Wed 2 pisikal na dami. Mga pisikal na dami at ang kanilang mga sukat

01.01.2021

Ang pag-aaral ng mga pisikal na phenomena at ang kanilang mga pattern, pati na rin ang paggamit ng mga pattern na ito sa praktikal na aktibidad ng tao, ay nauugnay sa pagsukat ng mga pisikal na dami.

Ang pisikal na dami ay isang katangian na qualitatively karaniwan sa maraming pisikal na mga bagay (pisikal na mga sistema, ang kanilang mga estado at mga proseso na nagaganap sa mga ito), ngunit quantitatively indibidwal para sa bawat bagay.

Ang pisikal na dami ay, halimbawa, masa. Ang iba't ibang pisikal na bagay ay may mass: lahat ng katawan, lahat ng particle ng matter, particle ng kuryente magnetic field atbp. Sa pamamagitan ng husay, ang lahat ng tiyak na pagsasakatuparan ng masa, ibig sabihin, ang masa ng lahat ng pisikal na bagay, ay pareho. Ngunit ang masa ng isang bagay ay maaaring maging isang tiyak na bilang ng beses na mas malaki o mas mababa kaysa sa masa ng isa pa. At sa quantitative sense na ito, ang masa ay isang ari-arian na indibidwal para sa bawat bagay. Ang mga pisikal na dami ay haba, temperatura, lakas ng patlang ng kuryente, panahon ng oscillation, atbp.

Ang mga partikular na pagpapatupad ng parehong pisikal na dami ay tinatawag na homogenous na dami. Halimbawa, ang distansya sa pagitan ng mga mag-aaral ng iyong mga mata at ang taas ng Eiffel Tower ay mga tiyak na pagsasakatuparan ng parehong pisikal na dami - haba, at samakatuwid ay mga homogenous na dami. Ang masa ng aklat na ito at ang masa ng Earth satellite na "Cosmos-897" ay homogenous din na pisikal na dami.

Ang mga homogenous na pisikal na dami ay naiiba sa bawat isa sa laki. Ang laki ng isang pisikal na dami ay

ang dami ng nilalaman sa isang ibinigay na bagay ng isang ari-arian na tumutugma sa konsepto ng "pisikal na dami".

Ang mga sukat ng homogenous na pisikal na dami ng iba't ibang mga bagay ay maaaring ihambing sa bawat isa kung ang mga halaga ng mga dami na ito ay natutukoy.

Ang halaga ng isang pisikal na dami ay isang pagtatasa ng isang pisikal na dami sa anyo ng isang tiyak na bilang ng mga yunit na tinatanggap para dito (tingnan ang p. 14). Halimbawa, ang halaga ng haba ng isang tiyak na katawan, 5 kg ay ang halaga ng masa ng isang tiyak na katawan, atbp. Ang isang abstract na numero na kasama sa halaga ng isang pisikal na dami (sa aming mga halimbawa 10 at 5) ay tinatawag na a numerical value. Sa pangkalahatan, ang halaga X ng isang tiyak na dami ay maaaring ipahayag bilang formula

saan ang numerical value ng quantity, unit nito.

Ito ay kinakailangan upang makilala sa pagitan ng tunay at aktwal na mga halaga ng isang pisikal na dami.

Ang tunay na halaga ng isang pisikal na dami ay ang halaga ng isang dami na perpektong sumasalamin sa kaukulang pag-aari ng bagay sa qualitative at quantitative terms.

Ang aktwal na halaga ng isang pisikal na dami ay ang halaga ng isang dami na natagpuan sa eksperimento at napakalapit sa tunay na halaga na maaari itong gamitin sa halip para sa isang partikular na layunin.

Ang paghahanap ng halaga ng isang pisikal na dami sa eksperimentong paggamit ng mga espesyal na teknikal na paraan ay tinatawag na pagsukat.

Ang mga tunay na halaga ng mga pisikal na dami ay karaniwang hindi alam. Halimbawa, walang nakakaalam ng totoong mga halaga ng bilis ng liwanag, ang distansya mula sa Earth hanggang sa Buwan, ang masa ng electron, proton at iba pang elementarya na mga particle. Hindi natin alam ang tunay na halaga ng ating taas at bigat ng katawan, hindi natin alam at hindi natin malalaman ang tunay na halaga ng temperatura ng hangin sa ating silid, ang haba ng mesa kung saan tayo nagtatrabaho, atbp.

Gayunpaman, gamit ang mga espesyal na teknikal na paraan, posible na matukoy ang aktwal

ang mga halaga ng lahat ng ito at marami pang ibang dami. Bukod dito, ang antas ng pagtatantya ng mga aktwal na halaga na ito sa totoong mga halaga ng mga pisikal na dami ay nakasalalay sa pagiging perpekto ng mga teknikal na instrumento sa pagsukat na ginamit.

Kasama sa mga instrumento sa pagsukat ang mga panukat, mga instrumento sa pagsukat, atbp. Ang panukat ay nauunawaan bilang isang instrumento sa pagsukat na idinisenyo upang magparami ng pisikal na dami ng isang partikular na sukat. Halimbawa, ang timbang ay isang sukat ng masa, ang ruler na may mga dibisyon ng milimetro ay isang sukat ng haba, ang isang panukat na prasko ay isang sukatan ng lakas ng tunog (kapasidad), ang isang normal na elemento ay isang sukatan ng electromotive force, kristal na osileytor- isang sukatan ng dalas ng mga electrical oscillations, atbp.

Ang isang aparato sa pagsukat ay isang instrumento sa pagsukat na idinisenyo upang makabuo ng isang senyas ng pagsukat ng impormasyon sa isang form na naa-access sa direktang pang-unawa sa pamamagitan ng pagmamasid. Kasama sa mga instrumento sa pagsukat ang dynamometer, ammeter, pressure gauge, atbp.

Mayroong direkta at hindi direktang mga sukat.

Ang direktang pagsukat ay isang pagsukat kung saan direktang matatagpuan ang nais na halaga ng isang dami mula sa pang-eksperimentong data. Kasama sa mga direktang sukat, halimbawa, ang pagsukat ng masa sa pantay na sukat ng braso, temperatura - na may thermometer, haba - na may tagapamahala ng sukat.

