Ср 2 физически величини. Физични величини и техните измервания

Изучаването на физическите явления и техните закономерности, както и използването на тези закономерности в човешката практическа дейност, е свързано с измерването на физическите величини.

Физическата величина е свойство, което е качествено общо за много физически обекти (физически системи, техните състояния и протичащи в тях процеси), но количествено индивидуално за всеки обект.

Физическата величина е например масата. Различните физически обекти имат маса: всички тела, всички частици материя, частици от електро магнитно полеи др.Качествено всички конкретни реализации на масата, т.е. масите на всички физически обекти, са еднакви. Но масата на един обект може да бъде определен брой пъти по-голяма или по-малка от масата на друг. И в този количествен смисъл масата е свойство, което е индивидуално за всеки обект. Физическите величини са също дължина, температура, сила на електрическото поле, период на трептене и др.

Специфичните реализации на една и съща физическа величина се наричат ​​хомогенни величини. Например разстоянието между зениците на очите ви и височината на Айфеловата кула са конкретни реализации на една и съща физическа величина - дължина и следователно са еднородни величини. Масата на тази книга и масата на земния спътник Космос-897 също са хомогенни физически величини.

Еднородните физически величини се различават една от друга по размер. Размерът на физическо количество е

количествено съдържание в този обект на свойство, съответстващо на понятието "физическо количество".

Размерите на хомогенните физически величини на различни обекти могат да се сравняват един с друг, ако се определят стойностите на тези количества.

Стойността на една физическа величина е оценка на физическа величина под формата на определен брой единици, приети за нея (вж. стр. 14). Например, стойността на дължината на определено тяло, 5 kg е стойността на масата на определено тяло и т. н. Абстрактно число, включено в стойността на физическа величина (в нашите примери 10 и 5), се нарича числова стойност. В общия случай стойността X на определено количество може да бъде изразена като формула

където е числовата стойност на величината, нейната единица.

Необходимо е да се прави разлика между истинските и действителните стойности на физическото количество.

Истинската стойност на физическото количество е стойността на количеството, което в идеалния случай би отразявало съответното свойство на обекта в качествени и количествени аспекти.

Действителната стойност на физическото количество е стойността на количеството, открито експериментално и толкова близка до истинската стойност, че може да се използва вместо нея за дадена цел.

Намирането на стойността на физическа величина емпирично с помощта на специални технически средства се нарича измерване.

Истинските стойности на физическите величини по правило са неизвестни. Например, никой не знае истинските стойности на скоростта на светлината, разстоянието от Земята до Луната, масата на електрон, протон и други елементарни частици. Не знаем истинската стойност на нашия ръст и телесно тегло, не знаем и не можем да разберем истинската стойност на температурата на въздуха в стаята ни, дължината на масата, на която работим и т.н.

Въпреки това, използвайки специални технически средства, е възможно да се определи действителното

всички тези и много други ценности. В същото време степента на приближаване на тези действителни стойности към истинските стойности на физическите величини зависи от съвършенството на техническите средства за измерване, използвани в този случай.

Измервателните инструменти включват мерки, средства за измерване и т.н. Под мярка се разбира средство за измерване, предназначено да възпроизвежда физическа величина с определен размер. Например, тежестта е мярка за маса, линийка с милиметрови деления е мярка за дължина, мерителна колба е мярка за обем (капацитет), нормален елемент е мярка за електродвижеща сила, кварцов осцилатор е мярка на честотата на електрическите трептения и др.

Измервателно устройство е измервателен уред, предназначен да генерира сигнал от измервателна информация във форма, достъпна за директно възприемане чрез наблюдение. Измервателните инструменти включват динамометър, амперметър, манометър и др.

Има директни и индиректни измервания.

Директното измерване е измерване, при което желаната стойност на дадена величина се намира директно от експериментални данни. Директните измервания включват например измерване на масата по равнораменна скала, температура - с термометър, дължина - с линийка.

