Loengu kinnisvara. Väärtus. Põhiline mõõtevõrrand. Mõõdud. Vaadake üle punktiarvestuse, punktiarvestuse ja mõõtmise määratlus. Tõstke esile nende ühised ja eristavad tunnused Füüsikaline suurus tähistab omadust
Laadige alla saidist Depositfiles
Loeng 1. Kinnisvara. Väärtus. Põhiline mõõtevõrrand
2. Mõõtmised
Koguseid, mõõte ja mõõteriistu uuritakse üksikasjalikult kursusel "Metroloogia", mis loetakse teile neljandal kursusel. Siin käsitleme põhipunkte, mille teadmisi vajame kursusel "Geodeetilised instrumendid ja mõõtmised".
1. Kinnisvara. Väärtus. Põhiline mõõtevõrrand
Kõiki ümbritseva maailma objekte iseloomustavad nende omadused.
Näiteks võite nimetada selliseid objektide omadusi nagu värv, kaal, pikkus, kõrgus, tihedus, kõvadus, pehmus jne. Kuid sellest, et objekt on värviline või pikk, ei õpi me midagi muud, kui et sellel on värvi või laienduse omadus.
Kvantitatiivseks kirjelduseks erinevaid omadusi, protsessid ja füüsilised kehad võetakse kasutusele suurusjärgu mõiste.
Kõik kogused võib jagada kahte tüüpi:päris Ja ideaalne .
Ideaalne suurused on seotud peamiselt matemaatikaga ja on konkreetsete reaalmõistete üldistus (mudel). Meid need ei huvita.
Päris väärtused jagatakse omakordafüüsiline Ja mittefüüsiline .
TO mittefüüsiline on vaja omistada sotsiaalsetele (mittefüüsikalistele) teadustele omased väärtused - filosoofia, sotsioloogia, majandus jne. Need väärtused ei paku meile huvi.
Füüsiline suurust võib üldjuhul defineerida kui loodus- (füüsika, keemia) ja tehnikateadustes uuritavatele materiaalsetele objektidele (protsessidele, nähtustele) omast suurust. Just need väärtused pakuvad meile huvi.
Individuaalsust kvantitatiivses mõistes mõistetakse selles mõttes, et omadus võib olla ühe objekti jaoks teatud arv kordi rohkem või vähem kui teisel.
Näiteks on igal objektil Maal selline omadus nagu kaal. Kui võtate mitu õuna, on igal neist kaal. Kuid samal ajal erineb iga õuna kaal teiste õunte kaalust.
Füüsikalised kogused võib jagadamõõdetav Ja hinnatud.
Füüsikalisi suurusi, mille puhul ei saa ühel või teisel põhjusel mõõta või mõõtühikut sisestada, saab ainult hinnata. Neid füüsikalisi suurusi nimetatakse hinnatud . selliste hindamine füüsikalised kogused toodetud tingimuslike skaalade abil. Näiteks maavärinate intensiivsust hinnatakse Richteri skaala, mineraalide kõvadus - Mohsi skaalal.
Vastavalt tingimuslikule sõltumatuse astmele teistest suurustest jagatakse füüsikalised suurused peamine (tinglikult sõltumatu),derivaadid (tinglikult sõltuv) jalisaks .
Kogu tänapäeva füüsika saab üles ehitada seitsmele põhisuurusele, mis iseloomustavad materiaalse maailma põhiomadusi. Need sisaldavadseitse sisse valitud füüsikalised suurusedSI süsteem nagu major , Ja kaks lisaks füüsikalised kogused.
Seitsme põhi- ja kahe lisasuuruse abil, mis on kasutusele võetud üksnes mugavuse huvides, moodustatakse tuletis füüsikaliste suuruste kogu varieeruvus ning kirjeldatakse füüsikaliste objektide ja nähtuste omadusi.
Mõõtmete olemasolu järgi jagunevad füüsikalised suurusedmõõtmetega , st. millel on mõõtmed jamõõtmeteta .
kontseptsioon füüsikalise suuruse mõõtmed tutvustati Fourier aastal 1822.
Mõõtmed
kvaliteet
selle omadus ja seda tähistab sümbol 
tuletatud sõnast dimensioon
(inglise keeles – suurus, mõõde). Mõõtmed major
füüsikalisi suurusi tähistatakse vastavaga suured tähed. Näiteks pikkuse, massi ja aja kohta
Füüsikalise suuruse tuletise mõõtmeid väljendatakse füüsikaliste põhisuuruste mõõtmetega, kasutades võimsusmonoomi:
Kus 
, 
,
, … on peamiste füüsikaliste suuruste mõõtmed;
, 
,
, … on mõõtmete indikaatorid.
Lisaks võib iga dimensiooninäitaja olla positiivne või negatiivne, täisarv või murdarv, aga ka null.
Kui kõik mõõtmed null , siis nimetatakse seda suurust mõõtmeteta .
Suurus mõõdetud väärtus onkvantitatiivne tema omadus.
Näiteks tahvli pikkus on tahvli kvantitatiivne tunnus. Sama pikkuse saab määrata ainult mõõtmise tulemusel.
Erineva suurusega homogeenseid koguseid tähistav numbrite kogum peaks olema identse nimega arvude komplekt. See nimetus on füüsikalise suuruse ühik või tema osa. Sama näide tahvli pikkusega. Erinevate tahvlite pikkust iseloomustavad numbrid on olemas: 110, 115, 112, 120, 117. Kõiki numbreid nimetatakse sentimeetriteks. Nimetussentimeeter on füüsikalise suuruse ühik, antud juhul pikkuse ühik.
Näiteks meeter, kilogramm, sekund.
Näiteks 54,3 meetrit, 76,8 kilogrammi, 516 sekundit.
Näiteks 54,3, 76,8, 516.
Kõik need kolm parameetrit on omavahel seotud suhte kaudu
, (3.1) mida nimetataksepõhiline mõõtevõrrand
.
2. Mõõtmised
Põhilisest mõõtevõrrandist tuleneb, etdimensioon - see on suuruse väärtuse definitsioon ehk teisisõnu, see on suuruse võrdlus selle ühikuga. Füüsikalisi suurusi mõõdetakse tehniliste vahenditega. Saame anda mõõtme järgmise definitsiooni.
See määratlus sisaldab mõõtmise mõiste nelja tunnust.
1. Mõõta saab ainult füüsikalisi suurusi(ehk materiaalsete objektide, nähtuste, protsesside omadused).
2. Mõõtmine on koguse hindamine kogemuse järgi., st. see on alati eksperiment.
Mõõtmist on võimatu nimetada suuruse arvutatud määramiseks valemite ja teadaolevate algandmete järgi.
3. Mõõtmine toimub spetsiaalsete tehniliste vahenditega - mõõtühikute või kaalude suuruse kandjaid, mida nimetatakse mõõteriistadeks.
4. Mõõtmine on suuruse väärtuse määramine, s.o. on suuruse võrdlemine selle ühiku või skaalaga. Selle lähenemisviisi on välja töötanud sajanditepikkune mõõtmispraktika. See vastab täielikult L. Euleri poolt enam kui 200 aastat tagasi antud mõiste “mõõtmine” sisule: “ Ühte suurust on võimatu määrata või mõõta teisiti, kui võtta teada mõni teine samalaadne suurus ja näidata, millises vahekorras see on. » .
Füüsikalise suuruse mõõtmine hõlmab kahte (üldiselt võib olla mitu) etappi:
A) mõõdetud väärtuse võrdlus ühikuga;
b) kasutatavale vormile teisendamine (erinevaid viise näidustus).