Ang hindi direktang pagsukat ay isang pagsukat kung saan ang nais na halaga ng isang dami ay matatagpuan sa batayan ng isang kilalang relasyon sa pagitan nito at mga dami na sumailalim sa mga direktang pagsukat. Ang mga hindi direktang sukat ay, halimbawa, paghahanap ng density ng isang katawan sa pamamagitan ng mass at geometric na sukat nito, paghahanap ng electrical resistivity ng isang conductor sa pamamagitan ng resistensya, haba at cross-sectional area nito.

Ang mga pagsukat ng pisikal na dami ay batay sa iba't ibang pisikal na phenomena. Halimbawa, upang sukatin ang temperatura, ginagamit ang thermal expansion ng mga katawan o ang thermoelectric effect, upang sukatin ang masa ng mga katawan sa pamamagitan ng pagtimbang, ang phenomenon ng gravity, atbp. Ang hanay ng mga pisikal na kababalaghan kung saan nakabatay ang mga sukat ay tinatawag na prinsipyo ng pagsukat. Ang mga prinsipyo ng pagsukat ay hindi saklaw sa manwal na ito. Ang Metrology ay tumatalakay sa pag-aaral ng mga prinsipyo at pamamaraan ng pagsukat, mga uri ng mga instrumento sa pagsukat, mga error sa pagsukat at iba pang mga isyu na may kaugnayan sa mga sukat.

Pisikal na bilang– ito ay isang katangian ng mga pisikal na bagay o phenomena ng materyal na mundo, karaniwan sa maraming bagay o phenomena sa qualitative sense, ngunit indibidwal sa quantitative sense para sa bawat isa sa kanila.. Halimbawa, masa, haba, lugar, temperatura, atbp.

Ang bawat pisikal na dami ay may sariling katangian ng husay at dami .

Mga katangian ng husay ay natutukoy sa pamamagitan ng kung anong pag-aari ng isang materyal na bagay o kung anong katangian ng materyal na mundo ang nailalarawan sa dami na ito. Kaya, ang "lakas" ng ari-arian ay may dami na nagpapakilala sa mga materyales tulad ng bakal, kahoy, tela, salamin at marami pang iba, habang ang dami ng halaga ng lakas para sa bawat isa sa kanila ay ganap na naiiba.

Upang matukoy ang dami ng pagkakaiba sa nilalaman ng isang ari-arian sa anumang bagay, na makikita ng isang pisikal na dami, ang konsepto ay ipinakilala laki ng pisikal na dami . Ang laki na ito ay nakatakda sa panahon ng proseso mga sukat- isang hanay ng mga operasyon na isinagawa upang matukoy ang dami ng halaga ng isang dami (Pederal na Batas "Sa Pagtiyak ng Pagkakapareho ng mga Pagsukat"

Ang layunin ng mga sukat ay upang matukoy ang halaga ng isang pisikal na dami - isang tiyak na bilang ng mga yunit na tinanggap para dito (halimbawa, ang resulta ng pagsukat ng masa ng isang produkto ay 2 kg, ang taas ng isang gusali ay 12 m, atbp. ). Sa pagitan ng mga sukat ng bawat pisikal na dami ay may mga ugnayan sa anyo ng mga numerong anyo (tulad ng "higit pa", "mas kaunti", "pagkakapantay-pantay", "kabuuan", atbp.), na maaaring magsilbing modelo ng dami na ito.

Depende sa antas ng approximation sa objectivity, nakikilala nila totoo, aktwal at nasusukat na mga halaga ng isang pisikal na dami .

Ang tunay na halaga ng isang pisikal na dami ay ito ay isang halaga na perpektong sumasalamin sa kaukulang pag-aari ng isang bagay sa mga termino ng husay at dami. Dahil sa di-kasakdalan ng mga tool at pamamaraan ng pagsukat, halos imposibleng makuha ang tunay na halaga ng mga dami. Maaari lamang silang isipin sa teorya. At ang mga halaga na nakuha sa panahon ng pagsukat ay lumalapit lamang sa tunay na halaga sa mas malaki o mas maliit na lawak.

Ang aktwal na halaga ng isang pisikal na dami ay ito ay isang halaga ng isang dami na natagpuan sa eksperimento at napakalapit sa tunay na halaga na maaari itong gamitin sa halip para sa isang partikular na layunin.

Sinusukat na halaga ng isang pisikal na dami - ito ang halaga na nakuha sa pamamagitan ng pagsukat gamit ang mga tiyak na pamamaraan at mga instrumento sa pagsukat.

Kapag nagpaplano ng mga sukat, dapat magsikap ang isa upang matiyak na ang hanay ng mga nasusukat na dami ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng gawain sa pagsukat (halimbawa, sa panahon ng kontrol, ang mga sinusukat na dami ay dapat sumasalamin sa kaukulang mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng produkto).

Para sa bawat parameter ng produkto, dapat matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:

Ang kawastuhan ng pagbabalangkas ng sinusukat na halaga, hindi kasama ang posibilidad iba't ibang interpretasyon(halimbawa, kinakailangang malinaw na tukuyin sa kung anong mga kaso ang "mass" o "timbang" ng produkto, ang "volume" o "kapasidad" ng sisidlan, atbp.);

Ang katiyakan ng mga katangian ng bagay na susukatin (halimbawa, "ang temperatura sa silid ay hindi hihigit sa ... ° C" ay nagbibigay-daan para sa posibilidad ng iba't ibang mga interpretasyon. Kinakailangang baguhin ang mga salita ng kinakailangan upang na ito ay malinaw kung ang iniaatas na ito ay itinatag para sa maximum o average na temperatura ng kuwarto, na kung saan ay sa karagdagang isinasaalang-alang kapag nagsasagawa ng mga sukat);

Paggamit ng mga pamantayang termino.

Mga pisikal na yunit

Ang isang pisikal na dami na, sa pamamagitan ng kahulugan, ay itinalaga ng isang numerical na halaga na katumbas ng isa ay tinatawag yunit ng pisikal na dami.