Непрякото измерване е измерване, при което желаната стойност на дадена величина се намира въз основа на известна връзка между нея и количествата, подложени на директни измервания. Непреките измервания са например намиране на плътността на тяло по неговата маса и геометрични размери, намиране на електрическото съпротивление на проводник по неговото съпротивление, дължина и площ на напречното сечение.

Измерванията на физическите величини се основават на различни физически явления. Например термичното разширение на телата или термоелектричният ефект се използва за измерване на температурата, гравитацията се използва за измерване на масата на телата чрез претегляне и т.н. Съвкупността от физически явления, на които се основават измерванията, се нарича принцип на измерване. Принципите на измерване не са обхванати в това ръководство. Метрологията се занимава с изучаване на принципите и методите на измерване, видовете средства за измерване, грешките в измерването и други въпроси, свързани с измерванията.


Физическо количествотова е характеристика на физически обекти или явления от материалния свят, обща за много обекти или явления в качествено отношение, но индивидуална в количествено отношение за всеки от тях. Например маса, дължина, площ, температура и т.н.

Всяка физическа величина има своя собствена качествени и количествени характеристики .

Качествена характеристикасе определя от това какво свойство на материалния обект или каква характеристика на материалния свят характеризира тази стойност. По този начин свойството "сила" количествено характеризира такива материали като стомана, дърво, плат, стъкло и много други, докато количествената стойност на якостта за всеки от тях е напълно различна.

За да се идентифицира количествена разлика в съдържанието на дадено свойство във всеки обект, изобразена от физическа величина, се въвежда понятието размера на физическо количество . Този размер се задава по време на измервания- набор от операции, извършени за определяне на количествената стойност на дадена величина (FZ „За осигуряване на еднаквост на измерванията“

Целта на измерванията е да се определи стойността на физическа величина - определен брой единици, приети за нея (например резултатът от измерване на масата на продукт е 2 kg, височината на сградата е 12 m и т.н. ). Между размерите на всяка физическа величина има връзки под формата на числови форми (като "по-голямо от", "по-малко от", "равенство", "сума" и т.н.), които могат да служат като модел на тази величина .

В зависимост от степента на сближаване с обективността има истински, действителни и измерени стойности на физическа величина .

Истинската стойност на физическото количество -тази стойност, в идеалния случай отразяваща в качествено и количествено отношение съответното свойство на обекта. Поради несъвършенството на средствата и методите за измерване истинските стойности на величините практически не могат да бъдат получени. Те могат да се представят само теоретично. И стойностите на количеството, получени по време на измерването, само в по-голяма или по-малка степен се доближават до истинската стойност.

Действителната стойност на физическото количество -това е стойността на величина, намерена експериментално и толкова близка до истинската стойност, че може да се използва вместо нея за тази цел.

Измерена стойност на физическа величина -това е стойността, получена по време на измерването с помощта на специфични методи и измервателни уреди.

При планиране на измервания трябва да се стремим да се гарантира, че обхватът на измерваните количества отговаря на изискванията на задачата за измерване (например при наблюдение измерените количества трябва да отразяват съответните показатели за качество на продукта).

За всеки параметър на продукта трябва да бъдат изпълнени следните изисквания:

Правилността на формулирането на измерената величина, с изключение на възможността различни интерпретации(например е необходимо ясно да се определи в кои случаи се определя „масата” или „теглото” на продукта, „обемът” или „вместимостта” на съда и т.н.);

Сигурността на свойствата на обекта, който ще се измерва (например, "температурата в помещението не е повече от ... ° C" позволява различни интерпретации. Необходимо е да се промени формулировката на изискването по такъв начин че е ясно дали това изискване е установено за максималната или средната температура на помещението, което допълнително ще бъде взето предвид при извършване на измервания);

Използване на стандартизирани термини.

Физически единици

Извиква се физическа величина, на която по дефиниция се приписва числова стойност, равна на единица единица физическа величина.

Много единици физически величини се възпроизвеждат от мерките, използвани за измервания (например метър, килограм). В ранните етапи на развитието на материалната култура (в робските и феодалните общества) е имало единици за малък диапазон от физически величини – дължина, маса, време, площ, обем. Единиците за физически величини са избрани без връзка помежду си и освен това различни в различни странии географски райони. Така се получи голям бройчесто еднакви по име, но различни по размер единици - лакти, фута, паундове.