Mõõdud on järgmised:
A) mõõtmise põhimõte on mõõtmiste aluseks olev füüsikaline nähtus või efekt;
b) mõõtmismeetod– vastuvõtt või meetodite kogum mõõdetud füüsikalise suuruse võrdlemiseks selle ühikuga vastavalt rakendatud mõõtmispõhimõttele. Mõõtmismeetodi määrab tavaliselt mõõtevahendite konstruktsioon.
Kõik inimpraktikas kohatud võimalikud mõõtmised võib liigitada mitmesse suunda.
1. Klassifikatsioon mõõtmistüüpide järgi :
A) otsene mõõtmine - mõõtmine, mille käigus saadakse vahetult füüsikalise suuruse soovitud väärtus.
Näited: joone pikkuse mõõtmine mõõdulindiga, horisontaal- või vertikaalnurkade mõõtmine teodoliidiga;
b) kaudne mõõtmine – füüsikalise suuruse soovitud väärtuse määramine muude otsitava väärtusega funktsionaalselt seotud füüsikaliste suuruste otsemõõtmise tulemuste põhjal.
Näide 1. Joonepikkuste mõõtmine parallaksi meetodil, mille käigus mõõdetakse horisontaalnurka alusrööpa märkidel, mille vaheline kaugus on teada; soovitud pikkus arvutatakse valemitega, mis seostavad selle pikkuse horisontaalnurga ja alusega.
Näide 2. Joone pikkuse mõõtmine kaugusmõõturiga. Sel juhul ei mõõdeta otseselt mitte joone enda pikkust, vaid elektromagnetilise impulsi läbimise aega emitteri ja reflektori vahel, mis on paigaldatud punktide kohale, mille vahel joone pikkust mõõdetakse.
Näide 3. Punkti ruumiliste koordinaatide määramine maa pind kasutades globaalset satelliitnavigatsioonisüsteemi (GNSS). Sel juhul ei mõõdeta mitte koordinaate ega isegi mitte pikkusi, vaid jällegi aega, mis kulub signaali liikumiseks igalt satelliidilt vastuvõtjasse. Mõõdetud aja järgi määratakse kaudselt kaugused satelliitidest vastuvõtjani ja seejärel jällegi kaudselt seisupunkti koordinaadid.
V) liigeste mõõtmised - kahe või enama erineva suuruse samaaegne mõõtmine, et määrata nendevaheline seos.
Näide. Metallvarda pikkuse ja temperatuuri mõõtmine, mille juures varda pikkust mõõdetakse. Selliste mõõtmiste tulemuseks on temperatuurimuutustest tingitud metalli lineaarpaisumise koefitsiendi määramine, millest varras on valmistatud.
G) koondmõõtmised - mitme samanimelise koguse samaaegne mõõtmine, mille käigus määratakse soovitud suuruste väärtused, lahendades võrrandisüsteemi, mis on saadud nende suuruste mõõtmisel erinevates kombinatsioonides.
2. Klassifikatsioon mõõtmismeetodite järgi :
A) otsene hindamismeetod- meetod, mille puhul suuruse väärtus määratakse vahetult näidumõõteriistaga;
näiteid rõhu mõõtmiseks baromeetriga või temperatuuri mõõtmiseks termomeetriga;
b) mõõtmise võrdlusmeetod– mõõtmismeetod, mille puhul mõõdetavat suurust võrreldakse mõõduga reprodutseeritava kogusega;
näited:
rakendades mis tahes osale jaotustega joonlauda, võrdlevad nad selle suurust joonlaua salvestatud ühikuga ja pärast loendamist saavad nad koguse väärtuse (pikkus, kõrgus, paksus ja muud parameetrid);
kasutades mõõteriist võrrelge osuti liikumiseks (alidaadiks) teisendatud väärtuse (näiteks nurga) suurust selle seadme skaala salvestatud ühikuga (horisontaalne ring, ringi jaotus on mõõt) ja võtke lugemine.
Mõõtmistäpsuse tunnuseks on selle viga või määramatus.
Mõõtmiste tegemisel asendatakse tegelik mõõtmisobjekt alati selle mudeliga, mis oma ebatäiuslikkuse tõttu erineb tegelikust objektist. Selle tulemusena erinevad ka reaalset objekti iseloomustavad väärtused sama objekti sarnastest väärtustest. See toob kaasa vältimatud mõõtmisvead, mis üldjuhul jagunevad juhuslikeks ja süstemaatilisteks.
Mõõtmismeetod. Mõõtmismeetodi valiku määrab mõõteobjekti aktsepteeritud mudel ja kättesaadavad vahendid mõõdud. Mõõtmismeetodi valikul jälgivad nad, et mõõtmismeetodi viga, s.o. süstemaatilise mõõtmisvea komponent aktsepteeritud mudeli ja mõõtmismeetodi ebatäiuslikkuse (muidu teoreetilise vea) tõttu ei mõjutanud märgatavalt tekkivat mõõtmisviga, s.o. ei ületanud 30% temalt.
Objektimudel. Mudeli mõõdetud parameetrite muutused vaatlustsükli jooksul reeglina ei tohiks ületada 10% antud mõõteveast. Kui alternatiivid on võimalikud, siis arvestatakse ka majanduslikke kaalutlusi: mudeli ja mõõtmismeetodi täpsuse asjatu ülehindamine toob kaasa ebamõistlikke kulutusi. Sama kehtib ka mõõtevahendite valiku kohta.
Mõõteriistad. Mõõtevahendite ja abiseadmete valiku määrab mõõdetud väärtus, aktsepteeritud mõõtmismeetod ja mõõtetulemuste nõutav täpsus (täpsusnormid). Ebapiisava täpsusega mõõtevahenditega tehtud mõõtmised on väikese väärtusega (isegi mõttetud), kuna need võivad viia valede järeldusteni. Liiga täpsete mõõteriistade kasutamine on majanduslikult kahjumlik. Arvesse võetakse ka mõõdetud väärtuse muutuste ulatust, mõõtmistingimusi, mõõtevahendite jõudlust ja nende maksumust.
Põhitähelepanu pööratakse mõõteriistade vigadele. Mõõtmistulemuse koguviga on vajalik 
oli väiksem kui maksimaalne lubatud mõõtmisviga 
, st.
— operaatorist tingitud piirviga.<
Füüsikaline suurus ja selle omadused.
Kõikidel materiaalse maailma objektidel on mitmeid omadusi, mis võimaldavad üht objekti teisest eristada.
Kinnisvara objekt - ϶ᴛᴏ objektiivne tunnus, mis avaldub selle loomise, toimimise ja tarbimise ajal.
Objekti omadust tuleb väljendada kvalitatiivselt - sõnalise kirjelduse kujul ja kvantitatiivselt - graafikute, numbrite, diagrammide, tabelite kujul.
Metroloogiateadus tegeleb materiaalsete objektide kvantitatiivsete omaduste mõõtmisega - füüsikalised kogused.
Füüsiline kogus- ϶ᴛᴏ omadus, mis on kvalitatiivselt omane paljudele objektidele ja kvantitatiivselt individuaalne igaühe jaoks.
Nt, mass neil on kõik materiaalsed objektid, kuid igaüks neist massi väärtus individuaalne.
Füüsikalised kogused jagunevad mõõdetav Ja hinnatud.
mõõdetud väljendatakse füüsikalisi suurusi kvantitatiivselt teatud arvu kehtestatud mõõtühikute kujul.
Nt, on võrgu pinge väärtus 220 IN.
