Fyysinen määrä (metrologia)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 19. syyskuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Fysikaalinen määrä on aineellisen esineen tai ilmiön mitattavissa oleva laatu, attribuutti tai ominaisuus [1] , joka on laadullisesti yhteinen aineellisten esineiden tai prosessien, ilmiöiden luokalle , mutta jokaiselle kvantitatiivisesti yksilöllinen [2] . Fysikaalisilla suureilla on sukupuoli, koko, yksikkö (mitta) ja arvo.

Fyysisten suureiden osoittamiseen [3] [4] käytetään latinalaisten tai kreikkalaisten aakkosten isoja ja pieniä kirjaimia [5] . Usein nimityksiin lisätään ylä- tai alaindeksejä , jotka osoittavat, mihin arvo viittaa , esimerkiksi E p tarkoittaa usein potentiaalienergiaa ja c p on lämpökapasiteetti vakiopaineessa .

Pysyviä, erilaisissa kokeissa toistavia yhteyksiä fyysisten suureiden välillä, jotka ovat luonnostaan luonnossa, kutsutaan fysikaalisiksi laeiksi [1] .

Jotkut suureet voidaan valita perusarvoiksi (ulotteisesti riippumattomiksi), sitten loput ilmaistaan niiden kautta fysikaalisten lakien avulla. Toissijaisten fysikaalisten suureiden mitat määritetään ne määräävien lakien perusteella sekä vaatimuksesta, että nämä suureet sisällytetään niihin annetuin kertoimin. Perus- ja riippuvaisten fyysisten suureiden joukko muodostaa fysikaalisten suureiden järjestelmän . Esimerkiksi LMT-järjestelmässä pääsuureiksi valitaan pituus, massa ja aika.

Kun suureiden ohella niiden mittakaava on merkitty, he puhuvat fysikaalisten määrien yksikköjärjestelmästä . Esimerkki on yksikköjärjestelmä CGS tai SI .

Summien yleiset ominaisuudet

Suuren laadullista määrittelyä kutsutaan suvuksi . Esimerkiksi pituus ja leveys ovat homogeenisiä suureita [2] . Tietylle esineelle tai ilmiölle ominaisen määrän kvantitatiivista varmuutta kutsutaan kooksi . Kohteiden tai ilmiöiden samankokoisten (homogeenisten) kokojen yksilöllisyys mahdollistaa niiden vertailun ja erottamisen.

Mitattaessa määritetyn arvon kokoa verrataan tavanomaisen yksikön kokoon [2] . Tällaisen vertailun tulos on suuren mitattu arvo , joka osoittaa kuinka monta kertaa arvon koko on suurempi tai pienempi kuin yksikön koko. Siksi arvo on mittauksen tavoite ja tulos.

$X=\{x\}[x]$ , jossa X on kohteen tai ilmiön mitattu arvo, {x} on numeerinen arvo, [x] on arvoyksikkö. [6]

Itse [x] -yksikön numeerinen arvo on aina yhtä suuri kuin 1. Arvon koko ei riipu valitusta yksiköstä, ja arvo muuttuu, kun valitaan toinen yksikkö. Esimerkiksi 1 kilogramman painolla on myös 2,2 paunaa tai 0,001 tonnia massaa . Homogeenisten suureiden arvoja käytetään mittauskohteiden vertailuun.

Arvoarvoja on kolmenlaisia, ja niitä yhdistää yleinen termi " viitearvo " [2] .

Todellinen arvo on ihanteellinen, määrän ainoa arvo. Termiä käytetään, kun arvon epävarmuus mikrotasolla voidaan jättää huomiotta [2] .
Todellinen arvo saadaan kokeellisesti, riittävän lähellä todellista arvoa [2] .
Hyväksytty arvo on arvolle [2] määritetty arvo.

Fysikaalisten suureiden avulla tilataan erilaisia fyysisiä suureita . Järjestelmässä pääasiallisiksi otetaan rajoitettu luettelo suureista ja niistä johdetaan muita, johdannaisia , suureita kytkentäyhtälöiden avulla . Kansainvälisessä määräjärjestelmässä ( English International System of Quantities , ISQ) seitsemän määrää valitaan tärkeimmiksi [7] :

L on pituus ;
M on massa ;
T on aika ;
I - virran voimakkuus ;
Θ on lämpötila ;
N on aineen määrä ;
J on valon intensiteetti .

Suureiden välisiä suhteita analysoitaessa käytetään fyysisen suuren ulottuvuuden käsitettä . Tämä on potenssimonomialin nimi , joka koostuu eriasteisten perussuureiden symbolien tuloista [2] . Mittauksen määrittämisessä käytetään tavallisia matemaattisia operaatioita - asteiden kerto-, jako- ja vähennystoimintoja. Jos kaikkien suuren dimensioiden pienennysoperaatioiden jälkeen ei ole nollasta poikkeavia tekijöitä, niin suuruutta kutsutaan dimensiottomaksi [2] .

