ویژگی سخنرانی. ارزش. معادله اندازه گیری پایه اندازه گیری ها تعریف امتیازدهی، امتیازدهی و اندازه گیری را مرور کنید. ویژگی های مشترک و متمایز آنها را برجسته کنید اصطلاح کمیت فیزیکی به یک خاصیت اشاره می کند

دانلود از Depositfiles

سخنرانی 1. اموال. ارزش. معادله اندازه گیری پایه

2. اندازه گیری ها

کمیت ها، اندازه گیری ها و ابزار اندازه گیری در درس «مترولوژی» که در سال چهارم برای شما خوانده می شود به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. در اینجا به نکات اصلی می پردازیم که در درس "ابزارها و اندازه گیری های ژئودزیکی" به دانش آنها نیاز خواهیم داشت.

1. اموال. ارزش. معادله اندازه گیری پایه

تمام اشیاء دنیای اطراف با ویژگی های خود مشخص می شوند.

به عنوان مثال می توان از خواص اجسام مانند رنگ، وزن، طول، ارتفاع، چگالی، سختی، نرمی و ... نام برد. با این حال، از این واقعیت که یک شیء رنگی یا بلند است، چیزی بیش از این نمی آموزیم که دارای خاصیت رنگ یا پسوند است.

برای توصیف کمی خواص مختلف، فرآیندها و بدن های فیزیکیمفهوم قدر معرفی شده است.

تمام مقادیر را می توان به دو نوع تقسیم کرد:واقعی و ایده آل .

ایده آل کمیت ها عمدتاً به ریاضیات مربوط می شوند و تعمیم (مدل) مفاهیم واقعی خاص هستند. ما به آنها علاقه ای نداریم.

واقعی مقادیر به نوبه خود بر تقسیم می شوندفیزیکی و غیر فیزیکی .

به غیر فیزیکی لازم است ارزش های ذاتی در علوم اجتماعی (غیر فیزیکی) - فلسفه، جامعه شناسی، اقتصاد و غیره نسبت داده شود. این ارزش ها برای ما جالب نیست.

فیزیکی یک کمیت در حالت کلی را می توان به عنوان کمیت ذاتی اشیاء مادی (فرایندها، پدیده ها) مورد مطالعه در علوم طبیعی (فیزیک، شیمی) و فنی تعریف کرد. این ارزش ها هستند که مورد توجه ما هستند.

فردیت در شرایط کمی به این معنا درک می شود که یک خاصیت می تواند برای یک شی چند برابر بیشتر یا کمتر از شی دیگر باشد.

به عنوان مثال، هر جسم روی زمین دارای خاصیتی مانند وزن است. اگر چندین سیب بگیرید، هر کدام از آنها وزنی دارند. اما، در عین حال، وزن هر سیب با وزن سیب های دیگر متفاوت خواهد بود.

کمیت های فیزیکی را می توان به دو دسته تقسیم کردقابل اندازه گیری و ارزیابی شد.

کمیت‌های فیزیکی که به دلایلی نمی‌توان برای آنها اندازه‌گیری کرد یا نمی‌توان یک واحد اندازه‌گیری را وارد کرد، فقط می‌توان تخمین زد. این کمیت های فیزیکی نامیده می شوند ارزیابی شد . ارزیابی چنین مقادیر فیزیکیبا استفاده از مقیاس های شرطی تولید شده است. برای مثال شدت زمین لرزه ها بر اساسمقیاس ریشتر، سختی مواد معدنی - در مقیاس Mohs.

با توجه به میزان استقلال مشروط از سایر کمیت ها، کمیت های فیزیکی به دو دسته تقسیم می شوند اصلی (مستقل مشروط)،مشتقات (وابسته مشروط) واضافی .

تمام فیزیک مدرن را می توان بر روی هفت کمیت اساسی که ویژگی های اساسی جهان مادی را مشخص می کند، بنا کرد. این شاملهفت مقادیر فیزیکی انتخاب شده درسیستم SI مانند عمده ، و دو اضافی مقادیر فیزیکی

با کمک هفت کمیت پایه و دو کمیت اضافی که صرفاً برای راحتی معرفی شده اند، کل تنوع کمیت های فیزیکی مشتق شکل می گیرد و توصیفی از خواص اشیاء و پدیده های فیزیکی ارائه می شود.

با توجه به وجود ابعاد، کمیت های فیزیکی به دو دسته تقسیم می شوندبعدی ، یعنی دارای ابعاد وبدون بعد .

مفهوم ابعاد یک کمیت فیزیکی معرفی شد فوریهدر سال 1822

بعد، ابعاد، اندازه کیفیت مشخصه آن است و با نماد نشان داده می شود
برگرفته از کلمه بعد، ابعاد، اندازه (انگلیسی - اندازه، ابعاد). بعد، ابعاد، اندازه عمده مقادیر فیزیکی با مقادیر مربوطه نشان داده می شوند حروف بزرگ. به عنوان مثال، برای طول، جرم و زمان

بعد یک مشتق از یک کمیت فیزیکی بر حسب ابعاد کمیت های فیزیکی پایه با استفاده از یک واحد توانی بیان می شود:

جایی که ,
,, … ابعاد کمیت های فیزیکی اصلی هستند.

, ,، … شاخص های بعدی هستند.

علاوه بر این، هر یک از شاخص های ابعاد می تواند مثبت یا منفی، عدد صحیح یا کسری و همچنین صفر باشد.

اگر تمام ابعاد صفر ، سپس این کمیت نامیده می شود بدون بعد .

اندازه مقدار اندازه گیری شده استکمی ویژگی او

به عنوان مثال، طول یک تخته یک مشخصه کمی یک تخته است. همان طول را می توان فقط در نتیجه اندازه گیری تعیین کرد.

مجموعه‌ای از اعداد که مقادیر همگن با اندازه‌های مختلف را نشان می‌دهند باید مجموعه‌ای از اعدادی با نام یکسان باشند. این نامگذاری است واحد کمیت فیزیکی یا سهم او همین مثال با طول تخته. مجموعه ای از اعداد مشخص کننده طول تخته های مختلف وجود دارد: 110، 115، 112، 120، 117. همه اعداد سانتی متر نامیده می شوند. سانتی متر نامگذاری واحد کمیت فیزیکی، در این مورد واحد طول است.

مثلا متر، کیلوگرم، ثانیه.

به عنوان مثال، 54.3 متر، 76.8 کیلوگرم، 516 ثانیه.

به عنوان مثال، 54.3، 76.8، 516.

هر سه این پارامترها توسط رابطه با یکدیگر مرتبط هستند

, (3.1) که نامیده می شودمعادله اندازه گیری پایه .

2. اندازه گیری ها

از معادله اندازه گیری پایه چنین برمی آید کهاندازه گیری - این تعریف مقدار یک کمیت است یا به عبارت دیگر مقایسه یک کمیت با واحد آن است. کمیت های فیزیکی با استفاده از ابزارهای فنی اندازه گیری می شوند. می توانیم تعریف زیر را از یک بعد ارائه دهیم.

این تعریف شامل چهار ویژگی مفهوم اندازه گیری است.

1. فقط کمیت های فیزیکی قابل اندازه گیری هستند(یعنی ویژگی های اشیاء مادی، پدیده ها، فرآیندها).

2. اندازه گیری ارزیابی یک کمیت بر اساس تجربه است.، یعنی همیشه یک آزمایش است

نمی توان اندازه گیری را تعیین محاسبه شده یک کمیت بر اساس فرمول ها و داده های اولیه شناخته شده نامید.

3. اندازه گیری با استفاده از وسایل فنی خاص - حامل اندازه واحدها یا مقیاس ها، به نام ابزار اندازه گیری انجام می شود.

4. اندازه گیری تعیین مقدار یک کمیت است، یعنی. مقایسه یک کمیت با واحد یا مقیاس آن است. این رویکرد با قرن ها تمرین اندازه گیری توسعه یافته است. این به طور کامل با محتوای مفهوم "اندازه گیری" مطابقت دارد که بیش از 200 سال پیش توسط L. Euler ارائه شد: " تعیین یا اندازه گیری یک کمیت غیرممکن است جز با در نظر گرفتن مقدار دیگری از همان نوع و نشان دادن نسبت آن به آن. » .

اندازه گیری یک کمیت فیزیکی شامل دو مرحله است (به طور کلی ممکن است چندین مرحله وجود داشته باشد):

آ) مقایسه مقدار اندازه گیری شده با واحد;

ب) تبدیل به فرم قابل استفاده (راه های مختلفنشانه).

