Физические величины и их единицы

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему:

«Физические величины и их единицы»

 СИ

СИ (SI, фр. Systиme International d'Unitйs) (Система Интернациональная) - международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. Тем не менее, в большинстве научных работ по электродинамике используется Гауссова система единиц, из-за ряда недостатков системы СИ. В частности, в системе СИ напряжённость и смещение имеют разную размерность: возникает т.н.диэлектрическая проницаемость вакуума, что лишено физического смысл. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, вСША) определения традиционных единиц были изменены - они стали определяться через единицы СИ.

Общие сведения

Страны, которые не приняли систему СИ в качестве основной или единственной системы единиц: Либерия, Мьянма, США.

СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.

СИ определяет семь основных и производные единицыфизических величин (далее - единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.

Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т.е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия, например, радиану.

Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.

Международные и русские обозначения

В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование единиц СИ. В нём перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению, приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования.

По этим правилам, при договорно-правовых отношениях в области сотрудничества с зарубежными странами, а также в поставляемых за границу вместе с экспортной продукцией технических и других документах разрешается применять только международные обозначения единиц. Применение международных обозначений обязательно также на шкалах и табличках измерительных приборов. В остальных случаях, например, во внутренних документах и обычных публикациях можно использовать либо международные, либо русские обозначения. Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения, за исключением публикаций по единицам величин.

Единицы СИ

Основные единицы

Производные единицы

Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций: умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.

Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость - это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости - м/с (метр в секунду).

Часто одна и та же единица может быть записана по-разному, с помощью разного набора основных и производных единиц (см., например, последнюю колонку в таблице Производные единицы с собственными названиями). Однако на практике используются установленные (или просто общепринятые) выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл величины. Например, для записи значения момента силыследует использовать Н·м, и не следует использовать м·Н или Дж.

* Шкалы Кельвина и Цельсия связаны между собой следующим образом:°C = K - 273,15

Единицы, не входящие в СИ

Некоторые единицы, не входящие в СИ, по решению Генеральной конференции по мерам и весам «допускаются для использования совместно с СИ».

Кроме того, ГОСТ 8.417-2002 разрешает применение следующих единиц: град, световой год, парсек, диоптрия, киловатт-час, вольт-ампер, вар, ампер-час, карат, текс, гал, оборот в секунду, оборот в минуту. Разрешается применять единицы относительных и логарифмических величин, такие как процент, промилле, миллионная доля, фон, октава, декада. Допускается также применять единицы времени, получившие широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие.

Другие единицы применять не разрешается.

Тем не менее, в различных областях иногда используются и другие единицы.

§ Единицы системыСГС:эрг, гаусс, эрстеди др.

§ Внесистемные единицы, широко распространённые до принятия СИ:кюри, калория, ферми, микрони др.

Некоторые страны не приняли систему СИ, или приняли её лишь частично и продолжают использоватьанглийскую систему мерили сходные единицы.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных множителей и приставок СИ, присоединяемых к названию или обозначению единицы.

Правила написания обозначений единиц

§ Обозначения единиц печатают прямым шрифтом, точку как знак сокращения после обозначения не ставят.

§ Обозначения помещают за числовыми значениями величин через пробел, перенос на другую строку не допускается. Исключения составляют обозначения в виде знака над строкой, перед ними пробел не ставится. Примеры: 10м/с, 15°.

§ Если числовое значение представляет собой дробь с косой чертой, его заключают в скобки, например: (1/60) с^-1.

§ При указании значений величин с предельными отклонениями их заключают в скобки или проставляют обозначение единицы за числовым значением величины и за её предельным отклонением: (100,0±0,1) кг, 50г.±1г.

§ Обозначения единиц, входящие в произведение, отделяют точками на средней линии (Н·м, Па·с), не допускается использовать для этой цели символ «Ч». В машинописных текстах допускается точку не поднимать или разделять обозначения пробелами, если это не может вызвать недоразумения.

§ В качестве знака деления в обозначениях можно использовать горизонтальную черту или косую черту (только одну). При применении косой черты, если в знаменателе стоит произведение единиц, его заключают в скобки. Правильно: Вт/(м·К), неправильно: Вт/м/К, Вт/м·К.

§ Допускается применять обозначения единиц в виде произведения обозначений единиц, возведённых в степени (положительные и отрицательные): Вт·м^-2·К^-1, А·мІ. При использовании отрицательных степеней не разрешается использовать горизонтальную или косую черту (знак деления).

§ Допускается применять сочетания специальных знаков с буквенными обозначениями, например:°/с (градус в секунду).

§ Не допускается комбинировать обозначения и полные наименования единиц. Неправильно: км/час, правильно: км/ч.

§ Обозначения единиц, произошедшие от фамилий, пишутся с заглавной буквы, в том числе с приставками СИ, например: ампер - А, мегапаскаль - МПа, килоньютон - кН, гигагерц - ГГц.

