Svojstvo predavanja. Vrijednost. Osnovna mjerna jednadžba. Mjerenja. Pregledajte definiciju bodovanja, bodovanja i mjerenja. Istakni njihova zajednička i razlikovna obilježja Pojam fizikalna veličina označava svojstvo
Preuzmite s Depositfilesa
Predavanje 1.Imovina. Vrijednost. Osnovna mjerna jednadžba
2. Mjerenja
Veličine, mjere i mjerni instrumenti detaljno se izučavaju u kolegiju "Mjeriteljstvo" koji ćete čitati na četvrtoj godini. Ovdje ćemo razmotriti glavne točke čije ćemo poznavanje trebati u kolegiju "Geodetski instrumenti i mjerenja".
1. Vlasništvo. Vrijednost. Osnovna mjerna jednadžba
Svi predmeti okolnog svijeta karakterizirani su svojim svojstvima.
Na primjer, možete imenovati svojstva predmeta kao što su boja, težina, duljina, visina, gustoća, tvrdoća, mekoća itd. Međutim, iz činjenice da je predmet obojen ili dugačak, ne saznajemo ništa više od toga da ima svojstvo boje ili produženja.
Za kvantitativni opis razna svojstva, procesi i fizička tijela uvodi se pojam veličine.
Sve količine mogu se podijeliti u dvije vrste:stvaran I idealan .
Idealan količine se uglavnom odnose na matematiku i generalizacija su (model) specifičnih stvarnih pojmova. Oni nas ne zanimaju.
Stvaran vrijednosti su podijeljene, zauzvrat, nafizički I nefizički .
DO nefizički potrebno je pripisati vrijednosti svojstvene društvenim (nefizičkim) znanostima - filozofiji, sociologiji, ekonomiji itd. Te vrijednosti nas ne zanimaju.
Fizički kvantiteta se u općem slučaju može definirati kao kvantiteta svojstvena materijalnim objektima (procesima, pojavama) koji se proučavaju u prirodnim (fizika, kemija) i tehničkim znanostima. Upravo su te vrijednosti ono što nas zanima.
Individualnost u kvantitativnom smislu shvaća se u smislu da neko svojstvo može biti za jedan predmet određeni broj puta više ili manje nego za drugi.
Na primjer, svaki objekt na Zemlji ima takvo svojstvo kao što je težina. Ako uzmete nekoliko jabuka, svaka od njih ima težinu. Ali, u isto vrijeme, težina svake jabuke će se razlikovati od težine ostalih jabuka.
Fizičke veličine možemo podijeliti namjerljiv I ocjenjivao.
Fizikalne veličine za koje se iz ovog ili onog razloga ne može izvršiti mjerenje ili se ne može unijeti mjerna jedinica, mogu se samo procijeniti. Te se fizikalne veličine nazivaju ocjenjivao . evaluacija takvih fizikalne veličine proizvedene pomoću uvjetnih ljestvica. Na primjer, intenzitet potresa procjenjuje se prema Richterova skala, tvrdoća minerala - na Mohsovoj skali.
Prema stupnju uvjetne neovisnosti o drugim veličinama fizikalne se veličine dijele na glavni (uvjetno neovisno),izvedenice (uvjetno zavisan) idodatni .
Sva moderna fizika može se graditi na sedam osnovnih veličina koje karakteriziraju temeljna svojstva materijalnog svijeta. To uključujesedam odabrane fizičke veličineSI sustav kao glavni , I dva dodatni fizikalne veličine.
Uz pomoć sedam osnovnih i dvije dodatne veličine, uvedene isključivo radi praktičnosti, formira se cijeli niz izvedenih fizikalnih veličina i daje opis svojstava fizičkih objekata i pojava.
Prema prisutnosti dimenzija, fizičke veličine se dijele nadimenzionalni , tj. ima dimenzije, ibez dimenzija .
koncept dimenzije fizičke veličine je uveden Fourier godine 1822.
Dimenzija
kvaliteta
njegova karakteristika i označena je simbolom 
izvedena iz riječi dimenzija
(engleski - veličina, dimenzija). Dimenzija glavni
fizikalne veličine označavamo odgovarajućim velika slova. Na primjer, za duljinu, masu i vrijeme
Dimenzija derivacije fizikalne veličine izražava se u smislu dimenzija osnovnih fizikalnih veličina pomoću monoma potencije:
Gdje 
, 
,
, … su dimenzije glavnih fizikalnih veličina;
, 
,
, … su dimenzionalni pokazatelji.
Štoviše, svaki od pokazatelja dimenzije može biti pozitivan ili negativan, cijeli ili razlomački broj, kao i nula.
Ako sve dimenzije nula , tada se ova količina naziva bez dimenzija .
Veličina izmjerena vrijednost jekvantitativni njezina karakteristika.
Na primjer, duljina ploče je kvantitativna karakteristika ploče. Sama ista duljina može se odrediti samo kao rezultat mjerenja.
Skup brojeva koji predstavljaju homogene količine različitih veličina trebao bi biti skup identično imenovanih brojeva. Ovo imenovanje je jedinica fizičke veličine ili njezin udio. Isti primjer s duljinom ploče. Postoji niz brojeva koji karakteriziraju duljinu raznih dasaka: 110, 115, 112, 120, 117. Svi se brojevi nazivaju centimetri. Nazivni centimetar je jedinica fizikalne veličine, u ovom slučaju jedinica duljine.
Na primjer, metar, kilogram, sekunda.
Na primjer, 54,3 metra, 76,8 kilograma, 516 sekundi.
Na primjer, 54.3, 76.8, 516.
Sva tri ova parametra međusobno su povezana relacijom
, (3.1) koji se zoveosnovna mjerna jednadžba
.
2. Mjerenja
Iz osnovne mjerne jednadžbe proizlazi dadimenzija - ovo je definicija vrijednosti veličine ili, drugim riječima, to je usporedba veličine s njezinom jedinicom. Fizikalne veličine mjere se tehničkim sredstvima. Možemo dati sljedeću definiciju dimenzije.
Ova definicija sadrži četiri značajke pojma mjerenja.
1. Mogu se mjeriti samo fizikalne veličine(tj. svojstva materijalnih objekata, pojava, procesa).
2. Mjerenje je procjena količine na temelju iskustva., tj. to je uvijek eksperiment.
Nemoguće je nazvati mjerenjem izračunato određivanje veličine prema formulama i poznatim početnim podacima.
3. Mjerenje se provodi posebnim tehničkim sredstvima - nosačima veličina jedinica ili mjerila, koja se nazivaju mjerni instrumenti.
4. Mjerenje je određivanje vrijednosti veličine, tj. je usporedba veličine s njezinom jedinicom ili mjerilom. Ovaj pristup razvijen je stoljećima mjerne prakse. U potpunosti odgovara sadržaju pojma "mjerenja", koji je prije više od 200 godina dao L. Euler: " Nemoguće je odrediti ili izmjeriti jednu količinu na drugi način nego uzimajući kao poznatu drugu količinu iste vrste i naznačujući omjer u kojem se nalazi prema njoj. » .