اندازه گیری ها عبارتند از:

آ) اصل اندازه گیریپدیده یا اثر فیزیکی زیربنای اندازه گیری است.

ب) روش اندازه گیری- دریافت یا مجموعه ای از روش ها برای مقایسه کمیت فیزیکی اندازه گیری شده با واحد آن مطابق با اصل اندازه گیری اجرا شده. روش اندازه گیری معمولاً با طراحی ابزار اندازه گیری تعیین می شود.

تمام اندازه گیری های ممکن که در عمل انسانی با آن مواجه می شوند را می توان در چندین جهت طبقه بندی کرد.

1. طبقه بندی بر اساس انواع اندازه گیری ها :

آ) اندازه گیری مستقیم - اندازه گیری که در آن مقدار مورد نظر یک کمیت فیزیکی به طور مستقیم به دست می آید.

مثال: اندازه گیری طول یک خط با نوار اندازه گیری، اندازه گیری زوایای افقی یا عمودی با تئودولیت.

ب) اندازه گیری غیر مستقیم - تعیین مقدار مورد نظر یک کمیت فیزیکی بر اساس نتایج اندازه‌گیری مستقیم سایر کمیت‌های فیزیکی که عملکردی مرتبط با مقدار مورد نظر دارند.

مثال 1. اندازه گیری طول خطوط با روش اختلاف منظر، که در آن زاویه افقی بر روی علائم ریل پایه اندازه گیری می شود که فاصله بین آنها مشخص است. طول مورد نظر با فرمول هایی که این طول را به زاویه افقی و پایه مربوط می کند محاسبه می شود.

مثال 2. اندازه گیری طول یک خط با فاصله یاب. در این حالت، طول خود خط مستقیماً اندازه گیری نمی شود، بلکه زمان عبور یک پالس الکترومغناطیسی بین امیتر و بازتابنده نصب شده در بالای نقاطی که طول خط بین آنها اندازه گیری می شود، اندازه گیری می شود.

مثال 3. تعیین مختصات مکانی یک نقطه سطح زمینبا استفاده از سیستم جهانی ناوبری ماهواره ای (GNSS). در این مورد، مختصات و یا حتی طول ها نیستند که اندازه گیری می شوند، بلکه باز هم مدت زمانی است که طول می کشد تا سیگنال از هر ماهواره به گیرنده برسد. با توجه به زمان اندازه‌گیری شده، فواصل ماهواره‌ها تا گیرنده به‌طور غیرمستقیم مشخص می‌شود و سپس به‌طور غیرمستقیم مختصات نقطه ایستاده تعیین می‌شود.

V) اندازه گیری مشترک - اندازه گیری همزمان دو یا چند کمیت غیرمشابه برای تعیین رابطه بین آنها.

مثال. اندازه گیری طول میله فلزی و دمایی که در آن طول میله اندازه گیری می شود. نتیجه چنین اندازه گیری ها، تعیین ضریب انبساط خطی فلزی است که میله از آن ساخته شده است، به دلیل تغییرات دما.

ز) اندازه گیری کل - اندازه گیری همزمان چندین کمیت به همین نام که در آن مقادیر مورد نظر کمیت ها با حل یک سیستم معادلات به دست آمده از اندازه گیری این مقادیر در ترکیبات مختلف تعیین می شود.

2. طبقه بندی با روش های اندازه گیری :

آ) روش ارزیابی مستقیم- روشی که در آن مقدار یک کمیت مستقیماً توسط ابزار اندازه گیری نشانگر تعیین می شود.

نمونه هایی برای اندازه گیری فشار با فشارسنج یا دما با دماسنج.

ب) روش مقایسه اندازه گیری- روشی برای اندازه گیری که در آن کمیت اندازه گیری شده با کمیت قابل تکرار توسط اندازه گیری مقایسه می شود.

مثال ها:

با اعمال یک خط کش با تقسیمات برای هر قسمت ، در واقع اندازه آن را با واحد ذخیره شده توسط خط کش مقایسه می کنند و با شمارش ، مقدار کمیت (طول ، ارتفاع ، ضخامت و سایر پارامترها) را بدست می آورند.

با استفاده از دستگاه اندازه گیریاندازه مقدار (مثلاً زاویه) تبدیل شده به حرکت اشاره گر (alidade) را با واحد ذخیره شده توسط مقیاس این دستگاه (دایره افقی، تقسیم دایره یک اندازه است) مقایسه کنید و بگیرید. یک خواندن

یکی از ویژگی های دقت اندازه گیری خطا یا عدم قطعیت آن است.

هنگام اندازه گیری، شی واقعی اندازه گیری همیشه با مدل آن جایگزین می شود که به دلیل ناقص بودن آن، با شی واقعی متفاوت است. در نتیجه، مقادیر مشخص کننده شی واقعی نیز با مقادیر مشابه همان شی متفاوت خواهد بود. این منجر به خطاهای اندازه گیری اجتناب ناپذیر می شود که به طور کلی به تصادفی و سیستماتیک تقسیم می شوند.

روش اندازه گیری. انتخاب روش اندازه گیری با مدل پذیرفته شده شی اندازه گیری تعیین می شود وسایل موجوداندازه گیری ها هنگام انتخاب روش اندازه گیری، آنها اطمینان حاصل می کنند که خطای روش اندازه گیری، یعنی. جزء خطای اندازه گیری سیستماتیک، به دلیل نقص مدل پذیرفته شده و روش اندازه گیری (در غیر این صورت، خطای نظری)، به طور قابل توجهی بر خطای اندازه گیری حاصل تأثیر نمی گذارد، یعنی. از 30 درصد تجاوز نکرد از او.

مدل شی. تغییرات در پارامترهای اندازه گیری شده مدل در طول چرخه مشاهده، به عنوان یک قاعده، نباید از 10% تجاوز کند از خطای اندازه گیری داده شده اگر گزینه‌های جایگزین امکان‌پذیر باشد، ملاحظات اقتصادی نیز در نظر گرفته می‌شوند: برآورد بیش از حد غیرضروری دقت مدل و روش اندازه‌گیری منجر به هزینه‌های غیرمنطقی می‌شود. همین امر در مورد انتخاب ابزار اندازه گیری نیز صدق می کند.

ابزار اندازه گیری. انتخاب ابزار اندازه گیری و وسایل کمکی بر اساس مقدار اندازه گیری شده، روش اندازه گیری پذیرفته شده و دقت مورد نیاز نتایج اندازه گیری (استانداردهای دقت) تعیین می شود. اندازه گیری با استفاده از ابزار اندازه گیری با دقت ناکافی ارزش کمی دارند (حتی بی معنی)، زیرا می توانند به نتیجه گیری نادرست منجر شوند. استفاده از ابزارهای اندازه گیری بیش از حد دقیق از نظر اقتصادی بی سود است. دامنه تغییرات در مقدار اندازه گیری شده، شرایط اندازه گیری، عملکرد ابزارهای اندازه گیری و هزینه آنها نیز در نظر گرفته می شود.

توجه اصلی به خطاهای ابزار اندازه گیری می شود. لازم است که خطای کل اندازه گیری نتیجه بگیرد
کمتر از حداکثر خطای مجاز اندازه گیری بود
، یعنی

- خطای حاشیه ای ناشی از اپراتور.<

کمیت فیزیکی و خصوصیات آن

همه اشیاء جهان مادی دارای تعدادی ویژگی هستند که تشخیص یک شی از شی دیگر را ممکن می سازد.

ویژگیشی - ϶ᴛᴏ یک ویژگی عینی است که در طول ایجاد، بهره برداری و مصرف خود را نشان می دهد.

ویژگی یک شی باید به صورت کیفی - به صورت توصیف شفاهی و از نظر کمی - در قالب نمودارها، اعداد، نمودارها، جداول بیان شود.

علم مترولوژی با اندازه گیری ویژگی های کمی اشیاء مادی سروکار دارد - مقادیر فیزیکی

کمیت فیزیکی- خاصیت ϶ᴛᴏ، از لحاظ کیفی ذاتی در بسیاری از اشیاء، و از نظر کمی برای هر یک از آنها مجزا است.

به عنوان مثال، جرمهمه اشیای مادی را دارند، اما هر کدام را ارزش جرمیشخصی.

مقادیر فیزیکی به دو دسته تقسیم می شوند قابل اندازه گیریو ارزیابی شد.

اندازه گیری شدهمقادیر فیزیکی بیان می شود کمی در قالب تعداد معینی از واحدهای اندازه گیری تعیین شده.

به عنوان مثال، مقدار ولتاژ در شبکه است 220 که در.