Füüsikalised suurused, millel pole mõõtühikut, on ainult hinnangulised. Näiteks lõhn, maitse. Nende hindamine toimub degusteerimise teel.
Mõnda kogust saab hinnata skaalal. Näiteks: materjali kõvadus - Vickersi, Brinelli, Rockwelli skaalal, maavärina tugevus - Richteri skaalal, temperatuur - Celsiuse (Kelvini) skaalal.
Füüsikalisi koguseid saab kvalifitseerida metroloogiliste tunnuste järgi.
Kõrval sündmuste tüübid need jagunevad
A) päris ainete, materjalide ja neist valmistatud toodete füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste kirjeldamine.
Näiteks mass, tihedus, elektritakistus (juhi takistuse mõõtmiseks peab seda läbima vool, sellist mõõtmist nimetatakse nn. passiivne).
b) energiat energia muundamise, ülekande ja kasutamise protsesside tunnuste kirjeldamine.
Need sisaldavad: vool, pinge, võimsus, energia. Neid füüsikalisi suurusi nimetatakse aktiivne. Οʜᴎ ei vaja lisatoiteallikat.
On rühm füüsikalisi suurusi, mis iseloomustavad protsesside kulgu ajas, näiteks spektrikarakteristikud, korrelatsioonifunktsioonid.
Kõrval tarvikud erinevatele füüsikaliste protsesside rühmadele on kogused
ruumilis-ajaline
mehaaniline,
elektriline,
magnetiline,
soojus,
akustiline,
valgus,
füüsikalis-keemiline,
· ioniseeriv kiirgus, aatomi- ja tuumafüüsika.
Kõrval tingimusliku sõltumatuse aste füüsikalised suurused jagatakse
peamine (sõltumatu),
tuletisväärtpaberid (sõltuvad),
lisaks.
Kõrval dimensioon füüsikalised suurused jagunevad dimensioonilisteks ja mõõtmeteta.
Näide mõõtmetega suurusjärk on jõudu, mõõtmeteta- tase heli võimsus.
Füüsikalise suuruse kvantifitseerimiseks võetakse kasutusele mõiste suurus füüsiline kogus.
Füüsikalise suuruse suurus- see on konkreetsele materiaalsele objektile, süsteemile, protsessile või nähtusele omase füüsikalise suuruse kvantitatiivne kindlus.
Nt, igal kehal on teatud mass, seetõttu saab neid massi järgi eristada, ᴛ.ᴇ. vastavalt füüsikalise suuruse suurusele.
Füüsikalise suuruse suuruse väljendamine selle jaoks aktsepteeritud teatud arvu ühikute kujul on määratletud kui füüsikalise suuruse väärtus.
Füüsikalise suuruse väärtus - see on füüsikalise suuruse väljendus teatud arvu selle jaoks aktsepteeritud mõõtühikute kujul.
Mõõtmisprotsess - ϶ᴛᴏ protseduur tundmatu suuruse võrdlemiseks teadaoleva füüsikalise suurusega (võrreldav) ja sellega seoses tutvustatakse mõistet tõeline väärtus füüsiline kogus.
Füüsikalise suuruse tegelik väärtus- ϶ᴛᴏ füüsikalise suuruse väärtus, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ iseloomustab vastavat füüsikalist suurust kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt.
Sõltumatute füüsikaliste suuruste tegelik väärtus esitatakse nende standardites.
Tõelist väärtust kasutatakse harva, rohkem kasutatakse tegelik väärtus füüsiline kogus.
Füüsikalise suuruse tegelik väärtus- Eksperimentaalselt saadud ϶ᴛᴏ väärtus, mis on mõnevõrra lähedane tegelikule väärtusele.
Varem oli mõiste ʼʼmõõdetud parameetridʼʼ, nüüd on normdokumendi RMG 29-99 kohaselt soovitatav kasutada mõistet ʼʼmõõdetud väärtusedʼʼ.
Füüsikalisi suurusi on palju ja need on süstematiseeritud. Füüsikaliste suuruste süsteem on füüsikaliste suuruste kogum, mis moodustatakse vastavalt aktsepteeritud reeglitele, kui mõnda suurust peetakse sõltumatuks, teised aga määratletakse sõltumatute suuruste funktsioonidena.
Füüsikaliste suuruste süsteemi nimetuses kasutatakse suuruste tähiseid, mis on aktsepteeritud põhilistena.
Näiteks mehaanikas, kus pikkust võetakse põhiliseks - L , kaal - m ja aeg - t , vastavalt süsteemi nimi - Lm t .
Rahvusvahelisele ühikute süsteemile SI vastavat baassuuruste süsteemi väljendatakse sümbolitega LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. kasutatakse põhiühikute sümboleid: pikkus - L , kaal - M , aeg - t , voolutugevus - I , temperatuur - K, aine kogus - N , valguse jõud - J .
Põhilised füüsikalised suurused ei sõltu selle süsteemi teiste suuruste väärtustest.
Tuletatud füüsikaline suurus- ϶ᴛᴏ on füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja määratakse selle süsteemi põhisuuruste kaudu. Näiteks jõud on defineeritud kui mass korda kiirendus.
3. Füüsikaliste suuruste mõõtühikud.
Füüsikalise suuruse mõõtühikut nimetatakse tavaliselt suuruseks, millele definitsiooni järgi omistatakse arvväärtus, mis on võrdne 1 ja mida kasutatakse sellega homogeensete füüsikaliste suuruste kvantitatiivseks väljendamiseks.
Füüsikaliste suuruste ühikud ühendatakse süsteemiks. Esimese süsteemi pakkus välja Gauss K (millimeeter, milligramm, teine). Nüüd kehtib SI-süsteem, varem oli olemas KMEA riikide standard.
Mõõtühikud on jagatud põhi-, lisa-, tuletis- ja süsteemiväliseks.
SI süsteemis seitse põhiühikut:
· pikkus (meeter),
· mass (kg),
· aeg (teine),
· termodünaamiline temperatuur (kelvin),
· aine kogus (mol),
· elektrivool (amper),
· valguse intensiivsus (kandela).
Tabel 1
SI-süsteemi põhiühikute tähistamine
| Füüsiline kogus | Mõõtühik | |||
| Nimi | Määramine | Nimi | Määramine | |
| vene keel | rahvusvaheline | |||
| peamine | ||||
| Pikkus | L | meeter | m | m |
| Kaal | m | kilogrammi | kg | kg |
| Aeg | t | teiseks | Koos | s |
| Elektrivoolu tugevus | I | amper | A | A |
| Termodünaamiline temperatuur | T | kelvin | TO | TO |
| Aine kogus | n, v | sünnimärk | sünnimärk | mol |
| Valguse jõud | J | kandela | cd | cd |
| lisaks | ||||
| tasane nurk | - | radiaan | rõõmus | rad |
| Täisnurk | - | steradiaan | kolmap | sr |
Märge. Radiaan on nurk kahe ringi raadiuse vahel, mille vaheline kaar on raadiusega võrdne. Kraadides on radiaan 57 0 17 ’ 48 ’’ .
Steradiaan - ϶ᴛᴏ ruuminurk, mille tipp asub kera keskel ja mis lõikab sfääri pinnalt välja pindala, mis on võrdne ruudu pindalaga, mille külje pikkus on võrdne kera raadiusega. sfäär. Ruuminurka mõõdetakse lamedate nurkade määramise ja täiendavate arvutuste tegemisel järgmise valemi abil:
Q \u003d 2p (1 - cosa / 2),
Kus K- täisnurk,a - antud ruuminurga poolt kera sees moodustatud tasane nurk koonuse tipus.
