Cantidade física - é ... Medición de magnitudes físicas. sistema de cantidades físicas

Física como unha ciencia que estuda os fenómenos da natureza, utilizando métodos de investigación estándar. As principais etapas son: observación, hipóteses, dirixir experimentos, estudar a teoría. Durante a observación estableceu as características distintivas do fenómeno, o curso do seu curso, posibles causas e consecuencias. Hipótese pode explicar o curso dos acontecementos, para establecer as súas leis. Os confirma experimentais (ou confirma) conxectura. Permite que estableza a proporción das cantidades no curso do experimento, o que leva ao establecemento das dependencias exactas. Experiencia comprobada no curso da hipótese é a base dunha teoría científica.

Ningunha teoría non pode pretender ser de confianza, se non recibiu a confirmación total e incondicional durante o experimento. A última está asociada a medidas de cantidades físicas que caracterizan o proceso. cantidade física - representa a base da medida.

Que é isto

Como para a medición destes valores, que confirman a validez da hipótese sobre as leis. cantidade física - unha descrición científica do corpo físico, relación cualitativa que é común a unha pluralidade de corpos semellantes. Para cada corpo dunha característica tal cuantitativa dun puramente individual.

. Se nós transformar coa literatura, a referencia M. Yudin et al (1989 edición) lese que a cantidade física é "característico dunha das propiedades do obxecto fico (o sistema físico, fenómeno ou proceso), o total en calidade para moitos física obxectos, pero en termos de números para cada obxecto individual ".

Ozhegov (edición de 1990) refire que unha cantidade física é - "o tamaño, extensión, a lonxitude do obxecto".

Por exemplo, a lonxitude - cantidade física. trata mecánicos como de longa distancia, utilizando electrodinámica lonxitude do fío en termodinámica cantidade análoga determina o espesor das paredes vasculares. A esencia do concepto permanece o mesmo: o valor unitario pode ser o mesmo, eo valor - diferente.

A característica distintiva dunha magnitude física, por exemplo, a partir do matemático, é a dispoñibilidade das unidades. Meter, pés, iarda - exemplos unidades de lonxitude.

unidades de medida

Para medir a cantidade física, isto debe ser comparado co valor recibido por unidade. Teña en conta que da banda deseñada marabilloso "Corenta e oito papagaios." Para axustar a lonxitude da boa, caracteres mediu a súa lonxitude en papagaios, elefantes, monos. Neste caso, a lonxitude boa en comparación co crecemento doutros personaxes de debuxos animados. O resultado depende cuantitativamente por referencia.

A unidade de grandeza física - unha medida da súa medición nun sistema específico de unidades. Confusión nesas medidas xorde non só por mor das medidas de diversidad imperfeitos, pero ás veces por mor das unidades relativas.

medida rusa de lonxitude - jardas - a distancia entre o dedo índice eo polgar. Con todo, nas mans de todas as persoas son diferentes, e iarda, medida man dun home, é diferente dun estaleiro na man dun neno ou unha muller. A mesma discrepancia entre a lonxitude das medidas relación braças (a distancia entre as puntas dos dedos espazos brazos) eo cóbado (a distancia entre o dedo medio para o brazo cóbado).

Curiosamente, nos delegados sindicais levou homes de pequena estatura. comerciantes astutos salvo tecido usando varios menores Meryl: jardas, cóbado entender.

por riba do sistema

unha tal variedade de medidas hai non só en Rusia, senón tamén noutros países. Introdución de unidades foi moitas veces arbitraria, por veces, estas unidades foron introducidos só por mor da conveniencia de súas medicións. Por exemplo, para medir a presión atmosférica introducido mmHg. Coñecido experiencia Torricelli, en que o tubo é utilizado, inundando así mercurio permitida a entrada dun valor tal inusual.

a potencia do motor en comparación coa potencia (que é practicada no noso tempo).

Varios medición de magnitudes físicas de cantidades físicas facer non só complexo e pouco fiables, pero tamén complica o desenvolvemento da ciencia.

O sistema uniforme de medidas

Unified sistema de magnitudes físicas, cómodo e optimizados en todos os países industrializados, tornouse unha necesidade. A base para a idea foi adoptada como a elección do menor número posible de unidades polo cal relacións matemáticas poden ser expresadas, e outros valores. Tales valores básicos non deben ser conectados un ao outro, o seu valor é unicamente determinada e comprendido en calquera sistema económico.

Nós intentou resolver este problema en diferentes países. Creación dun sistema unificado sistema de medidas (métricas, GHS, ISS, etc.) fixeron repetidos, pero estes sistemas son inconvenientes ou un punto de vista científico, tanto nas aplicacións domésticas, industriais.

A tarefa definida a finais do século 19, acabou por decidir só en 1958. Nunha reunión dun sistema unificado foi presentado ao Comité Internacional de Metrologia Legal.

O sistema unificado de medidas

1960 marcou o encontro histórico da Conferencia Xeral de Pesos e Medidas. O sistema único, chamado «Systeme Internationale d'une» (abreviado SI), foi aprobado pola decisión da asemblea especial. Na versión rusa do sistema chamado Sistema Internacional (SI abreviación).