کمیت های فیزیکی که واحد اندازه گیری ندارند فقط تخمین زده می شوند. مثلا بو، مزه. ارزیابی آنها با چشیدن انجام می شود.

برخی از مقادیر را می توان در مقیاس تخمین زد. به عنوان مثال: سختی مواد - در مقیاس ویکرز، برینل، راکول، قدرت زلزله - در مقیاس ریشتر، دما - در مقیاس سلسیوس (کلوین).

کمیت های فیزیکی را می توان با ویژگی های اندازه شناسی تعیین کرد.

توسط انواع رویدادهاآنها به تقسیم می شوند

آ) واقعیتوصیف خواص فیزیکی و فیزیکی و شیمیایی مواد، مواد و محصولات حاصل از آنها.

به عنوان مثال، جرم، چگالی، مقاومت الکتریکی (برای اندازه گیری مقاومت یک هادی، جریانی باید از آن عبور کند، چنین اندازه گیری نامیده می شود. منفعل).

ب) انرژیتوصیف ویژگی های فرآیندهای تبدیل، انتقال و استفاده از انرژی.

این شامل: جریان، ولتاژ، توان، انرژی. این مقادیر فیزیکی نامیده می شوند فعال. به منبع برق کمکی نیاز ندارند.

گروهی از مقادیر فیزیکی وجود دارد که سیر فرآیندها را در زمان مشخص می کند، به عنوان مثال، ویژگی های طیفی، توابع همبستگی.

توسط تجهیزات جانبیبه گروه های مختلف فرآیندهای فیزیکی، مقادیر هستند

مکانی-زمانی

مکانیکی،

برقی،

مغناطیسی،

حرارتی،

آکوستیک،

سبک،

فیزیکوشیمیایی،

· تشعشعات یونیزان، فیزیک اتمی و هسته ای.

توسط درجه استقلال مشروطمقادیر فیزیکی بر تقسیم می شوند

اصلی (مستقل)

مشتقات (وابسته)،

اضافی

توسط بعد، ابعاد، اندازهکمیت های فیزیکی به دو دسته بعدی و بی بعدی تقسیم می شوند.

یک مثال بعدیقدر است زور, بدون بعد- مرحله قدرت صدا.

برای تعیین کمیت یک کمیت فیزیکی، این مفهوم معرفی شده است اندازهکمیت فیزیکی.

اندازه یک کمیت فیزیکی- این اطمینان کمی از یک کمیت فیزیکی است که در یک شیء، سیستم، فرآیند یا پدیده مادی خاص ذاتی است.

به عنوان مثال، هر جسم دارای جرم خاصی است، بنابراین، آنها را می توان با جرم، ᴛ.ᴇ تشخیص داد. با توجه به اندازه کمیت فیزیکی.

بیان اندازه یک کمیت فیزیکی در قالب تعداد معینی از واحدهای پذیرفته شده برای آن به صورت تعریف می شود. ارزش یک کمیت فیزیکی

مقدار کمیت فیزیکی -این بیان یک کمیت فیزیکی در قالب تعداد معینی از واحدهای اندازه گیری پذیرفته شده برای آن است.

فرآیند اندازه گیری - ϶ᴛᴏ رویه مقایسه یک کمیت مجهول با یک کمیت فیزیکی شناخته شده (قابل مقایسه) و در این رابطه مفهوم معرفی شده است. ارزش واقعیکمیت فیزیکی.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی- ϶ᴛᴏ مقدار یک کمیت فیزیکی، ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ کمیت فیزیکی متناظر را به روش کمی و کیفی مشخص می کند.

ارزش واقعی مقادیر فیزیکی مستقل در استانداردهای آنها بازتولید می شود.

ارزش واقعی به ندرت استفاده می شود، بیشتر استفاده می شود ارزش واقعیکمیت فیزیکی.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی- مقدار ϶ᴛᴏ به صورت تجربی و تا حدودی نزدیک به مقدار واقعی به دست آمده است.

قبلاً مفهوم "پارامترهای اندازه گیری شده" وجود داشت، اکنون با توجه به سند نظارتی RMG 29-99، مفهوم "مقادیر اندازه گیری شده" توصیه می شود.

مقادیر فیزیکی زیادی وجود دارد و سیستماتیک می شوند. سیستم مقادیر فیزیکی مجموعه ای از کمیت های فیزیکی است که مطابق با قوانین پذیرفته شده تشکیل می شود، زمانی که برخی از کمیت ها مستقل در نظر گرفته می شوند، در حالی که برخی دیگر به عنوان تابعی از کمیت های مستقل تعریف می شوند.

در نام سیستم کمیت های فیزیکی از نمادهای کمیت استفاده می شود که به عنوان اصلی ترین آنها پذیرفته شده است.

به عنوان مثال، در مکانیک، که در آن طول به عنوان پایه در نظر گرفته می شود - L ، وزن - متر و زمان - تی ، نام سیستم، به ترتیب - Lm t .

سیستم مقادیر پایه مربوط به سیستم بین المللی واحدهای SI با نمادها بیان می شود LmtIKNJ ، ᴛ.ᴇ. نمادهای واحدهای پایه اعمال می شود: طول - L ، وزن - م ، زمان - تی قدرت فعلی - من ، درجه حرارت - ک، مقدار ماده - ن ، قدرت نور - جی .

مقادیر فیزیکی پایه به مقادیر سایر مقادیر این سیستم بستگی ندارد.

کمیت فیزیکی مشتق شده- ϶ᴛᴏ یک کمیت فیزیکی است که در سیستم کمیت ها گنجانده شده و از طریق کمیت های اصلی این سیستم تعیین می شود. به عنوان مثال، نیرو به عنوان جرم ضربدر شتاب تعریف می شود.

3. واحدهای اندازه گیری کمیت های فیزیکی.

یک واحد اندازه گیری یک کمیت فیزیکی معمولاً کمیت نامیده می شود که طبق تعریف، مقدار عددی برابر با 1 و برای بیان کمی مقادیر فیزیکی همگن با آن استفاده می شود.

واحدهای کمیت های فیزیکی در یک سیستم ترکیب می شوند. اولین سیستم توسط Gauss K (میلی متر، میلی گرم، ثانیه) پیشنهاد شد. در حال حاضر سیستم SI در حال اجرا است، قبلا یک استاندارد از کشورهای CMEA وجود داشت.

واحدهای اندازه گیری تقسیم می شوندبه پایه، اضافی، مشتق و خارج از سیستم.

در سیستم SIهفت واحد اساسی:

· طول (متر)

· جرم (کیلوگرم)

· زمان (دوم)

· دمای ترمودینامیکی (کلوین)،

· مقدار ماده (مول)،

· جریان الکتریکی (آمپر),

· شدت نور (کاندلا).

میز 1

تعیین واحدهای پایه سیستم SI

کمیت فیزیکی	واحد اندازه گیری
نام	تعیین	نام	تعیین
روسی	بین المللی
اصلی
طول	L	متر	متر	متر
وزن	متر	کیلوگرم	کیلوگرم	کیلوگرم
زمان	تی	دومین	با	س
قدرت جریان الکتریکی	من	آمپر	آ	آ
دمای ترمودینامیکی	تی	کلوین	به	به
مقدار ماده	n، v	خال	خال	مول
قدرت نور	جی	کندلا	سی دی	سی دی
اضافی
گوشه صاف	-	رادیان	خوشحالم	راد
زاویه جامد	-	استرادیان	چهارشنبه	sr

توجه داشته باشید. رادیان زاویه بین دو شعاع دایره است که طول قوس بین آنها برابر با شعاع است. بر حسب درجه، رادیان است 57 0 17 ’ 48 ’’ .

استرادیان - ϶ᴛᴏ زاویه جامد که راس آن در مرکز کره قرار دارد و سطحی برابر با مساحت مربع با طول ضلع برابر با شعاع کره را بر روی سطح کره برش می دهد. کره. زاویه جامد با تعیین زوایای مسطح و انجام محاسبات اضافی با استفاده از فرمول اندازه گیری می شود:

Q \u003d 2p (1 - cosa / 2)،

جایی که س- زاویه جامد،آ - زاویه صاف در بالای مخروط تشکیل شده در داخل کره توسط زاویه جامد داده شده.

گوشه بدنه 1 چهارشنبه مطابق با یک زاویه مسطح برابر است 65 0 32 ’ ، گوشهp cf - گوشه صاف 120 0 ، گوشه2pav - 180 0 .

واحدهای SI اضافی برای تشکیل واحدهای سرعت زاویه ای، شتاب زاویه ای و برخی کمیت های دیگر استفاده می شوند.