Maraming mga yunit ng pisikal na dami ang ginawa sa pamamagitan ng mga sukat na ginagamit para sa mga sukat (halimbawa, metro, kilo). Sa mga unang yugto ng pag-unlad ng materyal na kultura (sa mga lipunang may hawak ng alipin at pyudal), mayroong mga yunit para sa isang maliit na hanay ng mga pisikal na dami - haba, masa, oras, lugar, dami. Ang mga yunit ng pisikal na dami ay pinili nang walang koneksyon sa isa't isa, at, bukod dito, naiiba sa iba't-ibang bansa at mga heograpikal na lugar. Ito ay kung paano ito lumitaw malaking bilang ng madalas magkapareho sa pangalan, ngunit magkaiba sa laki - elbows, paa, pounds.

Habang lumalawak ang ugnayang pangkalakalan sa pagitan ng mga tao at umunlad ang agham at teknolohiya, tumaas ang bilang ng mga yunit ng pisikal na dami at lalong naramdaman ang pangangailangan para sa pag-iisa ng mga yunit at ang paglikha ng mga sistema ng mga yunit. Ang mga espesyal na internasyonal na kasunduan ay nagsimulang tapusin sa mga yunit ng pisikal na dami at kanilang mga sistema. Noong ika-18 siglo Sa France, iminungkahi ang metric system of measures, na kalaunan ay tumanggap ng internasyonal na pagkilala. Sa batayan nito, itinayo ang isang bilang ng mga sistema ng panukat ng mga yunit. Sa kasalukuyan, ang karagdagang pag-order ng mga yunit ng pisikal na dami ay nagaganap sa batayan ng International System of Units (SI).

Ang mga yunit ng pisikal na dami ay nahahati sa sistematiko, i.e. kasama sa anumang sistema ng mga yunit, at hindi sistematikong mga yunit (halimbawa, mm Hg, Lakas ng kabayo, electron-volt).

Mga yunit ng system Ang mga pisikal na dami ay nahahati sa basic, pinili nang arbitraryo (metro, kilo, segundo, atbp.), at derivatives, nabuo sa pamamagitan ng mga equation ng koneksyon sa pagitan ng mga dami (metro bawat segundo, kilo bawat metro kubiko, newton, joule, watt, atbp.).

Para sa kaginhawaan ng pagpapahayag ng mga dami nang maraming beses na mas malaki o mas maliit kaysa sa mga yunit ng pisikal na dami, ginagamit namin maramihang mga yunit (halimbawa, kilometro - 10 3 m, kilowatt - 10 3 W) at submultiple (halimbawa, ang isang millimeter ay 10 -3 m, ang isang millisecond ay 10-3 s)..

Sa mga metric system ng mga unit, ang mga multiple at fractional na unit ng mga pisikal na dami (maliban sa mga unit ng oras at anggulo) ay nabuo sa pamamagitan ng pag-multiply ng unit ng system sa 10 n, kung saan ang n ay isang positibo o negatibong integer. Ang bawat isa sa mga numerong ito ay tumutugma sa isa sa mga decimal prefix na pinagtibay upang bumuo ng mga multiple at unit.

Noong 1960, sa XI General Conference on Weights and Measures ng International Organization of Weights and Measures (IIOM), pinagtibay ang International System of Weights and Measures. mga yunit(SI).

Mga pangunahing yunit sa internasyonal na sistema ng mga yunit ay: metro (m) - haba, kilo (kg) – masa, pangalawa (s) – oras, ampere (A) - lakas ng kuryente, kelvin (K) – thermodynamic na temperatura, candela (cd) – ningning na intensity, nunal - dami ng sangkap.

Kasama ng mga sistema ng pisikal na dami, ang tinatawag na mga non-systemic na yunit ay ginagamit pa rin sa pagsasanay sa pagsukat. Kabilang dito ang, halimbawa: mga yunit ng presyon - atmospera, milimetro ng mercury, yunit ng haba - angstrom, yunit ng init - calorie, mga yunit ng dami ng tunog - decibel, background, octave, mga yunit ng oras - minuto at oras, atbp. Gayunpaman , sa Sa kasalukuyan, may posibilidad na bawasan ang mga ito sa pinakamababa.

Ang internasyonal na sistema ng mga yunit ay may isang bilang ng mga pakinabang: pagiging pandaigdigan, pag-iisa ng mga yunit para sa lahat ng uri ng mga sukat, pagkakaugnay-ugnay (pagkakapare-pareho) ng sistema (mga coefficient ng proporsyonalidad sa mga pisikal na equation ay walang sukat), mas mahusay na pagkakaunawaan sa pagitan ng iba't ibang mga espesyalista sa proseso ng pang-agham, teknikal at pang-ekonomiyang relasyon sa pagitan ng mga bansa.

Sa kasalukuyan, ang paggamit ng mga yunit ng pisikal na dami sa Russia ay ginawang legal ng Konstitusyon ng Russian Federation (Artikulo 71) (mga pamantayan, pamantayan, sistema ng panukat at pagkalkula ng oras ay nasa ilalim ng hurisdiksyon ng Pederasyon ng Russia) at ang pederal na batas "Sa pagtiyak ng pagkakapareho ng mga sukat". Tinutukoy ng Artikulo 6 ng Batas ang paggamit sa Russian Federation ng mga yunit ng dami ng International System of Units na pinagtibay ng General Conference on Weights and Measures at inirerekomenda para sa paggamit ng International Organization of Legal Metrology. Kasabay nito, sa Russian Federation, ang mga non-system unit ng mga dami, ang pangalan, pagtatalaga, mga patakaran sa pagsulat at aplikasyon na itinatag ng Pamahalaan ng Russian Federation, ay maaaring tanggapin para magamit sa pantay na batayan sa SI. mga yunit ng dami.

Sa mga praktikal na aktibidad, ang isa ay dapat magabayan ng mga yunit ng pisikal na dami na kinokontrol ng GOST 8.417-2002 "Sistema ng estado para sa pagtiyak ng pagkakapareho ng mga sukat. Mga yunit ng dami."