É tomado como base para as 7 principais queridos e 2 adicional. O seu valor numérico é determinado como o punto de referencia

Táboa de cantidades físicas SI

Nome da unidade básica	mensurando	designación
		internacionalista	Ruso
unidade principal
quilogramo	peso	kg	kg
metro	lonxitude	m	m
segundo	tempo	s	con
Ampére	actual	A	A
Kelvin	temperatura	K	K
toupeira	cantidade de substancia	mol	toupeira
Candela	intensidade luminosa	CD	CD
unidades adicionais
radián	ángulo plana	rad	satisfeito
steradian	ángulo sólido	sr	cf.

O sistema non pode consistir só sete unidades, como unha variedade de procesos físicos na natureza esixe a introdución de máis e máis valores novos. A propia estrutura proporciona non só a introdución de novas unidades, pero tamén a súa relación en forma de relacións matemáticas (que son moitas veces chamado de fórmulas dimensións).

A unidade de grandeza física obtense mediante multiplicación, exponenciação e despregamento de unidades de base en dimensións de fórmula. A falta de coeficientes numéricos nesas ecuacións fai o sistema non só conveniente en todos os aspectos, pero tamén coherente (coherente).

unidades derivadas

As unidades están formadas de sete derivados principal, foron chamados. Ademais dos principais e derivados unidades, a necesidade de introducir adicional (radián e esferorradiano). As súas dimensións son consideradas como cero. A falta de instrumentos para a súa definición fai imposible medilos. A súa introdución é debido á aplicación de investigación teórica. Por exemplo, a cantidade física "forza" do sistema é medida en Newtons. Sempre que a forza - unha medida de acción mutua de corpos enriba uns dos outros, é a razón de variación da velocidade dunha certa masa corporal, entón pode define-lo como o produto dunha unidade de masa por taxa unitaria, dividida pola unidade de tempo:

F = k0M0v / T, onde k - factor de proporcionalidade, M - unidade de masa, V - a unidade de velocidade, t - unidade de tempo.

SI dimensións dá a seguinte fórmula: N = kg0m / ^2, onde se usan tres unidades. E quilogramo e metro, ea segunda refírese ao principal. O coeficiente de proporcionalidade é igual a 1.

Posible introdución de valores sen dimensións, que son definidos como a razón entre as cantidades uniformes. Para os que inclúen o coeficiente de rozamento, como é coñecido, é a relación de forza de atrito á presión normal vigor.

TÁBOA cantidades físicas derivado base

nome da unidade	mensurando	fórmula dimensional
Joule	enerxía	kg0m 2 0s -2
Pascal	a presión	kr0 m -1 -2 0C
Tesla	indución magnética	0A 0C kg -1 -2
volt	tensión	2 kg 0m 0s 0s -1 -3
Ohm	resistencia eléctrica	2 kg 0m 0s 0s -3 -2
colgante	carga eléctrica	A0 con
Watt	poder	2 kg 0s 0m -3
farad	permittance	0 kg -2 m -1 0C 4 0A dous
Joule por Kelvin	capacidade de calor	2 kg 0m 0s -1 -2 0K
Becquerel	A actividade da sustancia radioactiva	-1 C
Weber	fluxo magnético	0 kg 0s dous m 0s -1 -2
Henry	indutancia	0 kg 0s dous m 0s -2 -2
Hertz	frecuencia	-1
gris	dose absorbida	2 m 0s -1
Sievert	dose de radiación equivalente	2 m 0s -2
luxo	luz	m -2 -2 0kd 0sr
lumen	fluxo luminoso	0sr CD
Newton	Forza, peso	0 kg m -2 0s
Siemens	condutividade eléctrica	0 kg -1 m -2 0s 3 0A dous
farad	permittance	0 kg -2 m -1 0C 4 0A dous

unidades comúns

Usando valores históricos de non-SI ou difiren só por un factor numérico, que é suxeito aos valores de medida. Este unidades comúns. Por exemplo, mmHg, raios X, e outros.

Os coeficientes numéricos utilizados para a introdución de múltiples e submúltiplos cantidades. Prefixo corresponden a un número específico. Exemplos son centígrados, kilo-, Deca, mega- e moitos outros.

1 quilómetro = 1000 metros,

1 cm = 0,01 m.

tipoloxía de valores

Tentaremos especificar algunhas características básicas que permiten que definir o tipo de valor.

1. Direction. Se a acción de unha cantidade física directamente relacionada coa dirección, é chamado de un vector, outro - escalar.

2. A presenza da dimensión. A existencia das cantidades físicas da fórmula fai que sexa posible chamar dimensións. Na fórmula, as unidades teñen un grao cero, a continuación, eles son chamados de dimensión. Sería mellor chamar súas cantidades coa dimensión igual a 1. Tras concepto adimensional cantidade ilóxico. A propiedade principal - dimensión - non foi cancelada!

3. Engadindo oportunidades. Aditivo cantidade, cuxo valor se pode engadir, subtraído, multiplicado por un factor de, etc. (por exemplo, peso) - .. A cantidade física, o que é integrable.

4. En relación ao sistema físico. Extenso - o seu valor pode ser formado a partir dos valores do subsistema. Un exemplo é a zona medida en metros cadrados. Intensivo - valor, cuxo valor é independente do sistema. Para os que inclúen a temperatura.