به خودی خود، رادیان ها و استرادیان ها عمدتاً برای ساخت و سازهای نظری و محاسبات استفاده می شوند، زیرا عملی ترین مقادیر زاویه (زاویه کامل، زاویه راست، و غیره) در رادیان در اعداد ماورایی بیان می شوند. 2p، p/2).

مشتقاتواحدهای اندازه گیری به دست آمده را با استفاده از معادلات ارتباط بین کمیت های فیزیکی فراخوانی کنید. به عنوان مثال، واحد نیروی SI نیوتن است ( اچ ):

اچ = kg∙m/s 2 .

با وجود این واقعیت که سیستم SI جهانی است، امکان استفاده از برخی از آنها را فراهم می کند واحدهای خارج از سیستم، که کاربرد عملی گسترده ای پیدا کرده اند (مثلاً یک هکتار).

خارج از سیستم تماس گرفتواحدهایی که در هیچ یک از سیستم های پذیرفته شده واحدهای مقادیر فیزیکی گنجانده نشده اند.

برای بسیاری از موارد عملی، اندازه های انتخاب شده از مقادیر فیزیکی ناخوشایند هستند - خیلی کوچک یا خیلی بزرگ. به همین دلیل در عمل اندازه گیری ها اغلب استفاده می کنند مضربو درهواحدها

چندگانهمرسوم است که یک واحد را یک عدد صحیح چند برابر بیشتر از یک واحد سیستمی یا غیر سیستمی صدا می زنند. به عنوان مثال، یک واحد چندگانه 1کیلومتر = 1000 متر.

دالنیمرسوم است که یک واحد را فراخوانی می کنیم، عددی صحیح چند برابر کمتر از یک واحد سیستمی یا غیر سیستمی. به عنوان مثال، یک واحد کسری 1 سانتی متر = 0,01 متر.

پس از پذیرفتن سیستم متریک اندازه گیری ها، یک سیستم اعشاری برای تشکیل مضرب و زیر چندگانه، مطابق با سیستم اعشاری حساب عددی ما اتخاذ شد. به عنوان مثال، 10 6 – عظیم، آ 10 -6 – کوچک.

کمیت فیزیکی و خصوصیات آن - مفهوم و انواع طبقه بندی و ویژگی های رده "کمیت فیزیکی و ویژگی های آن." 2017، 2018.

اندازه گیری- مجموعه ای از عملیات عمدتا تجربی که با کمک یک ابزار فنی انجام می شود که یک واحد کمیت را ذخیره می کند، که به شما امکان می دهد مقدار اندازه گیری شده را با واحد آن مقایسه کنید و به دست آورید.

مقدار مورد نظر مقدار این مقدار نتیجه اندازه گیری نامیده می شود.

برای ایجاد تفاوت در مقدار کمی شی نمایش داده شده، مفهوم کمیت فیزیکی معرفی شده است.

کمیت فیزیکی (PV)یکی از ویژگی‌های یک شی فیزیکی (پدیده، فرآیند) نامیده می‌شود که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی برای هر جسم فردی است (شکل 4.1).

به عنوان مثال، چگالی، ولتاژ، ضریب شکست و غیره.

بنابراین، با استفاده از یک دستگاه اندازه گیری، به عنوان مثال، یک ولت متر DC، ولتاژ یک مدار الکتریکی خاص را بر حسب ولت اندازه گیری می کنیم و موقعیت اشاره گر (فلش) را با واحد ولتاژ الکتریکی ذخیره شده توسط مقیاس ولت متر مقایسه می کنیم. مقدار ولتاژ یافت شده به صورت تعدادی ولت نشان دهنده نتیجه اندازه گیری است.

برنج. 4.1.

علامت مشخصه یک کمیت می تواند یک واحد اندازه گیری، یک روش اندازه گیری، یک ماده مرجع یا ترکیبی از هر دو باشد.

با ضرورت عملی، اندازه گیری نه تنها کمیت فیزیکی، بلکه هر جسم فیزیکی و غیر فیزیکی نیز امکان پذیر است.

اگر جرم یک جسم 50 کیلوگرم باشد، آنگاه در مورد اندازه یک کمیت فیزیکی صحبت می کنیم.

اندازه یک کمیت فیزیکی- قطعیت کمی یک کمیت فیزیکی ذاتی در یک شی مادی خاص (پدیده، فرآیند).

اندازه واقعیکمیت فیزیکی یک واقعیت عینی است که بستگی به این ندارد که آیا مشخصه مربوط به خصوصیات جسم اندازه گیری شود یا خیر. ارزش واقعیکمیت فیزیکی به صورت تجربی یافت می شود. با مقدار واقعی مقدار خطا متفاوت است.

اندازه کمیت بستگی به واحدی دارد که در اندازه گیری کمیت استفاده می شود.

اندازه را می توان به عنوان یک عدد انتزاعی بیان کرد، بدون تعیین واحد اندازه گیری، که مربوط به مقدار عددی یک کمیت فیزیکیارزیابی کمی از یک کمیت فیزیکی که با عددی نشان دهنده واحد این کمیت نشان داده می شود، نامیده می شود. ارزش یک کمیت فیزیکی

ما می توانیم در مورد اندازه واحدهای مختلف یک کمیت فیزیکی معین صحبت کنیم. در این مورد، برای مثال، اندازه یک کیلوگرم با اندازه یک پوند (1 پوند = 32 لات = 96 قرقره = 409.512 گرم)، یک پود (1 p. = 40 پوند = 1280 لات = 16.3805) متفاوت است. کیلوگرم) و غیره د.

در نتیجه، تفاسیر متفاوتی از مقادیر فیزیکی در کشورهای مختلف باید مورد توجه قرار گیرد، در غیر این صورت این امر می تواند منجر به مشکلات غیرقابل حل، حتی به فجایع شود.

به عنوان مثال، در سال 1984، یک هواپیمای مسافربری بوئینگ-647 کانادایی پس از از کار افتادن موتورها هنگام پرواز در ارتفاع 10000 متری به دلیل سوخت مصرف شده، در محل آزمایش خودرو فرود اضطراری کرد. توضیح این حادثه این بود که ابزارهای موجود در هواپیما بر حسب لیتر کالیبره شده بودند، در حالی که ابزارهای شرکت هواپیمایی کانادایی که هواپیما را سوخت‌گیری می‌کرد بر حسب گالن (تقریباً 8/3 لیتر) کالیبره شده بودند. بنابراین، تقریباً چهار برابر کمتر از مقدار مورد نیاز سوخت پر شد.

بنابراین، اگر مقداری ارزش وجود دارد ایکس،واحد اندازه گیری پذیرفته شده برای آن [X] است، سپس مقدار یک کمیت فیزیکی خاص را می توان با فرمول محاسبه کرد.

X = q [ایکس], (4.1)

جایی که q-مقدار عددی یک کمیت فیزیکی؛ [ ایکس] واحد کمیت فیزیکی است.

به عنوان مثال، طول لوله ل= 5 متر، کجا لمقدار طول است، 5 مقدار عددی آن است، m واحد طول پذیرفته شده در این مورد است.

معادله (4.1) نامیده می شود معادله اصلی اندازه گیری،نشان می دهد که مقدار عددی کمیت به اندازه واحد اندازه گیری پذیرفته شده بستگی دارد.

بسته به منطقه مقایسه، مقادیر می توانند باشند همگنو ناهمگون.به عنوان مثال، قطر، محیط، طول موج، به عنوان یک قاعده، به عنوان کمیت های همگن مربوط به کمیتی به نام طول در نظر گرفته می شود.

در چارچوب یک سیستم کمیت ها، کمیت های همگن دارای ابعاد یکسانی هستند. با این حال، مقادیر یک بعد همیشه همگن نیستند. به عنوان مثال، لحظه نیرو و انرژی کمیت های همگن نیستند، بلکه دارای ابعاد یکسانی هستند.

سیستم ارزشیمجموعه ای از کمیت ها همراه با مجموعه ای از معادلات ثابت مربوط به این کمیت ها است.

کمیت پایهمقداری را نشان می دهد که به طور مشروط برای یک سیستم مقادیر معین انتخاب شده و در مجموعه کمیت های اساسی گنجانده شده است. به عنوان مثال، کمیت های اساسی سیستم SI. مقادیر اصلی به یکدیگر مرتبط نیستند.

ارزش مشتق شدهسیستم کمیت ها از طریق کمیت های اساسی این سیستم تعیین می شود. به عنوان مثال، در یک سیستم از کمیت ها که در آن کمیت های اصلی طول و جرم هستند، چگالی جرمی کمیتی مشتق شده است که به عنوان ضریب جرم تقسیم بر حجم (طول به توان سوم) تعریف می شود.

