жануарлар, ағаштар. Бұл теледидар, машина, алма, тас, лампа, қарындаш т.б. Барлығын тізіп шығу мүмкін емес. Физикада кез келген зат физикалық дене деп аталады.

Физикалық денелер қалай ерекшеленеді? Көп адамдар. Мысалы, олардың көлемі мен пішіні әртүрлі болуы мүмкін. Олар әртүрлі заттардан тұруы мүмкін. Алтын және күміс қасықтаркөлемі мен пішіні бірдей. Бірақ олар әртүрлі заттардан тұрады: күміс және алтын. Ағаш текше және цилиндркөлемі мен пішіні әртүрлі. Бұл әртүрлі физикалық денелер, бірақ бір заттан - ағаштан жасалған.

Физикалық денелерден басқа физикалық өрістер де бар. Өрістер бізден тәуелсіз өмір сүреді. Оларды әрқашан адамның сезім мүшелері арқылы анықтау мүмкін емес. Мысалы, магниттің айналасындағы өріс, зарядталған дененің айналасындағы өріс. Бірақ оларды құралдар арқылы анықтау оңай.

Тәжірибе қарама-қарсы екі электр зарядының электр өрісінің сызықтарының орнын көрсетеді.

Физикалық денелер мен өрістерде әртүрлі өзгерістер болуы мүмкін. Ыстық шайға батырылған қасық қызады. Суық күні шалшықтағы су буланып, қатып қалады. Шам жарық шығарады, қыз мен ит жүгіреді (қозғалады). Магнит магнитсізденеді және оның магнит өрісі әлсірейді. Қыздыру, булану, мұздату, сәулелену, қозғалыс, магнитсіздену және т.б физикалық денелермен және өрістермен болатын өзгерістер физикалық құбылыстар деп аталады.

Физиканы оқу арқылы сіз көптеген физикалық құбылыстармен таныс боласыз.

Физикалық шамалар физикалық денелер мен физикалық құбылыстардың қасиеттерін сипаттау үшін енгізіледі.Мысалы, көлем мен масса сияқты физикалық шамалар арқылы ағаш шар мен текшенің қасиеттерін сипаттауға болады. Физикалық құбылыс – қозғалыс (қыздың, машинаның және т.б.) – жол, жылдамдық, уақыт кезеңі сияқты физикалық шамаларды білу арқылы сипаттауға болады. назар аударыңыз физикалық шаманың негізгі белгісі: оны аспаптар арқылы өлшеуге немесе формула арқылы есептеуге болады. Дененің көлемін стакан сумен өлшеуге болады немесе ұзындығын a, енін b және биіктігін сызғышпен өлшеу арқылы формула бойынша есептеуге болады.

V= a b c.

Дененің көлемін стакан сумен өлшеуге болады немесе ұзындығы a, енін b және биіктігін сызғышпен өлшеу арқылы формула бойынша есептеуге болады.

Барлық физикалық шамалардың өлшем бірліктері болады. Кейбір өлшем бірліктері туралы бірнеше рет естідіңіз: килограмм, метр, секунд, вольт, ампер, киловатт, т.б. Физиканы оқу барысында физикалық шамалармен көбірек таныс боласыз.

Ойлан және жауап бер

1. Физикалық дене не деп аталады? Физикалық құбылыс?
2. Физикалық шаманың негізгі белгісі қандай? Сізге белгілі физикалық шамаларды атаңыз.
3. Жоғарыда келтірілген ұғымдардан мыналарға жататындарын атаңыз: а) физикалық денелерге; б) физикалық құбылыстар; в) физикалық шамалар: 1) тамшы; 2) жылыту; 3) ұзындығы; 4) найзағай; 5) текше; 6) көлем; 7) жел; 8) ұйқышылдық; 9) температура; 10) қарындаш; 11) уақыт кезеңі; 12) күннің шығуы; 13) жылдамдық; 14) сұлулық.

Үй жұмысы

Біздің денемізде «өлшеу құралы» бар. Бұл уақыт кезеңін (өте жоғары емес дәлдікпен) өлшеуге болатын жүрек. Импульспен (жүрек соғысының саны) стақанды ағын сумен толтыру уақытын анықтаңыз. Бір соққының уақытын шамамен бір секунд деп есептеңіз. Осы уақытты сағат көрсеткіштерімен салыстырыңыз. Алынған нәтижелер қаншалықты ерекшеленеді?