Mjerenje fizičke veličine uključuje dvije (općenito ih može biti nekoliko) faze:
A) usporedba izmjerene vrijednosti s jedinicom;
b) pretvaranje u upotrebljiv oblik (razne načine indikacija).
Mjerenja su:
A) princip mjerenja je fizikalni fenomen ili učinak koji je u osnovi mjerenja;
b) metoda mjerenja– prijem ili skup metoda za uspoređivanje izmjerene fizikalne veličine s njezinom jedinicom u skladu s implementiranim mjernim načelom. Metoda mjerenja obično je određena konstrukcijom mjernih instrumenata.
Sva moguća mjerenja koja se susreću u ljudskoj praksi mogu se klasificirati u nekoliko pravaca.
1. Podjela prema vrstama mjerenja :
A) izravno mjerenje - mjerenje u kojem se izravno dobiva željena vrijednost fizičke veličine.
Primjeri: mjerenje duljine pravca mjernom trakom, mjerenje vodoravnih ili okomitih kutova teodolitom;
b) neizravno mjerenje – određivanje željene vrijednosti fizikalne veličine na temelju rezultata izravnih mjerenja drugih fizikalnih veličina funkcionalno vezanih uz traženu vrijednost.
Primjer 1. Mjerenje duljina vodova metodom paralakse, pri čemu se vodoravni kut mjeri na oznakama temeljne tračnice, čiji je razmak poznat; željena duljina izračunava se formulama koje povezuju tu duljinu s horizontalnim kutom i bazom.
Primjer 2. Mjerenje dužine dužine daljinomjerom. U ovom slučaju ne mjeri se izravno duljina same linije, već vrijeme prolaska elektromagnetskog impulsa između odašiljača i reflektora postavljenog iznad točaka između kojih se mjeri duljina linije.
Primjer 3. Određivanje prostornih koordinata točke Zemljina površina pomoću Globalnog satelitskog navigacijskog sustava (GNSS). U ovom slučaju, ne mjere se koordinate ili čak duljine, već opet vrijeme koje je potrebno signalu da putuje od svakog satelita do prijemnika. Prema izmjerenom vremenu neizravno se određuju udaljenosti od satelita do prijamnika, a zatim, opet posredno, koordinate stajališta.
V) zajedničke mjere - istodobna mjerenja dviju ili više različitih veličina radi utvrđivanja odnosa među njima.
Primjer. Mjerenje duljine metalne šipke i temperatura pri kojoj se mjeri duljina šipke. Rezultat takvih mjerenja je određivanje koeficijenta linearnog rastezanja metala od kojeg je izrađena šipka, uslijed promjena temperature.
G) skupna mjerenja - istodobna mjerenja više istoimenih veličina, pri čemu se željene vrijednosti veličina određuju rješavanjem sustava jednadžbi dobivenih mjerenjem tih veličina u različitim kombinacijama.
2. Klasifikacija prema mjernim metodama :
A) metoda izravne evaluacije– metoda u kojoj se vrijednost veličine određuje neposredno pokaznim mjernim instrumentom;
primjeri mjerenja tlaka barometrom ili temperature termometrom;
b) metoda usporedbe mjera– metoda mjerenja u kojoj se veličina koja se mjeri uspoređuje s količinom koja se može reproducirati pomoću mjere;
primjeri:
primjenom ravnala s podjelama na bilo koji dio, zapravo, uspoređuju njegovu veličinu s jedinicom koju je pohranio ravnalo i, nakon prebrojavanja, dobivaju vrijednost količine (duljina, visina, debljina i drugi parametri);
pomoću mjerni uređaj usporedite veličinu vrijednosti (na primjer, kut) pretvorenu u pomak pokazivača (alidada), s jedinicom pohranjenom na ljestvici ovog uređaja (vodoravni krug, podjela kruga je mjera), i uzmite čitanje.
Karakteristika točnosti mjerenja je njegova pogreška ili nesigurnost.
Pri izvođenju mjerenja stvarni predmet mjerenja uvijek se zamjenjuje njegovim modelom koji se zbog svoje nesavršenosti razlikuje od stvarnog objekta. Kao rezultat toga, vrijednosti koje karakteriziraju stvarni objekt također će se razlikovati od sličnih vrijednosti istog objekta. To dovodi do neizbježnih grešaka mjerenja, koje se općenito dijele na slučajne i sustavne.
Metoda mjerenja. Izbor metode mjerenja određen je prihvaćenim modelom objekta mjerenja i raspoloživim sredstvima mjerenja. Pri odabiru metode mjerenja osiguravaju da se pogreška metode mjerenja, tj. komponenta sustavne pogreške mjerenja, zbog nesavršenosti prihvaćenog modela i metode mjerenja (inače, teorijske pogreške), nije osjetno utjecala na rezultirajuću pogrešku mjerenja, tj. nije prelazio 30% od nje.
Objektni model. Promjene mjerenih parametara modela tijekom ciklusa promatranja, u pravilu, ne smije prelaziti 10% od zadane pogreške mjerenja. Ako su alternative moguće, tada se uzimaju u obzir i ekonomski razlozi: nepotrebno precjenjivanje točnosti modela i metode mjerenja dovodi do nerazumnih troškova. Isto vrijedi i za izbor mjernih instrumenata.
Mjerni instrumenti. Izbor mjernih instrumenata i pomoćnih uređaja određen je izmjerenom veličinom, prihvaćenom metodom mjerenja i zahtijevanom točnošću rezultata mjerenja (etalonima točnosti). Mjerenja pomoću mjernih instrumenata nedovoljne točnosti malo su vrijedna (čak i besmislena), jer mogu dovesti do netočnih zaključaka. Korištenje preciznih mjernih instrumenata je ekonomski neisplativo. Također se uzimaju u obzir raspon promjena izmjerene vrijednosti, uvjeti mjerenja, performanse mjernih instrumenata i njihova cijena.
Glavna pažnja posvećena je greškama mjernih instrumenata. Potrebno je da ukupna greška rezultata mjerenja 
bila manja od najveće dopuštene pogreške mjerenja 
, tj.
— granična pogreška uzrokovana operatorom.<
Fizikalna veličina i njezine karakteristike.
Svi objekti materijalnog svijeta imaju niz svojstava koja omogućuju razlikovanje jednog objekta od drugog.
Vlasništvo objekt - ϶ᴛᴏ objektivno obilježje koje se očituje tijekom njegova stvaranja, djelovanja i potrošnje.
Svojstvo predmeta mora biti izraženo kvalitativno - u obliku verbalnog opisa, i kvantitativno - u obliku grafikona, brojeva, dijagrama, tablica.
Mjeriteljska znanost bavi se mjerenjem kvantitativnih svojstava materijalnih objekata - fizikalne veličine.
Fizička količina- ϶ᴛᴏ svojstvo, kvalitativno svojstveno mnogim objektima, a kvantitativno individualno za svaki od njih.
npr. masa imaju sve materijalne objekte, ali svaki od njih masena vrijednost pojedinac.
Fizičke veličine se dijele na mjerljiv I ocjenjivao.
izmjereno izražene su fizikalne veličine kvantitativno u obliku određenog broja utvrđenih mjernih jedinica.
Npr, vrijednost napona u mreži je 220 U.
Fizikalne veličine koje nemaju mjernu jedinicu samo su procijenjene. Na primjer, miris, okus. Njihovo ocjenjivanje provodi se kušanjem.
Neke se količine mogu procijeniti na ljestvici. Na primjer: tvrdoća materijala - po Vickersovoj, Brinellovoj, Rockwellovoj ljestvici, jakost potresa - po Richterovoj ljestvici, temperatura - po Celzijevoj (Kelvinovoj) ljestvici.
Fizikalne veličine mogu se kvalificirati metrološkim značajkama.
Po vrste događaja dijele se na
A) stvaran opisivanje fizikalnih i fizikalno-kemijskih svojstava tvari, materijala i proizvoda od njih.
Na primjer, masa, gustoća, električni otpor (za mjerenje otpora vodiča kroz njega mora proći struja, takvo mjerenje se naziva pasivno).
b) energije opisivanje karakteristika procesa transformacije, prijenosa i korištenja energije.
To uključuje: struja, napon, snaga, energija. Te se fizikalne veličine nazivaju aktivan. Οʜᴎ nije potreban pomoćni izvor napajanja.
Postoji skupina fizičkih veličina koje karakteriziraju tijek procesa u vremenu, na primjer, spektralne karakteristike, korelacijske funkcije.
Po pribor različitim skupinama fizikalnih procesa, količine su
prostorno-vremenski
mehanički,
električni,
magnetski,
toplinski,
akustičan,
svjetlo,
fizikalno-kemijski,
· ionizirajuće zračenje, atomska i nuklearna fizika.
Po stupanj uvjetne neovisnosti fizičke veličine se dijele na
glavni (neovisni),
Derivati (ovisni),
dodatni.
Po dimenzija fizikalne veličine dijelimo na dimenzionalne i bezdimenzionalne.
Primjer dimenzionalni veličina je sila, bez dimenzija- razina zvučna snaga.
Za kvantificiranje fizičke veličine uvodi se koncept veličina fizička količina.
Veličina fizičke veličine- ovo je kvantitativna sigurnost fizičke veličine svojstvene određenom materijalnom objektu, sustavu, procesu ili pojavi.
Npr, svako tijelo ima određenu masu, stoga se mogu razlikovati po masi, ᴛ.ᴇ. prema veličini fizikalne veličine.
Izraz veličine fizikalne veličine u obliku određenog broja jedinica koje su za nju prihvaćene definira se kao vrijednost fizičke veličine.
Vrijednost fizikalne veličine - ovo je izraz fizikalne veličine u obliku određenog broja mjernih jedinica koje su za nju prihvaćene.
Proces mjerenja - ϶ᴛᴏ postupak uspoređivanja nepoznate veličine s poznatom fizikalnom veličinom (usporedivom) i s tim u vezi uvodi se pojam prava vrijednost fizička količina.
Prava vrijednost fizičke veličine- ϶ᴛᴏ vrijednost fizičke veličine, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ karakterizira odgovarajuću fizikalnu veličinu na kvalitativni i kvantitativni način.
Prava vrijednost nezavisnih fizikalnih veličina reproducirana je u njihovim standardima.
Prava vrijednost se rijetko koristi, više se koristi stvarna vrijednost fizička količina.
Stvarna vrijednost fizičke veličine- vrijednost ϶ᴛᴏ dobivena eksperimentalno i donekle blizu stvarne vrijednosti.
Ranije je postojao koncept ʼʼmjerenih parametaraʼʼ, sada se, prema regulatornom dokumentu RMG 29-99, preporučuje koncept ʼʼmjerenih vrijednostiʼʼ.
Postoji mnogo fizikalnih veličina i one su sistematizirane. Sustav fizikalnih veličina je skup fizikalnih veličina formiran u skladu s prihvaćenim pravilima, pri čemu se neke veličine uzimaju kao neovisne, dok se druge definiraju kao funkcije neovisnih veličina.
U nazivu sustava fizikalnih veličina koriste se simboli veličina koji su prihvaćeni kao glavni.
Na primjer, u mehanici, gdje se duljina uzima kao osnovna - L , težina - m i vrijeme - t , naziv sustava, odnosno - Lm t .
Sustav osnovnih veličina koji odgovara međunarodnom sustavu jedinica SI izražava se simbolima LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. primjenjuju se simboli osnovnih jedinica: duljina - L , težina - M , vrijeme - t , jakost struje - ja , temperatura - K, količina tvari - N , snaga svjetlosti - J .
Osnovne fizikalne veličine ne ovise o vrijednostima drugih veličina ovog sustava.
Izvedena fizikalna veličina- ϶ᴛᴏ je fizikalna veličina uključena u sustav veličina i određena kroz glavne veličine tog sustava. Na primjer, sila se definira kao masa puta ubrzanje.
3. Mjerne jedinice fizikalnih veličina.
Mjerna jedinica fizikalne veličine obično se naziva veličina kojoj je, po definiciji, dodijeljena numerička vrijednost jednaka 1 a koji služi za kvantitativno izražavanje njemu homogenih fizikalnih veličina.
Jedinice fizikalnih veličina spojene su u sustav. Prvi sustav predložio je Gauss K (milimetar, miligram, sekunda). Sada je na snazi SI sustav, prije je postojao standard zemalja CMEA.
Mjerne jedinice su podijeljene na osnovne, dodatne, izvedene i izvansustavne.
U SI sustavu sedam osnovnih jedinica:
· dužina (metar),
· masa (kilogram),
· vrijeme (sekunda),
· termodinamička temperatura (kelvin),
· količina tvari (mol),
· električna struja (amper),
· intenzitet svjetlosti (kandela).
stol 1
Označavanje osnovnih jedinica SI sustava
| Fizička količina | Jedinica mjere | |||
| Ime | Oznaka | Ime | Oznaka | |
| ruski | međunarodni | |||
| glavni | ||||
| Duljina | L | metar | m | m |
| Težina | m | kilogram | kg | kg |
| Vrijeme | t | drugi | S | s |
| Jačina električne struje | ja | amper | A | A |
| Termodinamička temperatura | T | kelvin | DO | DO |
| Količina tvari | n, v | madež | madež | mol |
| Snaga svjetlosti | J | kandela | CD | CD |
| dodatni | ||||
| ravni kut | - | radijan | radostan | rad |
| Čvrsti kut | - | steradijan | oženiti se | sr |
Bilješka. Radijan je kut između dva polumjera kruga, luk između kojih je duljine jednak polumjeru. Radijan je u stupnjevima 57 0 17 ’ 48 ’’ .
Steradian - ϶ᴛᴏ čvrsti kut, čiji se vrh nalazi u središtu sfere i koji na površini sfere izrezuje površinu jednaku površini kvadrata čija je duljina stranice jednaka polumjeru sfera. Prostorni kut se mjeri određivanjem ravnih kutova i izvođenjem dodatnih izračuna pomoću formule:
Q \u003d 2p (1 - cosa / 2),
Gdje Q- čvrsti kut,a - ravni kut na vrhu stošca koji unutar kugle tvori zadani prostorni kut.
