Vetia e leksionit. Vlera. Ekuacioni bazë i matjes. Matjet. Rishikoni përkufizimin e pikësimit, pikësimit dhe matjes. Theksoni tiparet e tyre të përbashkëta dhe dalluese Termi sasi fizike tregon një veti
Shkarkoni nga Depositfiles
Ligjërata 1.Pronë. Vlera. Ekuacioni bazë i matjes
2. Matjet
Sasitë, matjet dhe instrumentet matëse studiohen në detaje në lëndën “Metrologji”, që do t’ju lexohet në vitin e katërt. Këtu do të shqyrtojmë pikat kryesore, njohuritë për të cilat do të na nevojiten në lëndën "Instrumentet dhe Matjet gjeodezike".
1. Pronë. Vlera. Ekuacioni bazë i matjes
Të gjitha objektet e botës përreth karakterizohen nga vetitë e tyre.
Për shembull, mund të emërtoni veti të tilla të objekteve si ngjyra, pesha, gjatësia, lartësia, dendësia, fortësia, butësia, etj. Mirëpo, nga fakti që një objekt është me ngjyrë ose i gjatë, nuk mësojmë asgjë më shumë se ai ka vetinë e ngjyrës ose zgjatjes.
Për një përshkrim sasior veti të ndryshme, proceset dhe trupat fizikë prezantohet koncepti i madhësisë.
Të gjitha sasitë mund të ndahen në dy lloje:reale Dhe ideale .
Ideale sasitë lidhen kryesisht me matematikën dhe janë përgjithësim (model) i koncepteve reale specifike. Ne nuk jemi të interesuar për to.
Reale vlerat ndahen, nga ana tjetër, ngafizike Dhe jo fizike .
TE jo fizike është e nevojshme të atribuohen vlerat e natyrshme në shkencat sociale (jo fizike) - filozofia, sociologjia, ekonomia, etj. Këto vlera nuk na interesojnë.
Fizike një sasi në rastin e përgjithshëm mund të përkufizohet si një sasi e natyrshme në objektet materiale (procese, fenomene) të studiuara në shkencat natyrore (fizikë, kimi) dhe teknike. Janë këto vlera që na interesojnë.
Individualiteti në terma sasiorë kuptohet në kuptimin që një pronë mund të jetë për një objekt një numër të caktuar herë më shumë ose më pak se për një tjetër.
Për shembull, çdo objekt në Tokë ka një veti të tillë si pesha. Nëse merrni disa mollë, atëherë secila prej tyre ka një peshë. Por, në të njëjtën kohë, pesha e secilës mollë do të jetë e ndryshme nga pesha e mollëve të tjera.
Sasitë fizike mund të ndahen nëtë matshme Dhe vlerësuar.
Madhësitë fizike për të cilat, për një arsye ose një tjetër, nuk mund të kryhet matja ose nuk mund të futet një njësi matëse, mund të vlerësohen vetëm. Këto madhësi fizike quhen vlerësuar . vlerësimin e të tillëve sasive fizike prodhuar duke përdorur peshore të kushtëzuara. Për shembull, intensiteti i tërmeteve vlerësohet nga Shkalla Rihter, ngurtësia e mineraleve - në shkallën Mohs.
Sipas shkallës së pavarësisë së kushtëzuar nga sasitë e tjera, madhësitë fizike ndahen në kryesore (i pavarur me kusht),derivatet (e varur me kusht) dheshtesë .
E gjithë fizika moderne mund të ndërtohet mbi shtatë sasi themelore që karakterizojnë vetitë themelore të botës materiale. Kjo perfshinshtatë sasitë fizike të zgjedhura nëSistemi SI si i madh , Dhe dy shtesë sasive fizike.
Me ndihmën e shtatë sasive bazë dhe dy shtesë, të prezantuara vetëm për lehtësi, formohet e gjithë shumëllojshmëria e sasive fizike derivative dhe ofrohet një përshkrim i vetive të objekteve dhe fenomeneve fizike.
Sipas pranisë së dimensioneve, madhësitë fizike ndahen nëdimensionale , d.m.th. ka dimensione, dhepa dimensione .
koncept dimensionet e një sasie fizike ishte prezantuar Furieri në 1822.
Dimensioni
cilësisë
karakteristikë e tij dhe tregohet me simbol 
rrjedh nga fjala dimension
(Anglisht - madhësia, dimensioni). Dimensioni i madh
madhësitë fizike shënohen me përkatësinë shkronjat e mëdha. Për shembull, për gjatësinë, masën dhe kohën
Dimensioni i një derivati të një sasie fizike shprehet në terma të dimensioneve të madhësive themelore fizike duke përdorur një monom fuqie:
Ku 
, 
,
, … janë dimensionet e madhësive kryesore fizike;
, 
,
, … janë tregues dimensionale.
Për më tepër, secili prej treguesve të dimensionit mund të jetë pozitiv ose negativ, numër i plotë ose i pjesshëm, si dhe zero.
Nëse të gjitha dimensionet zero , atëherë kjo sasi quhet pa dimensione .
Madhësia vlera e matur ështësasiore karakteristikë e saj.
Për shembull, gjatësia e një dërrase është një karakteristikë sasiore e një dërrase. E njëjta gjatësi mund të përcaktohet vetëm si rezultat i matjes.
Një grup numrash që përfaqësojnë sasi homogjene me madhësi të ndryshme duhet të jetë një grup numrash të emërtuar në mënyrë identike. Ky emërtim është njësi e sasisë fizike ose pjesën e saj. I njëjti shembull me gjatësinë e tabelës. Ekziston një grup numrash që karakterizojnë gjatësinë e tabelave të ndryshme: 110, 115, 112, 120, 117. Të gjithë numrat quhen centimetra. Centimetri i emërtimit është një njësi e sasisë fizike, në këtë rast një njësi gjatësie.
Për shembull, metër, kilogram, sekondë.
Për shembull, 54.3 metra, 76.8 kilogramë, 516 sekonda.
Për shembull, 54.3, 76.8, 516.
Të tre këta parametra janë të lidhur me njëri-tjetrin nga relacioni
, (3.1) që quhetekuacioni bazë i matjes
.
2. Matjet
Nga ekuacioni bazë i matjes del sematje - ky është përkufizimi i vlerës së një sasie, ose, me fjalë të tjera, është një krahasim i një sasie me njësinë e saj. Madhësitë fizike maten duke përdorur mjete teknike. Mund të japim përkufizimin e mëposhtëm të një dimensioni.
Ky përkufizim përmban katër veçori të konceptit të matjes.
1. Mund të maten vetëm sasitë fizike(d.m.th. vetitë e objekteve materiale, dukurive, proceseve).
2. Matja është vlerësimi i një sasie sipas përvojës., d.m.th. është gjithmonë një eksperiment.
Është e pamundur të quhet matje përcaktimi i llogaritur i një sasie sipas formulave dhe të dhënave fillestare të njohura.
3. Matja kryhet duke përdorur mjete të posaçme teknike - bartës të përmasave të njësive ose shkallëve, të quajtura instrumente matëse.
4. Matja është përcaktimi i vlerës së një sasie, d.m.th. është krahasimi i një sasie me njësinë ose shkallën e saj. Kjo qasje është zhvilluar nga praktika shekullore e matjes. Ai korrespondon plotësisht me përmbajtjen e konceptit të "matjes", i cili u dha më shumë se 200 vjet më parë nga L. Euler: " Është e pamundur të përcaktohet ose të matet një sasi ndryshe përveçse duke marrë si të njohur një sasi tjetër të të njëjtit lloj dhe duke treguar raportin në të cilin është me të. » .
Matja e një sasie fizike përfshin dy (në përgjithësi, mund të ketë disa) faza:
A) krahasimi i vlerës së matur me njësinë;
b) shndërrimi në një formë të përdorshme (mënyra të ndryshme tregues).
