- •Лекция 3. Системы физических величин и их единиц
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Принципы построения и история развития систем физических величин и систем единиц физических величин
- •Основные и дополнительные единицы физических величин системы си
- •Производные единицы системы си, имеющие специальное название
- •Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами системы си
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
- •Определение и содержание основных единиц си.
- •3.3. Международная система единиц физических величин (си)
- •Основные и дополнительные единицы физических величин системы си
- •Лекция 4. Обеспечение единства измерений
- •4.1. Единство измерений
- •4.2. Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров
- •4.3. Поверочные схемы
- •4.4. Поверка и калибровка средств измерений
- •4.4.1. Поверка средств измерений
- •4.4.2. Калибровка средств измерений
- •4.4.3. Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы
- •4.5. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов
- •4.6. Стандартные справочные данные
- •Лекция 5. Классификация измерений и средств измерений
- •5.1 Классификация видов измерений
- •5.2. Понятие о методах измерений и их классификация.
- •5.3. Классификация средств измерений
- •Лекция 6. Погрешности измерений и средств измерений
- •6.1. Определение погрешности результата измерений
- •6.2. Основные источники погрешности результата измерений
- •6.3. Классификация погрешностей измерений
- •Классы точности средств измерений
Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами системы си
Наименование величины |
Единица |
||
величины
|
Наименование |
Обозначение |
Соотношение с единицей СИ |
1 |
2 |
3 |
4 |
Масса |
тонна |
т |
103кг |
|
атомная единица массы |
а. е. м. |
1,66057*10-27 кг (приблизительно) |
Время |
минута |
мин |
60с |
|
час |
ч |
3600 с |
|
сутки |
сут |
86 400 с |
Плоский угол |
градус |
О |
(π /180) рад = 1,745329... *10-2рад |
|
минута |
…’ |
(π/10800) рад = 2,908882... *10-4 рад |
|
секунда |
…." |
(π/648000) рад = 4,848137... *10-6 рад |
|
град |
град |
(π/200) рад |
Объем |
литр |
л |
1О-Зм3 |
Длина |
астрономическая единица |
а. е. |
1,45598*1011 м (приблизительно) |
|
световой год |
св. год |
9,4605*1015 м (приблизительно) |
|
парсек |
ПК |
3,0857*1016 м (приблизительно) |
Различают кратные и дольные единицы ФВ. Кратная единица – это единица ФВ, в целое число раз превышающая системную или внесистемную единицу. Например, единица длины километр равна 103м, т. е. кратна метру.
Дольная единица – единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы. Например, единица длины миллиметр равна 10-3м, т. е. является дольной. Приставки для образования кратных и дольных единиц приведены в табл. 3.2.4.
Таблица 3.2.4
Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
||
международное |
русское |
международное |
русское |
||||
1018 |
экса |
Е |
Э |
10-1 |
деци |
d |
д |
1015 |
пета |
Р |
П |
10-2 |
санти |
с |
с |
1012 |
тера |
Т |
Т |
10-3 |
милли |
m |
м |
109 |
гига |
G |
Г |
10-6 |
микро |
М |
мк |
106 |
мега |
М |
м |
10-9 |
нано |
n |
н |
103 |
кило |
к |
к |
10-12 |
пико |
Р |
п |
102 |
гекто |
h |
г |
10-16 |
фемто |
f |
ф |
101 |
дека |
da |
да |
10-18 |
атто |
а |
а |
В 1832г. немецким ученым К. Ф. Гауссом было введено понятие о системе единиц физических величин как совокупности основных и производных единиц. В системе единиц, предложенной Гауссом (ММС), в качестве основных были приняты три единицы: единица длины - миллиметр, единица массы - миллиграмм, единица времени - секунда. Эта система единиц была названа абсолютной (или Гауссовой).
В 1881г. была принята система единиц физических величин СГС, в которой основными являлись единица длины - сантиметр, единица массы - грамм, единица времени - секунда. В качестве важнейших производных единиц в системе СГС принимались единица силы - дина и единица работы - эрг. Система СГС широко применялась в СССР, еще недавно во многих научных публикациях физические константы выражались в единицах СГС.
Для электрических и магнитных величин была разработана абсолютная симметричная система СГС, объединяющая системы СГСЭ (абсолютная электростатическая система единиц) и СГСМ (абсолютная электромагнитная система единиц). Эта система когерентна, диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума приняты равными безразмерной единице. Наряду с некоторыми достоинствами системы СГС (удобство и относительная простота применения, связанные с последовательностью построения, применением всего одной физической константы - скорости света и др.), она имеет и серьезные недостатки, главным из которых считают неудобство пересчета соотношения между единицами СГС и единицами других систем: например, один вольт равен 1/300 СГС - единицы электрического напряжения, а один ампер - 3 • 109 СГС - единицы силы электрического тока.
Система СГС (симметричная или гауссова) существует более 100 лет и до сих пор используется в точных науках – физике, астрономии.
В разное время вводились и другие системы единиц физических величин, не получившие повсеместного распространения в нашей стране.
Достаточно широкое распространение в мире, в том числе и в нашей стране, нашла предложенная еще в 1901г. итальянским ученым Джорджи система единиц МКСА. Основными единицами этой системы являлись метр, килограмм, секунда, ампер (единица силы тока). Эта система приблизила мировое сообщество к переходу на исключительное применение единой метрической системы, и многие единицы физических величин системы МКСА перешли затем в Международную систему единиц. В качестве производных единиц в системе МКСА применялись: единица силы - ньютон, единица энергии - джоуль, единица мощности - ватт.
До последнего времени в ряде стран преимущественное применение находят исторически сложившиеся национальные системы единиц. Так, в Великобритании, США, Канаде и ряде других стран применяются единицы, не имеющие целочисленного десятичного соотношения с метрической системой. Основной единицей массы является фунт, однако его размер в системе «британских имперских мер» (Великобритания) и «старых винчестерских мер» (США) различен. Основной единицей длины является фут, о котором раньше уже говорилось. В указанных странах одновременно находит все более широкое применение Международная система единиц (СИ).
