Physische Werte und Einheiten ihrer Messung. Physikalische Quantitäten
In ihrem Zweck und den Anforderungen werden die folgenden Standards unterschieden.
Primärer Standard - Bietet eine Wiedergabe und Lagerung einer Einheit der physikalischen Menge mit dem höchsten im Land (im Vergleich zu anderen Standards derselben Werts) Genauigkeit. Primärstandards sind einzigartige Messkomplexe, die unter Berücksichtigung der neuesten Errungenschaften von Wissenschaft und Technologie entstehen und die Einheit der Messungen im Land sicherstellen.
Sonderstandard - Bietet eine Wiedergabe einer physikalischen Einheit unter besonderen Bedingungen, bei der die direkte Übertragung der Größe des Geräts aus dem primären Standard mit der erforderlichen Genauigkeit nicht realisiert ist, und dient für diese Bedingungen den primären Benchmark.
Primär- oder Sonderstandard, offiziell als Original für das Land genehmigt, heißt als Staat. Staatsstandards werden vom staatlichen Standard genehmigt, und sie sind für jeden von ihnen zugelassen zustandsstandard.. Staatsstandards werden von den zentralen wissenschaftlichen metrologischen Institutionen des Landes erstellt, gespeichert und angewendet.
Sekundärer Standard - Speichert die Größe einer Einheit der physikalischen Menge, die durch Vergleich mit der primären Benchmark des entsprechenden physikalischen Werts erhalten wird. Sekundäre Standards beziehen sich auf untergeordnete Werkzeuge zum Speichern von Einheiten und übertragen ihre Größe während des Tests und gewährleisten die Sicherheit und den niedrigsten Verschleiß der staatlichen Hauptstandards.
Nach seinem messtechnischen Zweck sind sekundäre Standards in Kopiernormen, Referenzstandards und Zeugenstandards und Arbeitsstandards unterteilt.
Standardkopie - Entwickelt, um die Größe einer Einheit der physikalischen Menge durch einen Arbeitsmaßstab mit einer großen Kalibrierung zu übertragen. Es ist eine Kopie des staatlichen Primärreferenzs nur auf messtechnische Zwecke, ist jedoch nicht immer eine physische Kopie.
Referenzreferenz - Es wird zum Vergleich von Normen verwendet, was für ein oder andere nicht direkt miteinander kompliziert werden kann.
Etalon-Zeuge - Entwickelt, um die Sicherheit und Invarianz des Staatesstandards zu überprüfen, und ersetzen Sie sie bei Schäden oder Verlust. Da die meisten staatlichen Standards auf der Grundlage der Verwendung der nachhaltigsten physikalischen Phänomene erstellt werden und auf dieser zerstörungsfreien, derzeit nur ein Kilogramm-Standard einen Zeugenstandard hat.
Arbeitsstandard - Es wird verwendet, um die Größe der Einheit der physikalischen Größe durch das Arbeitsmittel der Messung zu übertragen. Dies ist die häufigste Art von Standards, die zum Testen von Arbeiten durch territoriale und abteilungsmatrologische Dienstleistungen verwendet werden. Arbeitsstandards sind in Entladungen unterteilt, die die Reihenfolge ihrer Koeximierung gemäß dem Testschema bestimmen.
Standards der wichtigsten Einheiten Si.
Standardeinheiten . Eine Zeiteinheit - ein zweiter - seit langer Zeit wurde als 1/86400 Teil des durchschnittlichen sonnigen Tages bestimmt. Später wurde offenbart, dass die Rotation der Erde um die Achse ungleichmäßig auftritt. Dann basierte die Definition der Zeiteinheit auf der Rotationsperiode der Erde um die Sonne - das tropische Jahr, d. H. Das Zeitintervall zwischen den beiden Federgleichungen, der nächsten nach dem anderen. Die zweite Größe wurde als 1/31556925 9747 Teil des tropischen Jahres definiert. Dies ermöglichte fast 1000 Male, um die Genauigkeit der Bestimmung der Zeiteinheit zu verbessern. 1967 nahm jedoch die 13. Generalkonferenz über Maßnahmen und Wiegt jedoch eine neue Definition einer zweiten als Zeitintervall an, in der 919,26,31.1770 Oszillationen der Resonanzfrequenz des Energieübergangs zwischen den Niveaus des Hyperfeins entsprechen Die Struktur des Grundzustands des Cäsiumatoms-133 in der Abwesenheit der Störung durch externe Felder wird durchgeführt. Diese Definition wird mithilfe von Cäsiumfrequenzreifter implementiert.
1972 wurde ein Übergang zum System der globalen koordinierten Zeit durchgeführt. Seit 1997 werden die staatliche Primärsteuerung und das staatliche Kalibrierschema zum Messen von Zeit und Frequenz durch die Regeln der Interstate-Standardisierung des PMG18-96-"Interstate-Wendeschemas zur Messung der Zeit- und Frequenzmessung" bestimmt.