Kutak tijela 1 oženiti se odgovara ravnom kutu jednakom 65 0 32 ’ , kutakp usp - ravni kut 120 0 , kutak2pav - 180 0 .
Dodatne SI jedinice koriste se za oblikovanje jedinica kutne brzine, kutnog ubrzanja i nekih drugih veličina.
Radijani i steradijani se sami po sebi uglavnom koriste za teorijske konstrukcije i proračune, jer većina praktičnih vrijednosti kutova (puni kut, pravi kut, itd.) u radijanima izražavaju se transcendentalnim brojevima ( 2p, p/2).
Derivati nazivaju mjerne jedinice dobivene pomoću jednadžbi komunikacije između fizikalnih veličina. Na primjer, SI jedinica za silu je Newton ( H ):
H = kg∙m/s 2 .
Unatoč činjenici da je SI sustav univerzalan, dopušta korištenje nekih jedinice izvan sustava, koji su pronašli široku praktičnu primjenu (na primjer, hektar).
Zvao se izvan sustava jedinice koje nisu uključene ni u jedan od općeprihvaćenih sustava jedinica fizičkih veličina.
Za mnoge praktične slučajeve odabrane veličine fizikalnih veličina su nezgodne - premale ili prevelike. Zbog toga se u praksi mjerenja često koriste višestruki I dolina jedinice.
Višestruki Uobičajeno je da se jedinica zove cijeli broj puta veći od jedinice sustava ili izvan sustava. Na primjer, višestruka jedinica 1km = 1000 m.
Dolny Uobičajeno je da se jedinica zove cijeli broj puta manji od sistemske ili nesustavne jedinice. Na primjer, frakcijska jedinica 1 cm = 0,01 m.
Nakon usvajanja metričkog sustava mjera, usvojen je decimalni sustav za tvorbu višekratnika i višekratnika, koji odgovara decimalnom sustavu našeg numeričkog računa. npr. 10 6 – mega, A 10 -6 – mikro.
Fizikalna veličina i njezine karakteristike. - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Fizička veličina i njezine karakteristike." 2017., 2018. godine.
Mjerenje- skup pretežno eksperimentalnih operacija koje se izvode uz pomoć tehničkog alata koji pohranjuje jedinicu količine, što vam omogućuje da usporedite izmjerenu vrijednost s njezinom jedinicom i dobijete
željenu vrijednost količine. Ta se vrijednost naziva rezultat mjerenja.
Za utvrđivanje razlike u kvantitativnoj vrijednosti prikazanog predmeta uvodi se pojam fizikalne veličine.
Fizička količina (PV) naziva se jedno od svojstava fizičkog objekta (pojave, procesa), koje je kvalitativno zajedničko za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno individualno za svaki objekt (sl. 4.1).
Na primjer, gustoća, napon, indeks loma itd.
Dakle, pomoću mjernog uređaja, na primjer, DC voltmetra, mjerimo napon u voltima određenog električnog kruga, uspoređujući položaj pokazivača (strelice) s jedinicom električnog napona pohranjenom na skali voltmetra. Vrijednost napona dobivena kao broj volti predstavlja rezultat mjerenja.
Riža. 4.1.
Oznaka veličine može biti mjerna jedinica, mjerni postupak, referentni materijal ili kombinacija obojega.
Uz praktičnu potrebu, moguće je mjeriti ne samo fizičku veličinu, već i bilo koji fizički i nefizički objekt.
Ako je masa tijela 50 kg, tada govorimo o veličini fizikalne veličine.
Veličina fizičke veličine- kvantitativna izvjesnost fizikalne veličine svojstvena određenom materijalnom objektu (fenomenu, procesu).
prava veličina fizikalna veličina je objektivna stvarnost, koja ne ovisi o tome je li odgovarajuće svojstvo svojstva objekta izmjereno ili ne. Stvarna vrijednost fizikalna veličina nalazi se eksperimentalno. Razlikuje se od stvarne vrijednosti za veličinu pogreške.
Veličina veličine ovisi o tome koja se jedinica koristi za mjerenje količine.
Veličina se može izraziti kao apstraktni broj, bez navođenja mjerne jedinice koja odgovara brojčana vrijednost fizičke veličine. Kvantitativna procjena fizikalne veličine, predstavljena brojem koji označava jedinicu te veličine, naziva se vrijednost fizičke veličine.
Možemo govoriti o veličinama različitih jedinica dane fizikalne veličine. U ovom slučaju veličina, na primjer, kilograma razlikuje se od veličine funte (1 lb. = 32 lota = 96 koluta = 409,512 g), puda (1 p. = 40 lb. = 1280 lota = 16,3805). kg), itd. d.
Stoga se moraju uzeti u obzir različita tumačenja fizikalnih veličina u različitim zemljama, inače to može dovesti do nepremostivih poteškoća, čak i do katastrofa.
Primjerice, 1984. kanadski putnički zrakoplov Boeing-647 prinudno je sletio na poligon za testiranje automobila nakon što su motori otkazali tijekom leta na visini od 10.000 metara zbog istrošenog goriva. Objašnjenje ovog incidenta bilo je da su instrumenti u avionu baždareni u litrama, dok su instrumenti kanadske aviokompanije koja je natočila zrakoplov baždareni u galonima (oko 3,8 litara). Tako je natočeno gotovo četiri puta manje goriva od potrebnog.
Dakle, ako postoji neka vrijednost x, mjerna jedinica koja je za to prihvaćena je [X], tada se vrijednost određene fizikalne veličine može izračunati formulom
X = q [x], (4.1)
Gdje q- brojčana vrijednost fizikalne veličine; [ x] je jedinica fizičke veličine.
Na primjer, duljina cijevi l= 5m, gdje je l je vrijednost duljine, 5 je njegova brojčana vrijednost, m je jedinica za duljinu prihvaćena u ovom slučaju.
Jednadžba (4.1) naziva se glavna mjerna jednadžba, pokazujući da brojčana vrijednost veličine ovisi o veličini prihvaćene mjerne jedinice.
Ovisno o području usporedbe, vrijednosti mogu biti homogena I heterogena. Na primjer, promjer, opseg, valna duljina u pravilu se smatraju homogenim veličinama koje se odnose na veličinu koja se naziva duljina.
U okviru jednog sustava veličina homogene veličine imaju istu dimenziju. Međutim, količine iste dimenzije nisu uvijek homogene. Na primjer, moment sile i energija nisu homogene veličine, već imaju istu dimenziju.
Sustav vrijednosti je skup veličina zajedno sa skupom dosljednih jednadžbi koje povezuju te količine.
Osnovna količina predstavlja vrijednost koja je uvjetno odabrana za dati sustav veličina i uključena je u skup osnovnih veličina. Na primjer, osnovne veličine SI sustava. Glavne količine nisu međusobno povezane.
Izvedena količina sustav veličina određuje se kroz osnovne veličine ovog sustava. Na primjer, u sustavu veličina gdje su glavne veličine duljina i masa, gustoća mase je izvedena veličina, koja se definira kao kvocijent mase podijeljen s volumenom (duljina na treću potenciju).
Višestruka jedinica dobiven množenjem zadane mjerne jedinice cijelim brojem većim od jedan. Na primjer, kilometar je decimalni višekratnik metra; a sat je nedecimalni višekratnik sekunde.
podvišestruka jedinica dobiva se dijeljenjem mjerne jedinice s cijelim brojem većim od jedan. Na primjer, milimetar je decimalna jedinica, djelić metra.
Jedinica izvan sustava mjera ne pripada ovom sustavu jedinica. Na primjer, dan, sat, minuta su nesistemske mjerne jedinice u odnosu na SI sustav.
Uvedimo još jedan važan koncept - pretvorba mjerenja.
Shvaća se kao proces uspostavljanja korespondencije jedan na jedan između veličina dviju veličina: pretvorene vrijednosti (unos) i one transformirane kao rezultat mjerenja (ulaz).
Skup veličina ulazne veličine podvrgnute transformaciji uz pomoć tehničkog uređaja - mjernog pretvarača naziva se raspon pretvorbe.
Mjerna transformacija može se provoditi na različite načine ovisno o vrstama fizikalnih veličina koje se obično dijele na tri skupine.
Prva grupa predstavlja veličine na skupu veličina od kojih su definirani samo njihovi omjeri u obliku usporedbi "slabije - jače", "mekše - tvrđe", "hladnije - toplije" itd.
Ti se odnosi utvrđuju na temelju teorijskih ili eksperimentalnih studija i nazivaju se odnosi reda(odnosi ekvivalencije).
Na količine prva grupa uključuju, na primjer, snagu vjetra (slab, jak, umjeren, oluja, itd.), tvrdoću, karakteriziranu sposobnošću tijela koje se proučava da se odupre udubljenju ili grebanju.
Druga grupa predstavlja veličine za koje se određuju odnosi reda (ekvivalencije) ne samo između veličina veličina, već i između razlika u količinama u parovima njihovih veličina.
To uključuje, na primjer, vrijeme, energiju, temperaturu, određene ljestvicom termometra za tekućinu.
Mogućnost usporedbe razlika u veličinama ovih vrijednosti leži u određivanju vrijednosti druge skupine.
Dakle, kada se koristi živin termometar, temperaturne razlike (na primjer, u rasponu od +5 do +10 ° C) smatraju se jednakima. Dakle, u ovom slučaju postoji i omjer reda veličine (25 "toplije" od 10°S) i odnos ekvivalencije između razlika u parovima veličina veličina: razlika para (25–20° S) odgovara razlici para (10– 5°C).
U oba slučaja odnos reda jednoznačno se uspostavlja pomoću mjernog instrumenta (mjernog pretvornika), a to je tekućinski termometar.
Lako je zaključiti da temperatura pripada vrijednostima i prve i druge skupine.
Treća skupina veličina karakterizira činjenica da je na skupu njihovih veličina (osim naznačenog reda i odnosa ekvivalencije svojstvenih količinama druge skupine) moguće izvoditi operacije slične zbrajanju ili oduzimanju (svojstvo aditivnosti).
Vrijednosti treće skupine uključuju značajan broj fizičkih veličina, na primjer, duljinu, masu.
Dakle, dva tijela mase po 0,5 kg, postavljena na jednu od čaša jednakokrake vage, uravnotežena su utegom od 1 kg, koji se nalazi na drugoj zdjeli.
Fizička veličina jedno je od svojstava fizičkog objekta (pojave, procesa) koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima, a razlikuje se po kvantitativnoj vrijednosti.
Svrha mjerenja je određivanje vrijednosti fizikalne veličine - određenog broja jedinica koje su za nju usvojene (na primjer, rezultat mjerenja mase proizvoda je 2 kg, visina zgrade je 12 m itd.). ).
Ovisno o stupnju pristupa objektivnosti, razlikuju se prave, stvarne i izmjerene vrijednosti fizičke veličine.
To je vrijednost koja idealno odražava odgovarajuće svojstvo objekta u kvalitativnom i kvantitativnom smislu. Zbog nesavršenosti sredstava i metoda mjerenja prave vrijednosti veličina praktički se ne mogu dobiti. Mogu se samo teoretski zamisliti. A vrijednosti količine dobivene tijekom mjerenja samo se u većoj ili manjoj mjeri približavaju pravoj vrijednosti.
Ovo je vrijednost količine koja je pronađena eksperimentalno i toliko je blizu stvarne vrijednosti da se umjesto nje može koristiti u ovu svrhu.
To je vrijednost dobivena mjerenjem posebnim metodama i mjernim instrumentima.
9. Podjela mjerenja prema ovisnosti izmjerene veličine o vremenu i prema ukupnosti izmjerenih veličina.
Po prirodi promjene izmjerene vrijednosti - statička i dinamička mjerenja.
Dinamičko mjerenje - mjerenje veličine čija se veličina mijenja tijekom vremena. Brza promjena veličine izmjerene veličine zahtijeva njezino mjerenje uz što točnije određivanje trenutka u vremenu. Na primjer, mjerenje udaljenosti do razine Zemljine površine iz balona ili mjerenje istosmjernog napona električne struje. U biti, dinamičko mjerenje je mjerenje funkcionalne ovisnosti mjerene veličine tijekom vremena.
Statičko mjerenje - mjerenje količine koja je prihvaćena u u skladu sa postavljenim mjernim zadatkom da se ne mijenja tijekom razdoblja mjerenja. Na primjer, mjerenje linearne veličine proizvedenog proizvoda pri normalnoj temperaturi može se smatrati statičnim, budući da temperaturne fluktuacije u radionici na razini desetinki stupnja unose pogrešku mjerenja od najviše 10 µm/m, što je beznačajna u usporedbi s greškom izrade dijela. Stoga se u ovom mjernom zadatku izmjerena veličina može smatrati nepromijenjenom. Kod umjeravanja dužinske mjere na državni primarni etalon termostatiranjem se osigurava stabilnost održavanja temperature na razini od 0,005 °C. Takve temperaturne fluktuacije uzrokuju tisuću puta manju grešku mjerenja - ne više od 0,01 µm/m. Ali u ovom mjernom zadatku ono je bitno, a uzimanje u obzir temperaturnih promjena u procesu mjerenja postaje uvjet za osiguranje potrebne točnosti mjerenja. Stoga ova mjerenja treba provoditi prema metodi dinamičkih mjerenja.
Prema utvrđenim skupovima mjernih vrijednosti na električni ( struja, napon, snaga) , mehanički ( masa, broj proizvoda, napor); , toplinska snaga(temperatura, pritisak); , fizički(gustoća, viskoznost, mutnoća); kemijski(sastav, kemijska svojstva, koncentracija) , radiotehnika itd.
Podjela mjerenja prema načinu dobivanja rezultata (prema vrsti).
Prema načinu dobivanja rezultata mjerenja razlikuju se: izravna, neizravna, kumulativna i zajednička mjerenja.
Izravna mjerenja su ona kod kojih se željena vrijednost mjerene veličine nalazi izravno iz eksperimentalnih podataka.
Neizravna mjerenja su ona kod kojih se željena vrijednost mjerene veličine nalazi na temelju poznatog odnosa između mjerene veličine i veličina određenih izravnim mjerenjem.
Agregatna mjerenja su ona kod kojih se istovremeno mjeri više istoimenih veličina, a utvrđena vrijednost se nalazi rješavanjem sustava jednadžbi koji se dobiva na temelju neposrednih mjerenja istoimenih veličina.
Zajednička mjerenja nazivaju se dvije ili više različitih veličina kako bi se utvrdio njihov odnos.
Podjela mjerenja prema uvjetima koji određuju točnost rezultata i prema broju mjerenja za dobivanje rezultata.
Prema uvjetima koji određuju točnost rezultata, mjerenja se dijele u tri razreda:
1. Mjerenja najveće moguće točnosti koja se može postići s trenutnim stanjem tehnike.
Tu spadaju, prije svega, referentna mjerenja koja se odnose na najveću moguću točnost reprodukcije utvrđenih jedinica fizikalnih veličina, a uz to i mjerenja fizikalnih konstanti, prvenstveno univerzalnih (primjerice, apsolutne vrijednosti ubrzanja gravitacije , žiromagnetski omjer protona itd.).
Neka posebna mjerenja koja zahtijevaju visoku točnost također pripadaju ovoj klasi.
2. Kontrolna i verifikacijska mjerenja, čija pogreška s određenom vjerojatnošću ne bi smjela prijeći određenu zadanu vrijednost.
Tu spadaju mjerenja koja provode laboratoriji državnog nadzora nad provedbom i poštivanjem normi i stanjem mjerne opreme i tvornički mjerni laboratoriji, koji jamče pogrešku rezultata s određenom vjerojatnošću, koja ne prelazi neku unaprijed zadanu vrijednost.
3. Tehnička mjerenja, kod kojih je pogreška rezultata određena karakteristikama mjernih instrumenata.
Primjeri tehničkih mjerenja su mjerenja koja se provode tijekom proizvodnog procesa u poduzećima za izgradnju strojeva, na razvodnim pločama elektrana itd.
Prema broju mjerenja mjerenja se dijele na jednokratna i višekratna.
Pojedinačno mjerenje je jednokratno mjerenje jedne veličine. Pojedinačna mjerenja u praksi imaju veliku pogrešku, s tim u vezi, preporuča se provesti ovakva mjerenja najmanje tri puta kako bi se pogreška smanjila, a kao rezultat uzeti njihovu aritmetičku sredinu.
Višestruka mjerenja su mjerenja jedne ili više veličina obavljenih četiri ili više puta. Višestruko mjerenje je niz pojedinačnih mjerenja. Najmanji broj mjerenja za koje se mjerenje može smatrati višestrukim je četiri. Rezultat višestrukih mjerenja je aritmetička sredina rezultata svih provedenih mjerenja. Ponovljenim mjerenjima pogreška se smanjuje.
Klasifikacija slučajnih pogrešaka mjerenja.
Slučajna pogreška – komponenta mjerne pogreške koja se nasumično mijenja tijekom ponovljenih mjerenja iste veličine.
1) Grubo - ne prelazi dopuštenu pogrešku
2) Promašaj - gruba pogreška, ovisi o osobi
3) Očekivano - dobiveno kao rezultat eksperimenta pri stvaranju. Uvjeti
Pojam mjeriteljstva
Mjeriteljstvo- znanost o mjerenjima, metodama i sredstvima koja osiguravaju njihovo jedinstvo i načine postizanja tražene točnosti. Temelji se na skupu pojmova i pojmova, od kojih su najvažniji navedeni u nastavku.
Fizička količina- svojstvo koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima, ali je kvantitativno individualno za svaki objekt. Fizičke veličine su duljina, masa, gustoća, sila, tlak itd.
Jedinica fizikalne veličine uzima se u obzir ta vrijednost kojoj je, po definiciji, dodijeljena vrijednost jednaka 1. Na primjer, masa je 1 kg, sila je 1 N, tlak je 1 Pa. U različitim sustavima jedinica jedinice iste količine mogu se razlikovati po veličini. Na primjer, za silu od 1kgf ≈ 10N.
Vrijednost fizičke veličine– brojčana procjena fizičke vrijednosti pojedinog objekta u prihvaćenim jedinicama. Na primjer, vrijednost mase cigle je 3,5 kg.
Tehnička dimenzija- određivanje vrijednosti raznih fizikalnih veličina posebnim tehničkim metodama i sredstvima. Tijekom laboratorijskih ispitivanja utvrđuju se vrijednosti geometrijskih dimenzija, mase, temperature, tlaka, sile itd. Sva tehnička mjerenja moraju udovoljavati zahtjevima ujednačenosti i točnosti.
Izravno mjerenje– eksperimentalna usporedba dane vrijednosti s drugom, uzetom kao jedinicom, očitavanjem na skali uređaja. Na primjer, mjerenje duljine, mase, temperature.
Neizravna mjerenja– rezultati dobiveni korištenjem rezultata izravnih mjerenja proračunima po poznatim formulama. Na primjer, određivanje gustoće, čvrstoće materijala.
Jedinstvo mjerenja- stanje mjerenja, u kojem su njihovi rezultati izraženi u zakonskim jedinicama i poznate pogreške mjerenja sa zadanom vjerojatnošću. Jedinstvo mjerenja je potrebno kako bi se mogli usporediti rezultati mjerenja obavljenih na različitim mjestima, u različito vrijeme, korištenjem raznih instrumenata.
Točnost mjerenja– kvalitetu mjerenja, koja odražava bliskost dobivenih rezultata stvarnoj vrijednosti mjerene veličine. Razlikovati pravu i stvarnu vrijednost fizikalnih veličina.
prava vrijednost fizička količina idealno odražava u kvalitativnom i kvantitativnom smislu odgovarajuća svojstva predmeta. Prava vrijednost je bez grešaka u mjerenju. Budući da se sve vrijednosti fizičke veličine nalaze empirijski i sadrže pogreške mjerenja, prava vrijednost ostaje nepoznata.
Stvarna vrijednost fizikalne veličine nalaze se eksperimentalno. Toliko je blizu prave vrijednosti da se u određene svrhe može koristiti umjesto nje. U tehničkim mjerenjima kao stvarna vrijednost uzima se vrijednost fizikalne veličine pronađena s pogreškom dopuštenom tehničkim zahtjevima.
Greška mjerenja– odstupanje mjernog rezultata od prave vrijednosti mjerene veličine. Budući da prava vrijednost izmjerene veličine ostaje nepoznata, u praksi se pogreška mjerenja samo približno procjenjuje usporedbom rezultata mjerenja s vrijednošću iste veličine dobivenom s višestruko većom točnošću. Tako se pogreška u mjerenju dimenzija uzorka ravnalom, koja iznosi ± 1 mm, može procijeniti mjerenjem uzorka kalibrom s pogreškom ne većom od ± 0,5 mm.
Apsolutna pogreška izražena u jedinicama mjerene veličine.
Relativna greška- omjer apsolutne pogreške i stvarne vrijednosti mjerene veličine.
Mjerni instrumenti - tehnička sredstva koja se koriste u mjerenjima i imaju normalizirana mjeriteljska svojstva. Mjerni instrumenti se dijele na mjere i mjerne instrumente.
Mjera- mjerni instrument dizajniran za reprodukciju fizičke veličine dane veličine. Na primjer, uteg je mjera mase.
Mjerni uređaj- mjerni instrument koji služi za reprodukciju mjernih informacija u obliku dostupnom percepciji promatrača. Najjednostavniji mjerni instrumenti nazivaju se mjerni instrumenti. Na primjer, ravnalo, pomično mjerilo.
Glavni metrološki pokazatelji mjernih instrumenata su:
Vrijednost podjele ljestvice je razlika u vrijednostima izmjerene vrijednosti koja odgovara dvjema susjednim oznakama ljestvice;
Početna i konačna vrijednost ljestvice - najmanja odnosno najveća vrijednost izmjerene vrijednosti naznačene na ljestvici;
Mjerni raspon - raspon vrijednosti izmjerene veličine za koji su dopuštene pogreške normalizirane.
Greška mjerenja- rezultat međusobne superpozicije pogrešaka uzrokovanih različitim razlozima: pogreške samih mjernih instrumenata, pogreške koje nastaju pri korištenju uređaja i očitavanju rezultata mjerenja te pogreške zbog nepridržavanja uvjeta mjerenja. Pri dovoljno velikom broju mjerenja aritmetička sredina rezultata mjerenja približava se pravoj vrijednosti, a pogreška se smanjuje.
Sustavna pogreška- pogreška koja ostaje konstantna ili se redovito mijenja tijekom ponovljenih mjerenja i javlja se iz dobro poznatih razloga. Na primjer, pomak skale instrumenta.
Slučajna pogreška - pogreška u čijem nastanku ne postoji regularna veza s prethodnim ili kasnijim pogreškama. Njegovu pojavu uzrokuju mnogi slučajni uzroci čiji se utjecaj na svaku dimenziju ne može unaprijed uzeti u obzir. Razlozi koji dovode do pojave slučajne pogreške uključuju, na primjer, nehomogenost materijala, kršenja tijekom uzorkovanja i pogrešku u očitanjima instrumenta.
Ako tzv gruba greška, što značajno povećava pogrešku očekivanu u danim uvjetima, tada se takvi rezultati mjerenja isključuju iz razmatranja kao nepouzdani.
Jedinstvo svih mjerenja osigurava se uspostavom mjernih jedinica i razvojem njihovih etalona. Od 1960. godine djeluje Međunarodni sustav jedinica (SI) koji je zamijenio složeni skup sustava jedinica i pojedinih nesistemskih jedinica koje su se razvile na temelju metričkog sustava mjera. U Rusiji je SI sustav prihvaćen kao standard, a njegova je uporaba regulirana u području građevinarstva od 1980. godine.
Predavanje 2. FIZIKALNE VELIČINE. MJERNE JEDINICE
2.1 Fizičke veličine i mjerila
2.2 Jedinice fizičke veličine
2.3. Međunarodni sustav jedinica (SI sustav
2.4 Fizikalne veličine tehnoloških procesa
proizvodnja hrane
2.1 Fizičke veličine i mjerila
Fizička veličina je svojstvo koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima (fizičkim sustavima, njihovim stanjima i procesima koji se u njima odvijaju), ali je kvantitativno individualno za svaki od njih.
Individualno u kvantitativnom smislu treba razumjeti da isto svojstvo za jedan objekt može biti određeni broj puta veće ili manje nego za drugi.
Obično se pojam "fizička veličina" primjenjuje na svojstva ili karakteristike koje se mogu kvantificirati. U fizikalne veličine ubrajamo masu, duljinu, vrijeme, tlak, temperaturu itd. Sve one određuju fizikalna svojstva koja su u kvalitativnom smislu zajednička, a njihova kvantitativna svojstva mogu biti različita.
Preporučljivo je razlikovati fizičke veličine na mjerljivi i vrednovani. Izmjereni FI mogu se kvantitativno izraziti kao određeni broj utvrđenih mjernih jedinica. Mogućnost uvođenja i korištenja potonjeg važna je značajka razlikovanja izmjerene PV.
Međutim, postoje svojstva kao što su okus, miris itd. za koja se jedinice ne mogu unijeti. Takve se količine mogu procijeniti. Vrijednosti se procjenjuju pomoću ljestvica.
Po točnost rezultata Postoje tri vrste vrijednosti fizikalnih veličina: istinite, stvarne, izmjerene.
Prava vrijednost fizičke veličine(true value of a quantity) - vrijednost fizikalne veličine, koja bi u kvalitativnom i kvantitativnom smislu idealno odražavala odgovarajuće svojstvo predmeta.
Postulati mjeriteljstva uključuju
Prava vrijednost određene veličine postoji i ona je konstantna
Ne može se pronaći prava vrijednost izmjerene veličine.
Prava vrijednost fizikalne veličine može se dobiti samo kao rezultat beskrajnog procesa mjerenja uz beskrajno usavršavanje metoda i mjernih instrumenata. Za svaki stupanj razvoja mjerne tehnike možemo znati samo stvarnu vrijednost fizikalne veličine, koja se koristi umjesto prave.
Stvarna vrijednost fizičke veličine- eksperimentalno utvrđena vrijednost fizikalne veličine koja je toliko blizu pravoj vrijednosti da je može zamijeniti za postavljeni zadatak mjerenja. Tipičan primjer koji ilustrira razvoj mjerne tehnike je mjerenje vremena. Nekada je jedinica vremena - sekunda bila definirana kao 1/86400 srednjeg sunčevog dana s pogreškom od 10 -7 . Trenutno se sekunda određuje s pogreškom od 10 -14 , tj. 7 redova veličine bliže pravoj vrijednosti definicije vremena na referentnoj razini.
Stvarna vrijednost fizikalne veličine obično se uzima kao aritmetička sredina niza vrijednosti veličine dobivenih jednako točnim mjerenjima ili aritmetički ponderirani prosjek nejednakim mjerenjima.
Mjerna vrijednost fizičke veličine- vrijednost fizičke veličine dobivena određenom tehnikom.
Po vrstama PV fenomena podijeljeni u sljedeće skupine :
- stvaran , oni. opisivanje fizikalnih i fizikalno-kemijskih svojstava tvari. Materijali i proizvodi od njih. To uključuje masu, gustoću itd. To su pasivni PV-ovi, tk. za njihovo mjerenje potrebno je koristiti pomoćne izvore energije, uz pomoć kojih se formira signal mjerne informacije.
- energije - opisivanje energetskih karakteristika procesa pretvorbe, prijenosa i korištenja energije (energija, napon, snaga. Te su veličine aktivne. Mogu se pretvoriti u mjerne informacijske signale bez upotrebe pomoćnih izvora energije;
- karakteriziraju tijek vremenskih procesa . Ova skupina uključuje različite vrste spektralnih karakteristika, korelacijske funkcije itd.