Kere nurk 1 kolmap vastab tasasele nurgale, mis on võrdne 65 0 32 ’ , nurkp vrd - tasane nurk 120 0 , nurk2pav - 180 0 .
Täiendavaid SI ühikuid kasutatakse nurkkiiruse, nurkkiirenduse ja mõne muu suuruse ühikute moodustamiseks.
Iseenesest kasutatakse radiaane ja steradiaane peamiselt teoreetilisteks konstruktsioonideks ja arvutusteks, sest kõige praktilisemad nurga väärtused (täisnurk, täisnurk jne) radiaanides on väljendatud transtsendentaalsetes numbrites ( 2p, p/2).
Tuletised nimetada füüsikaliste suuruste vahelise suhtluse võrrandite abil saadud mõõtühikuid. Näiteks SI jõu ühik on Newton ( H ):
H = kg∙m/s 2 .
Vaatamata asjaolule, et SI-süsteem on universaalne, võimaldab see mõningaid kasutada süsteemivälised üksused, mis on leidnud laialdast praktilist rakendust (näiteks hektaril).
Väljaspool süsteemi kutsutudühikud, mis ei sisaldu üheski üldtunnustatud füüsikaliste suuruste ühikute süsteemis.
Paljudel praktilistel juhtudel on valitud füüsikaliste suuruste suurused ebamugavad – liiga väikesed või liiga suured. Sel põhjusel kasutavad nad sageli mõõtmiste praktikas mitmekordsed Ja orgühikut.
Mitu On tavaks nimetada ühikut täisarv korda suurem kui süsteemne või mittesüsteemne üksus. Näiteks mootorrong 1km = 1000 m.
Dolny On tavaks kutsuda ühikut, täisarv korda vähem kui süsteemne või mittesüsteemne üksus. Näiteks murdosa ühik 1 cm = 0,01 m.
Pärast meetermõõdustiku süsteemi vastuvõtmist võeti vastu kümnendsüsteem kordajate ja osakordade moodustamiseks, mis vastab meie arvulise konto kümnendsüsteemile. Nt, 10 6 – mega, A 10 -6 – mikro.
Füüsikaline suurus ja selle omadused. - mõiste ja liigid. Kategooria "Füüsikaline suurus ja selle omadused" klassifikatsioon ja tunnused. 2017, 2018.
Mõõtmine- valdavalt eksperimentaalsete toimingute kogum, mis tehakse koguseühikut salvestava tehnilise tööriista abil, mis võimaldab võrrelda mõõdetud väärtust selle ühikuga ja saada
koguse soovitud väärtus. Seda väärtust nimetatakse mõõtmise tulemuseks.
Kuvatava objekti kvantitatiivse väärtuse erinevuse tuvastamiseks võetakse kasutusele füüsikalise suuruse mõiste.
Füüsiline kogus (PV) nimetatakse ühte füüsikalise objekti (nähtuse, protsessi) omadust, mis on paljudele füüsilistele objektidele kvalitatiivselt ühine, kuid iga objekti puhul kvantitatiivselt individuaalne (joon. 4.1).
Näiteks tihedus, pinge, murdumisnäitaja jne.
Niisiis, kasutades mõõteseadet, näiteks alalisvoolu voltmeetrit, mõõdame konkreetse elektriahela pinget voltides, võrreldes osuti (noole) asukohta voltmeetri skaala salvestatud elektripinge ühikuga. Voltide arvuna leitud pinge väärtus tähistab mõõtmise tulemust.
Riis. 4.1.
Suuruse tunnuseks võib olla mõõtühik, mõõtmisprotseduur, võrdlusmaterjal või mõlema kombinatsioon.
Praktilise vajaduse korral on võimalik mõõta mitte ainult füüsikalist suurust, vaid ka mis tahes füüsilist ja mittefüüsilist objekti.
Kui keha mass on 50 kg, siis me räägime füüsikalise suuruse suurusest.
Füüsikalise suuruse suurus- konkreetse materiaalse objekti (nähtuse, protsessi) omase füüsikalise suuruse kvantitatiivne kindlus.
tegelik suurus füüsikaline suurus on objektiivne reaalsus, mis ei sõltu sellest, kas objekti omadustele vastavat tunnust mõõdetakse või mitte. Tegelik väärtus füüsikaline suurus leitakse katseliselt. See erineb tegelikust väärtusest vea suuruse poolest.
Koguse suurus sõltub sellest, millist ühikut koguse mõõtmisel kasutatakse.
Suurust saab väljendada abstraktse numbrina, määramata mõõtühikut, mis vastab füüsikalise suuruse arvväärtus. Füüsikalise suuruse kvantitatiivset hindamist, mida tähistab selle suuruse ühikut tähistav arv, nimetatakse füüsikalise suuruse väärtus.
Saame rääkida antud füüsikalise suuruse erinevate ühikute suurustest. Sel juhul erineb näiteks kilogrammi suurus naela suurusest (1 nael = 32 lotti = 96 pooli = 409,512 g), puud (1 p = 40 naela = 1280 lotti = 16,3805) kg) jne d.
Järelikult tuleb arvestada füüsikaliste suuruste erinevat tõlgendust erinevates riikides, vastasel juhul võib see kaasa tuua ületamatuid raskusi, isegi katastroofe.
Näiteks 1984. aastal tegi Kanada reisilennuk Boeing-647 hädamaandumise autokatsetuspaigas pärast seda, kui mootorid 10 000 meetri kõrgusel lennates kasutatud kütuse tõttu üles ütlesid. Selle intsidendi selgituseks oli see, et lennukis olnud mõõteriistad olid kalibreeritud liitrites, lennukit tankinud Kanada lennufirma instrumendid aga gallonites (umbes 3,8 liitrit). Kütust sai seega peaaegu neli korda vähem kui vaja.
Seega, kui on mingi väärtus x, selle jaoks aktsepteeritud mõõtühik on [X], siis saab konkreetse füüsikalise suuruse väärtuse arvutada valemiga
X = q [X], (4.1)
Kus q- füüsikalise suuruse arvväärtus; [ X] on füüsikalise suuruse ühik.
Näiteks toru pikkus l= 5m, kus l on pikkuse väärtus, 5 on selle arvväärtus, m on sel juhul aktsepteeritud pikkuseühik.
Nimetatakse võrrandit (4.1). peamine mõõtevõrrand, mis näitab, et suuruse arvväärtus sõltub aktsepteeritud mõõtühiku suurusest.
Sõltuvalt võrdluspiirkonnast võivad väärtused olla homogeenne Ja heterogeenne. Näiteks läbimõõtu, ümbermõõtu, lainepikkust loetakse reeglina homogeenseteks suurusteks, mis on seotud pikkuseks nimetatud suurusega.
Ühe suurussüsteemi raames on homogeensetel suurustel sama mõõde. Samas ei ole sama mõõtmega kogused alati homogeensed. Näiteks jõumoment ja energia ei ole homogeensed suurused, vaid neil on sama mõõde.
Väärtussüsteem on suuruste kogum koos neid suurusi seostavate järjekindlate võrrandite kogumiga.
Põhikogus tähistab väärtust, mis on antud suuruste süsteemi jaoks tinglikult valitud ja sisaldub põhisuuruste komplektis. Näiteks SI-süsteemi põhisuurused. Peamised kogused ei ole omavahel seotud.