چند واحدیاز ضرب واحد اندازه گیری داده شده در عدد صحیح بزرگتر از یک به دست می آید. برای مثال، یک کیلومتر مضرب اعشاری یک متر است. و ساعت مضرب غیر اعشاری از ثانیه است.

واحد فرعیاز تقسیم واحد اندازه گیری بر عدد صحیح بزرگتر از یک به دست می آید. به عنوان مثال، میلی متر یک واحد اعشاری، کسری از متر است.

واحد خارج از سیستماندازه گیری به این سیستم واحدها تعلق ندارد. به عنوان مثال، روز، ساعت، دقیقه واحدهای اندازه گیری غیر سیستمی در رابطه با سیستم SI هستند.

بیایید یک مفهوم مهم دیگر را معرفی کنیم - تبدیل اندازه گیری

این به عنوان فرآیند ایجاد یک مطابقت یک به یک بین اندازه دو کمیت درک می شود: مقدار تبدیل شده (ورودی) و مقدار تبدیل شده در نتیجه اندازه گیری (ورودی).

مجموعه ای از اندازه های متغیر ورودی که با کمک یک دستگاه فنی - مبدل اندازه گیری، در معرض تبدیل قرار می گیرد، نامیده می شود. محدوده تبدیل

اندازه گیری تبدیل می تواند به روش های مختلفی بسته به نوع کمیت های فیزیکی انجام شود که معمولاً به دو دسته تقسیم می شوند. سه گروه

گروه اولمقادیری را در مجموعه ای از اندازه ها نشان می دهد که فقط نسبت آنها به شکل مقایسه "ضعیف تر - قوی تر" ، "نرم تر - سخت تر" ، "سردتر - گرم تر" و غیره تعریف می شود.

این روابط بر اساس مطالعات نظری یا تجربی ایجاد می شود و نامیده می شود روابط سفارش(روابط هم ارزی).

به مقادیر گروه اولبه عنوان مثال، قدرت باد (ضعیف، قوی، متوسط، طوفان و غیره)، سختی، که با توانایی بدن مورد مطالعه در مقاومت در برابر فرورفتگی یا خراش مشخص می شود.

گروه دوممقادیری را نشان می دهد که برای آنها روابط ترتیب (هم ارزی) نه تنها بین اندازه مقادیر، بلکه بین تفاوت مقادیر در جفت اندازه آنها نیز تعیین می شود.

به عنوان مثال، زمان، انرژی، دما که توسط مقیاس دماسنج مایع تعیین می شود، شامل این موارد می شود.

امکان مقایسه تفاوت در اندازه این مقادیر در تعیین مقادیر گروه دوم نهفته است.

بنابراین، هنگام استفاده از دماسنج جیوه ای، تفاوت دما (به عنوان مثال، در محدوده 5+ تا +10 درجه سانتیگراد) برابر در نظر گرفته می شود. بنابراین، در این مورد، هم نسبت مرتبه بزرگی (25 "گرمتر" از 10 درجه سانتیگراد) و هم رابطه هم ارزی بین تفاوت در جفت اندازه کمیت ها رخ می دهد: تفاوت جفت (25-20 درجه). С) مربوط به اختلاف جفت (10-5 درجه سانتیگراد) است.

در هر دو مورد، رابطه نظم با استفاده از یک ابزار اندازه گیری (مبدل اندازه گیری) که دماسنج مایع نامیده می شود، به طور واضح برقرار می شود.

به راحتی می توان نتیجه گرفت که دما به مقادیر هر دو گروه اول و دوم تعلق دارد.

گروه سوممقادیر با این واقعیت مشخص می شود که در مجموعه اندازه های آنها (به جز ترتیب مشخص شده و روابط هم ارزی ذاتی در مقادیر گروه دوم) امکان انجام عملیات مشابه با جمع یا تفریق (ویژگی افزایش) وجود دارد.

مقادیر گروه سوم شامل تعداد قابل توجهی از مقادیر فیزیکی، به عنوان مثال، طول، جرم است.

بنابراین، دو بدن به وزن هر کدام 0.5 کیلوگرم که روی یکی از فنجان‌های ترازو هم‌بازو قرار گرفته‌اند، با وزن یک کیلوگرمی روی کاسه دیگر متعادل می‌شوند.

کمیت فیزیکی یکی از ویژگی های یک جسم فیزیکی (پدیده، فرآیند) است که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، در حالی که از نظر مقدار کمی متفاوت است.

هدف از اندازه گیری ها تعیین مقدار یک کمیت فیزیکی است - تعداد معینی از واحدهای اتخاذ شده برای آن (به عنوان مثال، نتیجه اندازه گیری جرم یک محصول 2 کیلوگرم، ارتفاع یک ساختمان 12 متر و غیره است). ).

بسته به درجه رویکرد به عینیت، مقادیر واقعی، واقعی و اندازه گیری شده یک کمیت فیزیکی متمایز می شوند.

این مقداری است که به طور ایده آل خاصیت متناظر شی را در شرایط کیفی و کمی منعکس می کند. به دلیل ناقص بودن وسایل و روش های اندازه گیری، مقادیر واقعی کمیت ها را عملا نمی توان بدست آورد. آنها را فقط می توان به صورت نظری تصور کرد. و مقادیر کمیت به دست آمده در حین اندازه گیری، فقط به میزان کم یا زیاد به مقدار واقعی نزدیک می شود.

این مقدار کمیتی است که به صورت آزمایشی یافت شده و آنقدر نزدیک به مقدار واقعی است که می توان به جای آن برای این منظور از آن استفاده کرد.

این مقداری است که با اندازه گیری با استفاده از روش ها و ابزار اندازه گیری خاص به دست می آید.

9. طبقه بندی اندازه گیری ها بر اساس وابستگی مقدار اندازه گیری شده به زمان و بر اساس مجموع مقادیر اندازه گیری شده.

با توجه به ماهیت تغییر در مقدار اندازه گیری شده - اندازه گیری های ایستا و پویا.

اندازه گیری دینامیک - اندازه گیری کمیتی که اندازه آن در طول زمان تغییر می کند.تغییر سریع در اندازه مقدار اندازه گیری شده مستلزم اندازه گیری آن با دقیق ترین تعیین لحظه در زمان است. به عنوان مثال، اندازه گیری فاصله تا سطح زمین از یک بالون یا اندازه گیری ولتاژ مستقیم جریان الکتریکی. اساساً یک اندازه گیری پویا اندازه گیری وابستگی عملکردی اندازه گیری در طول زمان است.

اندازه گیری استاتیک - اندازه گیری کمیتی که در آن پذیرفته شده است مطابق با وظیفه اندازه گیری تنظیم شده برای عدم تغییر در طول دوره اندازه گیری.به عنوان مثال، اندازه گیری اندازه خطی یک محصول تولیدی در دمای معمولی را می توان ایستا در نظر گرفت، زیرا نوسانات دما در کارگاه در سطح یک دهم درجه خطای اندازه گیری بیش از 10 میکرومتر بر متر را ایجاد می کند. نسبت به خطای ساخت قطعه ناچیز است. بنابراین در این کار اندازه گیری می توان کمیت اندازه گیری شده را بدون تغییر در نظر گرفت. هنگام کالیبره کردن یک خط اندازه گیری طول در استاندارد اولیه دولتی، ترموستات پایداری حفظ دما را در سطح 0.005 درجه سانتیگراد تضمین می کند. چنین نوسانات دما باعث خطای اندازه گیری هزاران برابر کوچکتر می شود - بیش از 0.01 میکرومتر بر متر. اما در این کار اندازه گیری ضروری است و در نظر گرفتن تغییرات دما در فرآیند اندازه گیری شرط اطمینان از دقت اندازه گیری مورد نیاز می شود. بنابراین، این اندازه‌گیری‌ها باید بر اساس روش اندازه‌گیری دینامیکی انجام شود.

با توجه به مجموعه های تعیین شده از مقادیر اندازه گیری شدهبر برقی (جریان، ولتاژ، توان) ، مکانیکی (جرم، تعداد محصولات، تلاش)؛ ، قدرت حرارتی(دما، فشار)؛ ، فیزیکی(چگالی، ویسکوزیته، کدورت)؛ شیمیایی(ترکیب، خواص شیمیایی، غلظت) ، مهندسی رادیوو غیره.

طبقه بندی اندازه گیری ها بر اساس روش به دست آوردن نتیجه (بر اساس نوع).

