Понятия об измерениях и единицах физических величин

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ МЕТРОЛОГИИ. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ [c.1]

Впервые понятие о системе единиц физических величин было введено Гауссом, который установил методику построения системы, т. е. совокупности основных и производных единиц, служащих для измерений разного рода величин. [c.12]

Понятия об измерениях и единицах физических величин [c.115]

Метрология зародилась в глубокой древности и по словообразованию означает учение о мерах. В первом русском труде по метрологии (Ф. И. Петрушевский. Общая метрология, ч. I и II, 1849) приводятся именно ее описательные функции Метрология есть описание всякого рода мер по их наименованиям, подразделениям и взаимному отношению . В дальнейшем, в зависимости от усложнения задач, стоящих перед метрологами, происходят изменения в определении понятия метрология . Так, М.Ф. Маликов [ 4] приводит уже более широкое, но двоякое определение понятия Метрология есть учение об единицах и эталонах и Метрология есть учение об измерениях, приводимых к эталонам . Второе определение свидетельствует о том, что сделан переход от описательных задач непосредственно к измерениям и привязка их к эталонам. С введением в действие ГОСТ 16263-70 было закреплено определение, приведенное в 1.1. В этом определении сделан еще больший шаг в сторону практического приложения - обеспечения единства измерений в стране. Измеряемыми величинами, с которыми имеет дело метрология в настоящее время, являются физические величины, т.е. величины, входящие в уравнения опытных наук (физики, химии и др.). Метрология проникает во все науки и дисциплины, имеющие дело с измерениями, и является для них единой наукой. Основные понятия, которыми оперирует метрология, следующие физическая величина, единица физической величины, передача размера единицы физической величины, средства измерений физической величины, эталон, образцовое средство измерений, рабочее средство измерений, измерение физической величины, метод измерений, результат измерений, погрешность измерений, метрологическая служба, метрологическое обеспечение и др. [c.6]

Основополагающий терминологический стандарт в области метрологии ГОСТ 16263-70 ГСИ. Метрология. Термины и определения , содержит около 200 терминов, подразделяемых на разделы метрология, физические величины, единицы физических величин, измерения, виды средств измерений, параметры и свойства средств измерений, погрещности измерений, погрешности средств измерений, эталоны и образцовые средства измерений, понятая, относящиеся к метрологической службе. [c.35]

Масса, вес, удельный объем. В теплотехнических расчетах часто приходится указывать на количество рабочего тела (вещества), участвующего в процессе, для которого ведется расчет количество сожженного топлива, количество воды и воздуха, подаваемых, в котел, пара, поступающего в двигатель, металла, затраченного на изготовление агрегата. Бее эти количества измеряются величиной, которая носит название массы. Это утверждение для расчетов, рассматриваемых в книге (см. замечание на стр. 5), ле противоречит проекту ГОСТ на единицы физических величин (издание 1972 г.), количество вещества по которому связано с числом молекул (атомов или других структурных элементов) в теле. Единицей измерения массы в СИ служит килограмм обозначается кг). В простейших случаях масса тела измеряется взвешиванием на рычажных весах. Этот тип весов дает численный результат массы вещества тела, не связанный с влиянием географического места взвешивания, ЧТО и соответствует понятию массы. Ино- [c.11]

Следует различать абсолютные и относительные физические величины. Абсолютная физическая величина — физическая величина в собственном смысле слова независимо от того, чем и как она будет измерена. Что касается относительной физической величины, то она представляет собой результат измерения абсолютной физической величины с помощью заданной конкретной единицы и процедуры измерения, т. е. численное значение абсолютной физической величины. Естественно, в практической деятельности приходится иметь дело с относительными физическими величинами, для которых вводятся понятия первичной и вторичной величин Первая из них непосредственно сопрягается с числами путем прямого измерения с помощью произвольно выбираемой единицы той же физической природы, что и первичная физическая величина, а численное ее значение принимается равным единице. Вторичная физическая величина выражается через первичные физические величины с помощью физических представлений, законов или тождеств. [c.184]

Введем основные понятия. Величины, численное значение которых зависит от принятых единиц измерения, называют размерными. Величины, численное значение которых не зависит от принятых единиц измерения, называют безразмерными. Выбор тех или иных единиц измерения диктуется удобством. Некоторые физические величины принимают за основные и устанавливают для них единицы измерения, которые называют основными. [c.29]

Введение этой единицы было встречено научной общественностью очень неоднозначно. Дело в том, что при введении моля был допущен ряд отступлений от принципов образования систем физических величин. Во-первых, не было дано четкого и однозначного определения основополагающего понятия количество вещества . Под количеством вещества можно понимать как массу того или иного вещества, так и количество структурных единиц, содержащихся в данном веществе. Во-вторых, из определения основной единицы неясно, каким образом возможно получение объективно количественной информации о ФВ при помощи измерений. [c.24]