Standard kasama ng ipinag-uutos na paggamit basic at derivatives mga yunit ng International System of Units, pati na rin ang mga decimal multiple at submultiple ng mga unit na ito, pinapayagang gumamit ng ilang unit na hindi kasama sa SI, ang kanilang mga kumbinasyon sa mga unit ng SI, pati na rin ang ilang decimal multiple at submultiple ng nakalistang mga yunit na malawakang ginagamit sa pagsasanay.

Tinutukoy ng pamantayan ang mga panuntunan para sa pagbuo ng mga pangalan at pagtatalaga ng decimal multiple at submultiples ng mga unit ng SI gamit ang mga multiplier (mula 10 –24 hanggang 10 24) at mga prefix, ang mga panuntunan para sa pagsulat ng mga designasyon ng unit, ang mga panuntunan para sa pagbuo ng magkakaugnay na nagmula sa SI mga yunit

Ang mga salik at prefix na ginamit upang mabuo ang mga pangalan at pagtatalaga ng decimal multiple at submultiple ng SI unit ay ibinibigay sa Talahanayan.

Mga salik at prefix na ginagamit upang mabuo ang mga pangalan at pagtatalaga ng decimal multiple at submultiples ng SI units

Decimal multiplier	Console	Prefix na pagtatalaga	Decimal multiplier	Console	Prefix na pagtatalaga
intl.	rus	intl.	russ
10 24	iotta	Y	AT	10 –1	deci	d	d
10 21	zetta	Z	Z	10 –2	centi	c	Sa
10 18	exa	E	E	10 –3	Milli	m	m
10 15	peta	P	P	10 –6	micro	µ	mk
10 12	tera	T	T	10 –9	nano	n	n
10 9	giga	G	G	10 –12	pico	p	P
10 6	mega	M	M	10 –15	femto	f	f
10 3	kilo	k	Upang	10 –18	atto	a	A
10 2	hecto	h	G	10 –21	zepto	z	h
10 1	soundboard	da	Oo	10 –24	iocto	y	At

Magkakaugnay na mga yunit na hinango Ang International System of Units, bilang panuntunan, ay nabuo gamit ang pinakasimpleng mga equation ng mga koneksyon sa pagitan ng mga dami (pagtukoy ng mga equation), kung saan ang mga numerical coefficient ay katumbas ng 1. Upang bumuo ng mga nagmula na yunit, ang mga pagtatalaga ng mga dami sa mga equation ng koneksyon ay pinapalitan sa pamamagitan ng mga pagtatalaga ng mga yunit ng SI.

Kung ang coupling equation ay naglalaman ng isang numerical coefficient na naiiba sa 1, pagkatapos ay upang bumuo ng isang magkakaugnay na derivative ng isang SI unit, ang notasyon ng mga dami na may mga halaga sa mga unit ng SI ay pinapalitan sa kanang bahagi, na nagbibigay, pagkatapos ng multiplikasyon ng coefficient, isang kabuuang numerical value na katumbas ng 1.

MGA PAGSUKAT

Modernong yugto Ang pag-unlad ng siyensya at teknolohikal ay nailalarawan sa pamamagitan ng matinding pagtaas ng interes sa mga sukat. Ang lumalagong interes sa mga sukat ay dahil sa ang katunayan na ang mga ito ay gumaganap ng isang lalong makabuluhan at kung minsan ay mapagpasyang papel sa paglutas ng parehong mga pangunahing problema ng katalusan at praktikal na mga problema ng siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad, mga problemang panlipunan, at dagdagan ang kahusayan ng lahat ng mga aktibidad na kapaki-pakinabang sa lipunan. Ang mga pagsukat ay ang pangunahing proseso ng pagkuha ng layunin na impormasyon tungkol sa mga katangian ng iba't ibang materyal na bagay na nauugnay sa mga praktikal na aktibidad ng tao. Halimbawa, maaari nating hatulan ang pagiging angkop ng isang bahagi batay sa mga sukat nito pagkatapos lamang sukatin ang mga sukat na ito.

Pagsukat- ito ang proseso ng pagkuha ng layunin na impormasyon na sumasalamin sa aktwal, at hindi sa ipinapalagay, materyal, siyentipiko at teknikal na potensyal ng lipunan, ang nakamit na antas ng produksyong panlipunan, atbp. Ang mga desisyon ng mga katawan ng pamamahala ay batay sa impormasyong nakuha sa pamamagitan ng mga sukat pag-unlad ng ekonomiya sa lahat ng antas.

Ang lahat ng mga negosyo na ang mga aktibidad ay nauugnay sa pag-unlad, pagsubok, produksyon, kontrol ng mga produkto, pagpapatakbo ng transportasyon at komunikasyon, pangangalaga sa kalusugan, atbp., ay nagsasagawa ng hindi mabilang na bilang ng mga sukat. Batay sa mga resulta ng pagsukat, ang mga partikular na desisyon ay ginawa.

Sa diagram na ipinapakita sa Fig. Ipinapakita ng 1.1 ang mga pangunahing elemento na lohikal na magkakaugnay sa panahon ng mga pagsukat.

Ang mga sukat ay batay sa paghahambing ng magkatulad na katangian ng mga materyal na bagay. Para sa mga katangian para sa quantitative na paghahambing kung aling mga pisikal na pamamaraan ang ginagamit, isang solong pangkalahatang konsepto ang naitatag - isang pisikal na dami.

Ayon sa GOST 16263 pisikal na bilang- ito ay isang ari-arian na qualitatively karaniwan sa maraming pisikal na mga bagay (pisikal na mga sistema, ang kanilang mga estado at mga proseso na nagaganap sa kanila), ngunit quantitatively indibidwal para sa bawat bagay. Ang indibidwalidad sa dami ay dapat na maunawaan sa kahulugan na ang isang ari-arian ay maaaring para sa isang bagay ng ilang beses na mas malaki o mas mababa kaysa sa isa pa.

Kabilang sa mga pisikal na dami ang: haba, masa, oras, mga dami ng kuryente (kasalukuyan, boltahe, atbp.), presyon, bilis, atbp.

Fig.1.1. Diagram ng mga pangunahing elemento na kasangkot sa mga sukat

Ngunit ang amoy ay hindi isang pisikal na dami, dahil ito ay itinatag sa pamamagitan ng mga pansariling sensasyon.

Ang kahulugan ng "pisikal na dami" ay maaaring suportahan ng isang halimbawa. Kumuha tayo ng dalawang bagay: ang rolling bearing ng isang vacuum cleaner ng sambahayan at ang rolling bearing ng mga gulong ng karwahe. Ang kanilang mga katangian ng husay ay pareho, ngunit ang kanilang mga katangian ng dami ay naiiba. Kaya, ang diameter ng panlabas na singsing ng rolling bearing ng mga gulong ng karwahe ay maraming beses na mas malaki kaysa sa katulad na diameter ng tindig ng isang vacuum cleaner. Katulad nito, maaaring hatulan ng isa ang dami ng relasyon sa pagitan ng masa at iba pang mga katangian. Ngunit para dito kailangan mong malaman halaga ng pisikal na dami, ibig sabihin. tantyahin ang isang pisikal na dami sa anyo ng isang tiyak na bilang ng mga yunit na tinanggap para dito. Halimbawa, ang halaga ng masa ng rolling bearing ng mga gulong ng karwahe ay 8 kg, ang radius ng globo ay 6378 km, ang diameter ng butas ay 0.5 mm.

Ang GOST 16263 ay nagbibigay ng isang bilang ng mga kahulugan na nauugnay sa konsepto ng "pisikal na dami".

Tunay na halaga ng isang pisikal na dami- ito ang halaga ng isang pisikal na dami na perpektong sumasalamin sa kaukulang pag-aari ng bagay sa qualitative at quantitative terms. Ito ang limitasyon kung saan lumalapit ang halaga ng isang pisikal na dami na may pagtaas ng katumpakan ng pagsukat.

Imposibleng matukoy sa eksperimento ang tunay na halaga ng isang pisikal na dami; nananatiling hindi alam ng nag-eeksperimento. Kaugnay nito, kung kinakailangan (halimbawa, kapag sinusuri ang mga instrumento sa pagsukat), sa halip na ang tunay na halaga ng isang pisikal na dami, ang aktwal na halaga nito ay ginagamit.

Tunay na halaga ng isang pisikal na dami ay isang halaga ng isang pisikal na dami na natagpuan sa eksperimento at napakalapit sa tunay na halaga na maaari itong gamitin sa halip para sa layuning ito.

Kapag nahanap ang aktwal na halaga ng isang pisikal na dami, ang pagpapatunay ng mga instrumento sa pagsukat ay dapat isagawa gamit ang mga karaniwang sukat at instrumento, ang mga pagkakamali na maaaring mapabayaan.

Sa mga teknikal na sukat, ang halaga ng isang pisikal na dami na natagpuang may katanggap-tanggap na error ay tinatanggap bilang ang aktwal na halaga.

Pangunahing pisikal na dami ay isang pisikal na dami na kasama sa isang sistema at karaniwang tinatanggap bilang independiyente sa iba pang mga dami ng sistemang ito. Halimbawa, sa sistema ng SI, ang mga pangunahing pisikal na dami, na independiyente sa iba, ay haba l, timbang m, oras t at iba pa.

Hinango ang pisikal na dami– isang pisikal na dami na kasama sa sistema at tinutukoy sa pamamagitan ng mga pangunahing dami ng sistemang ito. Halimbawa, ang bilis v ay tinutukoy sa pangkalahatang kaso ng equation:

v=dl/dt, (1.1)

saan l- distansya; t- oras.

Isa pang halimbawa. Ang mekanikal na puwersa sa parehong sistema ay tinutukoy ng equation:

F=m*a, (1.2)

saan m- timbang; a- pagbilis na dulot ng pagkilos ng puwersa F.

Ang isang sukatan para sa quantitative na paghahambing ng magkatulad na katangian ng mga bagay ay yunit ng pisikal na dami– isang pisikal na dami na, ayon sa kahulugan, ay itinalaga ng isang numerical na halaga na katumbas ng isa. Ang mga yunit ng pisikal na dami ay itinalaga ng isang buo at pinaikling simbolikong pagtatalaga - sukat. Halimbawa, mass – kilo (kg), oras – segundo (s), haba – metro (m), puwersa – Newton (N).

Ang mga kahulugan sa itaas ng isang pisikal na dami at ang halaga nito ay ginagawang posible na tukuyin ang pagsukat bilang paghahanap ng halaga ng isang pisikal na dami sa eksperimento gamit ang mga espesyal na teknikal na paraan (GOST 16263).

Ang kahulugan na ito ay wasto kapwa para sa mga pinakasimpleng kaso, kapag, sa pamamagitan ng paglalapat ng ruler na may mga dibisyon sa isang bahagi, ang laki nito ay inihambing sa yunit ng haba na inimbak ng ruler, o kapag, gamit ang isang device, ang laki ng isang value na na-convert sa ang paggalaw ng pointer ay inihambing sa yunit na nakaimbak ng sukat ng aparatong ito, kaya at para sa mga mas kumplikado - kapag gumagamit ng isang sistema ng pagsukat (para sa pagsukat ng maraming dami nang sabay-sabay).

Para sa mas kumpletong pagsisiwalat ng konsepto ng "pagsusukat," hindi sapat ang kaalaman sa kakanyahan nito lamang. Kinakailangan din na tukuyin ang mga kundisyong iyon, ang pagsunod sa kung saan ay ipinag-uutos kapag nagsasagawa ng mga sukat. Ang mga kundisyong ito ay maaaring mabuo batay sa metrological na kasanayan, pangkalahatan ang mga kinakailangan nito, at batay din sa kahulugan ng konsepto ng "sinusukat na pisikal na dami":

ang mga sukat ay posible sa kondisyon na ang katiyakan ng husay ng ari-arian ay naitatag, na nagpapahintulot na ito ay makilala mula sa iba pang mga katangian (ibig sabihin, kapag nakikilala ang isang pisikal na dami mula sa iba);

ang isang yunit ay tinukoy upang matukoy ang dami;

may posibilidad ng materialization (pagpaparami o imbakan) ng yunit;

pinapanatili ang laki ng unit na hindi nagbabago (sa loob ng itinatag na katumpakan) kahit man lang sa panahon ng pagsukat.