Die staatliche staatliche Standardeinheit, die aus einem Satz von Messmitteln bestehend besteht, liefert die Wiedergabe von Zeiteinheiten mit einer durchschnittlichen quadratischen Abweichung des Messergebnisses, die nicht mehr als 1 * 10 -14 in drei Monaten liegt.
Standardeinheiten der Länge. Im Jahr 1889 wurde der Messgerät gleich dem Abstand zwischen zwei auf dem X-förmigen Querschnitt des Metallstangens abgeschiedenen Schlägen angenommen. Obwohl die internationalen und nationalen Meter-Standards aus Platin- und Iridium-Legierung bestehen, gekennzeichnet durch erhebliche Härte und mehr Oxidationsbeständigkeit, aber es gab kein vollkommenes Vertrauen, dass sich die Länge des Standards im Laufe der Zeit nicht ändert. Darüber hinaus beträgt die Genauigkeit des Vergleichs zwischen den Platin-Iridium-Hubzählern + 1,1 * 10 -7 m (+0,11 μm), und da die Schläge eine erhebliche Breite haben, ist es unmöglich, die Genauigkeit dieser Verdichtung erheblich zu verbessern.
Nach dem Studieren der spektralen Linien einer Reihe von Elementen wurde festgestellt, dass die größte Genauigkeit der Reproduktionseinheit der Länge eine orangefarbene Linie von Crypton-86-Isotop bietet. 1960 nahm die 11. Generalkonferenz über Maßnahmen und Gewichte den Ausdruck der Größe des Messgeräts in den Längen dieser Wellen als den genauesten Wert an.
Das Kryptonzähler ermöglichte es, die Genauigkeit der Wiedergabe der Länge der Länge zu verbessern. Weitere Erforschung machten es jedoch möglich, einen genaueren Meterstandard auf der Grundlage der Wellenlänge im Vakuum von monochromatischer Strahlung zu erhalten, das von einem stabilisierten Laser erzeugt wird. Die Entwicklung neuer Referenzsätze der Zählerwiedergabe führte zu einer Meterdefinition als Abstand, der Licht im Vakuum beleuchtet, um 1/299792458 anzuteilen. Diese Definition des Messgeräts ist 1985 verankert.
Der neue Referenzzähler-Reproduktionskomplex kann neben der Erhöhung der Messgenauigkeit in den erforderlichen Fällen auch die Überwachung der Konstanz eines Platin-Iridium-Standards ermöglichen, der nun zu einer sekundären Norm geworden ist, um die Größe des Geräts an den Arbeitsstandard zu übertragen .
Etalon-Masseneinheiten. Beim Setzen eines metrischen Maßnahmensystems nahm eine Masse eines kubischen Dezimeters ein sauberes Wasser Bei der Temperatur seiner größten Dichte (4 0 s).
Während dieser Zeit wurden stattfanden genaue Definitionen Die Massen des bekannten Wasservolumens durch einheitliches Wiegen in der Luft und des Wassers eines leeren Bronzelzylinders wurden die Abmessungen sorgfältig definiert.
Der erste Prototypkilogramm, der auf der Grundlage dieses Wiegens hergestellt wurde, war ein platin-zylindrisches Gewicht mit einer Höhe von 39 mm gleich dem Durchmesser. Wie ein Prototyp eines Meters wurde er in das nationale Archiv von Frankreich auf Lager übertragen. Im 19. Jahrhundert wurden mehrere gründliche Messungen der Masse eines kubischen Dezimeters von reinem Wasser bei einer Temperatur von 4 0 s bei einer Temperatur von 4 0 S erneut durchgeführt. Es wurde gefunden, dass diese Masse ein Bit ist (ungefähr 0 , 028g) weniger als der Prototyp des Archivkilogramms. Um weitere genauere, wiegen, um den Wert der ersten Masseneinheit, der internationalen Kommission auf den Prototypen des Metriksystems im Jahre 1872 zu wechseln. Es wurde für eine Masseneinheit entschieden, um eine Masse des Prototypkilogramms des Archivs aufzunehmen.
Bei der Herstellung von Platin-Iridium-Standards wurde ein Kilogramm für einen internationalen Prototyp von einem angenommen, deren Masse weniger von der Masse des Prototypkilogramms des Archivs unterschied.
Im Zusammenhang mit der Annahme des bedingten Prototyps war die Wurfeinheit nicht gleich einem kubischen Dezimeter. Der Wert dieser Abweichung (1L \u003d 1, 000028 dm 3) entspricht der Differenz zwischen der Masse des internationalen Prototypkilogramms und einer Masse des kubischen Dezimeters Wassers. 1964 entschied sich die 12. Generalkonferenz über Maßnahmen und Wiegen, um das Volumen von 1 l bis 1 dm 3 gleichzustellen.
Es sei darauf hingewiesen, dass zum Zeitpunkt der Festlegung eines Metriksystems keine klare Unterscheidung zwischen den Konzepten von Masse und Gewicht war, so dass der internationale Prototypkilogramm als Referenzeinheit des Gewichts betrachtet wurde. Bei der Genehmigung des internationalen Prototypkilogramms auf der 1. Generalkonferenz zu Maßnahmen zu Maßnahmen und Wies 1889 wurde ein Kilogramm als Massenprototyp genehmigt.