Tuletatud väärtus suuruste süsteem määratakse selle süsteemi põhisuuruste kaudu. Näiteks suuruste süsteemis, kus peamisteks suurusteks on pikkus ja mass, on massitihedus tuletatud suurus, mis on defineeritud kui massi jagatis mahuga (pikkus kolmanda astmeni).
Mitmiküksus mis saadakse antud mõõtühiku korrutamisel täisarvuga, mis on suurem kui üks. Näiteks kilomeeter on meetri kümnendkordne kordne; ja tund on sekundi mittekomakordne kordne.
mitmekordne üksus saadakse mõõtühiku jagamisel ühest suurema täisarvuga. Näiteks millimeeter on kümnendühik, meetri murdosa.
Süsteemiväline seade mõõtmine ei kuulu sellesse mõõtühikute süsteemi. Näiteks päev, tund, minut on SI-süsteemi suhtes mittesüsteemsed mõõtühikud.
Tutvustame veel ühte olulist kontseptsiooni - mõõtmise teisendamine.
Selle all mõistetakse protsessi, mille käigus luuakse üks-ühele vastavus kahe suuruse vahel: teisendatud väärtuse (sisend) ja mõõtmise tulemusel teisendatud väärtuse (sisend) vahel.
Tehnilise seadme - mõõtemuunduri - abil teisendatava sisendmuutuja suuruste komplekti nimetatakse nn. konversioonivahemik.
Mõõteteisendust saab läbi viia erineval viisil, sõltuvalt füüsikaliste suuruste tüüpidest, mis tavaliselt jagunevad kolm rühma.
Esimene rühm tähistab suurusi, mille suuruste hulgas on ainult nende suhted määratletud võrdlusena "nõrgem - tugevam", "pehmem - kõvem", "külm - soojem" jne.
Need seosed luuakse teoreetiliste või eksperimentaalsete uuringute põhjal ja neid nimetatakse tellimuse suhted(ekvivalentsuseosed).
Koguste juurde esimene rühm hõlmavad näiteks tuule tugevust (nõrk, tugev, mõõdukas, torm jne), kõvadust, mida iseloomustab uuritava keha võime vastu seista süvenditele või kriimustustele.
Teine rühm tähistab suurusi, mille puhul määratakse järjekorra (ekvivalentsuse) seos mitte ainult suuruste suuruste vahel, vaid ka suuruste erinevuste vahel nende suuruste paaris.
Nende hulka kuuluvad näiteks aeg, energia, temperatuur, mis määratakse vedeliku termomeetri skaala järgi.
Nende väärtuste suuruste erinevuste võrdlemise võimalus seisneb teise rühma väärtuste määramises.
Seega peetakse elavhõbeda termomeetri kasutamisel temperatuuri erinevusi (näiteks vahemikus +5 kuni +10 ° C) võrdseks. Seega sel juhul toimub nii suurusjärgu suhe (25 "soojem" kui 10°С) kui ka ekvivalentsussuhe suuruste paaride erinevuste vahel: paari erinevus (25–20°). С) vastab paari erinevusele (10–5°C).
Mõlemal juhul tehakse järjekorra seos üheselt kindlaks mõõteriista (mõõtemuunduri) abil, milleks on nimetatud vedelikutermomeeter.
On lihtne järeldada, et temperatuur kuulub nii esimese kui ka teise rühma väärtuste hulka.
Kolmas rühm suurusi iseloomustab asjaolu, et nende suuruste hulgal (välja arvatud teise rühma suurustele omased näidatud järjekorra- ja ekvivalentseosed) on võimalik teha liitmise või lahutamisega sarnaseid tehteid (liituv omadus).
Kolmanda rühma väärtused hõlmavad märkimisväärset arvu füüsikalisi suurusi, näiteks pikkust, massi.
Niisiis, kaks keha, mis kaaluvad kumbki 0,5 kg, asetatakse ühele võrdse käega kaalude tassile, on tasakaalustatud 1 kg raskusega, mis asetatakse teisele kausile.
Füüsikaline suurus on üks füüsikalise objekti (nähtuse, protsessi) omadusi, mis on paljudele füüsilistele objektidele kvalitatiivselt ühine, samas kvantitatiivse väärtuse poolest erinev.
Mõõtmiste eesmärk on määrata füüsikalise suuruse väärtus - teatud arv selle jaoks kasutusele võetud ühikuid (näiteks toote massi mõõtmise tulemus on 2 kg, hoone kõrgus 12 m jne. ).
Sõltuvalt objektiivsuse lähenemise astmest eristatakse füüsikalise suuruse tõelisi, tegelikke ja mõõdetud väärtusi.
See on väärtus, mis ideaalis peegeldab objekti vastavat omadust kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes. Mõõtmisvahendite ja -meetodite ebatäiuslikkuse tõttu ei ole koguste tegelikke väärtusi praktiliselt võimalik saada. Neid saab ette kujutada vaid teoreetiliselt. Ja mõõtmise ajal saadud koguse väärtused lähenevad tõelisele väärtusele ainult suuremal või vähemal määral.
See on katseliselt leitud koguse väärtus, mis on nii lähedal tegelikule väärtusele, et seda saab selle asemel kasutada.
See on väärtus, mis saadakse konkreetsete meetodite ja mõõtevahendite abil mõõtmisel.
9. Mõõtmiste klassifitseerimine mõõdetud väärtuse sõltuvuse ajast ja mõõdetud väärtuste summa järgi.
Mõõdetud väärtuse muutuse olemuse järgi - staatilised ja dünaamilised mõõtmised.
Dünaamiline mõõtmine - suuruse mõõtmine, mille suurus ajas muutub. Mõõdetud väärtuse suuruse kiire muutus nõuab selle mõõtmist ajahetke kõige täpsema määramisega. Näiteks kauguse mõõtmine õhupallist Maa pinna tasemeni või elektrivoolu alalispinge mõõtmine. Põhimõtteliselt on dünaamiline mõõtmine mõõdetava suuruse funktsionaalse sõltuvuse mõõtmine ajas.
Staatiline mõõtmine - aktsepteeritava suuruse mõõtmine vastavalt seatud mõõteülesandele mõõtmisperioodi jooksul mittemuutuse eest. Näiteks valmistatava toote lineaarsuuruse mõõtmist normaaltemperatuuril võib pidada staatiliseks, kuna temperatuurikõikumised töökojas kraadi kümnendiku tasemel toovad kaasa mõõtmisvea mitte rohkem kui 10 µm/m, mis on ebaoluline võrreldes detaili tootmisveaga. Seetõttu võib antud mõõteülesande puhul lugeda mõõdetud suurust muutumatuks. Joonepikkuse mõõtmise kalibreerimisel riigi primaarstandardi järgi tagab termostaat stabiilsuse temperatuuri hoidmisel 0,005 °C tasemel. Sellised temperatuurikõikumised põhjustavad tuhat korda väiksema mõõtmisvea – mitte rohkem kui 0,01 µm/m. Kuid antud mõõtmisülesande puhul on see hädavajalik ning temperatuurimuutuste arvestamine mõõtmisprotsessis saab vajaliku mõõtmistäpsuse tagamise tingimuseks. Seetõttu tuleks need mõõtmised läbi viia vastavalt dünaamiliste mõõtmiste meetodile.
Vastavalt kehtestatud mõõdetud väärtuste kogumitele peal elektriline ( vool, pinge, võimsus) , mehaaniline ( mass, toodete arv, jõupingutused); , soojusvõimsus(temperatuur, rõhk); , füüsiline(tihedus, viskoossus, hägusus); keemiline(koostis, keemilised omadused, kontsentratsioon) , raadiotehnika jne.