Приставки СИ

Приставки СИ (десятичные приставки) - приставки перед названиями или обозначениями единиц измерения физических величин, применяемые для формирования кратных и дольных единиц, отличающихся от базовой в определённое целое, являющееся степенью числа 10, число раз. Десятичные приставки служат для сокращения количества нулей в численных значениях физических величин.

Рекомендуемые для использования приставки и их обозначения установлены Международной системой единиц (СИ).ГОСТ 8.417-2002, регламентирующий применение СИ в России, помимо международных названий и обозначений единиц измерения разрешает (в большинстве случаев) использование их русских вариантов и, соответственно, русских вариантов приставок.

Приставки для кратных единиц

В программировании и индустрии, связанной с компьютерами, те же самые приставки кило-, мега-, гига-, тера- и т.д. в случае применения к величинам, кратным степеням двойки (напр., байт), могут означать кратность не 1000, а 1024=2¹⁰. Какая именно система применяется, должно быть ясно из контекста (напр., применительно к объёму оперативной памяти используется кратность 1024, а применительно к объёму дисковой памяти введена производителями жёстких дисков - кратность 1000).

Во избежание путаницы в апреле 1999 года Международная электротехническая комиссия ввела новый стандарт по именованию двоичных чисел (см. Двоичные приставки).

Приставки для дольных единиц

Единицы измерения массы

§ Грамм- изначально определялся как масса 1смі воды при температуре 4°C и давлении в 1 атмосферу. В настоящее время грамм определяется как 1/1000 килограмма. Килограмм определяется как масса эталонного килограмма, хранящегося в Палате мер и весов около Парижа. Старое определение обладало следующими недостатками:

1. Определение паскаля зависит от определения килограмма, таким образом, определение было рекурсивным.

2. Определение паскаля зависит от определения метра и секунды, таким образом, неточность в измерении длины и времени приводила к неточному измерению массы.

В настоящее время

§ Тонна - 10⁶(1 000 000) граммов, или 1000 килограммов.

§ Центнер - 10⁵(100 000) граммов, или 100 килограммов.

§ Карат - 0,2 грамма.

Меры массы в науке

§ Атомная единица массы

§ Солнечная масса

§ Электронвольт

Американская система (см. Английская система мер)

§ Стоун - 14 фунтов, или примерно 6,350 килограммов

§ фунт - 453,59237 граммов (точное и официальное значение)

§ Унция - 1/16 фунта, или 28,349523125 граммов

§ Драхма - 1/16 унции, или 1/256 фунта, или 1,7718451953125 грамма

§ Гран - 1/7000 фунта, или примерно 64,79891 миллиграммов

§ Американская тонна (короткая или малая) = 0,9072 т

Британская аптечная система (см. Английская система мер)

§ Тройскийфунт, или аптечный фунт = 373,242 граммов

§ Тройская унция= 1/12 тройского фунта, или 31,1035 граммов

§ Драхма= 1/8 тройской унции, или 1/96 тройского фунта, или 3,8879375 граммов

§ Скрупул= 1/3 драхмы, или 1/288 тройского фунта, или 1,2959791666… граммов

§ Гран= 1/20 скрупула, или 0,064798958333… граммов

§ унция аптекарская= 8 драхм = 29,86г

§ Унция торговая= 28,35г

§ Драхма аптекарская= 3 скрупула = 3,73г

Старая Русская система мер массы

§ Берковец= 10 пудов = 163,8 килограммов

§ Пуд= 16,38 килограммов

§ Фунт= 409,5 граммов

§ Лот= 12,8 граммов

§ Золотник= 4,26 граммов

§ Доля= 0,044 граммов

Метрические единицы

§ Квадратный километр, 1кмІ = 1 000 000мІ

§ Гектар, 1 га = 10 000мІ

§ Ар(сотка), 1 а = 100мІ

§ Квадратный метр, производная единица системыСИ1мІ = 1 са (сантиар)

§ Квадратный дециметр, 100 дмІ = 1мІ;

§ Квадратный сантиметр, 10 000смІ = 1мІ;

§ Квадратный миллиметр, 1 000 000ммІ = 1мІ.

Русские устаревшие

§ Квадратная верста= 1,13806кмІ

§ Десятина= 10925,4мІ

§ Квадратная сажень= 4,55224мІ

Античные

§ Арура

Единицы измерения давления

§ Паскаль (ньютон на квадратный метр)

§ Бар

§ Миллиметр ртутного столба(торр)

§ Микронртутного столба (10^?3торр)

§ Миллиметр водяного (или водного) столба

§ Атмосфера

§ Атмосфера физическая

§ Атмосфера техническая

§ Килограмм-силана квадратный сантиметр, килограмм-сила на квадратный метр

§ Динана квадратный сантиметр (бария)

§ Фунт-сила на квадратный дюйм (psi)

§ Пьеза (тонно-сила на квадратный метр, стенна квадратный метр)

Размещено на Allbest.ru