با توجه به روش به دست آوردن نتایج اندازه گیری، اندازه گیری های مستقیم، غیر مستقیم، تجمعی و مشترک وجود دارد.

اندازه گیری های مستقیم آنهایی هستند که در آنها مقدار مورد نظر کمیت اندازه گیری شده مستقیماً از داده های تجربی پیدا می شود.

اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم، اندازه‌گیری‌هایی هستند که در آنها مقدار مورد نظر کمیت اندازه‌گیری شده بر اساس یک رابطه شناخته شده بین کمیت اندازه‌گیری شده و کمیت‌های تعیین‌شده با استفاده از اندازه‌گیری‌های مستقیم پیدا می‌شود.

اندازه‌گیری‌های کل به اندازه‌گیری‌هایی گفته می‌شود که در آن چند کمیت به یک نام به طور همزمان اندازه‌گیری می‌شوند و مقدار تعیین‌شده با حل یک سیستم معادلات که بر اساس اندازه‌گیری مستقیم کمیت‌های همنام به دست می‌آید، به دست می‌آید.

اندازه گیری های مشترک دو یا چند کمیت نامشابه نامیده می شوند تا رابطه بین آنها را پیدا کنیم.

طبقه بندی اندازه گیری ها با توجه به شرایطی که صحت نتیجه را تعیین می کند و بر اساس تعداد اندازه گیری ها برای به دست آوردن نتیجه.

با توجه به شرایطی که صحت نتیجه را تعیین می کند، اندازه گیری ها به سه دسته تقسیم می شوند:

1. اندازه گیری با بالاترین دقت ممکن که با وضعیت فعلی هنر قابل دستیابی است.

اینها اول از همه، شامل اندازه‌گیری‌های مرجع مربوط به حداکثر دقت ممکن بازتولید واحدهای تعیین‌شده مقادیر فیزیکی، و علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های ثابت فیزیکی، در درجه اول آنهایی جهانی (به عنوان مثال، قدر مطلق شتاب گرانش) است. ، نسبت ژیرو مغناطیسی پروتون و غیره).

برخی از اندازه گیری های خاص که نیاز به دقت بالایی دارند نیز به این کلاس تعلق دارند.

2. اندازه گیری های کنترل و تأیید که خطای آنها با احتمال معین نباید از مقدار مشخص مشخصی بیشتر شود.

اینها شامل اندازه‌گیری‌هایی است که توسط آزمایشگاه‌های نظارت دولتی بر اجرا و رعایت استانداردها و وضعیت تجهیزات اندازه‌گیری و آزمایشگاه‌های اندازه‌گیری کارخانه انجام می‌شود که خطای نتیجه را با احتمال خاصی تضمین می‌کند که از مقداری از پیش تعیین‌شده تجاوز نمی‌کند.

3. اندازه گیری های فنی، که در آن خطای نتیجه توسط ویژگی های ابزار اندازه گیری تعیین می شود.

نمونه‌هایی از اندازه‌گیری‌های فنی، اندازه‌گیری‌هایی هستند که در طول فرآیند تولید در شرکت‌های ماشین‌سازی، روی تابلوهای برق نیروگاه‌ها و غیره انجام می‌شوند.

با توجه به تعداد اندازه گیری ها، اندازه گیری ها به تک و چندتایی تقسیم می شوند.

یک اندازه گیری واحد اندازه گیری یک کمیت است که یک بار انجام می شود. اندازه گیری های منفرد در عمل دارای خطای زیادی هستند که در این راستا توصیه می شود برای کاهش خطا حداقل سه بار اندازه گیری هایی از این نوع انجام شود و در نتیجه میانگین حسابی آنها گرفته شود.

اندازه‌گیری‌های چندگانه، اندازه‌گیری یک یا چند کمیت هستند که چهار بار یا چند بار انجام می‌شوند. اندازه گیری چندگانه مجموعه ای از اندازه گیری های منفرد است. حداقل تعداد اندازه گیری هایی که یک اندازه گیری را می توان چند برابر در نظر گرفت، چهار است. نتیجه اندازه گیری های متعدد، میانگین حسابی نتایج تمام اندازه گیری های انجام شده است. با اندازه گیری های مکرر، خطا کاهش می یابد.

طبقه بندی خطاهای اندازه گیری تصادفی

خطای تصادفی - جزئی از خطای اندازه گیری که به طور تصادفی در طول اندازه گیری های مکرر با همان کمیت تغییر می کند.

1) خشن - از خطای مجاز تجاوز نمی کند

2) Miss - خطای فاحش، بستگی به شخص دارد

3) مورد انتظار - در نتیجه آزمایش هنگام ایجاد به دست می آید. شرایط

مفهوم مترولوژی

مترولوژی- علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز. بر اساس مجموعه ای از اصطلاحات و مفاهیم است که مهمترین آنها در زیر آورده شده است.

کمیت فیزیکی- خاصیتی که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی برای هر شیء مجزا است. کمیت های فیزیکی عبارتند از طول، جرم، چگالی، نیرو، فشار و غیره.

واحد کمیت فیزیکیآن مقدار در نظر گرفته می شود که طبق تعریف، مقداری برابر با 1 به آن اختصاص می یابد. به عنوان مثال، جرم 1 کیلوگرم، نیرو 1N، فشار 1Pa است. در سیستم های مختلف واحدها، واحدهای با مقدار یکسان ممکن است در اندازه متفاوت باشند. به عنوان مثال، برای نیروی 1kgf ≈ 10N.

ارزش یک کمیت فیزیکی- ارزیابی عددی ارزش فیزیکی یک شی خاص در واحدهای پذیرفته شده. به عنوان مثال، ارزش جرم یک آجر 3.5 کیلوگرم است.

ابعاد فنی- تعیین مقادیر مقادیر مختلف فیزیکی با روشها و وسایل فنی خاص. در طی آزمایشات آزمایشگاهی، مقادیر ابعاد هندسی، جرم، دما، فشار، نیرو و غیره تعیین می شود.کلیه اندازه گیری های فنی باید الزامات یکنواختی و دقت را داشته باشند.

اندازه گیری مستقیم- مقایسه تجربی یک مقدار معین با مقدار دیگر که به عنوان یک واحد گرفته شده است، با خواندن در مقیاس دستگاه. به عنوان مثال، اندازه گیری طول، جرم، دما.

اندازه گیری های غیر مستقیم- نتایج به دست آمده با استفاده از نتایج اندازه گیری های مستقیم با محاسبات با استفاده از فرمول های شناخته شده. به عنوان مثال، تعیین چگالی، استحکام مواد.

وحدت اندازه گیری ها- وضعیت اندازه گیری ها که در آن نتایج آنها به واحدهای قانونی بیان می شود و خطاهای اندازه گیری با احتمال مشخص مشخص می شود. وحدت اندازه‌گیری‌ها برای اینکه بتوان نتایج اندازه‌گیری‌های انجام شده در مکان‌های مختلف، در زمان‌های مختلف را با استفاده از ابزارهای مختلف مقایسه کرد، ضروری است.

دقت اندازه گیری ها- کیفیت اندازه گیری ها، منعکس کننده نزدیکی نتایج به دست آمده به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده است. بین ارزش واقعی و واقعی مقادیر فیزیکی تمایز قائل شوید.

ارزش واقعیکمیت فیزیکی به طور ایده آل از نظر کیفی و کمی ویژگی های متناظر جسم را منعکس می کند. مقدار واقعی عاری از خطاهای اندازه گیری است. از آنجایی که تمام مقادیر یک کمیت فیزیکی به صورت تجربی یافت می شوند و حاوی خطاهای اندازه گیری هستند، مقدار واقعی ناشناخته باقی می ماند.

ارزش واقعیمقادیر فیزیکی به صورت تجربی یافت می شوند. آنقدر به ارزش واقعی نزدیک است که برای اهداف خاصی می توان از آن استفاده کرد. در اندازه‌گیری‌های فنی، مقدار یک کمیت فیزیکی پیدا شده با خطای مجاز توسط الزامات فنی به عنوان یک مقدار واقعی در نظر گرفته می‌شود.

خطای اندازه گیری- انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده. از آنجایی که مقدار واقعی کمیت اندازه‌گیری شده ناشناخته باقی می‌ماند، در عمل خطای اندازه‌گیری تنها به طور تقریبی با مقایسه نتایج اندازه‌گیری با مقدار همان کمیت به‌دست‌آمده با دقت چند برابر بیشتر تخمین زده می‌شود. بنابراین خطای اندازه گیری ابعاد نمونه با خط کش که 1± میلی متر است را می توان با اندازه گیری نمونه با کولیس با خطای بیش از 0.5 ± میلی متر تخمین زد.

