Теория измерений. Анализ и обработка экспериментальных данных. Романов В.Н - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

1.2. Физические величины и их единицы
Мы вводим понятия, давая названия свойствам объектов и явлений,
чтобы проводить различия между этими свойствами. В ряде случаев
понятию удается сопоставить физическую величину; при этом
соответствующее свойство должно быть таким, чтобы для него можно
было определить единицу и прямо или косвенно измерить. Говорят, что
величина G измерена, если известно, сколько раз в G содержится
некоторая единица, что дает числовое значение {G} величины G. Если
обозначить через [G] – единицу величины G (например, единица времени
1 секунда, единица силы тока 1 ампер и т. д.), то получим
{}
[]
G
G
G
=
(1.1)
Числовое значение является просто числом и не содержит какой-
либо иной информации. Соотношение (1.1) можно также записать в виде
{}
[]
GGG=⋅
(1.2)
Условно можно представить измерительную процедуру, задаваемую
уравнением (1.2), в виде некоторого “измерительного прибора”, где
каждому значению измеряемой величины G соответствует определенная
отметка шкалы прибора в принятых единицах. Указание значения
(измеряемого значения) величины G влечет за собой, поэтому,
необходимость указания соответствующей единицы. Приводящие к
неудобству слишком высокие и низкие порядки численных значений (по
отношению к 10) сокращенно выражаются с помощью введения новых
разрядов единиц, называемых через старые с добавлением приставки
(кратной либо дольной). Так получаются новые единицы, например, 1
мм
3
=1·(10
–3
м)
3
=10
–9
м
3
. Сама физическая величина при этом не меняется,
так как имеет место равенство:
{}
[]
{} {}
[
GGG kG
G
k
GG=⋅= ⋅
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
=
′
⋅
′
]
. (1.3)
Из (1.3) следует, что если единицу уменьшить в k раз, то числовое
значение увеличится в k раз, т. е. имеет место инвариантность физической
величины относительно выбора единицы.
Физические величины связаны соотношениями в форме
математических уравнений, выражающих законы природы. Физические
величины можно разделить на классы, каждый из которых описывает
определенный круг явлений (например, механические, электрические,
термодинамические и т. п.). Для того, чтобы систематизировать обширное

Страницы