Eine klare Unterscheidung eines Kilogramms als Masseneinheit und ein Kilogramm als Gewalteinheit wurde in den Entscheidungen der 3. Generalkonferenz über Maßnahmen und LiBades (1901g) gegeben.
Das staatliche Hauptstandard- und Kalibrierungsschema für Massenänderungseinrichtungen wird von Gost 8.021 - 84 bestimmt. Der Zustandsstandard besteht aus einem Komplex von Maßnahmen und Messinstrumenten:
· Nationaler Kilogramm-Prototyp - Kopien Nr. 12 des internationalen Prototypkilogramms, der ein Gewirg von einer Platin-Iridium-Legierung ist und zur Übertragung der Größe einer Masseneinheit R1 bestimmt ist;
· Der nationale Prototypkilogramm ist eine Kopie von Nr. 26 des internationalen Prototypkilogramms, das ein Gewirg von einer Platin-Iridium-Legierung ist und dafür bestimmt ist, den Betrag einer Masseneinheit zu überprüfen, die vom nationalen Prototyp eines Kilogramm-Kopiens reproduziert wird - Kopien 12. 12, und ersetzt dieses ersetzen während seiner Vergleiche im internationalen Bureau für Maßnahmen und Waagen;
· R1 Giri und ein Satz Gewichte aus Platin-Iridium-Legierung und zur Übertragung der Größe einer Einheit der Massenstandards - Kopien;
· Referenzgewichte.
Der Nominalwert der von der Norm reproduzierten Masse beträgt 1 kg. Der staatliche Hauptstandard gewährleistet die Wiedergabe einer Masseneinheit mit einer durchschnittlichen quadratischen Abweichung des Messergebnisses während des Vergleichs mit einem internationalen Kilogramm-Prototyp, nicht mehr als 2 * 10 -3 mg.
Referenzwaagen, mit deren Hilfe der Wölbung der Masse der Masse erzeugt wird, mit einem Wiegebereich von 2 * 10 -3 ... 1 kg haben eine mittlere quadratische Abweichung des Beobachtungsergebnisses auf den Waagen 5 * 10 -4. 3 * 10 -2 mg.
Physikalische Körper verwenden Werte, die Platz, Zeit und als Körper angesehen, kennzeichnen: Länge L, Time T und Gewicht m. Die Länge L ist als geometrischer Abstand zwischen zwei Punkten im Raum definiert.
Im internationalen System von Einheiten (c) pro Längeneinheit wurde ein Meter (M) angenommen.
\\ [\\ link \u003d m \\]
Zunächst wurde das Messgerät als zehnmillionsteles Bruchteil eines Viertel der Erde-Meridianer bestimmt. Diese Schöpfer des Metriksystems versuchten, Invarianz und genaue Reproduzierbarkeit des Systems zu erreichen. Der Meterstandard war ein Platin-Legierungslineal mit einem 10% igen Iridium, dessen Querschnitt, um die Biegesteifigkeit mit einem minimalen Metallvolumen zu erhöhen, eine spezielle x-förmige Form erteilt wurde. In der Nut eines solchen Lineals gab es eine Längsfläche, und das Zähler wurde als Abstand zwischen den Zentren von zwei über die Zeile an ihren Enden angewendeten Schlägen an seinen Endtemperatur von 0 $ () ^ \\ circ berechnet . Gegenwärtig ist im Hinblick auf die erhöhten Anforderungen an Genauigkeitsmessungen das Messgerät als die Länge des Pfads definiert, der in einem Vakuum Licht für 1/299 792 458 anteilt. Diese Definition wurde im Oktober 1983 vorgenommen.
Die Zeit t zwischen zwei Ereignissen an einem bestimmten Platzpunkt ist definiert als der Unterschied in den Messwerten der Uhr (das Gerät, dessen Arbeit auf einem streng periodischen und einheitlichen physikalischen Prozess basiert).
Im internationalen System von Einheiten (c) pro Messeinheit der Zeiteinheit wird ein zweiter (c) empfangen.
\\ [\\ linsen \u003d c \\]
Gemäß modernen Ideen ist 1 Sekunde ein Zeitintervall, das 9.192,631,770 Strahlungszeiträume entspricht, entsprechend dem Übergang zwischen zwei ultradünnen Niveaus des Haupt- (Quanten-) Zustands des Cesium-133-Atoms, der bei 0to k in Abwesenheit von Störungen in Ruhe ist durch externe Felder. Diese Definition wurde 1967 angenommen (die Klärung der Temperatur und der Rest des Restes erschien 1997).