خطای مطلقدر واحدهای کمیت اندازه گیری شده بیان می شود.

خطای مربوطه- نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده.

ابزار اندازه گیری - ابزارهای فنی مورد استفاده در اندازه گیری ها و دارای ویژگی های اندازه گیری نرمال. ابزارهای اندازه گیری به دو دسته اندازه گیری و ابزار اندازه گیری تقسیم می شوند.

اندازه گرفتن- ابزار اندازه گیری که برای بازتولید کمیت فیزیکی با اندازه معین طراحی شده است. به عنوان مثال، یک وزن اندازه گیری جرم است.

دستگاه اندازه گیری- ابزار اندازه گیری که برای بازتولید اطلاعات اندازه گیری به شکلی قابل دسترسی برای ادراک ناظر عمل می کند. ساده ترین وسایل اندازه گیری را ابزار اندازه گیری می نامند. به عنوان مثال، خط کش، کولیس.

شاخص های اصلی اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری عبارتند از:

مقدار تقسیم مقیاس تفاوت در مقادیر مقدار اندازه گیری شده مربوط به دو علامت مقیاس مجاور است.

مقدار اولیه و نهایی مقیاس - به ترتیب، کوچکترین و بزرگترین مقدار مقدار اندازه گیری شده در مقیاس نشان داده شده است.

محدوده اندازه گیری - محدوده مقادیر کمیت اندازه گیری شده، که برای آن خطاهای مجاز نرمال می شوند.

خطای اندازه گیری- نتیجه برهم نهی متقابل خطاها ناشی از دلایل مختلف: خطای خود ابزارهای اندازه گیری، خطاهایی که هنگام استفاده از دستگاه و خواندن نتایج اندازه گیری و خطاهای ناشی از عدم رعایت شرایط اندازه گیری ایجاد می شود. با تعداد کافی اندازه گیری ها، میانگین حسابی نتایج اندازه گیری به مقدار واقعی نزدیک می شود و خطا کاهش می یابد.

خطای سیستماتیک- خطایی که ثابت می ماند یا به طور منظم در طول اندازه گیری های مکرر تغییر می کند و به دلایل شناخته شده رخ می دهد. به عنوان مثال، افست مقیاس ابزار.

خطای تصادفی - خطایی که در وقوع آن هیچ ارتباط منظمی با خطاهای قبلی یا بعدی وجود ندارد. ظهور آن به دلایل تصادفی زیادی ایجاد می شود که تأثیر آنها بر هر بعد را نمی توان از قبل در نظر گرفت. دلایلی که منجر به ظهور یک خطای تصادفی می شود، به عنوان مثال، ناهمگونی مواد، تخلفات در هنگام نمونه گیری و خطا در قرائت ابزار می باشد.

اگر به اصطلاح خطای فاحش، که به طور قابل توجهی خطای مورد انتظار را در شرایط معین افزایش می دهد، بنابراین چنین نتایج اندازه گیری از در نظر گرفتن غیرقابل اعتماد حذف می شوند.

وحدت همه اندازه گیری ها با ایجاد واحدهای اندازه گیری و توسعه استانداردهای آنها تضمین می شود. از سال 1960، سیستم بین المللی واحدها (SI) شروع به کار کرده است که جایگزین مجموعه پیچیده ای از سیستم های واحدها و واحدهای غیر سیستمی منفرد شده است که بر اساس سیستم اندازه گیری متریک توسعه یافته اند. در روسیه، سیستم SI به عنوان استاندارد پذیرفته شده است و استفاده از آن در زمینه ساخت و ساز از سال 1980 تنظیم شده است.

سخنرانی 2. کمیت های فیزیکی. واحد های اندازه گیری

2.1 کمیت ها و مقیاس های فیزیکی

2.2 واحدهای کمیت فیزیکی

2.3. سیستم بین المللی واحدها (سیستم SI

2.4 مقادیر فیزیکی فرآیندهای تکنولوژیکی

تولید غذا

2.1 کمیت ها و مقیاس های فیزیکی

کمیت فیزیکی خاصیتی است که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی (سیستم های فیزیکی، حالات و فرآیندهای آنها که در آنها اتفاق می افتد) مشترک است، اما از نظر کمی برای هر یک از آنها مجزا است.

فردی از نظر کمیباید درک کرد که همان خاصیت برای یک شی می تواند تعداد معینی برابر یا کمتر از شی دیگر باشد.

به طور معمول، اصطلاح "کمیت فیزیکی" به ویژگی ها یا ویژگی هایی اطلاق می شود که می توانند کمیت شوند. کمیت های فیزیکی شامل جرم، طول، زمان، فشار، دما و غیره است. همه آنها خواص فیزیکی را تعیین می کنند که از نظر کیفی مشترک هستند، ویژگی های کمی آنها ممکن است متفاوت باشد.

توصیه می شود که مقادیر فیزیکی را روی آن تشخیص دهید قابل اندازه گیری و ارزش گذاری FI های اندازه گیری شده را می توان به صورت کمی به عنوان تعداد معینی از واحدهای اندازه گیری تعیین شده بیان کرد. امکان معرفی و استفاده از دومی یک ویژگی متمایز مهم PV اندازه گیری شده است.

اما خواصی مانند طعم، بو و غیره وجود دارد که نمی توان برای آنها واحد وارد کرد. چنین مقادیری را می توان تخمین زد. ارزش ها با استفاده از مقیاس ها ارزیابی می شوند.

توسط دقت نتیجهسه نوع مقادیر فیزیکی وجود دارد: واقعی، واقعی، اندازه گیری شده.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی(ارزش واقعی یک کمیت) - مقدار یک کمیت فیزیکی که از نظر کمی و کیفی به طور ایده آل خاصیت متناظر شی را منعکس می کند.

فرضیه های اندازه شناسی شامل

مقدار واقعی یک کمیت وجود دارد و ثابت است

مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده را نمی توان یافت.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی را تنها می توان در نتیجه یک فرآیند بی پایان اندازه گیری با بهبود بی پایان در روش ها و ابزار اندازه گیری به دست آورد. برای هر سطح از توسعه فناوری اندازه گیری، ما فقط می توانیم ارزش واقعی کمیت فیزیکی را بدانیم که به جای مقدار واقعی استفاده می شود.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی- مقدار یک کمیت فیزیکی که به طور آزمایشی پیدا شده و آنقدر به مقدار واقعی نزدیک است که می تواند آن را برای کار اندازه گیری تنظیم شده جایگزین کند. یک مثال معمولی که توسعه فناوری اندازه گیری را نشان می دهد، اندازه گیری زمان است. در یک زمان، واحد زمان - دوم به عنوان 1/86400 از میانگین روز خورشیدی با خطای 10 تعریف شد. -7 . در حال حاضر یک ثانیه با خطای 10 تعیین می شود -14 ، یعنی 7 مرتبه قدر به مقدار واقعی تعریف زمان در سطح مرجع نزدیکتر است.

مقدار واقعی یک کمیت فیزیکی معمولاً به عنوان میانگین حسابی مجموعه ای از مقادیر کمیتی که با اندازه گیری های به همان اندازه دقیق به دست می آید یا میانگین وزنی حسابی با اندازه گیری های نابرابر در نظر گرفته می شود.

مقدار اندازه گیری شده یک کمیت فیزیکی- مقدار یک کمیت فیزیکی به دست آمده با استفاده از یک تکنیک خاص.

بر اساس انواع پدیده های PVبه گروه های زیر تقسیم می شود :

- واقعی , آن ها توصیف خواص فیزیکی و فیزیکی و شیمیایی مواد. مواد و محصولات از آنها. اینها شامل جرم، چگالی و غیره است. اینها PVهای غیرفعال، tk هستند. برای اندازه گیری آنها، لازم است از منابع انرژی کمکی استفاده شود، که با کمک آنها سیگنال اندازه گیری اطلاعات تشکیل می شود.

- انرژی - توصیف ویژگی های انرژی فرآیندهای تبدیل، انتقال و استفاده از انرژی (انرژی، ولتاژ، توان. این کمیت ها فعال هستند. می توان آنها را بدون استفاده از منابع انرژی کمکی به سیگنال های اطلاعات اندازه گیری تبدیل کرد.

- توصیف روند فرآیندهای زمانی . این گروه شامل انواع مختلفی از ویژگی های طیفی، توابع همبستگی و غیره است.

