ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
29
лярной и квантовой физике. Косвенные измерения позво-
ляют более точный результат, чем прямые.
1.7 Единицы измерений и системы единиц
Числовые значения измеряемых величин зависят от
того, какие используются единицы измерений. Поэтому
роль последних очень велика. Если допустить произвол в
выборе единиц, то результаты измерений окажутся несо-
поставимыми между собой, т. е. нарушится единство изме-
рений. Чтобы этого не произошло, единицы измерений ус-
танавливаются по определенным правилам и закрепляются
законодательным путем. Наличие законодательной метро-
логии отличает эту науку от других естественных наук (ма-
тематики, физики, химии и др.) и направлено на борьбу с
произволом в выборе таких решений, которые не дикту-
ются объективными закономерностями, а принимаются по
соглашению.
Совокупность единиц измерений основных и произ-
водных величин называется системой единиц. Не во всех
областях измерений системы единиц сформировались
окончательно и закреплены соответствующими законода-
тельными актами. Наилучшим образом в этом отношении
обстоят дела в области измерения физических величин.
В физике общие правила, конструирования систем
единиц, были сформулированы Гауссом в 1832 г. Они сво-
дятся к следующему:
1) выбираются основные физические величины,
2) устанавливаются единицы основных физических
величин. Для этого какому-либо размеру каждой основной
физической величины приписывается числовое значение,
равное 1. Выбор этого размера является произвольным и
определяется исключительно соображениями удобства его
использования в обиходе. Для обеспечения единства изме-
рений все эти размеры, называемые единицами основных
30
физических величин, должны быть закреплены законода-
тельным путем. Обычно их называют просто основными
единицами;
3) устанавливаются единицы производных физиче-
ских величин, также называемые обычно просто произ-
водными единицами.
Пусть, например, производная физическая величина
Q образуется путем перемножения двух основных величин
А и В. Тогда, значение Q согласно выражению (5), можно
выразить через значения А и В:
q[Q]=a[A]b[B],
а производная единица может быть выражена через основ-
ные единицы с помощью соотношения
]B][A[
q
ab
]Q[ =
.
Если же производная величина Q образуется посред-
ством деления основных величин А и В, то
]B[b
]A[a
]Q[q =
,
и производная единица выражается через основные еди-
ницы следующим образом:
1
]B][A[
qb
a
]Q[
−
=
.
В общем случае производные единицы выражаются
через основные единицы с помощью степенного одночле-
на:
[
]
[
]
[
]
[
]
⋅⋅⋅⋅⋅⋅=
γβα
CBAkQ
где k – безразмерный коэффициент пропорциональности;
α
,
β
,
γ
, … – показатели размерности.
В последнее время к коэффициенту k стали предъяв-
лять еще одно требование: он должен равняться 1. Полу-
чаемые при этом условии так называемые когерентные,
или согласованные, системы единиц являются наиболее
лярной и квантовой физике. Косвенные измерения позво- физических величин, должны быть закреплены законода-
ляют более точный результат, чем прямые. тельным путем. Обычно их называют просто основными
единицами;
1.7 Единицы измерений и системы единиц
3) устанавливаются единицы производных физиче-
Числовые значения измеряемых величин зависят от ских величин, также называемые обычно просто произ-
того, какие используются единицы измерений. Поэтому водными единицами.
роль последних очень велика. Если допустить произвол в Пусть, например, производная физическая величина
выборе единиц, то результаты измерений окажутся несо- Q образуется путем перемножения двух основных величин
поставимыми между собой, т. е. нарушится единство изме- А и В. Тогда, значение Q согласно выражению (5), можно
рений. Чтобы этого не произошло, единицы измерений ус- выразить через значения А и В:
танавливаются по определенным правилам и закрепляются q[Q]=a[A]b[B],
законодательным путем. Наличие законодательной метро- а производная единица может быть выражена через основ-
ные единицы с помощью соотношения
логии отличает эту науку от других естественных наук (ма-
ab
тематики, физики, химии и др.) и направлено на борьбу с [Q] = [A ][ B] .
q
произволом в выборе таких решений, которые не дикту-
ются объективными закономерностями, а принимаются по Если же производная величина Q образуется посред-
соглашению. ством деления основных величин А и В, то
Совокупность единиц измерений основных и произ- a[ A ]
q[Q ] = ,
водных величин называется системой единиц. Не во всех b[ B]
областях измерений системы единиц сформировались и производная единица выражается через основные еди-
окончательно и закреплены соответствующими законода- ницы следующим образом:
a
тельными актами. Наилучшим образом в этом отношении [Q ] = [ A ][ B] −1 .
qb
обстоят дела в области измерения физических величин.
В физике общие правила, конструирования систем В общем случае производные единицы выражаются
единиц, были сформулированы Гауссом в 1832 г. Они сво- через основные единицы с помощью степенного одночле-
дятся к следующему: на:
1) выбираются основные физические величины, [Q] = k ⋅ [A]α ⋅ [B]β ⋅ [C ]γ ⋅ ⋅ ⋅
2) устанавливаются единицы основных физических
где k – безразмерный коэффициент пропорциональности;
величин. Для этого какому-либо размеру каждой основной
физической величины приписывается числовое значение, α , β , γ , … – показатели размерности.
равное 1. Выбор этого размера является произвольным и В последнее время к коэффициенту k стали предъяв-
определяется исключительно соображениями удобства его лять еще одно требование: он должен равняться 1. Полу-
использования в обиходе. Для обеспечения единства изме- чаемые при этом условии так называемые когерентные,
рений все эти размеры, называемые единицами основных или согласованные, системы единиц являются наиболее
29 30
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