С разширяването на търговските връзки между народите и развитието на науката и техниката броят на единиците физически величини се увеличава и все повече се усеща необходимостта от обединяване на единиците и създаване на системи от единици. За единици физически величини и техните системи започнаха да сключват специални международни споразумения. През 18 век Във Франция беше предложена метричната система от мерки, която по-късно получи международно признание. На негова основа са изградени редица метрични системи от единици. В момента има по-нататъшно рационализиране на единиците за физически величини на базата на Международната система от единици (SI).

Единиците за физически величини се разделят на системен, т.е. включени във всяка система от единици и несистемни единици (например mm Hg, Конски сили, електрон волт).

Системни единицифизическите величини се разделят на главен, избрани произволно (метър, килограм, секунда и т.н.), и деривати, образувани според уравненията за връзка между величини (метър в секунда, килограм на кубичен метър, нютон, джаул, ват и др.).

За удобство да изразяваме количества, които са многократно по-големи или по-малки от единиците физически величини, ние използваме множество единици (например километър - 10 3 m, киловат - 10 3 W) и подмножители (например милиметър е 10 -3 m, милисекунда е 10-3 s).

В метричните системи от единици кратните и единичните единици за физически величини (с изключение на единиците за време и ъгъл) се образуват чрез умножаване на системната единица по 10 n, където n е положително или отрицателно цяло число. Всяко от тези числа съответства на един от десетичните префикси, използвани за образуване на кратни и делителни единици.

През 1960 г. на XI Генерална конференция по мерки и теглилки на Международната организация по мерки и теглилки (MOMV) е приета Международната система единици(SI).

Основни единици в международната система от единициса: метър (m) - дължина, килограм (kg) - маса, второ (s) - време, ампер (A) - силата на електрическия ток, келвин (K) – термодинамична температура, кандела (cd) - интензитет на светлината, къртица - количество вещество.

Наред със системите от физически величини, в измервателната практика все още се използват т. нар. извънсистемни единици. Те включват например: единици за налягане - атмосфера, милиметър живачен стълб, единица за дължина - ангстрьом, единица за топлина - калория, единици за акустични величини - децибел, фон, октава, единици за време - минута и час и т.н. Въпреки това, в момента има тенденция те да бъдат сведени до минимум.

Международната система от единици има редица предимства: универсалност, унифициране на единиците за всички видове измервания, съгласуваност (последователност) на системата (коефициентите на пропорционалност във физическите уравнения са безразмерни), по-добро взаимно разбиране между различни специалисти в процеса на научни изследвания. , технически и икономически отношения между страните.

Понастоящем използването на единици физически величини в Русия е легализирано от Конституцията на Руската федерация (член 71) (стандартите, стандартите, метричната система и отчитането на времето са под юрисдикцията на Руска федерация) и федералния закон "За осигуряване на еднаквост на измерванията". Член 6 от закона определя използването в Руската федерация на единици от Международната система от единици, приета от Генералната конференция по мерки и теглилки и препоръчана за използване от Международната организация по законова метрология. В същото време в Руската федерация несистемни единици за количества, наименованието, обозначенията, правилата за писане и използване, които са установени от правителството на Руската федерация, могат да бъдат разрешени да се използват заедно с SI единици за количества .

На практика човек трябва да се ръководи от единиците за физически величини, регламентирани от GOST 8.417-2002 „Държавна система за осигуряване на еднаквост на измерванията. Единици за стойности.

Стандартно заедно със задължително приложение основни и производни единици от Международната система от единици, както и десетични кратни и подмножители на тези единици, е позволено да се използват някои единици, които не са включени в SI, техните комбинации с единици SI, както и някои десетични кратни и подмножители на изброени единици, които се използват широко в практиката.

