4.Системы физических величин.Си,сгс. Принцип построения си.

Совокупность ФВ, образованная в соответствии с принятыми принципами, называется системой ФВ. СФВ состоит из основных, которые выбираются обоснованно, но в общем случае произвольно, и производных, которые образованы в соответствии с уравнениями, связывающими их с основными ФВ или другими производными ФВ.

Формирование и трансформация СФВ шли с появления измерений (III век до н.э.) до 1960 г., когда была принята система СИ.

Первоначально ФВ имели природную или антропологическую основу (дюйм, фут, ярд). ФВ устанавливались независимо в различных государствах и существенно различались: в России – сажень, верста, пуд; в Англии: фут, миля, фунт. Кроме того, дольность и кратность имела сложную зависимость. Например, число дюймов в футе, футов в ярде, ярдов в миле и т.д. Это уже в Средние века стало тормозить развитие торговли.

В VIII – IX веках пытались обосновать единицы ФВ исходя из основных физических законов (1832 - СГСЭ и СГСМ), но разработать универсальную и удобную систему не удалось.

Шагом вперед было принятие метрической системы.

В настоящее время принята система СИ, при построении которой использовался принцип удобства применения в деятельности человека. В основу этого принципа положены следующие критерии:

• Простота образования производных ФВ, т.е. приравнивание к 1 коэффициентов пропорциональности в уравнениях связи;

• Высокая точность воспроизведения ФВ и передачи их размера;

• Неуничтожимость эталонов основных ФВ (возможность восстановления при утрате);

• Преемственность единиц, сохранение их размеров и наименований при введении новых систем, что связано с исключением материальных и психологических затрат;

• Близость размеров ФВ к размерам, наиболее часто встречающимся в практике;

В настоящее время в СИ входят: основные единицы ФВ - м, кг, с, А, /К, моль, канделла (сила света), и дополнительные – радиан и стерадиан. Почти все эталоны (кроме массы) неуничтожимы.

Кроме СИ в технике широко используются внесистемные ФВ: тонна, час, литр, километр и т.д.

Для воспроизведения размера физических величин и их передачи используют специальные СИ – эталоны и меры.

Эталон –СИ, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Основными характеристиками эталона являются:

• неизменность – свойство удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени (естественные эталоны на физических константах),

• воспроизводимость – возможность воспроизведение единицы ФВ с минимальной погрешностью,

• сличаемость – возможность обеспечения сличения с эталоном других СИ.

Поверочная схема – нормативный документ, который устанавливает соподчинение СИ, участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим СИ с указанием методов и погрешности, и утвержден в установленном порядке. Поверочная схема устанавливает передачу размера единиц одной или нескольких взаимосвязанных физических величин. Она должна включать не менее двух ступеней передачи размера.