Например, из геометрии известно, что площадь прямоугольника равна произведению его сторон, треугольника—половине произведения основания на высоту, а круга — квадрату радиуса, умноженному на число л. Коэффициенты 1/2 и л появились в формулах для площади треугольника и круга не в связи с выбором единиц измерений, а в связи с формой самих фигур, т. е. с геометрическим содержанием понятий треугольника и круга. Аналогично обстоит дело и с некоторыми физическими величинами. По известной формуле механики кинетическая энергия тела [c.19]

Из эпиграфа следует, что нельзя складывать величины с разными размерностями. Не может существовать величин, например, с размерностью (градус+вольт). Как удачно написано в этой статье, размерность служит некоторой окраской физической величины, позволяющей отличать ее от других величин . Для того чтобы ввести понятие размерности, нужно выбрать некоторые основные физические величины и установить единицы для их измерения. [c.36]

В Международной системе единиц отсутствует в качестве физической величины удельный вес, под которым часто понимают отношение весового количества вещества, определяемого на рычажных весах и выражаемого в единицах массы, к его объему. Вместо этого понятия следует применять плотность (объемная масса) с основной единицей измерения кг см . [c.4]

В литературе встречаются понятия абсолютные единицы ,, ,абсолютные измерения . Слово абсолютные приписывалось рассматриваемым единицам или измерениям физических величин в том случае, если они основывались соответственно на основных единицах (метре, килограмме, секунде) или основных величинах (длине, массе, времени). Среди единиц СИ нет абсолютных единиц, поэтому сейчас отпала необходимость в применении понятия абсолютное измерение в первоначальном значении. [c.23]

Как любая наука, метрология оперирует понятиями и терминами, к которым можно отнести физические величины и их единицы, средства измерений, измерения, методы и методики измерений, результаты измерений и их погрещности, погрешности средств измерений, условия проведения измерений и ряд других. [c.5]

Однако объектами измерений могут быть не только физические величины. Например, в экономике используется понятие стоимости — свойства, общего в качественном отношении для всех видов товарной продукции, но в количественном отношении индивидуального для каждого из них. Цена показывает стоимость товара в денежных единицах. [c.6]

Измерение физических величин заключается в сопоставлении какой-либо величины с однородной величиной, принятой за единицу. В метрологии используется термин измерение , под которым понимается нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Следует отметить, что термин измерение в таком понятии значительно сокращает область его применения, так как широко применяются измерения (органолептические), основанные на использовании органов чувств человека (оценка спортивных выступлений в фигурном катании, гимнастике). Другими словами, термин измерение не ограничен нахождением значения физической величины, так как часто измеряют и нефизические величины. [c.8]

Если читателю не совсем ясен физический смысл величин в таблицах, то для правильного применения таблиц необходимо обратиться к соответствующему разделу Основные понятия и законы , руководствуясь оглавлением или указателями в конце книги. Справки по единицам измерения физических величин можно найти в приложениях, на стр. 200. В приложениях, кроме того, имеются сведения по электроизмерительным приборам, формулы для приближенных вычислений, сводка формул, встречающихся в справочнике. [c.12]

Изображение кинематической схемы механизма, соответствующее определенному положению начального звена, называется планом механизма. Планы строятся в заданном масштабе. При этом различают понятия масштаб и масштабный коэффициент . Масштабом физической величины называют длину отрезка в миллиметрах, изображающую единицу измерения этой величины. Масштабным коэффициентом физической величины называют отношение численного значения физической величины к длине отрезка в миллиметрах, изображающего эту величину. Масштаб и масштабный коэффициент являются взаимно обратными величинами. Масштабные коэффициенты обозначают буквой р. с индексом, указывающим, к какой величине они относятся. Например, масштабный коэффициент длин ( 1,) для плана механизма есть отношение какой-либо длины (1 5) в метрах к отрезку (АВ), изображающему эту длину на чертеже в миллиметрах [c.32]

Необходимо обратить внимание и на то, что в ряде случаев не делается различия между понятиями физические константы и еще более обобщенным термином универсальные, фундаментальные или мировые константы. Покажем это на ряде примеров. Первым из них является претенциозное название табл. 2. Так же просто трактуется вопрос в [16] ...принято считать, что универсальные, или мировые, фундаментальные — все три термина употребляются обычно как синонимы... В превосходной монографии [17], к сожалению, читаем, что коэффициенты пропорциональности, подобные гравитационной или инерционной постоянным и зависящие от выбора основных единиц (системы измерений.— О. С.) и определяющих соотношений, получили название универсальных или мировых постоянных . Анализ физической литературы показывает, что, по всей видимости, термин универсальные постоянные постепенно выходит из употребления, его можно считать устаревшим. Понятие же мировые постоянные , напротив, еще только входит в моду , но чрезвычайно важно отметить, что ему с самого начала придается иной, значительно более вселенский по своему содержанию физический смысл. Приведем в подтверждение этого цитату С современной точки зрения кажется очень удачным, что первые измерения величины с пришли из астрономии — это дало возможность определить скорость света в вакууме, т.е. действительно мировую постоянную [18]. Более подробно эти вопросы обсуждаются в ч. 3. [c.31]