Стандартът дефинира правилата за образуване на имена и символи за десетични кратни и подмножители на SI единици с помощта на множители (от 10 -24 до 10 24) и префикси, правила за писане на обозначения на единици, правила за образуване на кохерентни производни SI единици

Множителите и префиксите, използвани за формиране на имената и символите на десетични кратни и подмножители на единиците в SI, са дадени в табл.

Множители и префикси, използвани за образуване на имена и символи на десетични кратни и подмножители на SI единици

Десетичен множител Префикс Префиксно обозначение Десетичен множител Префикс Префиксно обозначение
международен рус международен рус
10 24 йота Й И 10 –1 deci д д
10 21 zetta З У 10 –2 центи ° С С
10 18 напр Е Е 10 –3 Мили м м
10 15 пета П П 10 –6 микро µ mk
10 12 тера т т 10 –9 нано н н
10 9 гига г г 10 –12 пико стр П
10 6 мега М М 10 –15 фемто е е
10 3 килограм к Да се 10 –18 atto а а
10 2 хекто з г 10 –21 zepto z з
10 1 дека да да 10 –24 йокто г и

Кохерентни производни единициМеждународната система от единици, като правило, се формира с помощта на най-простите уравнения на връзката между величини (дефиниращи уравнения), в които числовите коефициенти са равни на 1. За да се образуват производни единици, обозначенията на величините в уравненията на връзката се заменят чрез обозначенията на SI единици.

Ако уравнението на връзката съдържа числов коефициент, различен от 1, тогава за образуване на кохерентна производна на единицата SI, обозначенията на величини със стойности в SI единици се заменят от дясната страна, давайки след умножение по коефициента a обща числова стойност, равна на 1.

ИЗМЕРВАНЕ

Настоящият етап на научно-техническия прогрес се характеризира с интензивно нарастване на интереса към измерванията. Нарастващият интерес към измерванията се дължи на факта, че те играят все по-значима и понякога решаваща роля за решаването както на фундаментални проблеми на знанието, така и на практически проблеми на научно-техническия прогрес, социални проблеми и повишаване на ефективността на всички обществено полезни дейности. Измерванията са основният процес за получаване на обективна информация за свойствата на различни материални обекти, свързани с практически човешки дейности. Например, можем да преценим пригодността на дадена част по нейните размери само след измерване на тези размери.

Измерване- това е процесът на получаване на обективна информация, която отразява действителния, а не очаквания материален, научно-технически потенциал на обществото, постигнатото ниво на обществено производство и др. Решенията на ръководните органи се основават на информацията, получена чрез измервания. икономическо развитиена всички нива.

Всички предприятия, чиято дейност е свързана с разработване, изпитване, производство, контрол на продуктите, експлоатацията на транспорта и комуникациите, здравеопазването и др., извършват безброй измервания. Въз основа на резултатите от измерването се вземат конкретни решения.

В диаграмата, показана на фиг. 1.1 показва основните елементи, които са логически свързани един с друг по време на измерванията.

Измерванията се основават на сравнение на идентични свойства на материални обекти. За свойствата, при количественото сравнение на които се използват физични методи, се установява едно обобщено понятие - физическа величина.

Според GOST 16263 физическо количествое свойство, което е качествено общо за много физически обекти (физически системи, техните състояния и протичащи в тях процеси), но количествено индивидуално за всеки обект. Индивидуалността в количествено отношение трябва да се разбира в смисъл, че дадено свойство може да бъде за един обект определен брой пъти повече или по-малко, отколкото за друг.

Физическите величини включват: дължина, маса, време, електрически величини (ток, напрежение и др.), налягане, скорост и др.

Фиг.1.1. Схема на основните елементи, участващи в измерванията

Но миризмата не е физическа величина, тъй като се установява с помощта на субективни усещания.

Определението за "физическо количество" може да бъде подкрепено с пример. Да вземем два обекта: търкалящ лагер на домакинска прахосмукачка и търкалящ лагер на колела на карета. Качествените им свойства са еднакви, но количествените са различни. Така диаметърът на външния пръстен на търкалящия лагер на колелата на вагона е многократно по-голям от същия диаметър на лагера на прахосмукачка. По същия начин може да се прецени количественото съотношение на масата и други свойства. Но за това трябва да знаете стойност на физическо количество, т.е. оцени физическо количество под формата на определен брой единици, приети за него. Например, стойността на масата на търкалящия лагер на колелата на вагона е 8 kg, радиусът на земното кълбо е 6378 km, диаметърът на отвора е 0,5 mm.