Painemitan määritelmä

Arvo	Suhdeyhtälö	Mitat SI	Yksikön nimi
Kiihtyvyys	$a={\frac {V}{t}}={\frac {l}{t^{2}}}$	$L^{+1}T^{-2}$	Ei
Vahvuus	${\displaystyle F={m}{a))$	${\displaystyle M^{+1}L^{+1}T^{-2))$	newton
Neliö	$S=l^{2}$	$L^{+2}$	Neliömetri
Paine	$P={\frac {F}{S}}$	${\frac {M^{+1}L^{+1}T^{-2}}{L^{+2}}}=M^{+1}L^{-1}T^ {-2}$	Pascal

Fysikaalisia suureita, jotka kuvaavat esineitä ja ilmiöitä kiinteässä maassa sekä sen neste- ja kaasukuorissa, kutsutaan geofysikaalisiksi suureiksi . Geofysiikan suureiden mittaaminen laboratoriossa tai kentällä auttaa ymmärtämään paremmin planeetan sisäistä rakennetta sekä etsiä ja tutkia mineraaliesiintymiä. Kivien fysikaalisten määrien mittaamiseen laboratoriossa perustuvaa tiedettä kutsutaan petrofysiikaksi [8] .

Fyysisten suureiden luokitus

Lisäaine ja ei-lisäaine [2]
- additiivinen suureet ovat suureita, joiden arvot voidaan summata, kertoa vakiolla tai jakaa keskenään. Esimerkiksi massa, pituus, pinta-ala.
- ei-additiiviset suureet ovat määriä, joiden arvojen summaus on merkityksetöntä, vaikka se on matemaattisesti mahdollista. Nämä suuret sisältävät lämpötilan, tiheyden ja resistiivisyyden. Poikkeus: lämpötilat voidaan vähentää, tuloksena oleva lämpötilaero sisältyy useisiin fysikaalisiin lakeihin. $\Delta T$

Skalaari-, vektori-, tensorisuureet
- skalaarisuureilla on arvo, joka ilmaistaan vain yhdellä numerolla , niille suuntaa ei ole määritelty [9] . Hyvä esimerkki skalaarisuuresta on potentiaalienergia .
- vektorisuureita kuvataan kolmen (tai kahden) riippumattoman arvon sekvenssillä, joita kutsutaan komponenteiksi. Vektorisuureilla on skalaarimoduuli ja suunta. Vektorisuureet ovat voima, paine, nopeus ja kiihtyvyys.
- tensorisuureet yhdistävät kaikki muut luokat. Ne syntyvät väliaineen materiaaliyhtälöissä, esimerkiksi elastisuusteoriassa muodonmuutoksia kuvaamaan, sähkömagneettisessa teoriassa materiaalin yhtälöitä varten, yleisessä suhteellisuusteoriassa metriikkaa kuvaamaan.

Fyysisten suureiden ryhmät

Sähkömäärät

Sähkösuureet kuvaavat sähkövirtaa - varautuneiden hiukkasten suunnattua liikettä. Sähkömäärät sisältävät:

Katso myös

Luettelo fyysisistä määristä

Muistiinpanot

↑ 1 2 Seleznev Yu. A. Alkeisfysiikan perusteet. - M., Nauka, 1966. - Levikki 100 000 kappaletta. - Kanssa. 10-11.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RMG 29-2013 GSI. Metrologia. Perustermit ja -määritelmät, RMG, päivätty 5. joulukuuta 2013, nro 29-2013 . docs.cntd.ru. Haettu 30. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 8. syyskuuta 2016. (määrätön)
↑ Hyväksytyt fysikaalisten määrien nimitykset (Aika, paino...) . dpva.ru. Haettu 30. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 5. syyskuuta 2016. (määrätön)
↑ Lähde . Haettu 30. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 29. maaliskuuta 2017. (määrätön)
↑ Tekstidokumenttien perusvaatimukset (linkki, jota ei voi käyttää) . www.propro.ru Haettu 30. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 2. syyskuuta 2016. (määrätön)
↑ Bureau International des Poids et Mesures. Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) (linkki ei saatavilla) . www.bipm.org. Haettu 11. joulukuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 24. toukokuuta 2019. (määrätön)
↑ Fysikaalisten suureiden yksiköt (pääsemätön linkki) . www.vniims.ru Haettu 30. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 6. syyskuuta 2016. (määrätön)
↑ Barmasov Aleksandr Viktorovich. Yleisen fysiikan kurssi luonnonkäyttäjille. Sähkö . - BHV-Petersburg, 1.1.2010. — 438 s. — ISBN 9785977504201 .
↑ D. Giancoli. Fysiikka . - Ripol Classic. — 657 s. — ISBN 9785458376396 .

Kirjallisuus

RMG 29-2013 GSI. Metrologia. Perustermit ja määritelmät.

Linkit

Fyysinen määrä (metrologia) // Tietosanakirja " Krugosvet ".
GOST 8.417-2002
Kokovenäläinen mittayksikköluokitus (muutettu 28.3.2014)