Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
bilety_markov.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
27.04.2019
Размер:
338.22 Кб
Скачать

2 Единица физической величины. Основные и производные, дольные и кратные единицы. Международная система единиц си. Состав системы си, ее достоинства и недостатки.

Система физических величин образуется аналогично системе величин. Любая система величин состоит из основных, производных, дольных и кратных единиц.

Основная единица – единица основной ФВ.

Производная единица – единица производной ФВ образованная в соответствии с уравнением связывающим эту величину с основными или уже определенными производными физическими величинами.

Кратные единицы – единица ФВ в целое число раз больше системной единицы.

Дольная единица - единица ФВ в целое число раз меньше системной единицы.

В систему единиц могут входить также внесистемные единицы т.е. единицы не входящие не в одни из известных систем.

Международная система единиц – СИ

Международная система единиц СИ была принята в октябре 1960г. на ХІ генеральной конференции по мерам и весам. В нашей стране в 1961г. был введен в действие ГОСТ 9867-61 устанавливающий предпочтительное применение единиц СИ. В настоящее время действует ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин. Изначально система СИ состояла их шести основных, двух дополнительных и множества производных единиц. На заседании ХІХ конференции по мерам и весам дополнительные единицы были отнесены к производным единицам.

Основные единицы: длинна L - м, масса М - кг, время Т - с, сила тока I - А, температура θ - К, количество вещества N - моль, сила света J – Кg (канделла).

Система СИ содержит приставки образующие дольные и кратные единицы. Кратные единицы: дека (да) - 101 м; гекто (г) - 102 м; кило (к) - 103 м; мега (М) - 106 м; гига (Г) - 109 м; тера (Т) - 1012 м; пета (П) - 1015 м; экса (Э) - 1018 м; зетта (З) - 1021 м; йота (И) - 1024 м. Дольные единицы: деци (д) - 10−1 м; санти (с) - 10−2 м; милли (мм) - 10−3 м; микро (мк) - 10−6 м; нано (н) - 10−9 м; пико (п) - 10−12 м; фемто (ф) - 10−15 м; атто (а) - 10−18 м; зепто (з) - 10−21 м; йокто (и) - 10−24 м.

Допускается использование 4х групп внесистемных единиц:

1) Единицы допускаемые наравне с единицами СИ (0С, сутки, год, минута, час).

2) Единицы допускаемые к применению в специальных областях (тонна, литр, световой год, вольт-ампер).

3) Единицы временно допускаемые к применению (морская миля, узел, оборот в минуту, карат).

4) Единицы устаревшие (не допускаемые) (лошадиная сила, свеча, бар и др.)

Список конкретных разрешенных внесистемных единиц в каждой стране устанавливается отдельно.

Основные единицы СИ

Метр (м) – равен длине пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 с. Единица времени (с) – секунда – равна 9192631770 периодам излучения соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. В настоящее время создан единый лучевой эталон времени, частоты и длины. Это стало возможным благодаря определению точной скорости света в вакууме: с=299792458 м/с. Фактически постоянной величиной является скорость света и она должна быть основной величиной, поэтому метр является основной единицей только формально. Масса (кг) – килограмм - равен массе международного прототипа кг – цилиндра диаметром и высотой 49 мм изготовленного из платиноиридиевого сплава. Сейчас это единственный вещественный эталон, его недостаток это старение и потребность в громоздких поверочных схемах. В настоящее время не удается выявить взаимосвязь кг с известными атомными константами. Известны работы по выражению кг с помощью массы нейтрона или через определенное число атомов кремния. Единица термодинамической температуры (К) – кельвин – равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Тройная точка воды – это температура при которой вода находится в равновесии твердой, жидкой и газообразной фазах (≈0ºС). Сила электрического тока (А) – ампер равен силе не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенного в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, вызывал бы на каждом участке проводника в 1 м силу взаимодействия 2·10-7 Н. Фактической основой электрической величиной является абсолютная магнитная проницаемость (магнитная постоянная): μ0=4π10-7 Гн/м. Однако, основная единица обязательно должна быть материализована в эталоне, а создать эталон магнитной постоянной невозможно, поэтому ампер считается основной электрической единицей. Сила света (Кд) – кандела равна силе света в заданном направлении источника испускающее монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила, которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. Переход от световых величин к энергетическим осуществляется с помощью физической величины называемой абсолютной световой эффективностью (Км), она характеризует зависимость чувствительности глаза от длины волны излучения. Ее максимально известно точно: Км=683 Лм/Вт. Км – считается фундаментальной константной, поэтому Кд является основной единицей только формально. Количество вещества (моль) равна количеству вещества системы содержащая столько же структурных элементов сколько содержится атомов в углероде С12 массой 0,012 кг. Моль был утвержден в качестве основной единицы через 11 лет после введения системы СИ на 14 генеральной конференции по мерам и весам в 1971 г. До сих пор не существует эталона моля, поэтому возможно он перейдет в разряд производных единиц.

Дополнительные единицы СИ

На 11 ГКМВ было принято 2 дополнительные единицы: единица плоского угла (рад) и единица телесного угла (ср). На 19 ГКМВ понятие дополнительной единицы было упразднено, теперь они производные.

Преимущества СИ

1. Универсальность – система единиц охватывает все области измерений и позволяет отказаться от других систем. 2. Когерентность – производные единицы образуются из других с помощью уравнений с единичными числовыми коэффициентами. 3. Унифицированность – одна величина имеет одну единицу. 4. Четкое разделение – единиц массы и силы.

Недостатки СИ

1. Не все единицы имеют удобный для использования размер (Па, Ф), 2. Неудобство измерения углов в радианах. 3. Многие производные единицы не имеют пока собственных названий. 4. Некоторые основные единицы являются основными только формально, вследствие несовершенствования воспроизводящих их технических средств.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]