Mõõtmiste liigitamine tulemuse saamise meetodi järgi (tüübi järgi).
Mõõtmistulemuste saamise meetodi järgi on: otsene, kaudne, kumulatiivne ja liitmõõtmine.
Otsesed mõõtmised on need, mille puhul leitakse mõõdetud suuruse soovitud väärtus otse katseandmetest.
Kaudsed mõõtmised on sellised, mille puhul leitakse mõõdetava suuruse soovitud väärtus mõõdetud suuruse ja otsemõõtmistega määratud suuruste vahelise teadaoleva seose alusel.
Koondmõõtmised on sellised, mille puhul mõõdetakse samaaegselt mitut samanimelist suurust ja määratud väärtus leitakse võrrandisüsteemi lahendamisel, mis saadakse samanimeliste suuruste otsemõõtmiste põhjal.
Liigesmõõtmisi nimetatakse kaheks või enamaks erinevaks suuruseks, et leida nendevaheline seos.
Mõõtmiste klassifikatsioon vastavalt tulemuse täpsust määravatele tingimustele ja mõõtmiste arvu järgi tulemuse saamiseks.
Vastavalt tingimustele, mis määravad tulemuse täpsuse, jagatakse mõõtmised kolme klassi:
1. Suurima võimaliku täpsusega mõõtmised, mis on praeguse tehnika tasemega saavutatavad.
Nende hulka kuuluvad esiteks võrdlusmõõtmised, mis on seotud kindlaksmääratud füüsikaliste suuruste ühikute reprodutseerimise maksimaalse võimaliku täpsusega, ja lisaks füüsikaliste, peamiselt universaalsete konstantide (näiteks gravitatsioonikiirenduse absoluutväärtuse) mõõtmised. , prootoni güromagnetiline suhe jne).
Sellesse klassi kuuluvad ka mõned erilist täpsust nõudvad mõõtmised.
2. Kontroll- ja kontrollmõõtmised, mille viga ei tohiks teatud tõenäosusega ületada teatud kindlat väärtust.
Nende hulka kuuluvad standardite rakendamise ja järgimise ning mõõteseadmete seisukorra riikliku järelevalve laborite ja tehase mõõtelaborite teostatavad mõõtmised, mis tagavad tulemuse vea teatud tõenäosusega, mis ei ületa mingit etteantud väärtust.
3. Tehnilised mõõtmised, mille puhul tulemuse viga määratakse mõõtevahendite omadustega.
Tehniliste mõõtmiste näideteks on mõõtmised, mida tehakse tootmisprotsessi käigus masinaehitusettevõtetes, elektrijaamade elektrikilpidel jne.
Mõõtmiste arvu järgi jagatakse mõõtmised ühe- ja mitmekordseteks.
Üksikmõõtmine on ühe suuruse ühekordne mõõtmine. Ühekordsetel mõõtmistel on praktikas suur viga, sellega seoses on vea vähendamiseks soovitatav seda tüüpi mõõtmisi teha vähemalt kolm korda ja võtta selle tulemusel nende aritmeetiline keskmine.
Mitmikmõõtmised on ühe või mitme suuruse mõõtmised, mis on tehtud neli või enam korda. Mitmikmõõtmine on üksikute mõõtmiste jada. Minimaalne mõõtmiste arv, mille puhul võib mõõtmist lugeda mitmekordseks, on neli. Mitme mõõtmise tulemus on kõigi tehtud mõõtmiste tulemuste aritmeetiline keskmine. Korduvate mõõtmiste korral viga väheneb.
Juhuslike mõõtmisvigade klassifikatsioon.
Juhuslik viga - mõõtevea komponent, mis muutub juhuslikult sama suuruse korduval mõõtmisel.
1) Kare – ei ületa lubatud viga
2) Preili – jäme viga, oleneb inimesest
3) Eeldatav – saadud katse tulemusena loomisel. tingimused
Metroloogia mõiste
Metroloogia– teadus mõõtmistest, nende ühtsuse tagamise meetoditest ja vahenditest ning nõutava täpsuse saavutamise viisidest. See põhineb terminite ja mõistete kogumil, millest olulisemad on toodud allpool.
Füüsiline kogus- omadus, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele, kuid kvantitatiivselt individuaalne iga objekti puhul. Füüsikalised suurused on pikkus, mass, tihedus, jõud, rõhk jne.
Füüsikalise suuruse ühik arvestatakse seda väärtust, millele definitsiooni järgi omistatakse väärtus 1. Näiteks mass on 1kg, jõud 1N, rõhk 1Pa. Erinevates ühikusüsteemides võivad sama koguse ühikud olla erineva suurusega. Näiteks jõu korral 1kgf ≈ 10N.
Füüsikalise suuruse väärtus– konkreetse objekti füüsilise väärtuse arvuline hindamine aktsepteeritud ühikutes. Näiteks tellise massi väärtus on 3,5 kg.
Tehniline mõõde- erinevate füüsikaliste suuruste väärtuste määramine spetsiaalsete tehniliste meetodite ja vahenditega. Laboratoorsete uuringute käigus määratakse geomeetriliste mõõtmete, massi, temperatuuri, rõhu, jõu jne väärtused Kõik tehnilised mõõtmised peavad vastama ühtluse ja täpsuse nõuetele.
Otsene mõõtmine– antud väärtuse eksperimentaalne võrdlemine teise, ühikuna võetud väärtusega, lugedes seadme skaalal. Näiteks pikkuse, massi, temperatuuri mõõtmine.
Kaudsed mõõtmised– teadaolevate valemite abil tehtud arvutuste teel otsemõõtmiste tulemuste põhjal saadud tulemused. Näiteks materjali tiheduse, tugevuse määramine.
Mõõtmiste ühtsus- mõõtmiste olek, milles nende tulemused on väljendatud juriidilistes ühikutes ja mõõtmisvead on etteantud tõenäosusega teada. Mõõtmiste ühtsus on vajalik selleks, et oleks võimalik võrrelda erinevates kohtades, erinevatel kellaaegadel, erinevate instrumentidega tehtud mõõtmiste tulemusi.
Mõõtmiste täpsus– mõõtmiste kvaliteet, mis peegeldab saadud tulemuste lähedust mõõdetud suuruse tegelikule väärtusele. Tehke vahet füüsikaliste suuruste tegelikul ja tegelikul väärtusel.
tõeline väärtus füüsikaline suurus peegeldab ideaaljuhul kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes objekti vastavaid omadusi. Tegelik väärtus ei sisalda mõõtmisvigu. Kuna kõik füüsikalise suuruse väärtused leitakse empiiriliselt ja need sisaldavad mõõtmisvigu, jääb tegelik väärtus teadmata.
Tegelik väärtus füüsikalised suurused leitakse katseliselt. See on nii lähedane tegelikule väärtusele, et seda saab teatud eesmärkidel selle asemel kasutada. Tehnilistel mõõtmistel võetakse tegelikuks väärtuseks tehniliste nõuetega lubatud veaga leitud füüsikalise suuruse väärtus.
Mõõtmisviga– mõõtetulemuse kõrvalekalle mõõdetud suuruse tegelikust väärtusest. Kuna mõõdetud suuruse tegelik väärtus jääb teadmata, siis praktikas hinnatakse mõõtmisviga vaid ligikaudselt, võrreldes mõõtmistulemusi mitu korda suurema täpsusega saadud sama suuruse väärtusega. Nii et viga proovi mõõtmete mõõtmisel joonlauaga, mis on ± 1 mm, saab hinnata, mõõtes proovi nihikuga, mille viga ei ületa ± 0,5 mm.