Der Massen-M-Körper kennzeichnet den Anstrengungen, um es angewendet zu werden, um es aus der Gleichgewichtsposition abzuleiten, sowie der Aufwand, mit dem es andere Körper anziehen kann. Dies zeugt dem Dualismus des Massenkonzepts - als Körperträgigkeitsmaßnahmen und die Maßnahmen seiner Gravitationseigenschaften. Gemäß Experimenten sind das Gravitations- und Inertkörpergewicht mindestens innerhalb der Grenzwerte der Messgenauigkeit gleich. Daher werden neben besonderen Fällen sie einfach über die Masse gesagt - nicht angeben, inerte oder Gravitation.
Im internationalen System von Einheiten (en) pro Messeinheit der Masse angenommene Kilogramm.
$ \\ Left \u003d kg \\ $
Für den internationalen Prototyp Kilogramm, eine Zylindermasse aus Platin-Iridium-Legierung, einer Höhe und einem Durchmesser von etwa 3,9 cm, befindet sich im Palast von Bretelle unter Paris. Das Gewicht dieser Referenzmasse, gleich 1 kg auf dem Meeresspiegel auf dem geografischen Breitengrad von 45 US-Dollar () ^ \\ circ $, wird manchmal als Kilogramm-Kraft genannt. Somit kann es entweder als Massenmaß für das absolute System von Einheiten oder als Standard für das technische System von Einheiten verwendet werden, in dem eines der Haupteinheiten eine Krafteinheit ist. In den praktischen Abmessungen können 1 kg angesehen werden, wenn der Gewicht von 1 l Reinwasser bei einer Temperatur von + 4 ° C entspricht.
In der Mechanik feste Medien Das Netz ist auch Einheiten der Messung der thermodynamischen Temperatur und der Substanzmenge.
Die Temperaturmessung im SI-System dient Kelvin:
$ \\ linke [t \\ rechts] \u003d bis $.
1 Kelvin ist 1/273.16 Teile der thermodynamischen Temperatur des Dreifachpunkts des Wassers. Die Temperatur ist das Merkmal der Energie, die die Moleküle besessen sind.
Die Substanzmenge wird in einem Mol gemessen: $ \\ Links \u003d Mol $
1 Mol ist gleich der Anzahl der Substanz des Systems, das dasselbe enthält strukturelementeWie viel enthält Atome in Kohlenstoff-12 mit einem Gewicht von 0,012 kg. Bei der Verwendung von Betenstrukturelementen sollte angegeben und können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen und andere Partikel oder bestimmte Partikelgruppen sein.
Andere Messeinheiten von mechanischen Werten werden von der Hauptstation abgeleitet, die ihre lineare Kombination darstellen.
Die Längenderivate sind der Bereich S und Volumen V. Sie kennzeichnen die Bereiche der Räume bzw. zwei und drei Messungen, die von verlängerten Körpern besetzt sind.
Maßeinheiten: Quadratmeter Quadrat, Volumen - Kubikmeter:
\\ [\\ linsen \u003d m ^ 2 \\ linke \u003d m ^ 3 \\]
Die Einheit der Messung der Geschwindigkeit in c ist ein Messgerät pro Sekunde: $ \\ Links \u003d m / c $
Maßeinheit der Kraft in Si --niton: $ \\ Left \u003d H $ 1h \u003d 1 \\ frac (kg \\ cdot m) (c ^ 2) $
Dieselben Derivate von Messeinheiten sind für alle anderen mechanischen Werte: Dichte, Druck, Puls, Energie, Arbeit usw.
Derivate werden aus dem Main erhalten algebraische Aktion, wie Multiplikation und Abteilung. Einige der Derivate der Einheiten in c erhalten ihre eigenen Namen, beispielsweise eine Radiereinheit.
Konsolen können vor den Namen der Einheiten verwendet werden. Sie bedeuten, dass das Gerät in eine bestimmte Ganzzahl, den Grad der Nummer 10, multipliziert oder unterteilt werden muss. Beispielsweise bedeutet das Kilopräfix Multiplikation um 1000 (Kilometer \u003d 1000 Meter). Die Nachteile werden auch als Dezimalpräfixe bezeichnet.
In den technischen Messsystemen anstelle einer Masseeinheit des Hauptmasses wird eine Krafteinheit in Betracht gezogen. Es gibt eine Reihe anderer Systeme in der Nähe von Si, jedoch mit anderen großen Einheiten. Beispielsweise ist in dem SGS-System, das allgemein akzeptiert wird, bis das System erscheint, die Hauptmesseinheit Gramm ist, und die Haupteinheit der Länge ist zentimeter.
Messungen basieren auf dem Vergleich der gleichen Eigenschaften von Materialobjekten. Für Eigenschaften wird mit einem quantitativen Vergleich der physikalischen Methoden ein einheitliches verallgemeinertes Konzept in der Metrologie eingerichtet - ein physischer Wert. Physikalische Größe- Eigentum, im Allgemeinen, in einer qualitativen Haltung vieler physikalischer Gegenstände, jedoch in quantitativer Individuum für jedes Objekt, beispielsweise Länge, Gewicht, elektrische Leitfähigkeit und Wärmekapazität von Körper, Gasdruck im Gefäß usw., aber der Geruch ist nicht ein physischer Wert, wie es mit Hilfe von subjektiven Empfindungen installiert wird.
