Метрология, стандартизация и сертификация. Пикула Н.П - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

51
для научных и технических измерений и в большинстве стран в промышленности и
быту пользуются метрической системой.
В системе единиц для каждой измеряемой физической величины должна быть
предусмотрена соответствующая единица измерения. Таким образом, отдельная
единица измерения нужна для длины, площади, объема, скорости и т.д. Каждую та-
кую единицу можно определить, выбрав тот или иной эталон. Но система единиц
оказывается значительно более удобной, если в ней всего лишь несколько единиц
выбраны в качестве основных, а остальные определяются через основные. Так, если
единицей длины является метр, эталон которого хранится в Государственной мет-
рологической службе, то единицей площади можно считать квадратный метр, еди-
ницей объема – кубический метр, единицей скорости – метр в секунду и т.д.
Удобство такой системы единиц (особенно для ученых и инженеров, которые
гораздо чаще встречаются с измерениями, чем остальные люди) в том, что матема-
тические соотношения между основными и производными единицами системы ока-
зываются более простыми. При этом единица скорости есть единица расстояния
(длины) в единицу времени, единица ускорения – единица изменения скорости в
единицу времени, единица силы – единица ускорения единицы массы и т.д. В мате-
матической записи это выглядит так: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t
2
. Представленные
формулы показывают «размерность» рассматриваемых величин, устанавливая соот-
ношения между единицами. Аналогичные формулы позволяют определить единицы
для таких величин, как давление или сила электрического тока. Такие соотношения
носят общий характер и выполняются независимо от того, в каких единицах (метр,
фут или аршин) измеряется длина и какие единицы выбраны для других величин.
В технике за основную единицу измерения механических величин обычно
принимают не единицу массы, а единицу силы. Таким образом, если в системе, наи-
более употребительной в физических исследованиях, металлический цилиндр при-
нимается за эталон массы, то в технической системе он рассматривается как эталон
силы, уравновешивающей действующую на него силу тяжести. Но поскольку сила
тяжести неодинакова в разных точках на поверхности Земли, для точной реализации
эталона необходимо указание местоположения. Исторически было принято место-
положение на уровне моря на географической широте 45 . В настоящее же время
такой эталон определяется как сила, необходимая для того, чтобы придать указан-
ному цилиндру определенное ускорение. Правда, в технике измерения проводятся,
как правило, не со столь высокой точностью, чтобы нужно было заботиться о ва-
риациях силы тяжести (если речь не идет о градуировке измерительных приборов).
Немало путаницы связано с понятиями массы, силы и веса. Дело в том, что
существуют единицы всех этих трех величин, носящие одинаковые названия. Масса
– это инерционная характеристика тела, показывающая, насколько трудно выводит-
ся оно внешней силой из состояния покоя или равномерного и прямолинейного
движения. Единица силы есть сила, которая, воздействуя на единицу массы, изме-
няет ее скорость на единицу скорости в единицу времени.
Все тела притягиваются друг к другу. Таким образом, всякое тело вблизи Зем-
ли притягивается к ней. Иначе говоря, Земля создает действующую на тело силу
тяжести. Эта сила называется его весом. Сила веса, как указывалось выше, неоди-
накова в разных точках на поверхности Земли и на разной высоте над уровнем моря
из-за различий в гравитационном притяжении и в проявлении вращения Земли. Од-

Страницы