Kung hindi bababa sa isa sa mga kundisyong ito ang nilabag, ang mga sukat ay imposible. Ang mga kundisyon sa itaas ay maaaring magsilbing batayan, una, kapag isinasaalang-alang ang nilalaman ng konsepto ng "pagsukat", at pangalawa, kapag gumuhit ng isang malinaw na hangganan sa pagitan ng pagsukat at iba pang mga uri ng quantitative assessment. Mula sa terminong "pagsusukat" ay nagmula ang terminong "upang sukatin", na malawakang ginagamit sa pagsasanay. Gayunpaman, ang mga maling termino ay kadalasang ginagamit: "sukatin", "para sa pagsukat", "pagsusukat", "pagsusukat", na hindi akma sa sistema ng mga terminong metrolohikal.

Sa teknikal na literatura na nakatuon sa mga sukat o mga instrumento sa pagsukat, maaari mong basahin kung minsan ang tungkol sa pagsukat mga proseso o dependencies. Ang proseso bilang isang bagay ay hindi masusukat. Ang mga pisikal na dami na nagpapakilala sa kanila ay sinusukat. Halimbawa, hindi mo masasabing: "sukatin ang isang bahagi." Kinakailangang linawin nang eksakto kung aling mga pisikal na dami ng katangian ng bahagi ang susukatin (haba, diameter, masa, tigas, atbp.). Ang parehong naaangkop sa mga proseso, kabilang ang mga high-speed, pati na rin sa mga dependency sa pagitan ng mga pisikal na dami.

Kaya, kapag nahanap ang pag-asa ng pagbaba ng haba ng isang katawan sa isang pagbabago sa temperatura, ang sinusukat na dami ay ang pagtaas ng temperatura at ang pagpahaba ng katawan, mula sa mga halaga kung saan kinakalkula ang ipinahiwatig na pag-asa.

Ang mga kalkulasyon na ito ay maaaring isagawa gamit ang mga computer na nauugnay sa isang instrumento sa pagsukat, ngunit hindi ito nangangahulugan na ang pag-asa ay sinusukat (ito ay kinakalkula). Kapag gumagamit ng tinatawag na mga tool sa pagsukat ng istatistika (sa mga mabilis na proseso), pinapayagan ang mga expression tulad ng "pagsukat ng root-mean-square na halaga ng boltahe ng isang random na proseso", "pagsukat ng density ng pamamahagi ng posibilidad", atbp.

Dapat tandaan na hindi lahat ng pisikal na dami ay maaaring kopyahin na may ibinigay na mga sukat at direktang maihahambing sa kanilang sariling uri. Kasama sa mga naturang dami, halimbawa, temperatura, katigasan ng mga materyales, atbp. Sa kasong ito, ginagamit ang paraan ng natural (reference) na mga kaliskis, na binubuo ng mga sumusunod. Ang mga bagay at phenomena na may ilang partikular na magkakatulad na katangian ay inayos sa isang natural na sunud-sunod na hilera upang ang bawat bagay sa row na ito ay magkakaroon ng higit na ibinigay na katangian kaysa sa nauna at mas mababa kaysa sa susunod. Susunod, ilang miyembro ng serye ang pinili at kinuha bilang mga sample. Ang mga napiling sample ay bumubuo ng iskala (hagdan) ng mga reference point para sa paghahambing ng mga bagay o phenomena sa ibinigay na property. Ang mga halimbawa ng reference scale ay ang mineralogical hardness scale at ang wind force scale sa "Beaufort points".

Ang isang makabuluhang disbentaha ng naturang mga kaliskis ay ang di-makatwirang laki ng mga pagitan sa pagitan ng mga reference point at ang imposibilidad ng pagtukoy ng laki ng isang pisikal na dami sa loob ng pagitan.

Sa pagsasaalang-alang na ito, sa pagsukat ng kagustuhan sa teknolohiya ay ibinibigay sa functional scale, ang pagtatayo nito ay gumagamit ng functional dependence ng anumang pisikal na dami na maginhawa para sa direktang pagsukat sa pisikal na dami na sinusukat. Kadalasan ang pag-asa na ito ay linear. Ang isang halimbawa ay isang sukat ng temperatura, tulad ng Celsius. Kapag gumagawa ng isang sukat, ginagamit ang mga reference point, kung saan ang ilang mga halaga ng temperatura ay itinalaga, halimbawa, ang natutunaw na punto ng yelo (0.000 o C), ang kumukulong punto ng tubig (100,000 o C), atbp. Sa mga agwat sa pagitan ng mga temperatura ng mga reference point, ang interpolation ay isinasagawa gamit ang ilang mga converter ng temperatura - mga mercury thermometer, thermocouples, platinum resistance thermometer. Sa kasong ito, ang sinusukat na temperatura ay na-convert sa paggalaw ng dulo ng isang haligi ng mercury, sa emf ng isang thermocouple o sa paglaban ng isang platinum risistor.

Ang espesyalista sa metrology na si M.F. Upang malutas ang mga problema sa metrological, iminungkahi ni Malikov na hatiin ang lahat ng mga sukat sa dalawang grupo, na tinatawag silang "laboratoryo" at "teknikal".

SA laboratoryo Kabilang dito ang mga naturang sukat, ang mga pagkakamali ng mga resulta na nakuha ay tinasa sa panahon ng proseso ng pagsukat sa kanilang sarili, at ang bawat resulta ay may sariling pagtatantya ng error. SA teknikal M.F. Tinukoy ni Malikov ang mga naturang sukat, ang mga posibleng pagkakamali ng mga resulta kung saan ay pinag-aralan at natukoy nang maaga, upang hindi na sila masuri sa proseso ng mga pagsukat mismo.