Maßnahme für den quantitativen Vergleich derselben Eigenschaften von Objekten einheit der physikalischen Menge - Der physikalische Wert, der nach Vereinbarung einen numerischen Wert zugewiesen hat, der gleich 1 ist. Die Einheiten physikalischer Mengen werden eine vollständige und abgekürzte Symbolbezeichnung - Dimension zugewiesen. Zum Beispiel ein Massenkilogramm (kg), zeitseitig (c), Länge - Meter (M), Force - Newton (H).
Der Wert der physikalischen Größe - Eine Bewertung der physikalischen Menge in Form einer bestimmten Anzahl von dafür angenommenen Einheiten - kennzeichnet die quantitative Individualität von Objekten. Zum Beispiel beträgt der Durchmesser der Öffnung 0,5 mm, der Radius des Globus beträgt 6378 km, die Geschwindigkeit des Läufers beträgt 8 m / s, die Lichtgeschwindigkeit beträgt 3 10 5 m / s.
Messen Es wird als Grundlage des physischen Werts mit Hilfe von speziellen technischen Mitteln bezeichnet. B. Messen des Wellendurchmessers mit einem Bremssattel oder Mikrometer, Fluidtemperatur - ein Thermometer, Gasdruck auf ein Manometer oder ein Vakuum. Der Wert der physikalischen Menge x ^, Die resultierende Messung wird von der Formel bestimmt x ^ \u003d ai Wo aber- numerischer Wert (Größe) der physikalischen Größe; Und - eine Einheit der physikalischen Menge.
Da die Werte der physikalischen Mengen einen experimentellen Weg finden, enthalten sie Messfehler. In diesem Zusammenhang gibt es eine wahre und tatsächliche Bedeutung von physikalischen Mengen. Wahrer Wert - Der Wert der physikalischen Menge, dass die entsprechende Eigenschaft des Objekts ideal ist, spiegelt sich idealerweise in einer qualitativen und quantitativen Beziehung wider. Es ist die Grenze, an der der Wert der physikalischen Menge sich mit einer Erhöhung der Messgenauigkeit nähert.
Wertwert - Der Wert der von experimentell gefundenen physikalischen Menge und ist so nahe an dem tatsächlichen Wert, der stattdessen für einen bestimmten Zweck verwendet werden kann. Dieser Wert variiert in Abhängigkeit von der erforderlichen Messgenauigkeit. Mit technischen Messungen wird der Wert der mit dem zulässigen Fehler gefundenen physikalischen Menge für den tatsächlichen Wert übernommen.
Messfehler Es besteht eine Abweichung des Messergebnisses aus dem tatsächlichen Wert des gemessenen Werts. Absoluter Fehlersie rufen den Messfehler an, der in Einheiten des gemessenen Werts ausgedrückt wird: Oh = x ^ - x, Wo x- TRUE-Wert des Messwerts. Relativer Fehler - Einstellung absoluter Fehler Messungen an der wahren Bedeutung der physikalischen Menge: 6 \u003d AH / X. Der relative Fehler kann auch als Prozentsatz ausgedrückt werden.
Da der wahre Messwert unbekannt bleibt, können Sie in der Praxis nur eine ungefähre Schätzung des Messfehlers finden. Gleichzeitig wird anstelle des wahren Werts der tatsächliche Wert der physikalischen Menge während der Messung desselben Werts mit höherer Genauigkeit aufgenommen. Zum Beispiel beträgt der Fehler der Messung linearer Abmessungen des Bremssattels ± 0,1 mm, und Mikrometer - ± 0,004 mm.
Die Messgenauigkeit kann als Umkehrungswert des relativen Fehlermoduls quantifiziert werden. Wenn der Messfehler beispielsweise ± 0,01 beträgt, beträgt die Messgenauigkeit 100.
Grundsätzlich können Sie sich eine große Anzahl verschiedener Anlagensysteme vorstellen, aber nur wenige haben weit verbreitet erhalten. Weltweit werden für wissenschaftliche und technische Messungen und in den meisten Ländern in der Industrie und der Alltag vom Metriksystem verwendet.
Grundeinheiten.
Im System der Einheiten sollte für jede gemessene physikalische Menge eine geeignete Messeinheit bereitgestellt werden. Somit ist eine separate Messeinheit für Länge, Bereich, Volumen, Geschwindigkeit usw. erforderlich, und jede solche Einheit kann durch Auswahl eines oder eines anderen Standards bestimmt werden. Das Gerät von Geräten ist jedoch wesentlich bequemer, wenn nur wenige Einheiten als Hauptmaterial ausgewählt werden, und der Rest wird durch das Hauptsystem bestimmt. Wenn also eine Anzahl von Längen ein Messgerät ist, deren Standard in dem staatlichen metrologischen Dienst gespeichert wird, kann die Einheit des Gebiets als Quadratmeter betrachtet werden, eine Volumeneinheit - ein Kubikmeter, eine Geschwindigkeitseinheit - a Meter pro Sekunde usw.
Der Komfort eines solchen Systemsystems (insbesondere für Wissenschaftler und Ingenieure, die mit Messungen viel häufiger sind als andere Personen) sind, dass mathematische Beziehungen zwischen den Haupt- und der derivativen Einheiten des Systems einfacher sind. Gleichzeitig ist die Geschwindigkeitseinheit die Einheit des Abstands (Länge) pro Zeiteinheit, eine Beschleunigungseinheit ist eine Einheit der Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit, eine Krafteinheit - eine Einheit der Beschleunigungseinheit der Masse usw . In mathematischer Platte sieht es so aus: v. = l./t., eIN. = v./t., F. = mA. = ml./t. 2 Die dargestellten Formeln zeigen die "Dimension" der betrachteten Mengen, wodurch die Beziehungen zwischen den Einheiten festgelegt werden. (Ähnliche Formeln ermöglichen es Ihnen, Einheiten für solche Werte als Druck oder Leistung des elektrischen Stroms zu identifizieren.) Solche Beziehungen sind üblich und werden unabhängig davon durchgeführt, unabhängig davon, welche Einheiten (Meter, Fuß oder Arme) gemessen werden und welche Einheiten für andere ausgewählt werden Werte.
Die Technik für die Grundeinheit der Messung von mechanischen Werten wird in der Regel keine Masseneinheit genommen, sondern eine Krafteinheit. Somit, wenn in dem System, die am meisten verwendet werden körperliche ForschungDer Metallzylinder wird für den Massenstandard genommen, dann gilt in dem technischen System als ein Kräftestandard, der die auf ihn wirkende Kraft ausbalanciert. Da jedoch die Stärke der Schwere nicht in verschiedenen Punkten auf der Oberfläche der Erde gleich ist, ist es notwendig, den Ort anzugeben, um die Referenz genau umzusetzen. Historisch ist der Standort auf der Meeresspiegel auf der geografischen Breite 45 °. Zu derzeitigen Zeit ist ein solcher Standard definiert als die Festigkeit, die erforderlich ist, um dem angegebenen Zylinder eine bestimmte Beschleunigung zu ergeben. In der Technik der Messung wird in der Regel nicht mit einer so hohen Genauigkeit durchgeführt, so dass es notwendig ist, sich um die Variationen der Schwerkraft zu kümmern (wenn es um den Abschluss von Messgeräten geht).
Viele Verwirrung sind mit den Konzepten von Masse, Festigkeit und Gewicht verbunden. Tatsache ist, dass es Einheiten von all diesen drei Mengen gibt, die dieselben Namen tragen. Die Masse ist die Trägheitseigenschaften des Körpers, was zeigt, wie schwierig es durch die äußere Kraft aus dem Zustand von Ruhen oder Uniform verlängert wird und gerade Bewegung. Die Krafteinheit ist eine Kraft, die, die auf eine Masseneinheit handelt, seine Geschwindigkeit pro Zeiteinheit pro Zeiteinheit ändert.
Alle Körper werden miteinander angezogen. So wird jeder Körper in der Nähe der Erde dazu angezogen. Mit anderen Worten, die Erde schafft die Schwerkraft, die auf den Körper wirkt. Diese Kraft wird als Gewicht genannt. Das Gewicht des Gewichts, wie oben angegeben, ist nicht dasselbe in verschiedenen Punkten auf der Erdoberfläche der Erde und in verschiedenen Höhen über dem Meeresspiegel aufgrund von Unterschieden in der Gravitationsattraktion und in der Manifestation der Erde der Erdrotation. Die Gesamtmasse dieser Menge der Substanz ist jedoch unverändert; Es ist in einem interstellaren Raum und irgendwo auf der Erde gleich.
Genaue Experimente haben gezeigt, dass die auf verschiedene Körpern (dh ihr Gewicht) wirkende Schwerkraftstärke proportional zu ihrer Masse ist. Folglich können die Massen auf den Waagen verglichen werden, und die Massen, die an einem Ort gleich sind, sind gleich und an jedem anderen Ort (wenn der Vergleich im Vakuum durchgeführt wird, um die Wirkung der hervorragenden Luft zu beseitigen). Wenn ein bestimmter Körper auf Federgewichten gewogen wird, wodurch die Schwerkraftkraft durch die Festigkeit der gestreckten Feder ausbalanciert, hängen die Ergebnisse der Gewichtsmessung von dem Ort ab, an dem Messungen durchgeführt werden. Daher müssen Federskalen an jedem neuen Ort eingestellt werden, damit sie die Masse richtig zeigen. Die Einfachheit des Seidenverfahrens war der Grund, dass die auf die Referenzmasse wirkende Schwerkraft für eine unabhängige Messeinheit in der Technik angenommen wurde. HITZE.
Metrische Systemeinheiten.
Das Metriksystem ist der allgemeine Name des internationalen Dezimalsystems von Einheiten, dessen Haupteinheiten Meter und Kilogramm sind. In einigen Unterschieden in Einzelheiten sind die Elemente des Systems auf der ganzen Welt gleich.