GOST 16263 дава редица дефиниции, свързани с понятието „физическо количество“.

Истинската стойност на физическо количество- това е стойността на физическа величина, която в идеалния случай би отразявала съответното свойство на обекта в качествено и количествено отношение. Това е границата, до която стойността на физическата величина се приближава с нарастваща точност на измерване.

Невъзможно е експериментално да се определи истинската стойност на физическата величина, тя остава неизвестна за експериментатора. В тази връзка, ако е необходимо (например при проверка на средства за измерване), вместо истинската стойност на физическа величина, се използва нейната действителна стойност.

Действителната стойност на физическо количество- това е стойността на физическа величина, намерена експериментално и толкова близка до истинската стойност, че за тази цел може да се използва вместо нея.

Когато се установи действителната стойност на физическата величина, проверката на средствата за измерване трябва да се извърши по примерни мерки и уреди, чиито грешки могат да бъдат пренебрегнати.

При технически измервания за реална стойност се приема стойността на физическа величина, намерена с допустима грешка.

Основно физическо количествое физическа величина, включена в системата и условно приета като независима от други величини на тази система. Например в системата SI основните физически величини, независими от другите, са дължината л, тегло м, време ти т.н.

Произведено физическо количествое физическа величина, включена в системата и определена чрез основните величини на тази система. Например скорост vсе определя в общия случай от уравнението:

v=dl/dt, (1.1)

където л- разстояние; т- време.

Друг пример. Механичната сила в същата система се определя от уравнението:

F=m*a, (1.2)

където м- тегло; ае ускорението, причинено от силата F.

Мярка за количествено сравнение на едни и същи свойства на обекти е единица физическа величина- физическа величина, на която по дефиниция се приписва числова стойност, равна на единица. На единиците физически величини се присвоява пълно и съкратено символично обозначение - измерение. Например масата е килограм (kg), времето е секунда (s), дължината е метър (m), силата е Нютон (N).

Горните дефиниции на физическа величина и нейната стойност позволяват да се определи измерването като намиране на стойността на физическа величина емпирично с помощта на специални технически средства (GOST 16263).

Тази дефиниция е валидна както за най-простите случаи, когато чрез прилагане на линийка с деления към част, нейният размер се сравнява с единицата за дължина, съхранена от линийката, или при използване на устройството, размерът на стойността, преобразуван в движението на показалеца се сравнява с единицата, съхранена от скалата на това устройство, така и за по-сложни - при използване на измервателна система (за измерване на няколко количества едновременно).

За по-пълно разкриване на понятието „измерване“ самото познаване на неговата същност не е достатъчно. Също така е необходимо да се идентифицират онези условия, чието спазване е задължително при извършване на измервания. Тези условия могат да бъдат формулирани въз основа на метрологичната практика, обобщавайки нейните изисквания, както и въз основа на дефиницията на понятието „измерена физическа величина“:

измерванията са възможни, при условие че е установена качествената сигурност на свойството, което прави възможно разграничаването му от други свойства (т.е. при разграничаване на физическа величина от други);

дефинирана е единица за определяне на стойността;

има възможност за материализиране (възпроизвеждане или съхранение) на единицата;

запазване на размера на единицата непроменен (в рамките на установената точност) поне за периода на измерване.

Ако поне едно от тези условия е нарушено, измерванията не са изпълними. Горните условия могат да послужат като основа, първо, когато се разглежда съдържанието на понятието „измерване“, и второ, когато се очертава ясна граница между измерването и други видове количествени оценки. От термина „измерване“ произлиза терминът „мярка“, който се използва широко в практиката. Често обаче се използват неправилни термини: „мярка“, „мярка“, „мярка“, „мярка“, които не се вписват в системата от метрологични термини.