Matjet janë:
A) parimi i matjesështë fenomeni fizik ose efekti që qëndron në themel të matjeve;
b) metoda e matjes– marrja ose një grup metodash për krahasimin e sasisë fizike të matur me njësinë e saj në përputhje me parimin e zbatuar të matjes. Metoda e matjes zakonisht përcaktohet nga dizajni i instrumenteve matëse.
Të gjitha matjet e mundshme që hasen në praktikën njerëzore mund të klasifikohen në disa drejtime.
1. Klasifikimi sipas llojeve të matjeve :
A) matje direkte - një matje në të cilën merret drejtpërdrejt vlera e dëshiruar e një sasie fizike.
Shembuj: matja e gjatësisë së vijës me shirit matës, matja e këndeve horizontale ose vertikale me teodolit;
b) matje indirekte – përcaktimi i vlerës së dëshiruar të një sasie fizike bazuar në rezultatet e matjeve të drejtpërdrejta të sasive të tjera fizike të lidhura funksionalisht me vlerën e kërkuar.
Shembulli 1. Matja e gjatësisë së vijave me metodën e paralaksit, në të cilën këndi horizontal matet në shenjat e shinës bazë, distanca ndërmjet së cilës dihet; gjatësia e dëshiruar llogaritet me formula që e lidhin këtë gjatësi me këndin dhe bazën horizontale.
Shembulli 2. Matja e gjatësisë së një vije me një diagnozë. Në këtë rast, nuk matet drejtpërdrejt gjatësia e linjës në vetvete, por koha e kalimit të një impulsi elektromagnetik midis emetuesit dhe reflektorit të instaluar mbi pikat midis të cilave matet gjatësia e linjës.
Shembulli 3. Përcaktimi i koordinatave hapësinore të një pike sipërfaqen e tokës duke përdorur Sistemin Global të Navigimit Satelitor (GNSS). Në këtë rast, nuk maten koordinatat apo edhe gjatësitë, por sërish koha që duhet që sinjali të kalojë nga çdo satelit te marrësi. Sipas kohës së matur, distancat nga satelitët në marrës përcaktohen në mënyrë indirekte, dhe më pas, përsëri, indirekt, koordinatat e pikës së qëndrimit.
V) matjet e përbashkëta - matje të njëkohshme të dy ose më shumë sasive të ndryshme për të përcaktuar marrëdhënien ndërmjet tyre.
Shembull. Matja e gjatësisë së shufrës metalike dhe e temperaturës në të cilën matet gjatësia e shufrës. Rezultati i matjeve të tilla është përcaktimi i koeficientit të zgjerimit linear të metalit nga i cili është bërë shufra, për shkak të ndryshimeve të temperaturës.
G) matje agregate - matje të njëkohshme të disa sasive me të njëjtin emër, në të cilat vlerat e dëshiruara të sasive përcaktohen duke zgjidhur një sistem ekuacionesh të marra nga matja e këtyre sasive në kombinime të ndryshme.
2. Klasifikimi sipas metodave të matjes :
A) metoda e vlerësimit të drejtpërdrejtë- një metodë në të cilën vlera e një sasie përcaktohet drejtpërdrejt nga instrumenti matës tregues;
shembuj të matjes së presionit me barometër ose temperaturës me termometër;
b) metoda e krahasimit të masës- një metodë matjeje në të cilën sasia që matet krahasohet me sasinë e riprodhueshme me masën;
shembuj:
duke aplikuar një vizore me ndarje në çdo pjesë, në fakt, ata krahasojnë madhësinë e tij me njësinë e ruajtur nga sundimtari dhe, pasi të numërohen, marrin vlerën e sasisë (gjatësia, lartësia, trashësia dhe parametrat e tjerë);
duke përdorur pajisje matëse krahasoni madhësinë e vlerës (për shembull, këndin) e konvertuar në lëvizjen e treguesit (alidade), me njësinë e ruajtur nga shkalla e kësaj pajisjeje (rrethi horizontal, ndarja e rrethit është një masë) dhe merrni një lexim.
Një karakteristikë e saktësisë së matjes është gabimi ose pasiguria e tij.
Gjatë matjeve, objekti real i matjes zëvendësohet gjithmonë nga modeli i tij, i cili, për shkak të papërsosmërisë së tij, ndryshon nga objekti real. Si rezultat, vlerat që karakterizojnë objektin real do të ndryshojnë gjithashtu nga vlerat e ngjashme të të njëjtit objekt. Kjo çon në gabime të pashmangshme në matje, të cilat përgjithësisht ndahen në të rastësishme dhe sistematike.
Metoda e matjes. Zgjedhja e metodës së matjes përcaktohet nga modeli i pranuar i objektit të matjes dhe mjetet në dispozicion matjet. Kur zgjedhin një metodë matjeje, ata sigurojnë që gabimi i metodës së matjes, d.m.th. komponenti i gabimit sistematik të matjes, për shkak të papërsosmërisë së modelit të pranuar dhe metodës së matjes (përndryshe, gabimi teorik), nuk ndikoi dukshëm në gabimin e matjes që rezulton, d.m.th. nuk kalonte 30% prej saj.
Modeli i objektit. Ndryshimet në parametrat e matur të modelit gjatë ciklit të vëzhgimit, si rregull, nuk duhet të kalojë 10% nga gabimi i dhënë i matjes. Nëse alternativat janë të mundshme, atëherë merren parasysh edhe konsideratat ekonomike: mbivlerësimi i panevojshëm i saktësisë së modelit dhe metodës së matjes çon në kosto të paarsyeshme. E njëjta gjë vlen edhe për zgjedhjen e instrumenteve matëse.
Instrumentet matëse. Zgjedhja e instrumenteve matëse dhe pajisjeve ndihmëse përcaktohet nga vlera e matur, metoda e pranuar e matjes dhe saktësia e kërkuar e rezultateve të matjes (standardet e saktësisë). Matjet që përdorin instrumente matëse me saktësi të pamjaftueshme kanë vlerë të vogël (madje të pakuptimta), pasi ato mund të çojnë në përfundime të pasakta. Përdorimi i instrumenteve matëse tepër të sakta është ekonomikisht i padobishëm. Gjithashtu merren parasysh diapazoni i ndryshimeve në vlerën e matur, kushtet e matjes, performanca e instrumenteve matëse dhe kostoja e tyre.
Vëmendja kryesore i kushtohet gabimeve të instrumenteve matëse. Është e nevojshme që gabimi total i matjes të rezultojë 
ishte më pak se gabimi maksimal i lejuar i matjes 
, d.m.th.
- gabim margjinal për shkak të operatorit.<
Sasia fizike dhe karakteristikat e saj.
Të gjitha objektet e botës materiale kanë një sërë veçorish që bëjnë të mundur dallimin e një objekti nga një tjetër.
Prona objekt - ϶ᴛᴏ një tipar objektiv që shfaqet gjatë krijimit, funksionimit dhe konsumit të tij.
Vetia e një objekti duhet të shprehet në mënyrë cilësore - në formën e një përshkrimi verbal, dhe në mënyrë sasiore - në formën e grafikëve, numrave, diagrameve, tabelave.
Shkenca metrologjike merret me matjen e karakteristikave sasiore të objekteve materiale - sasive fizike.
Sasia fizike- Veti ϶ᴛᴏ, cilësisht e natyrshme në shumë objekte, dhe sasiore individuale për secilin prej tyre.
P.sh. masë kanë të gjitha objektet materiale, por secilin prej tyre vlerë masive individual.
Madhësitë fizike ndahen në të matshme Dhe vlerësuar.
i matur shprehen sasitë fizike në mënyrë sasiore në formën e një numri të caktuar njësive matëse të përcaktuara.
