Физические величины как объект измерений

Объектом измерений являются физические величины, которые подразделяются на основные и производные.

Основные величины не зависимы друг от друга, но они могут служить основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них.

Основным величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным – производные единицы измерений.

Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин.

Первая система единиц – метрическая (Франция, 1840 г.). Единицы, используемые в ней следующие: метр, грамм, ар, стер, литр. Не было подразделения на основные и производные единицы.

Ар – площадь 10х10 кв.м. Стер – объем 10х10х10 куб.м.

В 1881 г. была принята система единиц физических величин СГС, основными единицами которой были: сантиметр, грамм, секунда. (СГС – название)

В начале XX века получила распространение система единиц МКСА. Основные единицы этой системы: метр, килограмм, секунда, ампер; а производные: Ньютон, Джоуль, Ватт.

Однако в настоящее время широкое распространение во всем мире получила Международная система единиц СИ. SI – System International. 7 основных единиц этой системы.

Международная система единиц физических величин

Она включает в себя семь основных единиц физических величин:

Единица длины – метр – длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды; Скорость света ~300 000 000 м/с

Единица массы – килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма; в г. Севра (рядом с Парижем хранится эталон кг)

Единица времени – секунда – продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, которое соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;

Единица силы электрического тока – ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2*10^-7 Н на каждый метр длины;

Единица термодинамической температуры – кельвин – 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды (вода может быть в твердом, жидком или газообразном состоянии). Допускается также применение шкалы Цельсия;

Единица количества вещества – моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в изотопе углерода-12 массой 0,012 кг;

Единица силы света – кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*10¹² Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Стерадиа́н — единица измерения телесного угла. Обозначения: ср (кириллицей: эс-эр), sr.

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы радиусом , вырезающему из сферы поверхность площадью .

Для практического измерения единицы величины применяют технические средства, которые имеют нормированные погрешности и называются средствами измерений. К средствам измерений относятся: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы, измерительные принадлежности.

Мерой называют средство измерения, предназначенное для воспроизведения физических величин заданного размера. Литр, метр, емкость и др.

Измерительный преобразователь – это средство измерения, которое служит для преобразования сигнала измерительной информации в форму, удобную для обработки или хранения, а также передачи в показывающее устройство. Измерительные преобразователи либо входят в конструктивную схему измерительного прибора, либо применяются совместно с ним, но сигнал преобразователя не поддается непосредственному восприятию наблюдателем.

Тензорезистор преобразует деформации в измерение сопротивления

Измерительные приборы – это средства измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем. Различаются измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения.

Приборы прямого действия отображают измеряемую величину на показывающем устройстве, имеющем соответствующую градуировку в единицах той величины.

Термометр - прибор для измерения температуры.

Приборы сравнения предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны. Такие приборы широко используют в научных целях, а также на практике для измерения таких величин, как яркость источников излучения, давление сжатого воздуха и др.

Измерительные установки и системы – это совокупность средств измерений, объединенных по функциональному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения одной или нескольких физических величин объекта измерений.

Глубина воды + скорость течения. Используют один прибор, т.е. установку – удобнее.

Высота снегового покрова на кровли: измеряется глубина снега и скорость ветра (который сдувает снег).

Измерительные принадлежности – это вспомогательные средства измерений величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности.

При измерении деформаций от температурного и силового воздействия: Термометр – это измерительная принадлежность (вводит поправки).

Для измерения комнатной температуры термометр – прибор.

При измерении деформаций деревянных конструкций психрометр – это измерительная принадлежность (вводит поправки).

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: