Понятие о физической величине. Международная система единиц физических величин СИ
ПОНЯТИЕ О ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЕ. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН СИ
Под физической величиной понимают характеристику физических объектов или явлений материального мира, общую в качественном отношении для множества объектов или явлений, но индивидуальную для каждого из них в количественном отношении. Например, масса – физическая величина. Она является общей характеристикой физических объектов в качественном отношении, но в количественном отношении для различных объектов имеет свое индивидуальное значение.
Под значением физической величины понимают ее оценку, выражаемую произведением отвлеченного числа на принятую для данной физической величины единицу. Например, в выражении для давления атмосферного воздуха р = 95,2 кПа, 95,2 – отвлеченное число, представляющее числовое значение давления воздуха, кПа – принятая в данном случае единица давления.
Под единицей физической величины понимают физическую величину, фиксированную по размеру и принятую в качестве основы для количественной оценки конкретных физических величин. Например, в качестве единиц длины применяют метр, сантиметр и др.
Одной из важнейших характеристик физической величины является ее размерность. Размерность физической величины отражает связь данной величины с величинами, принятыми за основные в рассматриваемой системе величин.
Система величин, которая определяется Международной системой единиц СИ и которая принята в России, содержит семь основных системных величин, представленных в Табл.1.1.
Существуют две дополнительные единицы СИ – радиан и стерадиан, характеристики которых представлены в Табл.1.2.
Из основных и дополнительных единиц СИ образованы 18 производных единиц СИ, которым присвоены специальные, обязательные к применению наименования. Шестнадцать единиц названы в честь ученых, остальные две – люкс и люмен (см. Табл.1.3).
Специальные наименования единиц могут быть использованы при образовании других производных единиц. Производными единицами, не имеющими специального обязательного наименования являются: площадь, объем, скорость, ускорение, плотность, импульс, момент силы и др.
Наравне с единицами СИ допускается применять десятичные кратные и дольные от них единицы. В Табл.1.4 представлены наименования и обозначения приставок таких единиц и их множители. Такие приставки называются приставками СИ.
Выбор той или иной десятичной кратной или дольной единицы прежде всего определяется удобством ее применения на практике. В принципе выбирают такие кратные и дольные единицы, при которых числовые значения величин находятся в диапазоне от 0,1 до 1000. Например, вместо 4000000 Па лучше применять 4 МПа.
Таблица 1.1
Основные единицы СИ
Величина |
Единица |
Обозначения рекомендуемых кратных и дольных единиц |
|||||
Наименование |
Размерность |
Рекомендуемое обозначение |
Наименование |
Обозначение |
Определение |
||
международное |
русское |
||||||
Длина |
L |
l |
метр |
m |
м |
Метр равен расстоянию, проходимому в вакууме плоской электромагнитной волной за 1/299792458 долей секунды |
км, см, мм, мкм, нм |
Масса |
М |
m |
килограмм |
kg |
кг |
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма |
Мг, г, мг, мкг |
Время |
Т |
t |
секунда |
s |
с |
Секунда равна 9192631770 периодам излучения при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 |
кс, мс, мкс, нс |
Сила электрического тока |
I |
I |
ампер |
А |
А |
Ампер равен силе изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия 2·10-7 Н |
кА, мА, мкА, нА, пА |
Термодинамическая температура |
|
T |
кельвин* |
К |
К |
Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды |
МК, кК, мК, мкК |
Количество вещества |
N |
n; |
моль |
mol |
моль |
Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг |
кмоль, ммоль, мкмоль |
Сила света |
J |
J |
кандела |
cd |
кд |
Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частостей 540·1012 Гц, сила излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср |
|
* Кроме температуры Кельвина (обозначение Т) допускается применять также температуру Цельсия (обозначение t), определяемую выражением t = Т – 273,15 К. Температура Кельвина выражается в кельвинах, а температура Цельсия – в градусах Цельсия (°С). Интервал или разность температур Кельвина выражают только в кельвинах. Интервал или разность температур Цельсия допускается выражать как в кельвинах, так и в градусах Цельсия.
Таблица 1.2
Дополнительные единицы СИ
Величина |
Единица |
Обозначения рекомендуемых кратных и дольных единиц |
||||||
Наименование |
Размерность |
Рекомендуемое обозначение |
Определяющее уравнение |
Наименование |
Обозначение |
Определение |
||
международное |
русское |
|||||||
Плоский угол |
1 |
, , , , , |
= s/r |
радиан |
rad |
рад |
Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу |
мрад, мкрад |
Телесный угол |
1 |
, |
= S/r2 |
стерадиан |
sr |
ср |
Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы |
|
Таблица 1.3
Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
международное |
русское |
|||
Частота |
Т-1 |
герц |
Hz |
Гц |
Сила, вес |
LMT-2 |
ньютон |
N |
Н |
Давление, механическое напряжение, модуль упругости |
L-1MT-2 |
паскаль |
Pa |
Па |
Энергия, работа, количество теплоты |
L2MT-2 |
джоуль |
J |
Дж |
Мощность, поток энергии |
L2MT-3 |
ватт |
W |
Вт |
Электрический заряд (количество электричества) |
ТI |
кулон |
С |
Кл |
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила |
L2MT-3I-1 |
вольт |
V |
В |
Электрическая емкость |
L-2M-1T4I2 |
фарад |
F |
Ф |
Электрическое сопротивление |
L2MT-3I-2 |
ом |
|
Ом |
Электрическая проводимость |
L-2M-1T3I2 |
сименс |
S |
См |
Поток магнитной индукции, магнитный поток |
L2MT-2I-1 |
вебер |
Wb |
Вб |
Плотность магнитного потока, магнитная индукция |
MT-2I-1 |
тесла |
Т |
Тл |
Индуктивность, взаимная индуктивность |
L2MT-2I-2 |
генри |
Н |
Гн |
Световой поток |
J |
люмен |
lm |
лм |
Освещенность |
L-2J |
люкс |
lx |
лк |
Активность нуклида в радиоактивном источнике |
T-1 |
беккерель |
Bq |
Бк |
Поглощенная доза излучения, керма |
L2T-2 |
грей |
Gy |
Гр |
Эквивалентная доза излучения |
L2T-2 |
зиверт |
Sv |
Зв |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8