Prema stupnju uvjetne ovisnosti o drugim PV vrijednostima dijele se na osnovne i izvedene
Osnovna fizikalna veličina je fizička veličina uključena u sustav veličina i uvjetno prihvaćena kao neovisna o drugim veličinama ovog sustava.
Izbor fizičkih veličina uzima se kao osnovni, a njihov broj se provodi proizvoljno. Prije svega, kao glavne odabrane su veličine koje karakteriziraju glavna svojstva materijalnog svijeta: duljina, masa, vrijeme. Preostale četiri osnovne fizikalne veličine odabrane su tako da svaka od njih predstavlja jedan od dijelova fizike: jakost struje, termodinamička temperatura, količina tvari, intenzitet svjetlosti.
Svakoj osnovnoj fizikalnoj veličini sustava veličina dodijeljen je simbol u obliku malog slova latinične ili grčke abecede: duljina - L, masa - M, vrijeme - T, električna struja - I, temperatura - O, količina tvar - N, intenzitet svjetlosti - J. Ovi simboli uključeni su u naziv sustava fizikalnih veličina. Tako se sustav fizikalnih veličina mehanike, čije su glavne veličine duljina, masa i vrijeme, naziva "LMT sustav".
Izvedena fizikalna veličina je fizikalna veličina uključena u sustav veličina i određena kroz osnovne veličine tog sustava.
1.3 Fizikalne veličine i njihova mjerenja
Fizička količina - jedno od svojstava fizičkog objekta (fizičkog sustava, pojave ili procesa), koje je kvalitativno zajedničko za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno pojedinačno za svaki od njih. Također se može reći da je fizikalna veličina veličina koja se može koristiti u jednadžbama fizike, štoviše, fizika ovdje znači znanost i tehnologiju općenito.
Riječ " veličina" često se koristi u dva značenja: kao svojstvo općenito, na koje je primjenjiv koncept više ili manje, i kao količina tog svojstva. U potonjem slučaju, moralo bi se govoriti o "veličini količine", stoga ćemo u nastavku govoriti o količini upravo kao svojstvu fizičkog objekta, u drugom smislu - kao vrijednosti fizička količina.
Nedavno je podjela količina na fizički i nefizički , iako treba napomenuti da zasad ne postoji strogi kriterij za takvu podjelu količina. Istovremeno, pod fizički razumjeti veličine koje karakteriziraju svojstva fizičkog svijeta i koriste se u fizikalnim znanostima i tehnologiji. Imaju mjerne jedinice. Fizičke veličine, ovisno o pravilima njihova mjerenja, dijele se u tri skupine:
Vrijednosti koje karakteriziraju svojstva objekata (duljina, masa);
veličine koje karakteriziraju stanje sustava (tlak,
temperatura);
Veličine koje karakteriziraju procese (brzina, snaga).
DO nefizički odnose se na veličine za koje ne postoje mjerne jedinice. Oni mogu karakterizirati i svojstva materijalnog svijeta i koncepte koji se koriste u društvenim znanostima, ekonomiji i medicini. U skladu s ovakvom podjelom veličina, uobičajeno je izdvojiti mjerenja fizikalnih veličina i nefizička mjerenja . Drugi izraz ovog pristupa su dva različita razumijevanja pojma mjerenja:
mjerenje u uskom smislu kao eksperimentalna usporedba
jedna mjerljiva veličina s drugom poznatom veličinom
ista kvaliteta, uzeta kao jedinica;
mjerenje u široki smisao kako pronaći podudarnosti
između brojeva i predmeta, njihova stanja ili procese prema
poznata pravila.
Druga se definicija pojavila u vezi s nedavnom širokom uporabom mjerenja nefizikalnih veličina koje se pojavljuju u biomedicinskim istraživanjima, posebice u psihologiji, ekonomiji, sociologiji i drugim društvenim znanostima. U ovom slučaju bilo bi ispravnije govoriti ne o mjerenju, već o procjena količina , shvaćanje evaluacije kao utvrđivanja kvalitete, stupnja, razine nečega u skladu s utvrđenim pravilima. Drugim riječima, radi se o operaciji pripisivanja računanjem, pronalaženjem ili određivanjem broja vrijednosti koja karakterizira kvalitetu predmeta, prema utvrđenim pravilima. Primjerice, određivanje jačine vjetra ili potresa, ocjenjivanje klizača ili ocjenjivanje znanja učenika na ljestvici od pet stupnjeva.
koncept evaluacija veličine ne treba brkati s konceptom procjene veličina, vezano uz činjenicu da kao rezultat mjerenja zapravo ne dobivamo pravu vrijednost izmjerene veličine, već samo njezinu procjenu, donekle blisku ovoj vrijednosti.
Koncept o kojem se govori gore dimenzija”, sugerirajući prisutnost mjerne jedinice (mjere), odgovara konceptu mjere u užem smislu te je tradicionalniji i klasičniji. U tom smislu će se u nastavku shvatiti - kao mjerenje fizikalnih veličina.
Sljedeće je otprilike Osnovni koncepti vezane uz fizikalnu veličinu (u daljnjem tekstu svi temeljni pojmovi mjeriteljstva i njihove definicije dani su prema gore navedenoj preporuci o međudržavnoj normizaciji RMG 29-99):
- veličina fizičke veličine - kvantitativna sigurnost fizikalne veličine svojstvene određenom materijalnom objektu, sustavu, pojavi ili procesu;
- vrijednost fizičke veličine - izraz veličine fizičke veličine u obliku određenog broja jedinica koje su za nju prihvaćene;
- prava vrijednost fizičke veličine - vrijednost fizikalne veličine, koja idealno karakterizira odgovarajuću fizikalnu veličinu u kvalitativnom i kvantitativnom smislu (može se povezati s konceptom apsolutne istine i dobiti samo kao rezultat beskrajnog procesa mjerenja uz beskrajno usavršavanje metoda i mjernih instrumenata) ;
stvarna vrijednost fizičke veličine vrijednost fizikalne veličine dobivena pokusom i toliko blizu stvarne vrijednosti da se može upotrijebiti umjesto nje u postavljenom mjernom zadatku;
mjerna jedinica fizičke veličine fizička veličina fiksne veličine, kojoj se uvjetno dodjeljuje numerička vrijednost jednaka 1, a koristi se za kvantificiranje fizikalnih veličina koje su joj homogene;
sustav fizikalnih veličina skup fizikalnih veličina formiranih u skladu s prihvaćenim načelima, kada se neke veličine uzimaju kao neovisne, a druge se određuju kao funkcije tih nezavisne količine;
glavni fizička količina – fizička veličina uključena u sustav veličina i uvjetno prihvaćena kao neovisna o drugim veličinama ovog sustava.
izvedena fizikalna veličina – fizička veličina uključena u sustav veličina i određena kroz osnovne veličine tog sustava;
jedinični sustav fizičkih jedinica - skup osnovnih i izvedenih jedinica fizikalnih veličina, oblikovan u skladu s načelima za dati sustav fizikalnih veličina.