В техническата литература, посветена на измерванията или измервателните уреди, понякога може да се прочете за измерване процеси или зависимости. Процесът като обект не може да бъде измерен. Измерете физическите величини, които ги характеризират. Например, не можете да кажете „измерване на част“. Трябва да се изясни кои физически величини, присъщи на детайла, трябва да бъдат измерени (дължина, диаметър, маса, твърдост и др.). Същото важи и за процеси, включително високоскоростни, както и за зависимостите между физическите величини.

Така че, когато се намери зависимостта на намаляването на дължината на тялото от промяната на температурата, измерените стойности ще бъдат увеличението на температурата и удължението на тялото, според стойностите на които ​​​се изчислява посочената зависимост.

Тези изчисления могат да се извършват с помощта на компютри, свързани към измервателния уред, но това не означава, че зависимостта се измерва (изчислява се). При използване на така наречените средства за статистически измервания (при бързи процеси) се допускат изрази като например: „измерване на средноквадратната стойност на напрежението на произволен процес“, „измерване на вероятността плътност на разпространение” и др.

Трябва да се отбележи, че не всички физически величини могат да бъдат възпроизведени с дадени размери и са пряко сравними с техния собствен вид. Такива количества включват например температура, твърдост на материалите и др. В този случай се прилага методът на естествените (референтни) скали, който се състои в следното. Обекти и явления, които имат някои хомогенни свойства, се поставят в естествена последователна серия, така че всеки обект от тази серия ще има повече от това свойство от предишния и по-малко от следващия. След това няколко членове от поредицата са избрани и взети като проби. Избраните проби образуват скала (стълба) от референтни точки за съпоставяне на обекти или явления към дадено свойство. Примери за референтни скали са минералогичната скала за твърдост, скалата на силата на вятъра в „точки на Бофорт“.

Съществен недостатък на такива скали е произволният размер на интервалите между референтните точки и невъзможността за определяне на размера на физическото количество в рамките на интервала.

В тази връзка в измервателната техника се дава предпочитание на функционални скали, при изграждането на които се използва функционалната зависимост на всяка удобна за директно измерване физическа величина от измерената физическа величина. Най-често тази връзка е линейна. Пример е температурната скала, като Целзий. При конструирането на скалата се използват референтни точки, на които се приписват определени температурни стойности, например точката на топене на леда (0,000 ° C), точката на кипене на водата (100 000 ° C) и др. В интервалите между температурите на референтните точки се извършва интерполация с помощта на различни температурни преобразуватели - живачни термометри, термодвойки, платинени термометри за съпротивление. В този случай измерената температура се преобразува в изместването на края на живачната колона, в ЕДС на термодвойка или в съпротивлението на платинен резистор.

Специалистът по метрология М.Ф. За решаване на метрологични проблеми Маликов предложи да се разделят всички измервания на две групи, наричайки ги „лабораторни“ и „технически“.

ДА СЕ лабораториявключват такива измервания, грешките на резултатите от които се оценяват в процеса на самите измервания и всеки резултат има своя собствена оценка на грешката. ДА СЕ техническиМ.Ф. Маликов приписва такива измервания, възможните грешки на резултатите от които са предварително проучени и определени, така че в процеса на самите измервания те вече не се оценяват.

Лаборатория - това са измервания, извършвани, като правило, при фундаментални изследвания. Характерно за тях е желанието да осигурят по-висока точност на резултатите от измерването. Това предполага специфичните особености на лабораторните измервания: желателно е да се извлече от използваните измервателни уреди цялата точност, на която те са способни; желателно е да се елиминират (или да се намалят) случайните грешки на всеки резултат от измерване, за който се извършват множество измервания, резултатите от които се обработват математически по избрания метод; желателно е да се премахнат (или намалят) систематичните грешки на всеки резултат от измерването, за което се използват специални методи за измерване. В тази връзка основна характеристика на лабораторните измервания е оценката на грешката на всеки отделен резултат от измерване в процеса на самите измервания.

