Раздел I. Метрология
1.1. Физические величины и размерности
1.1.1. Контрольные вопросы - минимум
Физическая величина. Дайте определение физической величины. Приведите примеры физических величин, относящихся к механике, магнетизму и электричеству. Что такое система ФВ? Какие ФВ относятся к основным в СИ? Что такое производная ФВ?.
Единица измерения ФВ. Дать примеры. Обозначение единиц ФВ. Перечислить единицы измерения основных ФВ и их наименования в СИ.
Размерность. Что такое размерности физической величины? Выражение для размерности. Размерности основных ФВ.
Единицы измерения основных ФВ в СИ. Производные и кратные единицы. Дайте определение системы физических величин и системы единиц физических величин. Приведите примеры основных и производных физических величин и единиц. Назовите производные единицы системы СИ, имеющие специальные названия (работа, мощность, давление, энергия … ).
Вывести и записать размерности, соотношения и наименования для единиц измерения следующих физических величин: скорость, ускорение, работа, кинетическая энергия, давление, мощность, электрическое сопротивление и напряжение, (Паскаль, Ом, Джоуль, Вольт и др. ).
Внесистемные единицы: кал, кгс, кВтч, атм, и др
1.1.2. Дополнительные вопросы
7. Основные принципы и способы измерения расхода, температуры и давления.
8. В чем заключается единство измерений?
9. Что такое эталон единицы физической величины? Какие типы эталонов вам известны?
10. Что такое поверка средств измерений и какими способами она может проводиться?
Что такое шкала физической величины? Приведите примеры различных шкал ФВ.
1.1.2. Задание на выполнение первой контрольной работы
Повторить основные ФВ и единицы измерения. Размерности и единицы измерения ФВ в механике и теплотехнике: длины, времени, мощности, силы, напряжения, теплоты.
1.Задание 1. Выполнить вывод соотношений, размерностей и единиц измерения по образцу:
А.Скорость v = dl/dt
Размерность скорости:
Dim v = dim l/ dim t = LT-1
Единица измерения скорости:
[v] = [l] / [t] = м/с.
Б.
Сила
Размерность скорости:
Единица измерения силы:
Соотношения вывести для физических величин:
Ускорение а =
Cила F=
Работа A =
Потенциальная энергия Е =
Кинетическая энергия T =
Давление Р =
Мощность N =
Плотность ρ
Теплоемкость c,
Коэффициент теплопроводности λ,
Коэффициент теплопередачи k.
Результаты оформить в виде таблицы
Пример
Физические величины, размерности и единицы измерения
Таблица 1
Физическая величина |
Размерность |
Единица измерения в СИ |
Соотношения для ед. измерения |
Наименование ед. измерения |
обозначения |
Длина |
L |
Метр |
м |
Метр |
м |
Время |
|
|
|
|
|
Масса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость |
LT-1 |
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Работа |
ML2T-2 |
|
Кг м2 /с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 2. Вывести эквиваленты для внесистемных единиц
1 кгс - _____ Н
1 атм - _______ Па
1 кгс м - ________ Дж
кВт ч _ _________ Дж
1 кВт ч - ________ Кал
1 Гкал - __________Дж
Ккал/мин - кВт
Кгс/мм2 - - Па
Образец:
1кВтч=
1кгс=1кг*9,8 м/с2=9,8Н