Ang mga pagsukat sa laboratoryo ay mga pagsukat na isinasagawa, bilang panuntunan, sa panahon ng pangunahing pananaliksik. Ang katangian ng mga ito ay ang pagnanais na magbigay ng mas mataas na katumpakan ng mga resulta ng pagsukat. Ito ay humahantong sa mga tiyak na katangian ng mga sukat sa laboratoryo: ito ay kanais-nais na kunin mula sa mga instrumento sa pagsukat na ginamit ang lahat ng katumpakan kung saan sila ay may kakayahang; ito ay kanais-nais na alisin (o bawasan) ang mga random na error sa bawat resulta ng pagsukat, kung saan ang maramihang mga sukat ay isinasagawa, ang mga resulta kung saan ay mathematically naproseso gamit ang napiling paraan; Ito ay kanais-nais na alisin (o bawasan) ang mga sistematikong error sa bawat resulta ng pagsukat, kung saan ginagamit ang mga espesyal na paraan ng pagsukat. Kaugnay nito, ang pangunahing tampok ng mga pagsukat sa laboratoryo ay ang pagtatasa ng error ng bawat indibidwal na resulta ng pagsukat sa panahon ng proseso ng pagsukat mismo.

Ang mga teknikal na sukat ay ang bulto ng mga sukat na isinasagawa sa pambansang ekonomiya. Natatanging tampok Ang mga teknikal na sukat ay ang mga ito ay isinasagawa ayon sa espesyal na binuo, naunang pinag-aralan at sertipikadong mga diskarte sa pagsukat.

Sa mga sumusunod ay haharapin lamang natin ang mga teknikal na sukat at sa terminong "mga sukat" ang ibig sabihin ay "mga teknikal na sukat".

Pisikal na sukat isa sa mga katangian ang tinatawag pisikal na bagay(phenomenon, process), na qualitatively common sa maraming pisikal na bagay, habang nagkakaiba sa quantitative value.

Ang bawat pisikal na dami ay may sariling katangian ng husay at dami. Ang isang kalidad na katangian ay natutukoy sa pamamagitan ng kung anong pag-aari ng isang materyal na bagay o kung anong katangian ng materyal na mundo ang nailalarawan ng dami na ito. Kaya, ang "lakas" ng ari-arian ay may dami na nagpapakilala sa mga materyales tulad ng bakal, kahoy, tela, salamin at marami pang iba, habang ang dami ng halaga ng lakas para sa bawat isa sa kanila ay ganap na naiiba. Upang ipahayag ang dami ng nilalaman ng isang pag-aari ng isang partikular na bagay, ang konsepto ng "laki ng pisikal na dami" ay ginagamit. Ang laki na ito ay nakatakda sa panahon ng proseso ng pagsukat.

Depende sa antas ng approximation sa objectivity, ang totoo, aktwal at nasusukat na mga halaga ng isang pisikal na dami ay nakikilala. Ang tunay na halaga ng isang pisikal na dami ay ito ay isang halaga na perpektong sumasalamin sa kaukulang pag-aari ng isang bagay sa mga termino ng husay at dami. Dahil sa di-kasakdalan ng mga tool at pamamaraan ng pagsukat, halos imposibleng makuha ang tunay na halaga ng mga dami. Maaari lamang silang isipin sa teorya. At ang mga halaga na nakuha sa panahon ng pagsukat ay lumalapit lamang sa tunay na halaga sa mas malaki o mas maliit na lawak.

Ang sinusukat na halaga ng isang pisikal na dami ay ang halaga na nakuha sa pamamagitan ng pagsukat gamit ang mga tiyak na pamamaraan at mga instrumento sa pagsukat.

Para sa bawat parameter ng produkto, ang mga sumusunod na kinakailangan ay dapat matugunan: - wastong pagbabalangkas ng sinusukat na dami, hindi kasama ang posibilidad ng iba't ibang interpretasyon (halimbawa, kinakailangang malinaw na tukuyin sa kung anong mga kaso ang "mass" o "timbang" ng produkto , ang "volume" o "kapasidad" ng sisidlan, atbp.);

Ang katiyakan ng mga katangian ng bagay na susukatin (halimbawa, "ang temperatura sa silid ay hindi hihigit sa ... ° C" ay nagbibigay-daan para sa posibilidad ng iba't ibang mga interpretasyon. Kinakailangang baguhin ang mga salita ng kinakailangan upang na malinaw kung ang kinakailangan na ito ay itinatag para sa maximum o average na temperatura ng silid, na higit na isasaalang-alang kapag nagsasagawa ng mga sukat)

Paggamit ng mga pamantayang termino (dapat ipaliwanag ang mga partikular na termino sa unang pagkakataong binanggit ang mga ito).

Mayroong ilang mga kahulugan ng konsepto ng "mga sukat", bawat isa ay naglalarawan ng ilan katangian na tampok ang multifaceted na prosesong ito. Alinsunod sa GOST 16263-70 "GSI. Metrology. Mga tuntunin at kahulugan" pagsukat - Ito ay paghahanap ng halaga ng isang pisikal na dami gamit ang mga espesyal na teknikal na paraan. Ang malawak na tinatanggap na kahulugan ng pagsukat ay sumasalamin sa layunin nito at hindi rin kasama ang posibilidad ng paggamit ng konseptong ito sa labas ng koneksyon sa pisikal na eksperimento at teknolohiya sa pagsukat. Ang pisikal na eksperimento ay nauunawaan bilang isang quantitative na paghahambing ng dalawang homogenous na dami, isa sa mga ito ay kinuha bilang isang yunit, na "nagkakabit" ng mga sukat sa mga sukat ng mga yunit na muling ginawa ng mga pamantayan.

Kagiliw-giliw na tandaan ang interpretasyon ng terminong ito ng pilosopo na si P.A. Florensky, na kasama sa edisyong "Technical Encyclopedia" noong 1931. "Ang pagsukat ay ang pangunahing proseso ng pag-iisip ng agham at teknolohiya, kung saan ang isang hindi kilalang dami ay quantitatively kumpara sa isa pa, magkakatulad dito at itinuturing na kilala."

Ang mga sukat, depende sa paraan ng pagkuha ng numerical na halaga ng sinusukat na halaga, ay nahahati sa direkta at hindi direkta.