Техническите измервания са основната част от измерванията, извършвани в националната икономика. отличителен белегтехническите измервания е, че се извършват по специално разработени, предварително проучени и сертифицирани методи за извършване на измервания.

В бъдеще ще се занимаваме само с технически измервания и терминът „измервания“ ще означава „технически измервания“.

Физическо количествосе нарича едно от свойствата на физическия обект (явление, процес), което е качествено общо за много - физически обекти, като същевременно се различава по количествена стойност.

Всяка физическа величина има свои собствени качествени и количествени характеристики. Качествената характеристика се определя от това какво свойство на материалния обект или каква характеристика на материалния свят характеризира тази стойност. По този начин свойството "сила" количествено характеризира такива материали като стомана, дърво, плат, стъкло и много други, докато количествената стойност на якостта за всеки от тях е напълно различна. За изразяване на количественото съдържание на свойствата на конкретен обект се използва понятието "размер на физическа величина". Този размер се задава по време на процеса на измерване.

Целта на измерванията е да се определи стойността на физическа величина - определен брой единици, приети за нея (например резултатът от измерване на масата на продукт е 2 kg, височината на сградата е 12 m и т.н. ).

В зависимост от степента на подход към обективността се разграничават истинските, действителните и измерените стойности на физическата величина. Истинската стойност на физическото количество -тази стойност, в идеалния случай отразяваща в качествено и количествено отношение съответното свойство на обекта. Поради несъвършенството на средствата и методите за измерване истинските стойности на величините практически не могат да бъдат получени. Те могат да се представят само теоретично. И стойностите на количеството, получени по време на измерването, само в по-голяма или по-малка степен се доближават до истинската стойност.

Действителната стойност на физическото количество -това е стойността на величина, намерена експериментално и толкова близка до истинската стойност, че може да се използва вместо нея за тази цел.

Измерената стойност на физическа величина е стойността, получена чрез измерване с помощта на специфични методи и измервателни уреди.



При планиране на измервания трябва да се стремим да се гарантира, че обхватът на измерваните количества отговаря на изискванията на задачата за измерване (например при наблюдение измерените количества трябва да отразяват съответните показатели за качество на продукта).

За всеки параметър на продукта трябва да бъдат изпълнени следните изисквания: - правилността на формулировката на измерената стойност, изключвайки възможността за различни тълкувания (например, необходимо е ясно да се определи в кои случаи "масата" или "теглото" на продукта, „обема“ или „вместимостта“ на съда и др.);

Сигурността на свойствата на обекта, който ще се измерва (например, "температурата в помещението не е повече от ... ° C" позволява различни интерпретации. Необходимо е да се промени формулировката на изискването по такъв начин че е ясно дали това изискване е установено за максималната или средната температура на помещението, което допълнително ще бъде взето предвид при извършване на измервания)

Използване на стандартизирани термини (специфичните термини трябва да бъдат обяснени при първото им споменаване).

Има няколко дефиниции на понятието "измерване", всяко от които описва някои отличителна чертатози многостранен процес. В съответствие с GOST 16263-70 "GSI. Метрология. Термини и определения" измерване -това е намиране на стойността на физическа величина емпирично с помощта на специални технически средства. Това широко разпространено определение за измерване отразява неговата цел, а също така изключва възможността за използване на тази концепция извън физическия експеримент и измервателната технология. Под физически експеримент се разбира количествено сравнение на две хомогенни величини, едната от които се приема за единица, която "свързва" измерванията с размера на единиците, възпроизведени от стандартите.

Интересно е да се отбележи тълкуването на този термин от философа П. А. Флоренски, което е включено в изданието "Техническа енциклопедия" от 1931 г. "Измерването е основният познавателен процес на науката и техниката, чрез който неизвестна величина е количествено в сравнение с друг, хомогенен с него и считан за известен."

Измерванията, в зависимост от метода за получаване на числената стойност на измерваната величина, се делят на преки и косвени.

Директни измервания -измервания, при които желаната стойност на дадена величина се намира директно от експериментални данни. Например, измерване на дължина с линийка, температура с термометър и т.н.