Geschichte.
Das metrische System ist aus den getroffenen Entscheidungen gewachsen Nationalversammlung Frankreich im Jahr 1791 und 1795, um das Zähler als eine zehn Millionen Dollar des Grundstücks des Meridianer der Erde vom Nordpol zum Äquator zu bestimmen.
Dekret, das am 4. Juli 1837 veröffentlicht wurde, wurde das Metriksystem für den Einsatz in allen kommerziellen Transaktionen in Frankreich als obligatorisch erklärt. Sie verdrängte allmählich lokale und nationale Systeme in anderen europäischen Ländern und wurde in Großbritannien und den Vereinigten Staaten legal anerkannt. Die am 20. Mai 1875 unterzeichnete Vereinbarung 1875 erzeugte siebzehn Länder wurde eine internationale Organisation erstellt, um das Metriksystem aufrechtzuerhalten und zu verbessern.
Es ist klar, dass, dass er einen Meter als zehnmillionsthe Bruchteil eines Viertel des Erdatmittels definiert, die Schöpfer des Metriksystems, um Invarianz und genaue Reproduzierbarkeit des Systems zu erreichen. Für die Masseneinheit nahmen sie ein Gramm, was sie als Masse von einer Million errichtete kubikmeter Gewässer mit seiner maximalen Dichte. Da es nicht sehr bequem wäre, die geodätischen Messungen des Viertels des Meridianer der Erde durchzuführen. Mit jedem Verkauf des Gewebezählers oder zum Ausgleich des Kartoffelkartoffels auf dem Markt mit der entsprechenden Wassermenge wurden Metallstandards erstellt mit genauigkeit einschränken Reproduzieren diese idealen Definitionen.
Bald stellte sich heraus, dass die Metallstandards miteinander miteinander verglichen werden können, was einen viel kleineren Fehler macht als mit einem Vergleich eines solchen Standards mit einem Viertel des Meridianer der Erde. Darüber hinaus wurde deutlich, dass die Genauigkeit des Vergleichs des Massenstandards miteinander miteinander höher ist als die Genauigkeit des Vergleichs eines solchen Standards mit einer Masse des entsprechenden Wasservolumens.
In dieser Hinsicht beschloss die internationale Kommission auf dem Meter 1872, für das in Paris gespeicherte Standard-"Archiv" -Zähler anzunehmen, "so, wie es ist." In gleicher Weise nahmen die Mitglieder der Kommission den Massenstandard aus. Archiv Platin-Iridium-Kilogramm, "In Anbetracht dessen, dass eine einfache Beziehung, die von den Schöpfer des Metriksystems, zwischen der Gewichtseinheit und der Volumeneinheit festgelegt ist, scheint Ein bestehendes Kilogramm mit einer Genauigkeit, die für gewöhnliche Anwendungen in Industrie und Handel ausreicht, und genaue Wissenschaften, die nicht in einem einfachen numerischen Verhältnis dieser Art erforderlich sind, jedoch in der maximal perfekten Definition dieser Beziehung. " Im Jahr 1875 unterzeichneten viele Länder der Welt einen Zählerabkommen, und diese Vereinbarung hat das Verfahren zur Koordinierung von messtechnischen Standards für die globale wissenschaftliche Gemeinschaft über das internationale Bureau für Maßnahmen und Waage und die Generalkonferenz über Maßnahmen und Grenzwerte festgelegt.
Die neue internationale Organisation beteiligte sich unverzüglich an der Entwicklung internationaler Länge und Massenstandards und der Übertragung ihrer Kopien in alle teilnehmenden Länder.
Anforderungen an Länge und Masse, internationale Prototypen.
Die internationalen Prototypen von Längen- und Massenmessgeräten und Kilogramm - wurden auf die Lagerung des internationalen Bureaus für Maßnahmen und Waagen in Sevra - Vorort von Paris übertragen. Der Meterstandard war ein Platin-Legierungslineal mit einem 10% igen Iridium, dessen Querschnitt, um die Biegesteifigkeit mit einem minimalen Metallvolumen zu erhöhen, eine spezielle x-förmige Form erteilt wurde. In der Nut eines solchen Lineals befand sich eine Längsvorlage, und das Zähler wurde als Abstand zwischen den Zentren von zwei Schlägen, an seinen Enden über die Linie an seinen Enden, bei der Temperatur der Norm von 0 ° C bestimmt, für die Internationaler Prototypkilogramm, eine Masse eines Zylinders wurde aus derselben Platin-Iridiyevoy-Legierung als Standardstandard, eine Größe und Durchmesser von etwa 3,9 cm entnommen. Das Gewicht dieser Referenzmasse entspricht 1 kg auf dem Meeresspiegel auf dem geografischen Breitengrad von 45 °, manchmal als Kilogramm-Kraft genannt. Somit kann es entweder als Massenmaß für das absolute System von Einheiten oder als Standard für das technische System von Einheiten verwendet werden, in dem eines der Haupteinheiten eine Krafteinheit ist.