При исследованиях механических или вообще физических явлений мы вводим, во-первых, систему понятий — величин, характеризующих различные стороны изучаемых процессов (будем называть их просто характеристиками), и во-вторых, систему единиц измерения, с помощью которой определяются численные значения введённых характеристик. [c.21]

При исследовании физических явлений обычно вводят систему понятий (величин, характеризующих различные стороны процессов) и масштабы или систему единиц измерения, с помощью которой определяются численные значения введенных величин. [c.28]

ФОТОМЕТРИЯ, область учения о свете, в которой устанавливаются понятия о световых величинах, их единицах и разрабатываются методы световых измерений. Методы измерения световых величин базируются на различных явлениях действия света. Воздействие света на сетчатку глаза создает зрительное впечатление. Использование этого явления для световых измерений развилось в обширную отрасль зрительной, или визуальной, Ф. Способность нек-рых тел при поглощении ими света выделять свободные электроны и создавать фотоэлектрический ток или менять свою электропроводность использована при разработке методов физической, или объективной, Ф. [c.89]

ШКАЛА ИЗМЕРЁНИЙ—основополагающее понятие ме трологии, позволяющее количественно или к.-л. другим способом определить свойство объекта. Ш. и. является более общим понятием, чем единица физической величины, отсутствующая в нек-рых видах измерений. Ш. и. необходимы как для количественных (длина, темп-ра), так и для качественных (цвет) проявлений свойств объектов (тел, веществ, явлений, процессов). Проявления свойства образуют множество, элементы к-рого находятся в опре-дел. логич. отношениях между собой, т. е. являются т. н. системой с отношениями. Имеются в виду отношения типа эквивалентность (равенство), больше , меньше , возможность суммирования элементов или деления одного на другой. Ш. и. получается гомоморфным отображением множества элементов такой системы с отношениями на множество чисел или, в более общем случае,— на знаковую систему с аналогичными логич. отношениями. Такими знаковыми системами, напр., являются множество обозначений (названий) цветов, совокупность классификац. символов или понятий, множество названий состояний объекта, множество баллов оценки состояний объекта и т. п. При таком отображении используется модель объекта, достаточно адекватно (для решения измерит, задач) описывающая логич. структуру рассматриваемого свойства этого объекта. [c.465]

В определениях понятий, 1змерение и средство измерений указана их метрологическая суть в первом случае — это сопоставление величины с ее единицей во втором - это техническое средство, хранящее размер единицы физической величины, что имеет принципиальное значение. [c.4]

Метрология — это наука об измерениях, средствах и методах достижения требуемой точности. Термины и оаределения основных понятий метрологии стандартизованы (ГОСТ 16263—70). Их используют в документации всех видов, технической и справочной литературе. Основой метрологии являются единицы физических величин и их системы образцовые средства измерения и эталоны методы передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений методы определения точности измерений основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений. [c.154]

Введение такой единственной системы едййиц измерения, исключающей все другие системы единиц, равносильно полному устранению понятия размерности. В единой универсальной системе единиц измерения численные значения всех количественных характеристик определяются однозначно их физической величиной. [c.19]

Еще Максвелл в своем Трактате об электричестве и магнетизме [1] ввел понятие о физической величине как произведении двух множителей — единицы измерения и числового значения. Позднее Лодж (1888 г.) и В алло (1922 г.), используя это положение, развили учение о математических действиях над физическими величинами [2, 3]. Для доказательства возможности алгебраических действий над физическими величинами Ландольтом (1943 г), была использована теория коммутативных или Абелевых групп. [c.37]

Подобные выражения называются уравнениями между величинами. Числовой коэффициент k может быть равен или не равен единице. В последнем случае уравнение только тогда является уравнением между величинами, когда этот коэффициент не зависит от выбора единиц измерений, а определяется характером связи между величинами. Наиример, из геометрии известно, что площадь пря1Моугольника равна произведению его сторон, треугольника — половине произведения основания на высоту, а круга — квадрату радиуса, умноженному на число я. Коэффициенты V2 и я появились в формулах для площади треугольника и круга не в связи с выбором единиц измерений, а в связи с формой самих фигур, т. е. < геометрическим содержанием понятий треугольника и круга. Аналогично обстоит дело и с самими физическими величинами. По известному уравнению механики кинетическая энергия тела [c.39]