P.sh, vlera e tensionit në rrjet është 220 NË.
Madhësitë fizike që nuk kanë një njësi matëse vlerësohen vetëm. Për shembull, erë, shije. Vlerësimi i tyre bëhet me degustim.
Disa sasi mund të vlerësohen në një shkallë. Për shembull: ngurtësia e materialit - në shkallën Vickers, Brinell, Rockwell, forca e tërmetit - në shkallën Rihter, temperatura - në shkallën Celsius (Kelvin).
Madhësitë fizike mund të cilësohen nga veçoritë metrologjike.
Nga llojet e dukurive ato ndahen në
A) reale duke përshkruar vetitë fizike dhe fiziko-kimike të substancave, materialeve dhe produkteve prej tyre.
Për shembull, masa, dendësia, rezistenca elektrike (për të matur rezistencën e një përcjellësi, një rrymë duhet të kalojë nëpër të, një matje e tillë quhet pasive).
b) energji duke përshkruar karakteristikat e proceseve të transformimit, transmetimit dhe përdorimit të energjisë.
Kjo perfshin: rryma, tensioni, fuqia, energjia. Këto madhësi fizike quhen aktive. Oʜᴎ nuk kërkon një burim ndihmës të energjisë.
Ekziston një grup i sasive fizike që karakterizojnë rrjedhën e proceseve në kohë, për shembull, karakteristikat spektrale, funksionet e korrelacionit.
Nga aksesorë ndaj grupeve të ndryshme të proceseve fizike, sasitë janë
hapësinore-kohore
mekanike,
elektrike,
magnetike,
termike,
akustike,
dritë,
fiziko-kimike,
· Rrezatimi jonizues, fizika atomike dhe bërthamore.
Nga shkalla e pavarësisë së kushtëzuar sasitë fizike ndahen me
kryesore (i pavarur),
Derivatet (të varura),
shtesë.
Nga dimension madhësitë fizike ndahen në dimensionale dhe pa dimensione.
Nje shembull dimensionale madhësia është forcë, pa dimensione- niveli fuqia e zërit.
Për të përcaktuar sasinë e një sasie fizike, prezantohet koncepti madhësia sasi fizike.
Madhësia e një sasie fizike- kjo është siguria sasiore e një sasie fizike të natyrshme në një objekt, sistem, proces ose fenomen të caktuar material.
P.sh, çdo trup ka një masë të caktuar, prandaj mund të dallohen sipas masës, ᴛ.ᴇ. sipas madhësisë së sasisë fizike.
Shprehja e madhësisë së një sasie fizike në formën e një numri të caktuar njësish të pranuara për të përcaktohet si vlera e një sasie fizike.
Vlera e sasisë fizike - kjo është një shprehje e një sasie fizike në formën e një numri të caktuar njësive matëse të pranuara për të.
Procesi i matjes - ϶ᴛᴏ procedura për krahasimin e një sasie të panjohur me një sasi të njohur fizike (të krahasueshme) dhe në lidhje me këtë prezantohet koncepti vlerën e vërtetë sasi fizike.
Vlera e vërtetë e një sasie fizike- ϶ᴛᴏ vlerën e një sasie fizike, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ karakterizon sasinë fizike përkatëse në mënyrë cilësore dhe sasiore.
Vlera e vërtetë e sasive të pavarura fizike riprodhohet në standardet e tyre.
Vlera e vërtetë përdoret rrallë, përdoret më shumë vlera aktuale sasi fizike.
Vlera aktuale e një sasie fizike- Vlera ϶ᴛᴏ e përftuar eksperimentalisht dhe disi afër vlerës së vërtetë.
Më parë ekzistonte koncepti i ʼʼparametrave të maturʼʼ, tani, sipas dokumentit rregullator RMG 29-99, rekomandohet koncepti i ʼʼvlerave të maturaʼʼ.
Ka shumë sasi fizike dhe ato janë të sistemuara. Një sistem i sasive fizike është një grup i madhësive fizike të formuara në përputhje me rregullat e pranuara, kur disa sasi merren si të pavarura, ndërsa të tjerat përcaktohen si funksione të sasive të pavarura.
Në emër të sistemit të sasive fizike përdoren simbolet e sasive, të cilat pranohen si kryesoret.
Për shembull, në mekanikë, ku gjatësia merret si bazë - L , pesha - m dhe koha - t , emri i sistemit, përkatësisht - Lm t .
Sistemi i sasive bazë që korrespondon me sistemin ndërkombëtar të njësive SI shprehet me simbole LmtIKNJ , ᴛ.ᴇ. aplikohen simbolet e njësive bazë: gjatësia - L , pesha - M , koha - t , forca aktuale - I , temperatura - K, sasia e substancës - N , fuqia e dritës - J .
Madhësitë fizike bazë nuk varen nga vlerat e sasive të tjera të këtij sistemi.
Sasia fizike e përftuar- ϶ᴛᴏ është një sasi fizike e përfshirë në sistemin e sasive dhe e përcaktuar përmes sasive kryesore të këtij sistemi. Për shembull, forca përkufizohet si masë shumëfishuar nxitimin.
3. Njësitë matëse të madhësive fizike.
Një njësi matëse e një sasie fizike zakonisht quhet një sasi, së cilës, sipas përkufizimit, i caktohet një vlerë numerike e barabartë me 1 dhe që përdoret për shprehjen sasiore të madhësive fizike homogjene me të.
Njësitë e sasive fizike kombinohen në një sistem. Sistemi i parë u propozua nga Gauss K (milimetër, miligram, i dyti). Tani sistemi SI është në fuqi, më parë ekzistonte një standard i vendeve CMEA.
Njësitë matëse janë të ndara në bazë, shtesë, derivativ dhe jashtë sistemit.
Në sistemin SI shtatë njësi bazë:
· gjatësia (metër),
· masë (kilogram),
· koha (e dyta),
· temperatura termodinamike (kelvin),
· sasia e substancës (mol),
· rryma elektrike (amper),
· intensiteti i dritës (candela).
Tabela 1
Përcaktimi i njësive bazë të sistemit SI
| Sasia fizike | Njësia matëse | |||
| Emri | Emërtimi | Emri | Emërtimi | |
| ruse | ndërkombëtare | |||
| kryesore | ||||
| Gjatësia | L | metër | m | m |
| Pesha | m | kilogram | kg | kg |
| Koha | t | e dyta | Me | s |
| Forca e rrymës elektrike | I | amper | A | A |
| Temperatura termodinamike | T | kelvin | TE | TE |
| Sasia e substancës | n, v | nishan | nishan | mol |
| Fuqia e dritës | J | candela | cd | cd |
| shtesë | ||||
| kënd i sheshtë | - | radian | i gëzuar | rad |
| Këndi i ngurtë | - | steradian | e mërkurë | sr |
shënim. Një radian është këndi midis dy rrezeve të një rrethi, harku midis të cilit është i barabartë në gjatësi me rrezen. Në gradë, një radian është 57 0 17 ’ 48 ’’ .
Steradian - ϶ᴛᴏ kënd i ngurtë, kulmi i të cilit ndodhet në qendër të sferës dhe që pret në sipërfaqen e sferës një sipërfaqe të barabartë me sipërfaqen e një katrori me një gjatësi anësore të barabartë me rrezen e sferë. Këndi i ngurtë matet duke përcaktuar këndet e sheshta dhe duke kryer llogaritjet shtesë duke përdorur formulën:
Q \u003d 2p (1 - cosa / 2),
Ku P- kënd i fortë,a - kënd i sheshtë në majë të konit të formuar brenda sferës nga këndi i dhënë i ngurtë.
Këndi i trupit 1 e mërkurë korrespondon me një kënd të sheshtë të barabartë me 65 0 32 ’ , qoshefq - kënd i sheshtë 120 0 , qoshe2pav - 180 0 .
Njësitë shtesë SI përdoren për të formuar njësi të shpejtësisë këndore, nxitimit këndor dhe disa sasive të tjera.
Vetë radianët dhe steradianët përdoren kryesisht për ndërtime dhe përllogaritje teorike, sepse vlerat më praktike të këndit (këndi i plotë, këndi i drejtë, etj.) në radianë shprehen në numra transcendental ( 2p, p/2).
Derivatet thirrni njësitë matëse të marra duke përdorur ekuacionet e komunikimit ndërmjet madhësive fizike. Për shembull, njësia e forcës SI është Njutoni ( H ):
H = kg∙m/s 2 .
Përkundër faktit se sistemi SI është universal, ai lejon përdorimin e disa njësitë jashtë sistemit, të cilat kanë gjetur zbatim të gjerë praktik (për shembull, një hektar).
Telefonuar jashtë sistemit njësi që nuk përfshihen në asnjë nga sistemet e pranuara përgjithësisht të njësive të sasive fizike.
Për shumë raste praktike, madhësitë e zgjedhura të sasive fizike janë të papërshtatshme - shumë të vogla ose shumë të mëdha. Për këtë arsye në praktikën e matjeve shpesh përdorin shumëfisha Dhe lugina njësive.
Të shumëfishtaËshtë e zakonshme të quash një njësi një numër të plotë herë më të madh se një njësi sistemore ose jo-sistemore. Për shembull, një njësi e shumëfishtë 1km = 1000 m.
DolnyËshtë e zakonshme të thirret një njësi, një numër i plotë herë më i vogël se një njësi sistemore ose jo-sistem. Për shembull, një njësi thyesore 1 cm = 0,01 m.
Pas miratimit të sistemit metrik të matjeve, u miratua një sistem dhjetor për formimin e shumëfishave dhe nënshumësave, që korrespondon me sistemin dhjetor të llogarisë sonë numerike. P.sh. 10 6 – mega, A 10 -6 – mikro.
Sasia fizike dhe karakteristikat e saj. - koncepti dhe llojet. Klasifikimi dhe veçoritë e kategorisë "Sasia fizike dhe karakteristikat e saj". 2017, 2018.
Matja- një grup operacionesh kryesisht eksperimentale të kryera me ndihmën e një mjeti teknik që ruan një njësi sasie, e cila ju lejon të krahasoni vlerën e matur me njësinë e saj dhe të merrni
vlerën e dëshiruar të sasisë. Kjo vlerë quhet rezultat i matjes.
Për të vendosur ndryshimin në vlerën sasiore të objektit të shfaqur, prezantohet koncepti i një sasie fizike.
Sasia fizike (PV) quhet një nga vetitë e një objekti fizik (dukuri, proces), e cila është cilësisht e zakonshme për shumë objekte fizike, por sasiore individuale për çdo objekt (Fig. 4.1).
Për shembull, dendësia, voltazhi, indeksi i thyerjes, etj.
Pra, duke përdorur një pajisje matëse, për shembull, një voltmetër DC, ne matim tensionin në volt të një qarku elektrik të caktuar, duke krahasuar pozicionin e treguesit (shigjetës) me njësinë e tensionit elektrik të ruajtur nga shkalla e voltmetrit. Vlera e tensionit e gjetur si një numër volt përfaqëson rezultatin e matjes.
Oriz. 4.1.
Shenja dalluese e një sasie mund të jetë një njësi matëse, një procedurë matjeje, një material referimi ose një kombinim i të dyjave.
Me domosdoshmëri praktike, është e mundur të matet jo vetëm një sasi fizike, por edhe çdo objekt fizik dhe jo fizik.
Nëse masa e një trupi është 50 kg, atëherë flasim për madhësinë e një sasie fizike.
Madhësia e një sasie fizike- siguria sasiore e një sasie fizike të natyrshme në një objekt specifik material (dukuri, proces).
madhësia e vërtetë sasia fizike është një realitet objektiv, i cili nuk varet nga fakti nëse matet apo jo karakteristika përkatëse e vetive të objektit. Vlera aktuale sasia fizike gjendet eksperimentalisht. Ai ndryshon nga vlera e vërtetë për nga madhësia e gabimit.
Madhësia e sasisë varet nga cila njësi përdoret në matjen e sasisë.
Madhësia mund të shprehet si një numër abstrakt, pa specifikuar njësinë e matjes, e cila korrespondon me vlera numerike e një sasie fizike. Një vlerësim sasior i një sasie fizike, i përfaqësuar nga një numër që tregon njësinë e kësaj sasie, quhet vlera e një sasie fizike.
Mund të flasim për madhësitë e njësive të ndryshme të një sasie të caktuar fizike. Në këtë rast, madhësia e, për shembull, një kilogrami ndryshon nga madhësia e një paundi (1 lb. = 32 lote = 96 bobina = 409,512 g), një pellg (1 p. = 40 lb. = 1280 lote = 16,3805 kg), etj. d.
Për rrjedhojë, duhen pasur parasysh interpretimet e ndryshme të sasive fizike në vende të ndryshme, përndryshe kjo mund të çojë në vështirësi të pakapërcyeshme, madje edhe në katastrofa.
Për shembull, në vitin 1984, një aeroplan pasagjerësh kanadez Boeing-647 bëri një ulje emergjente në një vend testimi automobilistik pasi motorët dështuan gjatë fluturimit në një lartësi prej 10,000 metrash për shkak të karburantit të shpenzuar. Shpjegimi për këtë incident ishte se instrumentet në aeroplan ishin të kalibruar në litra, ndërsa instrumentet e linjës ajrore kanadeze që furnizonte avionin me karburant ishin të kalibruar në gallon (afërsisht 3.8 litra). Kështu, u mbush pothuajse katër herë më pak karburant sesa kërkohej.
Pra, nëse ka ndonjë vlerë x, njësia matëse e pranuar për të është [X], atëherë vlera e një sasie fizike specifike mund të llogaritet me formulën
X = q [X], (4.1)
Ku q- vlera numerike e një sasie fizike; [ X] është një njësi e sasisë fizike.
Për shembull, gjatësia e tubit l= 5m, ku lështë vlera e gjatësisë, 5 është vlera numerike e saj, m është njësia e gjatësisë e pranuar në këtë rast.
Quhet ekuacioni (4.1). ekuacioni kryesor i matjes, duke treguar se vlera numerike e sasisë varet nga madhësia e njësisë matëse të pranuar.
Në varësi të zonës së krahasimit, vlerat mund të jenë homogjene Dhe heterogjene. Për shembull, diametri, perimetri, gjatësia valore, si rregull, konsiderohen si madhësi homogjene që lidhen me sasinë e quajtur gjatësi.
Në kuadrin e një sistemi të sasive, madhësitë homogjene kanë të njëjtin dimension. Megjithatë, sasitë e të njëjtit dimension nuk janë gjithmonë homogjene. Për shembull, momenti i forcës dhe energjisë nuk janë madhësi homogjene, por kanë të njëjtin dimension.
Sistemi i vleraveështë një grup sasish së bashku me një grup ekuacionesh të qëndrueshme që lidhen me këto sasi.
Sasia bazë përfaqëson një vlerë që zgjidhet me kusht për një sistem të caktuar sasish dhe përfshihet në grupin e sasive bazë. Për shembull, sasitë bazë të sistemit SI. Sasitë kryesore nuk janë të lidhura me njëra-tjetrën.
Sasia e përftuar sistemi i sasive përcaktohet përmes sasive bazë të këtij sistemi. Për shembull, në një sistem madhësish ku madhësitë kryesore janë gjatësia dhe masa, dendësia e masës është një sasi e prejardhur, e cila përcaktohet si herësi i masës i ndarë sipas vëllimit (gjatësia deri në fuqinë e tretë).
Njësi e shumëfishtë fitohet duke shumëzuar njësinë e dhënë matëse me një numër të plotë më të madh se një. Për shembull, një kilometër është një shumëfish dhjetor i një metri; dhe ora është shumëfish jo dhjetor i sekondës.
njësi nën shumëfishe fitohet duke pjesëtuar njësinë matëse me një numër të plotë më të madh se një. Për shembull, një milimetër është një njësi dhjetore, një pjesë e një metri.
Njësi jashtë sistemit matja nuk i përket këtij sistemi njësish. Për shembull, dita, ora, minuta janë njësi matëse josistematike në lidhje me sistemin SI.
Le të prezantojmë një koncept tjetër të rëndësishëm - konvertimi matës.
Kuptohet si procesi i krijimit të një korrespondence një-për-një midis madhësive të dy sasive: vlerës së konvertuar (inputit) dhe asaj të transformuar si rezultat i matjes (hyrjes).
Grupi i madhësive të ndryshores hyrëse që i nënshtrohet transformimit me ndihmën e një pajisjeje teknike - një dhënës matës, quhet diapazoni i konvertimit.
Transformimi matës mund të kryhet në mënyra të ndryshme në varësi të llojeve të sasive fizike, të cilat zakonisht ndahen në tre grupe.
Grupi i parë përfaqëson sasi në grupin e madhësive nga të cilat vetëm raportet e tyre përcaktohen në formën e krahasimeve "më e dobët - më e fortë", "më e butë - më e vështirë", "më e ftohtë - më e ngrohtë" etj.
Këto marrëdhënie vendosen në bazë të studimeve teorike ose eksperimentale dhe quhen marrëdhëniet e rendit(marrëdhëniet e barasvlerës).
Për sasitë grupi i parë përfshijnë, për shembull, forcën e erës (të dobët, të fortë, të moderuar, stuhi, etj.), ngurtësinë, e karakterizuar nga aftësia e trupit në studim për t'i rezistuar gërvishtjeve ose gërvishtjeve.
Grupi i dytë paraqet sasi për të cilat përcaktohen marrëdhëniet e rendit (ekuivalencës) jo vetëm ndërmjet madhësive të sasive, por edhe ndërmjet dallimeve në sasitë në çifte të madhësive të tyre.
Këto përfshijnë, për shembull, kohën, energjinë, temperaturën, të përcaktuara nga shkalla e një termometri të lëngët.
Mundësia e krahasimit të dallimeve në madhësitë e këtyre vlerave qëndron në përcaktimin e vlerave të grupit të dytë.
Pra, kur përdorni një termometër merkuri, ndryshimet e temperaturës (për shembull, në intervalin nga +5 në +10 ° C) konsiderohen të barabarta. Kështu, në këtë rast, ndodhin si raporti i rendit të madhësisë (25 "më i ngrohtë" se 10°С) ashtu edhe lidhja e ekuivalencës midis ndryshimeve në çifte të madhësive të sasive: diferenca e çiftit (25-20° С) korrespondon me diferencën e çiftit (10– 5°C).
Në të dyja rastet, lidhja e rendit vendoset pa mëdyshje me anë të një instrumenti matës (dhënësi matës), i cili quhet termometri i lëngshëm.
Është e lehtë të konkludohet se temperatura i përket vlerave të grupit të parë dhe të dytë.
Grupi i tretë sasitë karakterizohen nga fakti se në grupin e madhësive të tyre (me përjashtim të rendit të treguar dhe marrëdhënieve të ekuivalencës të qenësishme në sasitë e grupit të dytë), është e mundur të kryhen operacione të ngjashme me mbledhjen ose zbritjen (vetia e aditivitetit).
Vlerat e grupit të tretë përfshijnë një numër të konsiderueshëm të sasive fizike, për shembull, gjatësinë, masën.
Pra, dy trupa me peshë 0,5 kg secili, të vendosur në njërën nga kupat e peshores me krahë të barabartë, balancohen me një peshë prej 1 kg, të vendosura në tasin tjetër.
Një sasi fizike është një nga vetitë e një objekti fizik (dukuri, proces), i cili është cilësisht i zakonshëm për shumë objekte fizike, ndërsa ndryshon në vlerë sasiore.
Qëllimi i matjeve është të përcaktojë vlerën e një sasie fizike - një numër i caktuar njësish të miratuara për të (për shembull, rezultati i matjes së masës së një produkti është 2 kg, lartësia e një ndërtese është 12 m, etj. ).
Në varësi të shkallës së qasjes ndaj objektivitetit, dallohen vlerat e vërteta, aktuale dhe të matura të një sasie fizike.
Kjo është një vlerë që pasqyron në mënyrë ideale vetinë përkatëse të objektit në aspektin cilësor dhe sasior. Për shkak të papërsosmërisë së mjeteve dhe metodave të matjes, vlerat e vërteta të sasive praktikisht nuk mund të merren. Ato mund të imagjinohen vetëm teorikisht. Dhe vlerat e sasisë së marrë gjatë matjes, vetëm në një masë më të madhe ose më të vogël i afrohen vlerës së vërtetë.
Kjo është vlera e një sasie të gjetur eksperimentalisht dhe aq afër vlerës së vërtetë sa mund të përdoret në vend të kësaj për këtë qëllim.
Kjo është vlera e përftuar nga matja duke përdorur metoda dhe instrumente matëse specifike.
9. Klasifikimi i matjeve sipas vartësisë së vlerës së matur nga koha dhe sipas tërësisë së vlerave të matura.
Nga natyra e ndryshimit në vlerën e matur - matje statike dhe dinamike.
Matja dinamike - matja e një sasie, madhësia e së cilës ndryshon me kalimin e kohës. Një ndryshim i shpejtë në madhësinë e vlerës së matur kërkon matjen e saj me përcaktimin më të saktë të momentit në kohë. Për shembull, matja e distancës në nivelin e sipërfaqes së Tokës nga një tullumbace ose matja e tensionit të drejtpërdrejtë të një rryme elektrike. Në thelb, një matje dinamike është një matje e varësisë funksionale të matës me kalimin e kohës.
Matja statike - matja e një sasie që pranohet në në përputhje me detyrën e caktuar matëse për të mos ndryshuar gjatë periudhës së matjes. Për shembull, matja e madhësisë lineare të një produkti të prodhuar në temperaturë normale mund të konsiderohet statike, pasi luhatjet e temperaturës në punishte në nivelin e të dhjetave të një shkalle sjellin një gabim matjeje jo më shumë se 10 μm/m, që është i parëndësishëm në krahasim me gabimin e prodhimit të pjesës. Prandaj, në këtë detyrë matje, sasia e matur mund të konsiderohet e pandryshuar. Kur kalibroni një masë të gjatësisë së linjës sipas standardit primar shtetëror, termostati siguron qëndrueshmërinë e mbajtjes së temperaturës në nivelin 0,005 °C. Luhatje të tilla të temperaturës shkaktojnë gabime matëse mijëra herë më të vogla - jo më shumë se 0,01 µm/m. Por në këtë detyrë matjeje është thelbësore dhe marrja parasysh e ndryshimeve të temperaturës në procesin e matjes bëhet kusht për të siguruar saktësinë e kërkuar të matjes. Prandaj, këto matje duhet të kryhen sipas metodës së matjeve dinamike.
Sipas grupeve të përcaktuara të vlerave të matura në elektrike ( rryma, tensioni, fuqia) , mekanike ( masa, numri i produkteve, përpjekjet); , fuqia e ngrohjes(temperatura, presioni); , fizike(dendësia, viskoziteti, turbullira); kimike(përbërja, vetitë kimike, përqendrimi) , radio inxhinieri etj.
Klasifikimi i matjeve sipas mënyrës së marrjes së rezultatit (sipas llojit).
Sipas mënyrës së marrjes së rezultateve të matjeve dallohen: matje direkte, indirekte, kumulative dhe të përbashkëta.
Matjet direkte janë ato në të cilat vlera e dëshiruar e sasisë së matur gjendet drejtpërdrejt nga të dhënat eksperimentale.
Matjet indirekte janë ato në të cilat vlera e dëshiruar e sasisë së matur gjendet në bazë të një marrëdhënieje të njohur midis sasisë së matur dhe sasive të përcaktuara duke përdorur matje direkte.
Matjet agregate janë ato në të cilat maten njëkohësisht disa sasi me të njëjtin emër dhe vlera e përcaktuar gjendet duke zgjidhur një sistem ekuacionesh që përftohet në bazë të matjeve të drejtpërdrejta të sasive me të njëjtin emër.
Matjet e përbashkëta quhen dy ose më shumë sasi të ndryshme për të gjetur lidhjen midis tyre.
Klasifikimi i matjeve sipas kushteve që përcaktojnë saktësinë e rezultatit dhe sipas numrit të matjeve për të marrë rezultatin.
Sipas kushteve që përcaktojnë saktësinë e rezultatit, matjet ndahen në tre klasa:
1. Matjet e saktësisë më të lartë të mundshme që mund të arrihet me gjendjen aktuale të artit.
Këto përfshijnë, para së gjithash, matjet referuese që lidhen me saktësinë maksimale të mundshme të riprodhimit të njësive të përcaktuara të sasive fizike, dhe, përveç kësaj, matjet e konstanteve fizike, kryesisht ato universale (për shembull, vlera absolute e nxitimit të gravitetit , raporti xhiromagnetik i protonit etj.).
Kësaj klase i përkasin edhe disa matje të veçanta që kërkojnë saktësi të lartë.
2. Matjet e kontrollit dhe verifikimit, gabimi i të cilave, me një probabilitet të caktuar, nuk duhet të kalojë një vlerë të caktuar të caktuar.
Këtu përfshihen matjet e kryera nga laboratorët e mbikëqyrjes shtetërore mbi zbatimin dhe respektimin e standardeve dhe gjendjen e pajisjeve matëse dhe laboratorëve matëse të fabrikës, të cilat garantojnë gabimin e rezultatit me një probabilitet të caktuar, duke mos tejkaluar një vlerë të paracaktuar.
3. Matjet teknike, në të cilat gabimi i rezultatit përcaktohet nga karakteristikat e instrumenteve matëse.
Shembuj të matjeve teknike janë matjet e kryera gjatë procesit të prodhimit në ndërmarrjet e makinerive, në centralet e centraleve etj.
Sipas numrit të matjeve, matjet ndahen në të vetme dhe të shumëfishta.
Një matje e vetme është një matje e një sasie të bërë një herë. Matjet e vetme në praktikë kanë një gabim të madh, në këtë drejtim rekomandohet të kryhen matje të këtij lloji të paktën tre herë për të zvogëluar gabimin dhe si rezultat të merret mesatarja e tyre aritmetike.
Matjet e shumëfishta janë matje të një ose më shumë sasive të marra katër ose më shumë herë. Një matje e shumëfishtë është një seri matjesh të vetme. Numri minimal i matjeve për të cilat një matje mund të konsiderohet e shumëfishtë është katër. Rezultati i matjeve të shumta është mesatarja aritmetike e rezultateve të të gjitha matjeve të marra. Me matje të përsëritura, gabimi zvogëlohet.
Klasifikimi i gabimeve të rastësishme të matjes.
Gabim i rastësishëm - një komponent i gabimit të matjes që ndryshon rastësisht gjatë matjeve të përsëritura të së njëjtës sasi.
1) I përafërt - nuk e kalon gabimin e lejuar
2) Miss - gabim i madh, varet nga personi
3) E pritshme - e përftuar si rezultat i eksperimentit gjatë krijimit. kushtet
Koncepti i metrologjisë
Metrologjia- shkenca e matjeve, metodave dhe mjeteve për të siguruar unitetin e tyre dhe mënyrat për të arritur saktësinë e kërkuar. Ai bazohet në një grup termash dhe konceptesh, më të rëndësishmet prej të cilave janë dhënë më poshtë.
Sasia fizike- një veti që është cilësisht e përbashkët për shumë objekte fizike, por sasiore individuale për çdo objekt. Madhësitë fizike janë gjatësia, masa, dendësia, forca, presioni etj.
Njësia e sasisë fizike merret parasysh ajo vlerë, së cilës, sipas përkufizimit, i caktohet një vlerë e barabartë me 1. Për shembull, masa është 1 kg, forca është 1N, presioni është 1Pa. Në sisteme të ndryshme të njësive, njësitë e së njëjtës sasi mund të ndryshojnë në madhësi. Për shembull, për një forcë prej 1 kgf ≈ 10N.
Vlera e një sasie fizike– vlerësimi numerik i vlerës fizike të një objekti të caktuar në njësitë e pranuara. Për shembull, vlera e masës së një tullë është 3.5 kg.
Dimensioni teknik- përcaktimi i vlerave të sasive të ndryshme fizike me metoda dhe mjete të veçanta teknike. Gjatë testeve laboratorike përcaktohen vlerat e përmasave gjeometrike, masës, temperaturës, presionit, forcës etj.. Të gjitha matjet teknike duhet të plotësojnë kërkesat e uniformitetit dhe saktësisë.
Matja e drejtpërdrejtë– krahasimi eksperimental i një vlere të dhënë me një tjetër, marrë si njësi, duke lexuar në shkallën e pajisjes. Për shembull, matja e gjatësisë, masës, temperaturës.
Matjet indirekte– rezultatet e marra duke përdorur rezultatet e matjeve direkte nga llogaritjet duke përdorur formula të njohura. Për shembull, përcaktimi i densitetit, forcës së materialit.
Uniteti i matjeve- gjendja e matjeve, në të cilën rezultatet e tyre shprehen në njësi ligjore dhe gabimet e matjes njihen me një probabilitet të caktuar. Uniteti i matjeve është i nevojshëm për të qenë në gjendje të krahasohen rezultatet e matjeve të bëra në vende të ndryshme, në kohë të ndryshme, duke përdorur një shumëllojshmëri instrumentesh.
Saktësia e matjeve– cilësinë e matjeve, duke reflektuar afërsinë e rezultateve të marra me vlerën e vërtetë të sasisë së matur. Dalloni midis vlerës së vërtetë dhe asaj aktuale të sasive fizike.
vlerën e vërtetë sasia fizike pasqyron në mënyrë ideale në aspektin cilësor dhe sasior vetitë përkatëse të objektit. Vlera e vërtetë nuk ka gabime në matje. Meqenëse të gjitha vlerat e një sasie fizike gjenden në mënyrë empirike dhe përmbajnë gabime në matje, vlera e vërtetë mbetet e panjohur.
Vlera aktuale sasitë fizike gjenden në mënyrë eksperimentale. Është aq afër vlerës së vërtetë saqë për qëllime të caktuara mund të përdoret në vend të saj. Në matjet teknike, vlera e një sasie fizike të gjetur me një gabim të lejuar nga kërkesat teknike merret si vlerë reale.
Gabim në matje– devijimi i rezultatit të matjes nga vlera e vërtetë e sasisë së matur. Meqenëse vlera e vërtetë e sasisë së matur mbetet e panjohur, në praktikë gabimi i matjes vlerësohet vetëm përafërsisht duke krahasuar rezultatet e matjes me vlerën e së njëjtës sasi të marrë me një saktësi disa herë më të lartë. Pra, gabimi në matjen e dimensioneve të kampionit me një vizore, i cili është ± 1 mm, mund të vlerësohet duke matur kampionin me një kaliper me një gabim jo më shumë se ± 0,5 mm.
Gabim absolut shprehur në njësi të sasisë së matur.
Gabim relativ- raporti i gabimit absolut me vlerën aktuale të sasisë së matur.
Instrumentet matëse - mjete teknike të përdorura në matje dhe që kanë veti metrologjike të normalizuara. Instrumentet matëse ndahen në masa dhe instrumente matëse.
Masa- një instrument matës i krijuar për të riprodhuar një sasi fizike të një madhësie të caktuar. Për shembull, një peshë është një masë e masës.
Pajisja matëse- një instrument matës që shërben për të riprodhuar informacionin e matjes në një formë të aksesueshme për perceptimin e një vëzhguesi. Instrumentet matëse më të thjeshta quhen instrumente matëse. Për shembull, vizore, caliper.
Treguesit kryesorë metrologjikë të instrumenteve matëse janë:
Vlera e ndarjes së shkallës është ndryshimi në vlerat e vlerës së matur që korrespondon me dy shenja të shkallës ngjitur;
Vlera fillestare dhe përfundimtare e shkallës - respektivisht, vlera më e vogël dhe më e madhe e vlerës së matur të treguar në shkallë;
Gama e matjes - diapazoni i vlerave të sasisë së matur, për të cilën janë normalizuar gabimet e lejuara.
Gabim në matje- rezultati i mbivendosjes së ndërsjellë të gabimeve të shkaktuara nga arsye të ndryshme: gabimi i vetë instrumenteve matëse, gabimet që lindin gjatë përdorimit të pajisjes dhe leximit të rezultateve të matjes dhe gabimet nga mospërputhja me kushtet e matjes. Me një numër mjaft të madh të matjeve, mesatarja aritmetike e rezultateve të matjes i afrohet vlerës së vërtetë dhe gabimi zvogëlohet.
Gabim sistematik- një gabim që mbetet konstant ose ndryshon rregullisht gjatë matjeve të përsëritura dhe ndodh për arsye të njohura. Për shembull, kompensimi i shkallës së instrumentit.
Gabim i rastësishëm - një gabim në shfaqjen e të cilit nuk ka lidhje të rregullt me gabimet e mëparshme ose të mëvonshme. Shfaqja e tij shkaktohet nga shumë shkaqe të rastësishme, ndikimi i të cilave në çdo dimension nuk mund të merret parasysh paraprakisht. Arsyet që çojnë në shfaqjen e një gabimi të rastësishëm përfshijnë, për shembull, johomogjenitetin e materialit, shkeljet gjatë marrjes së mostrave dhe një gabim në leximin e instrumentit.
Nëse i ashtuquajturi gabim i madh, e cila rrit ndjeshëm gabimin e pritur në kushte të caktuara, atëherë rezultatet e tilla të matjes përjashtohen nga konsiderimi si jo e besueshme.
Uniteti i të gjitha matjeve sigurohet nga vendosja e njësive matëse dhe zhvillimi i standardeve të tyre. Që nga viti 1960, ka funksionuar Sistemi Ndërkombëtar i Njësive (SI), i cili ka zëvendësuar një grup kompleks sistemesh të njësive dhe njësive individuale josistematike që janë zhvilluar në bazë të sistemit metrik të matjeve. Në Rusi, sistemi SI është miratuar si standard, dhe përdorimi i tij është rregulluar në fushën e ndërtimit që nga viti 1980.
Leksioni 2. SASIA FIZIKE. NJËSITË MATES
2.1 Madhësitë fizike dhe shkallët
2.2 Njësitë e sasisë fizike
2.3. Sistemi ndërkombëtar i njësive (sistemi SI
2.4 Sasitë fizike të proceseve teknologjike
prodhimi i ushqimit
2.1 Madhësitë fizike dhe shkallët
Një sasi fizike është një veti që është cilësisht e zakonshme për shumë objekte fizike (sistemet fizike, gjendjet dhe proceset e tyre që ndodhin në to), por sasiorisht individuale për secilin prej tyre.
Individ në aspektin sasior duhet kuptuar se e njëjta veti për një objekt mund të jetë një numër i caktuar herë më i madh ose më i vogël se për një tjetër.
Në mënyrë tipike, termi "sasi fizike" zbatohet për vetitë ose karakteristikat që mund të përcaktohen në sasi. Madhësitë fizike përfshijnë masën, gjatësinë, kohën, presionin, temperaturën, etj. Të gjitha ato përcaktojnë vetitë fizike që janë të zakonshme në aspektin cilësor, karakteristikat e tyre sasiore mund të jenë të ndryshme.
Është e këshillueshme që të dallohen sasitë fizike në të matshme dhe të vlerësuara. FI-të e matura mund të shprehen në mënyrë sasiore si një numër i caktuar i njësive matëse të përcaktuara. Mundësia e futjes dhe përdorimit të kësaj të fundit është një veçori e rëndësishme dalluese e PV-së së matur.
Megjithatë, ka veti si shija, aroma etj. për të cilat nuk mund të futen njësi. Sasi të tilla mund të vlerësohen. Vlerat vlerësohen duke përdorur shkallët.
Nga saktësia e rezultatit Ekzistojnë tre lloje të vlerave të sasive fizike: të vërteta, reale, të matura.
Vlera e vërtetë e një sasie fizike(vlera e vërtetë e një sasie) - vlera e një sasie fizike, e cila në aspektin cilësor dhe sasior do të pasqyronte në mënyrë ideale vetinë përkatëse të objektit.
Postulatet e metrologjisë përfshijnë
Vlera e vërtetë e një sasie të caktuar ekziston dhe është konstante
Vlera e vërtetë e sasisë së matur nuk mund të gjendet.
Vlera e vërtetë e një sasie fizike mund të merret vetëm si rezultat i një procesi të pafund matjesh me një përmirësim të pafund të metodave dhe instrumenteve matëse. Për çdo nivel të zhvillimit të teknologjisë matëse, ne mund të dimë vetëm vlerën aktuale të sasisë fizike, e cila përdoret në vend të asaj të vërtetë.
Vlera aktuale e një sasie fizike- vlera e një sasie fizike të gjetur eksperimentalisht dhe aq afër vlerës së vërtetë sa mund ta zëvendësojë atë për detyrën e caktuar matëse. Një shembull tipik që ilustron zhvillimin e teknologjisë matëse është matja e kohës. Në një kohë, njësia e kohës - e dyta përcaktohej si 1/86400 e ditës mesatare diellore me një gabim prej 10 -7 . Aktualisht, një sekondë përcaktohet me një gabim prej 10 -14 , d.m.th., 7 rend të madhësisë më afër vlerës së vërtetë të përkufizimit të kohës në nivelin e referencës.
Vlera reale e një sasie fizike zakonisht merret si mesatare aritmetike e një sërë vlerash të sasisë së përftuar me matje po aq të sakta, ose mesatarja e ponderuar aritmetike me matje të pabarabarta.
Vlera e matur e një sasie fizike- vlera e një sasie fizike të marrë duke përdorur një teknikë specifike.
Sipas llojeve të dukurive PV të ndarë në grupet e mëposhtme :
- reale , ato. duke përshkruar vetitë fizike dhe fiziko-kimike të substancave. Materialet dhe produktet prej tyre. Këto përfshijnë masën, dendësinë, etj. Këto janë PV pasive, tk. për matjen e tyre, është e nevojshme të përdoren burime ndihmëse të energjisë, me ndihmën e të cilave formohet një sinjal i informacionit matës.
- energji - përshkrimin e karakteristikave energjetike të proceseve të shndërrimit, transmetimit dhe përdorimit të energjisë (energjia, tensioni, fuqia. Këto madhësi janë aktive. Mund të shndërrohen në sinjale informative matëse pa përdorimin e burimeve ndihmëse të energjisë;
- duke karakterizuar rrjedhën e proceseve kohore . Ky grup përfshin lloje të ndryshme të karakteristikave spektrale, funksionet e korrelacionit, etj.
Sipas shkallës së varësisë së kushtëzuar nga vlerat e tjera FV ndahet në bazë dhe derivatore
Sasia fizike bazëështë një sasi fizike e përfshirë në sistemin e sasive dhe e pranuar me kusht si e pavarur nga sasitë e tjera të këtij sistemi.
Zgjedhja e sasive fizike të marra si bazë dhe numri i tyre kryhet në mënyrë arbitrare. Para së gjithash, sasitë që karakterizojnë vetitë kryesore të botës materiale u zgjodhën si ato kryesore: gjatësia, masa, koha. Katër sasitë e mbetura bazë fizike janë zgjedhur në mënyrë që secila prej tyre të përfaqësojë një nga seksionet e fizikës: fuqinë aktuale, temperaturën termodinamike, sasinë e materies, intensitetin e dritës.
Çdo sasie fizike bazë të sistemit të sasive i caktohet një simbol në formën e shkronjës së vogël të alfabetit latin ose grek: gjatësia - L, masa - M, koha - T, rryma elektrike - I, temperatura - O, sasia e substanca - N, intensiteti i dritës - J. Këto simbole përfshihen në emrin e sistemit të madhësive fizike. Kështu, sistemi i sasive fizike të mekanikës, madhësitë kryesore të të cilit janë gjatësia, masa dhe koha, quhet "sistemi LMT".
Sasia fizike e përftuarështë një sasi fizike e përfshirë në sistemin e sasive dhe e përcaktuar nëpërmjet sasive bazë të këtij sistemi.
1.3 Madhësitë fizike dhe matjet e tyre
Sasia fizike - një nga vetitë e një objekti fizik (sistemi fizik, fenomeni ose procesi), i cili është cilësisht i zakonshëm për shumë objekte fizike, por sasiorisht individual për secilin prej tyre. Mund të thuhet gjithashtu se një sasi fizike është një sasi që mund të përdoret në ekuacionet e fizikës, për më tepër, fizika këtu nënkupton shkencën dhe teknologjinë në përgjithësi.
fjala " magnitudë"Shpesh përdoret në dy kuptime: si një pronë në përgjithësi, për të cilën zbatohet koncepti i pak a shumë, dhe si një sasi e kësaj vetie. Në rastin e fundit, do të duhej të flitej për "madhësinë e një sasie", prandaj, në vijim, do të flasim për një sasi pikërisht si veti e një objekti fizik, në kuptimin e dytë - si vlerë e një sasi fizike.
Kohët e fundit, ndarja e sasive në fizike dhe jo fizike , ndonëse duhet theksuar se deri më tani nuk ka një kriter të rreptë për një ndarje të tillë të sasive. Në të njëjtën kohë, nën fizike kuptojnë sasitë që karakterizojnë vetitë e botës fizike dhe që përdoren në shkencat fizike dhe teknologjinë. Ata kanë njësi matëse. Madhësitë fizike, në varësi të rregullave për matjen e tyre, ndahen në tre grupe:
Vlerat që karakterizojnë vetitë e objekteve (gjatësia, masa);
sasitë që karakterizojnë gjendjen e sistemit (presion,
temperatura);
Sasitë që karakterizojnë proceset (shpejtësia, fuqia).
TE jo fizike referojuni sasive për të cilat nuk ka njësi matëse. Ato mund të karakterizojnë si vetitë e botës materiale ashtu edhe konceptet e përdorura në shkencat sociale, ekonomi dhe mjekësi. Në përputhje me këtë ndarje të sasive, është zakon të veçohen matjet e sasive fizike dhe matje jo fizike . Një shprehje tjetër e kësaj qasjeje janë dy kuptime të ndryshme të konceptit të matjes:
matje në kuptimi i ngushtë si një krahasim eksperimental
një sasi e matshme me një sasi tjetër të njohur
e njëjta cilësi, marrë si njësi;
matje në kuptimi i gjerë si të gjeni ndeshje
ndërmjet numrave dhe objekteve, gjendjeve ose proceseve të tyre sipas
rregullat e njohura.
Përkufizimi i dytë u shfaq në lidhje me përdorimin e gjerë të kohëve të fundit të matjeve të sasive jofizike që shfaqen në kërkimet biomjekësore, në veçanti, në psikologji, ekonomi, sociologji dhe shkenca të tjera shoqërore. Në këtë rast, do të ishte më e saktë të flitej jo për matje, por për vlerësimi i sasive , të kuptuarit e vlerësimit si përcaktim i cilësisë, shkallës, nivelit të diçkaje në përputhje me rregullat e vendosura. Me fjalë të tjera, ky është një operacion i atribuimit duke llogaritur, gjetur ose përcaktuar një numër në një vlerë që karakterizon cilësinë e një objekti, sipas rregullave të vendosura. Për shembull, përcaktimi i fuqisë së një ere ose tërmeti, vlerësimi i patinatorëve ose vlerësimi i njohurive të studentëve në një shkallë pesë-pikëshe.
koncept vlerësimi sasitë nuk duhet të ngatërrohen me konceptin e vlerësimit të sasive, që lidhet me faktin se si rezultat i matjeve nuk marrim në fakt vlerën e vërtetë të sasisë së matur, por vetëm vlerësimin e saj, deri diku afër kësaj vlere.
Koncepti i diskutuar më sipër matje”, duke sugjeruar praninë e një njësie matëse (matëse), korrespondon me konceptin e matjes në kuptimin e ngushtë dhe është më tradicional dhe klasik. Në këtë kuptim, do të kuptohet më poshtë - si matje e madhësive fizike.
Në vijim bëhet fjalë për konceptet bazë lidhur me një sasi fizike (në tekstin e mëtejmë, të gjitha konceptet bazë të metrologjisë dhe përkufizimet e tyre janë dhënë sipas rekomandimit të lartpërmendur për standardizimin ndërshtetëror RMG 29-99):
- madhësia e një sasie fizike - siguria sasiore e një sasie fizike të natyrshme në një objekt, sistem, fenomen ose proces të caktuar material;
- vlera e një sasie fizike - shprehja e madhësisë së një sasie fizike në formën e një numri të caktuar njësish të pranuara për të;
- vlera e vërtetë e një sasie fizike - vlera e një sasie fizike, e cila karakterizon në mënyrë ideale sasinë fizike përkatëse në aspektin cilësor dhe sasior (mund të lidhet me konceptin e së vërtetës absolute dhe të merret vetëm si rezultat i një procesi të pafund matjeje me përmirësim të pafund të metodave dhe instrumenteve matëse) ;
vlera aktuale e një sasie fizike vlerën e një sasie fizike të përftuar eksperimentalisht dhe aq afër vlerës së vërtetë sa mund të përdoret në vend të saj në detyrën e caktuar të matjes;
njësi matëse e një sasie fizike një sasi fizike e një madhësie fikse, së cilës i caktohet me kusht një vlerë numerike e barabartë me 1 dhe përdoret për të përcaktuar sasitë fizike homogjene me të;
sistemi i sasive fizike një grup sasish fizike të formuara në përputhje me parimet e pranuara, kur disa sasi merren si të pavarura dhe të tjera përcaktohen si funksione të tyre. sasi të pavarura;
kryesore sasi fizike – një sasi fizike e përfshirë në një sistem sasish dhe e pranuar me kusht si e pavarur nga sasitë e tjera të këtij sistemi.
sasia fizike derivative – një sasi fizike e përfshirë në sistemin e sasive dhe e përcaktuar nëpërmjet sasive bazë të këtij sistemi;
sistemi njësi i njësive fizike - një grup njësish bazë dhe të prejardhura të sasive fizike, të formuara në përputhje me parimet për një sistem të caktuar të sasive fizike.