Индиректни измервания -измервания, при които желаното

стойността на дадена величина се намира на базата на известна връзка между това количество и количествата, подложени на директни измервания. Например, площта на правоъгълник се определя от резултатите от измерването на неговите страни (s=ld), плътността на твърдо тяло се определя от резултатите от измерванията на неговата маса и обем (p=m/v) , и т.н.

Най-широко използвани в практическите дейности са директните измервания, т.к. те са прости и могат да се направят бързо. Индиректните измервания се използват, когато не е възможно да се получи стойността на дадена величина директно от експериментални данни (например определяне на твърдостта на твърдо тяло) или когато инструментите за измерване на количествата, включени във формулата, са по-точни, отколкото за измерване на желано количество.

Разделянето на измерванията на преки и косвени позволява използването на определени методи за оценка на грешките в техните резултати.

Физическо количество- това е такава физическа величина, на която по споразумение се приписва числова стойност, равна на единица.

Таблиците показват основните и производните физически величини и техните единици, приети в Международната система от единици (SI).

Съответствие на физическа величина в системата SI

Основни количества

Стойност символ SI единица Описание
Дължина л метър (m) Дължината на обект в едно измерение.
Тегло м килограм (кг) Стойността, която определя инерционните и гравитационните свойства на телата.
Време т секунда (и) Продължителност на събитието.
Силата на електрическия ток аз ампер (A) Зареждане, протичащо за единица време.

термодинамика

температура

т келвин (K) Средната кинетична енергия на частиците на обекта.
Силата на светлината кандела (cd) Количеството светлинна енергия, излъчвана в дадена посока за единица време.
Количеството вещество ν мол (mol) Броят на частиците се отнася до броя на атомите в 0,012 kg 12 C

Произведени количества

Стойност символ SI единица Описание
Квадрат С м 2 Обхватът на обект в две измерения.
Сила на звука V м 3 Обхватът на обект в три измерения.
Скорост v Госпожица Скоростта на промяна на координатите на тялото.
Ускорение а m/s² Скоростта на промяна в скоростта на обект.
Пулс стр кг м/сек Продуктът на масата и скоростта на тялото.
Мощност kg m/s 2 (нютон, N) Външната причина за ускорение, действаща върху обекта.
механична работа А kg m 2 / s 2 (джаул, J) Скаларното произведение на сила и преместване.
Енергия Е kg m 2 / s 2 (джаул, J) Способността на тялото или системата да вършат работа.
Мощност П kg m 2 / s 3 (ват, W) Скорост на промяна на енергията.
налягане стр kg / (m s 2) (Pascal, Pa) Сила на единица площ.
Плътност ρ кг/м3 Маса на единица обем.
Повърхностна плътност ρ А кг/м2 Маса на единица площ.
Плътност на линиите ρl кг/м Маса на единица дължина.
Количество топлина В kg m 2 / s 2 (джаул, J) Енергията се предава от едно тяло на друго по немеханични средства
Електрически заряд q A s (кулон, C)
Волтаж У m 2 kg / (s 3 A) (волт, V) Промяната в потенциалната енергия на единица заряд.
Електрическо съпротивление Р m 2 kg / (s 3 A 2) (ом, ом) съпротивление на обект при преминаване на електрически ток
магнитен поток Φ kg/(s 2 A) (weber, Wb) Стойност, която отчита интензитета на магнитното поле и площта, която заема.
Честота ν s −1 (херц, Hz) Броят повторения на събитие за единица време.
инжекция α радиан (рад) Размерът на промяната в посоката.
Ъглова скорост ω s −1 (радиани в секунда) Скорост на промяна на ъгъла.
Ъглово ускорение ε s −2 (радиан за секунда на квадрат) Скорост на промяна на ъгловата скорост
Момент на инерция аз кг м 2 Мярка за инерцията на обект по време на въртене.
ъглов импулс Л kg m 2 /s Мярка за въртене на обект.
Момент на сила М kg m 2 / s 2 Произведението на сила, умножено на дължината на перпендикуляра от точка до линията на действие на силата.
Тесен ъгъл Ω стерадиан (ср)