Международная система единиц измерений физических величин—единая универсальная система. Она свя-зызает единицы измерения механических, тепловых, электрических, магнитных и других величин. В состав системы входят шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча), две дополнительные (радиан и стерадиан) и 27 важнейших производных единиц из различных областей науки (табл. 1.1). В государственных стандартах СССР применяется понятие размера единицы, являющегося количественной мерой физической величины, содержащейся в единице измерения. Размер производных единиц определяется законами, связывающими физические величины, и выражен через размер основных или других производных единиц. Например, единица силы ньютон (н) установлена на основе второго закона Ньютона она равна силе, которая сообщает ускорение 1 м сек массе I кг. При выборе размера соблюдается в основном условие когерентности (связности) системы в уравнениях, определяющих единицы измерения производных величин, коэффициент пропорциональности должен быть величиной безразмерной и равен единице. [c.9]

Единицы теплофизйческих величин. Внедрение Международной системы единиц в этой области следует рассматривать в двух аспектах с точки зрения применения средств измерений и с позиции сопоставимости результатов измерений. И если в температурных измерениях все достаточно ясно (ГОСТ 8.417—81 предусматривает выражение температуры как в кельвинах, так и в градусах Цельсия с сохранением выражения t=T—273,15 К), то при измерении тепловых величин переход требует определенного пересмотра установившихся понятий. Дело в том, что единица количества теплоты в СИ — джоуль — полностью заменила ранее применявшуюся единицу — калорию. Это вполне закономерно, поскольку применялись различные калории (кал15, калго, каЛтх ), т. е. она была многозначна и к тому же ее размер определялся через джоуль. Для средств измерений, применяющихся для измерения тепловых величин, нет проблем при переходе к новым единицам, так как все они выпускаются в единицах СИ. Сопоставление же результатов измерений со справочными данными, использование самих полученных результатов связано со значительными трудностями. Это обусловливается не только необходимостью проведения расчетов при переводе значений физических величин из ранее применявшихся систем в СИ, но и определением, в каких из существовавших калориях выражены данные. [c.75]

Масса представляет собой понятие, физически совершенно отличное от веса, и только в земных условиях ее удобно измерять весом. При точных измерениях абсолютная система единиц имеет значительные преимущества, а в задачах астрономии 011а является единственно возможной (в рамках механики Ньютона). Можно указать простой опыт, который убеждает нас в различии массы и веса. Для поднятия двух равных грузов Р, Р необходимо преодолеть их вес, что можно обнаружить при помощи мускульного напряжения. Если оба эти груза привязать к концам шнура, перекинутого через блок (фиг. 78), то эти грузы будут сопротивляться изменению движения (сообщению ускорения) только своей массой, ибо силы веса будут взаимно уравновешены. Если мы будем приводить в ускоренное движение эти грузы, то ясно ощутим силу (и мо жем ее измерить), которую нужно для того приложить. Величина прилагаемой силы будет тем больше, чем больше массы грузов и чем большее ускорение мы будем им сообщать. Таким образом, хотя масса в земных условиях и пропорциональна весу, но она является отличным от веса свой-ством, определяющим закон изменения количества движения. Масса тела не будет изменяться при переносе его с Земли на другую планету, в то время как вес может изменяться весьма значительно. В наши дни летчики-космонавты практически проверили и первый, и второй законы Ньютона в условиях невесомости, т. е. в условиях, трудно реа лизуемых в обычных земных экспериментах. Масса характе ризует материальность тела и является величиной, присущей всякому телу и для данного тел а неизменной. Массу, найденную на основании формул (7), называют инертной массой. Масса, измеренная через вес, называется весомой или тяжелой мас сой. Весьма тщательные измерения, проведенные на Земле, показывают, что инертная масса равна тяжелой. Мы будем счи тать равенство инертной и тяжелой масс экспериментальным фактом [c.161]

Таким образом, в добавление к параметрам р, V, и и г мы получили новую величину, определяемую состоянием тела и, следовательно, характеризующую -состояние тела, т. е. новый параметр — энтропию Усвоение понятия энтропии связано для начинающего с большими затруднениями, потому что ее физическое значение не может быть истолковано достаточно просто и наглядно и она не поддается непосредственному измерению какими-либо приборами. Больцман в одном из своих исследований при пользовании статистическим методом показал, что изменение энтропии газа прямо пропорционально натуральному логариЛму вероятности и, следовательно, энтропия может быть мерой вероятности состояния газа. Для наших целей совершенно достаточно рассматривать энтропию как функцию состояния тепла, определяемую в любом состоянии расчетным порядком, пользование которой во многих случаях существенно упрощает как теоретические выводы, так и практические расчеты. Как следует из уравнения (5-10), энтропия измеряется в тех же единицах, что и теплое.мкость, а -именно для 1 кг тела в ккал кг град. [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...