Absoluutne viga väljendatud mõõdetud koguse ühikutes.
Suhteline viga- absoluutvea ja mõõdetud suuruse tegeliku väärtuse suhe.
Mõõteriistad - mõõtmisel kasutatavad tehnilised vahendid, millel on normaliseeritud metroloogilised omadused. Mõõteriistad jagunevad mõõtudeks ja mõõteriistadeks.
Mõõtke- mõõtevahend, mis on ette nähtud etteantud suurusega füüsikalise suuruse reprodutseerimiseks. Näiteks kaal on massi mõõt.
Mõõteseade- mõõtevahend, mis on ette nähtud mõõtmisteabe taasesitamiseks vaatlejale kättesaadaval kujul. Lihtsamaid mõõteriistu nimetatakse mõõteriistadeks. Näiteks joonlaud, nihik.
Mõõtevahendite peamised metroloogilised näitajad on:
Skaalajaotise väärtus on kahele kõrvuti asetsevale skaalamärgile vastava mõõdetud väärtuse väärtuste erinevus;
Skaala alg- ja lõppväärtus – vastavalt skaalal näidatud mõõdetud väärtuse väikseim ja suurim väärtus;
Mõõtmisvahemik - mõõdetud koguse väärtuste vahemik, mille puhul lubatud vead normaliseeritakse.
Mõõtmisviga- erinevatel põhjustel tekkinud vigade vastastikuse superpositsiooni tulemus: mõõtevahendite endi viga, seadme kasutamisel ja mõõtmistulemuste lugemisel tekkivad vead ning mõõtmistingimustele mittevastavusest tulenevad vead. Piisavalt suure arvu mõõtmiste korral läheneb mõõtmistulemuste aritmeetiline keskmine tegelikule väärtusele ja viga väheneb.
Süstemaatiline viga- viga, mis jääb konstantseks või muutub korduvate mõõtmiste käigus regulaarselt ja tekib üldtuntud põhjustel. Näiteks instrumendi skaala nihe.
Juhuslik viga – viga, mille esinemisel puudub regulaarne seos eelnevate või järgnevate vigadega. Selle välimust põhjustavad paljud juhuslikud põhjused, mille mõju igale dimensioonile ei saa eelnevalt arvesse võtta. Juhusliku vea ilmnemiseni viivad põhjused on näiteks materjali ebahomogeensus, rikkumised proovivõtu ajal ja instrumendi näitude viga.
Kui nn jäme viga, mis suurendab oluliselt antud tingimustes eeldatavat viga, siis sellised mõõtmistulemused jäetakse ebausaldusväärseks.
Kõikide mõõtmiste ühtsuse tagab mõõtühikute kehtestamine ja nende etalonide väljatöötamine. Alates 1960. aastast töötab rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI), mis on asendanud meetermõõdustiku alusel välja kujunenud kompleksse ühikusüsteemide ja üksikute mittesüsteemsete ühikute kogumi. Venemaal on SI-süsteem vastu võetud standardina ja selle kasutamine on ehitusvaldkonnas reguleeritud alates 1980. aastast.
Loeng 2. FÜÜSIKALISED KOGUSED. MÕÕTÜHIKUD
2.1 Füüsikalised suurused ja kaalud
2.2 Füüsikalise suuruse ühikud
2.3. Rahvusvaheline ühikute süsteem (SI-süsteem
2.4 Tehnoloogiliste protsesside füüsikalised kogused
toiduainete tootmine
2.1 Füüsikalised suurused ja kaalud
Füüsikaline suurus on omadus, mis on paljude füüsikaliste objektide (füüsikaliste süsteemide, nende seisundite ja neis toimuvate protsesside) jaoks kvalitatiivselt ühine, kuid igaühe jaoks kvantitatiivselt individuaalne.
Kvantitatiivses mõttes individuaalne tuleks mõista, et ühe objekti sama omadus võib olla teatud arv kordi suurem või väiksem kui teisel objektil.
Tavaliselt kasutatakse mõistet "füüsiline suurus" omaduste või omaduste kohta, mida saab kvantifitseerida. Füüsikaliste suuruste hulka kuuluvad mass, pikkus, aeg, rõhk, temperatuur jne. Kõik need määravad füüsikalised omadused, mis on kvalitatiivses mõttes ühised, nende kvantitatiivsed omadused võivad olla erinevad.
Soovitav on eristada füüsikalisi suurusi mõõdetav ja hinnatud. Mõõdetud FI-sid saab kvantitatiivselt väljendada teatud arvu kehtestatud mõõtühikutena. Viimase juurutamise ja kasutamise võimalus on mõõdetava PV oluline eristav tunnus.
Siiski on selliseid omadusi nagu maitse, lõhn jne, mille puhul ühikuid sisestada ei saa. Selliseid koguseid saab hinnata. Väärtusi hinnatakse skaalade abil.
Kõrval tulemuse täpsus Füüsikaliste suuruste väärtusi on kolme tüüpi: tõene, tegelik, mõõdetud.
Füüsikalise suuruse tegelik väärtus(suuruse tegelik väärtus) - füüsikalise suuruse väärtus, mis kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes peegeldaks ideaalis objekti vastavat omadust.
Metroloogia postulaadid hõlmavad
Teatud suuruse tegelik väärtus on olemas ja see on konstantne
Mõõdetud suuruse tegelikku väärtust ei leita.
Füüsikalise suuruse tegelikku väärtust saab saada ainult lõputu mõõtmisprotsessi tulemusena koos meetodite ja mõõteriistade lõputu täiustamisega. Iga mõõtetehnoloogia arengutaseme kohta saame teada ainult tegeliku füüsikalise suuruse tegelikku väärtust, mida kasutatakse tegeliku suuruse asemel.
Füüsikalise suuruse tegelik väärtus- katseliselt leitud füüsikalise suuruse väärtus, mis on nii lähedane tõelisele väärtusele, et suudab seda määratud mõõtmisülesande jaoks asendada. Mõõtetehnoloogia arengut illustreeriv tüüpiline näide on aja mõõtmine. Korraga määrati ajaühik - teine 1/86400 keskmisest päikesepäevast veaga 10 -7 . Praegu määratakse sekund veaga 10 -14 , st 7 suurusjärku lähemal aja definitsiooni tegelikule väärtusele võrdlustasemel.
Füüsikalise suuruse tegelikku väärtust võetakse tavaliselt võrdselt täpsete mõõtmiste korral saadud suuruse väärtuste jada aritmeetilise keskmisena või ebavõrdsete mõõtmiste korral kaalutud aritmeetilise keskmisena.
Füüsikalise suuruse mõõdetud väärtus- konkreetse tehnika abil saadud füüsikalise suuruse väärtus.
PV nähtuste tüüpide järgi jagatud järgmistesse rühmadesse :
- päris , need. ainete füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste kirjeldamine. Materjalid ja tooted neist. Nende hulka kuuluvad mass, tihedus jne. Need on passiivsed PV-d, tk. nende mõõtmiseks on vaja kasutada abienergiaallikaid, mille abil moodustub mõõteinfo signaal.
- energiat - energia muundamise, edastamise ja kasutamise protsesside energeetikaomaduste kirjeldamine (energia, pinge, võimsus. Need suurused on aktiivsed. Neid saab muundada mõõteinfo signaalideks ilma abienergiaallikaid kasutamata);
- iseloomustavad ajaprotsesside kulgu . Sellesse rühma kuuluvad mitmesugused spektraalomadused, korrelatsioonifunktsioonid jne.