با توجه به درجه وابستگی شرطی به سایر مقادیر PVبه پایه و مشتق تقسیم می شود

کمیت فیزیکی پایهکمیت فیزیکی است که در سیستم کمیت ها گنجانده شده و به صورت مشروط مستقل از سایر کمیت های این سیستم پذیرفته شده است.

انتخاب مقادیر فیزیکی به عنوان پایه و تعداد آنها به صورت دلخواه انجام می شود. اول از همه، مقادیری که ویژگی‌های اصلی دنیای مادی را مشخص می‌کنند، به عنوان موارد اصلی انتخاب شدند: طول، جرم، زمان. چهار کمیت اصلی فیزیکی باقی مانده به گونه ای انتخاب می شوند که هر یک از آنها یکی از بخش های فیزیک را نشان می دهد: قدرت جریان، دمای ترمودینامیکی، مقدار ماده، شدت نور.

به هر کمیت فیزیکی اساسی سیستم کمیت ها نمادی به شکل حروف کوچک الفبای لاتین یا یونانی اختصاص داده می شود: طول - L، جرم - M، زمان - T، جریان الکتریکی - I، دما - O، مقدار ماده - N، شدت نور - J. این نمادها در نام سیستم مقادیر فیزیکی گنجانده شده است. بنابراین، سیستم کمیت های فیزیکی مکانیک، که کمیت های اصلی آن طول، جرم و زمان است، «سیستم LMT» نامیده می شود.

کمیت فیزیکی مشتق شدهیک کمیت فیزیکی است که در سیستم کمیت ها گنجانده شده و از طریق کمیت های اساسی این سیستم تعیین می شود.

1.3 کمیت های فیزیکی و اندازه گیری آنها

کمیت فیزیکی - یکی از ویژگی های یک جسم فیزیکی (سیستم فیزیکی، پدیده یا فرآیند)، که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی برای هر یک از آنها فردی است. همچنین می توان گفت کمیت فیزیکی کمیتی است که بتوان در معادلات فیزیک از آن استفاده کرد، علاوه بر این، فیزیک در اینجا به معنای علم و فناوری به طور کلی است.

کلمه " اندازه«اغلب به دو معنا به کار می رود: به عنوان یک خاصیت به طور کلی، که مفهوم کم یا زیاد در مورد آن قابل استفاده است، و به عنوان کمیت این خاصیت. در مورد دوم، باید در مورد "میزان یک کمیت" صحبت کرد، بنابراین، در ادامه، ما در مورد کمیت دقیقاً به عنوان ویژگی یک جسم فیزیکی صحبت خواهیم کرد، به معنای دوم - به عنوان مقدار یک مقدار کمیت فیزیکی.

اخیراً تقسیم مقادیر به فیزیکی و غیر فیزیکی ، اگرچه لازم به ذکر است که تا کنون هیچ معیار دقیقی برای چنین تقسیم مقادیر وجود ندارد. در همان زمان، زیر فیزیکی درک کمیت هایی که ویژگی های جهان فیزیکی را مشخص می کند و در علوم و فناوری فیزیکی استفاده می شود. واحدهای اندازه گیری دارند. کمیت های فیزیکی بسته به قوانین اندازه گیری آنها به سه گروه تقسیم می شوند:

ارزش هایی که ویژگی های اشیاء (طول، جرم) را مشخص می کند.

مقادیر مشخص کننده وضعیت سیستم (فشار،

درجه حرارت)؛

مقادیر مشخص کننده فرآیندها (سرعت، قدرت).

به غیر فیزیکی به مقادیری اشاره کنید که واحد اندازه گیری برای آنها وجود ندارد. آنها می توانند هم ویژگی های جهان مادی و هم مفاهیم مورد استفاده در علوم اجتماعی، اقتصاد و پزشکی را مشخص کنند. مطابق با این تقسیم کمیت ها، مرسوم است که اندازه گیری های کمیت های فیزیکی و اندازه گیری های غیر فیزیکی . بیان دیگر این رویکرد دو برداشت متفاوت از مفهوم اندازه گیری است:

اندازه گیری در حس باریک به عنوان یک مقایسه تجربی

یک کمیت قابل اندازه گیری با کمیت شناخته شده دیگر

همان کیفیت، به عنوان یک واحد;

اندازه گیری در مفهوم وسیع نحوه پیدا کردن مسابقات

بین اعداد و اشیا، حالات یا فرآیندهای آنها بر اساس

قوانین شناخته شده

تعریف دوم در ارتباط با استفاده گسترده اخیر از اندازه گیری مقادیر غیر فیزیکی که در تحقیقات زیست پزشکی، به ویژه، در روانشناسی، اقتصاد، جامعه شناسی و سایر علوم اجتماعی ظاهر می شود، ظاهر شد. در این مورد، صحیح تر است که در مورد اندازه گیری صحبت نکنیم، بلکه در مورد آن صحبت کنیم تخمین مقادیر درک ارزشیابی به عنوان تعیین کیفیت، درجه، سطح چیزی مطابق با قوانین تعیین شده. به عبارت دیگر، این عملیات نسبت دادن با محاسبه، یافتن یا تعیین یک عدد به مقداری است که کیفیت یک شی را بر اساس قوانین تعیین شده مشخص می کند. به عنوان مثال، تعیین قدرت باد یا زلزله، درجه بندی اسکیت بازان یا درجه بندی دانش دانش آموزان در مقیاس پنج درجه ای.

مفهوم ارزیابیکمیت ها را نباید با مفهوم تخمین کمیت ها اشتباه گرفت، مربوط به این واقعیت است که در نتیجه اندازه گیری ها ما در واقع ارزش واقعی کمیت اندازه گیری شده را بدست نمی آوریم، بلکه فقط تخمین آن را تا حدودی نزدیک به این مقدار دریافت می کنیم.

مفهومی که در بالا مورد بحث قرار گرفت اندازه گیری"، نشان دهنده وجود واحد اندازه گیری (اندازه گیری)، با مفهوم اندازه گیری در معنای محدود مطابقت دارد و بیشتر سنتی و کلاسیک است. به این معنا، در زیر درک خواهد شد - به عنوان اندازه گیری مقادیر فیزیکی.

موارد زیر در مورد مفاهیم اساسی مربوط به یک کمیت فیزیکی (از این پس، تمام مفاهیم اساسی مترولوژی و تعاریف آنها طبق توصیه فوق در مورد استانداردسازی بین ایالتی RMG 29-99 ارائه می شود):

- اندازه یک کمیت فیزیکی - قطعیت کمی یک کمیت فیزیکی ذاتی در یک شیء مادی خاص، سیستم، پدیده یا فرآیند.

- ارزش یک کمیت فیزیکی - بیان اندازه یک مقدار فیزیکی در قالب تعداد معینی از واحدهای پذیرفته شده برای آن؛

- ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی - مقدار یک کمیت فیزیکی، که به طور ایده آل کمیت فیزیکی متناظر را در شرایط کمی و کیفی مشخص می کند (می توان با مفهوم حقیقت مطلق همبستگی داشت و تنها در نتیجه یک فرآیند اندازه گیری بی پایان با بهبود بی پایان روش ها و ابزار اندازه گیری به دست می آید) ;

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی  مقدار یک کمیت فیزیکی به‌دست‌آمده تجربی و آنقدر نزدیک به مقدار واقعی است که می‌توان آن را به جای آن در کار اندازه‌گیری مجموعه استفاده کرد.

واحد اندازه گیری یک کمیت فیزیکی  یک کمیت فیزیکی با اندازه ثابت که به طور مشروط مقدار عددی برابر با 1 به آن اختصاص داده می شود و برای تعیین کمیت مقادیر فیزیکی همگن با آن استفاده می شود.

سیستم مقادیر فیزیکی  مجموعه ای از کمیت های فیزیکی که مطابق با اصول پذیرفته شده تشکیل می شود، زمانی که برخی از کمیت ها مستقل در نظر گرفته می شوند و برخی دیگر به عنوان تابعی از آنها تعیین می شوند. مقادیر مستقل؛

اصلی کمیت فیزیکی – یک کمیت فیزیکی که در یک سیستم کمیت ها گنجانده شده و به طور مشروط مستقل از سایر کمیت های این سیستم پذیرفته شده است.

کمیت فیزیکی مشتق – یک کمیت فیزیکی که در سیستم کمیت ها گنجانده شده و از طریق کمیت های اساسی این سیستم تعیین می شود.

سیستم واحد واحدهای فیزیکی - مجموعه ای از واحدهای اساسی و مشتق شده از مقادیر فیزیکی، که مطابق با اصول یک سیستم مشخص از مقادیر فیزیکی تشکیل شده است.