Mga direktang sukat - mga sukat kung saan direktang matatagpuan ang nais na halaga ng isang dami mula sa pang-eksperimentong data. Halimbawa, pagsukat ng haba gamit ang ruler, temperatura gamit ang thermometer, atbp.

Hindi direktang mga sukat - mga sukat kung saan ang ninanais

ang halaga ng isang dami ay matatagpuan batay sa alam na kaugnayan sa pagitan ng dami na ito at ng mga dami na sumailalim sa mga direktang sukat. Halimbawa, ang lugar ng isang rektanggulo ay tinutukoy ng mga resulta ng pagsukat ng mga gilid nito (s=l.d), ang density ng isang solidong katawan ay tinutukoy ng mga resulta ng mga sukat ng masa at dami nito (p=m/v) , atbp.

Ang mga direktang sukat ay pinakalaganap sa pagsasanay, dahil ang mga ito ay simple at maaaring makumpleto nang mabilis. Ang mga hindi direktang pagsukat ay ginagamit kapag hindi posible na makuha ang halaga ng isang dami nang direkta mula sa pang-eksperimentong data (halimbawa, pagtukoy sa katigasan ng isang solid) o kapag ang mga instrumento para sa pagsukat ng mga dami na kasama sa formula ay mas tumpak kaysa sa pagsukat ng nais na dami. .

Ang paghahati ng mga sukat sa direkta at hindi direktang nagbibigay-daan sa paggamit ng ilang mga pamamaraan para sa pagtatasa ng mga pagkakamali ng kanilang mga resulta.

Pisikal na bilang- ito ay isang pisikal na dami na, ayon sa kasunduan, ay itinalaga ng isang numerical na halaga na katumbas ng isa.

Ang mga talahanayan ay nagpapakita ng mga basic at derived na pisikal na dami at ang kanilang mga yunit na pinagtibay sa International System of Units (SI).

Korespondensya ng isang pisikal na dami sa sistema ng SI

Mga pangunahing dami

Magnitude	Simbolo	SI unit	Paglalarawan
Ang haba	l	metro (m)	Ang lawak ng isang bagay sa isang dimensyon.
Timbang	m	kilo (kg)	Isang dami na tumutukoy sa mga inertial at gravitational na katangian ng mga katawan.
Oras	t	segundo (mga)	Tagal ng kaganapan.
Lakas ng kuryente	ako	ampere (A)	Ang singil na dumadaloy sa bawat yunit ng oras.
Thermodynamic temperatura	T	kelvin (K)	Ang average na kinetic energy ng mga particle ng bagay.
Ang lakas ng liwanag		candela (cd)	Ang dami ng liwanag na enerhiya na ibinubuga sa isang partikular na direksyon sa bawat yunit ng oras.
Dami ng sangkap	ν	nunal (mol)	Bilang ng mga particle na hinati sa bilang ng mga atom sa 0.012 kg 12 C

Mga dami ng hinango

Magnitude	Simbolo	SI unit	Paglalarawan
Square	S	m 2	Ang lawak ng isang bagay sa dalawang dimensyon.
Dami	V	m 3	Ang lawak ng isang bagay sa tatlong dimensyon.
Bilis	v	MS	Ang bilis ng pagbabago ng mga coordinate ng katawan.
Pagpapabilis	a	m/s²	Ang rate ng pagbabago sa bilis ng isang bagay.
Pulse	p	kg m/s	Produkto ng masa at bilis ng isang katawan.
Puwersa		kg m/s 2 (newton, N)	Isang panlabas na sanhi ng acceleration na kumikilos sa isang bagay.
Gawaing mekanikal	A	kg m 2 / s 2 (joule, J)	Dot product ng puwersa at displacement.
Enerhiya	E	kg m 2 / s 2 (joule, J)	Ang kakayahan ng isang katawan o sistema na gumawa ng trabaho.
kapangyarihan	P	kg m 2 / s 3 (watt, W)	Rate ng pagbabago ng enerhiya.
Presyon	p	kg/(m s 2) (pascal, Pa)	Puwersa bawat unit area.
Densidad	ρ	kg/m 3	Masa bawat yunit ng dami.
Densidad ng ibabaw	ρA	kg/m2	Mass sa bawat unit area.
Linear density	ρl	kg/m	Mass bawat yunit ng haba.
Dami ng init	Q	kg m 2 / s 2 (joule, J)	Ang enerhiya ay inilipat mula sa isang katawan patungo sa isa pa sa pamamagitan ng hindi mekanikal na paraan
Pagsingil ng kuryente	q	A s (coulomb, Cl)
Boltahe	U	m 2 kg/(s 3 A) (volt, V)	Pagbabago sa potensyal na enerhiya sa bawat yunit ng singil.
Elektrisidad na paglaban	R	m 2 kg/(s 3 A 2) (oum, Ohm)	paglaban ng isang bagay sa pagdaan ng electric current
Magnetic flux	Φ	kg/(s 2 A) (Weber, Wb)	Isang halaga na isinasaalang-alang ang intensity ng magnetic field at ang lugar na sinasakop nito.
Dalas	ν	s −1 (hertz, Hz)	Ang bilang ng mga pag-uulit ng isang kaganapan sa bawat yunit ng oras.
Sulok	α	radian (rad)	Ang dami ng pagbabago sa direksyon.
Angular na bilis	ω	s −1 (radian bawat segundo)	Rate ng pagbabago ng anggulo.
Angular acceleration	ε	s −2 (radians kada segundo squared)	Rate ng pagbabago ng angular velocity
Sandali ng pagkawalang-galaw	ako	kg m 2	Isang sukatan ng inertia ng isang bagay habang umiikot.
Momentum	L	kg m 2 / s	Isang sukatan ng pag-ikot ng isang bagay.
Sandali ng kapangyarihan	M	kg m 2 / s 2	Ang produkto ng isang puwersa at ang haba ng isang patayo na iginuhit mula sa isang punto hanggang sa linya ng pagkilos ng puwersa.
Solid anggulo	Ω	steradian (avg)