Vastavalt tingimusliku sõltuvuse astmele muudest PV väärtustest jagatud põhi- ja tuletisteks
Põhiline füüsikaline suurus on suuruste süsteemi kuuluv füüsikaline suurus, mis on tinglikult aktsepteeritud selle süsteemi teistest suurustest sõltumatuna.
Põhilisteks võetud füüsikaliste suuruste ja nende arvu valik tehakse meelevaldselt. Kõigepealt valiti põhilisteks suurused, mis iseloomustavad materiaalse maailma põhiomadusi: pikkus, mass, aeg. Ülejäänud neli füüsikalist põhisuurust valitakse nii, et igaüks neist esindab üht füüsika osa: voolutugevus, termodünaamiline temperatuur, aine hulk, valguse intensiivsus.
Igale suurussüsteemi füüsikalisele põhisuurusele omistatakse sümbol ladina või kreeka tähestiku väikese tähe kujul: pikkus - L, mass - M, aeg - T, elektrivool - I, temperatuur - O, kogus aine - N, valgustugevus - J. Need sümbolid sisalduvad füüsikaliste suuruste süsteemi nimetuses. Seega nimetatakse mehaanika füüsikaliste suuruste süsteemi, mille peamisteks suurusteks on pikkus, mass ja aeg, "LMT süsteemiks".
Tuletatud füüsikaline suurus on suuruste süsteemi kuuluv ja selle süsteemi põhisuuruste kaudu määratud füüsikaline suurus.
1.3 Füüsikalised suurused ja nende mõõtmised
Füüsiline kogus - üks füüsikalise objekti (füüsikalise süsteemi, nähtuse või protsessi) omadusi, mis on paljudele füüsilistele objektidele kvalitatiivselt ühine, kuid igaühe jaoks kvantitatiivselt individuaalne. Võib ka öelda, et füüsikaline suurus on suurus, mida saab kasutada füüsika võrrandites, pealegi tähendab füüsika siin teadust ja tehnikat laiemalt.
sõna" suurusjärk" kasutatakse sageli kahes tähenduses: omadusena üldiselt, mille puhul kehtib mõiste rohkem või vähem, ja selle omaduse kogusena. Viimasel juhul tuleks rääkida “suuruse suurusest”, seetõttu räägime edaspidi suurusest just kui füüsilise objekti omadusest, teises mõttes - kui suuruse väärtusest. füüsiline kogus.
Viimasel ajal koguste jagamine füüsiline ja mittefüüsiline , kuigi tuleb märkida, et siiani pole koguste selliseks jaotamiseks rangeid kriteeriume. Samal ajal all füüsiline mõista füüsikalise maailma omadusi iseloomustavaid suurusi, mida kasutatakse füüsikateadustes ja tehnikas. Neil on mõõtühikud. Füüsikalised suurused jagunevad sõltuvalt nende mõõtmise reeglitest kolme rühma:
Väärtused, mis iseloomustavad objektide omadusi (pikkus, mass);
süsteemi olekut iseloomustavad suurused (rõhk,
temperatuur);
Protsesse iseloomustavad kogused (kiirus, võimsus).
TO mittefüüsiline viitavad suurusele, mille jaoks mõõtühikud puuduvad. Need võivad iseloomustada nii materiaalse maailma omadusi kui ka sotsiaalteadustes, majanduses ja meditsiinis kasutatavaid mõisteid. Selle suuruste jaotuse kohaselt on tavaks eraldi välja tuua füüsikaliste suuruste mõõtmised ja mittefüüsikalised mõõtmised . Selle lähenemisviisi teine väljendus on kaks erinevat arusaama mõõtmise kontseptsioonist:
mõõtmine sisse kitsas mõttes eksperimentaalse võrdlusena
üks mõõdetav suurus teise teadaoleva suurusega
sama kvaliteet, ühikuna võetud;
mõõtmine sisse lai tähendus kuidas vasteid leida
arvude ja objektide vahel, nende olekud või protsessid vastavalt
tuntud reeglid.
Teine määratlus ilmnes seoses biomeditsiinilistes uuringutes, eriti psühholoogias, majanduses, sotsioloogias ja teistes sotsiaalteadustes esinevate mittefüüsikaliste suuruste mõõtmise hiljutise laialdase kasutamisega. Sel juhul oleks õigem rääkida mitte mõõtmisest, vaid sellest koguste hindamine mõistes hindamist kui millegi kvaliteedi, astme, taseme kindlaksmääramist vastavalt kehtestatud reeglitele. Teisisõnu, see on toiming, mille käigus omistatakse arvutamise, leidmise või arvu määramise teel väärtus, mis iseloomustab objekti kvaliteeti vastavalt kehtestatud reeglitele. Näiteks tuule või maavärina tugevuse määramine, uisutajate hindamine või õpilaste teadmiste hindamine viiepallisel skaalal.
kontseptsioon hindamine suurusi ei tohiks segi ajada suuruste hindamise mõistega, mis on seotud sellega, et mõõtmiste tulemusena saame tegelikult mitte mõõdetud suuruse tegelikku väärtust, vaid ainult selle hinnangu, mis on mingil määral sellele väärtusele lähedane.
Eespool käsitletud kontseptsioon dimensioon”, mis viitab mõõtühiku (mõõtühiku) olemasolule, vastab mõõte mõistele kitsamas tähenduses ning on traditsioonilisem ja klassikalisem. Selles mõttes mõistetakse seda allpool – füüsikaliste suuruste mõõtmisena.
Järgmised on umbes põhimõisteid seotud füüsikalise suurusega (edaspidi on kõik metroloogia põhimõisted ja nende määratlused antud vastavalt ülalnimetatud riikidevahelise standardimise soovitusele RMG 29-99):
- füüsikalise suuruse suurus - konkreetsele materiaalsele objektile, süsteemile, nähtusele või protsessile omase füüsikalise suuruse kvantitatiivne kindlus;
- füüsikalise suuruse väärtus - füüsikalise suuruse suuruse väljendamine selle jaoks aktsepteeritud teatud arvu ühikute kujul;
- füüsikalise suuruse tegelik väärtus - füüsikalise suuruse väärtus, mis ideaaljuhul iseloomustab vastavat füüsikalist suurust kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt (saab korreleerida absoluutse tõe mõistega ja saadakse ainult lõputu mõõtmisprotsessi tulemusena koos meetodite ja mõõteriistade lõputu täiustamisega) ;
füüsikalise suuruse tegelik väärtus katseliselt saadud füüsikalise suuruse väärtus, mis on nii lähedane tegelikule väärtusele, et seda saab selle asemel kasutada seatud mõõtmisülesandes;
füüsikalise suuruse mõõtühik fikseeritud suurusega füüsikaline suurus, millele omistatakse tinglikult 1-ga võrdne arvväärtus ja mida kasutatakse sellega homogeensete füüsikaliste suuruste kvantifitseerimiseks;
füüsikaliste suuruste süsteem füüsikaliste suuruste kogum, mis on moodustatud vastavalt aktsepteeritud põhimõtetele, kui ühed suurused on sõltumatud ja teised määratakse nende funktsioonidena sõltumatud kogused;
peamine füüsiline kogus – füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja mis on tinglikult aktsepteeritud selle süsteemi teistest suurustest sõltumatuna.
tuletis füüsikaline suurus – füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja määratakse selle süsteemi põhisuuruste kaudu;
füüsiliste ühikute süsteem - füüsikaliste suuruste põhi- ja tuletatud ühikute kogum, mis on moodustatud vastavalt antud füüsikaliste suuruste süsteemi põhimõtetele.