Internationale Prototypen wurden aus einer erheblichen Charge von identischen Standards ausgewählt, die gleichzeitig getroffen wurden. Andere Standards dieser Partei wurden in alle teilnehmenden Länder als nationale Prototypen (staatliche Primärstandards) übertragen, die periodisch an das internationale Bureau für den Vergleich mit internationalen Velarys zurückgegeben werden. Vergleiche in gehaltenen Vergleichen andere Zeit Seitdem zeigen sie, dass sie keine Abweichungen (von internationalen Normen) erkennen, um die Messgenauigkeit zu hinterlassen.
Internationales System SI.
Das metrische System wurde von 19 V-Wissenschaftlern sehr günstig erfüllt. Zum Teil, weil es als internationales System von Einheiten angeboten wurde, zum Teil aus dem Grund, dass seine Einheiten theoretisch unabhängig voneinander reproduzierbar waren, und auch aufgrund seiner Einfachheit. Wissenschaftler begannen neue Einheiten für verschiedene physikalische Mengen zurückzuziehen, mit denen sie sich aufgrund der Grundgesetze der Physik beschäftigten und diese Einheiten mit den Einheiten der Länge und der Masse des Metriksystems verknüpfen. Letztere hat zunehmend verschiedene europäische Länder gewonnen, in denen zuvor viele Einheiten für verschiedene Mengen zusammenhängt.
Obwohl in allen Ländern, die eine metrische Einheit von Einheiten angenommen haben, waren die Standards der metrischen Einheiten fast gleich, verschiedene Diskrepanzen sind in abgeleiteten Einheiten zwischen verschiedene Länder und verschiedene Disziplinen. Im Bereich der Elektrizität und des Magnetismus erschienen zwei separate Systeme von Derivaten: elektrostatisch, basierend auf der Festigkeit, miteinander zwei elektrischen Ladungen und elektromagnetisch, basierend auf der Wechselwirkung zweier hypothetischer Magnetpole.
Die Situation ist noch komplizierter mit dem Aufkommen des sogenannten Systems. Praktische elektrische Einheiten, die in der Mitte von 19 V eingeführt wurden. Britischer Verein zur Förderung der Wissenschaftsentwicklung, um die Anfragen der rasch entwickelnden Kabel-Telegraph-Kommunikationstechniken zu erfüllen. Solche praktischen Einheiten stimmen nicht mit den Einheiten von beiden beiden Systemen überein, jedoch unterscheiden sich jedoch von Einheiten des elektromagnetischen Systems nur von Multiplizierern, die der gesamten Zehnstrecke entsprechen.
So zum so gewöhnlichen elektrische MengenAls Spannung, Strom und Widerstand gab es mehrere Optionen für die empfangenen Maßeinheiten, und jeder Wissenschaftler, ein Ingenieur, der Lehrer, der entscheiden musste, wie viel von diesen Optionen es besser wäre. Im Zusammenhang mit der Entwicklung von Elektrotechnik in der zweiten Hälfte von 19 und der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Die praktischen Einheiten, die in diesem Bereich zu dominieren begannen, sind immer häufiger geworden.
Um eine solche Verwirrung zu Beginn des 20. Jahrhunderts zu beseitigen. Ein Vorschlag wurde vorgelegt, um praktische elektrische Einheiten mit geeigneten mechanischen Mechaniken, basierend auf metrischen Längeneinheiten und Masseneinheiten zu kombinieren, und ein kohärentes (kohärentes) System aufzubauen. Im Jahr 1960 erließ die allgemeine Konferenz über Maßnahmen und Gewichte ein einheitliches internationales System von Einheiten (SI), erhielt die Definition der Haupteinheiten dieses Systems und verschrieben die Verwendung einiger Ableitungen von Einheiten, "keine vorbestimmende Frage nach anderen, die können in der Zukunft hinzugefügt werden. " Somit wurde erstmals in der Geschichte ein internationales kohärentes Einheitssystem in der Geschichte des internationalen Abkommens angenommen. Derzeit wird es in den meisten Ländern der Welt als legitimes System der Messeinheiten angenommen.
Das internationale System von Einheiten (C) ist ein koordiniertes System, in dem für jede physikalische Menge, wie Länge, Zeit oder Kraft, eine und nur eine Messeinheit von vorgesehen ist. Einige der Einheiten erhalten spezielle Namen, ein Beispiel ist die Druckeinheit Pascal, während die Namen anderer aus den Namen dieser Einheiten gebildet werden, von denen sie beispielsweise ein Geschwindigkeitseinheit - Meter pro Sekunde hergestellt werden. Die Haupteinheiten zusammen mit zwei zusätzlichen geometrischen Natur sind in der Tabelle dargestellt. 1. Derivate, für die spezielle Namen in Tabelle aufgenommen wurden. 2. Von allen Derivaten der mechanischen Einheiten ist die Newton Force am wichtigsten, der Joule-Energieeinheit und das Watt-Netzteil. Newton ist als Kraft definiert, die eine Masse von einem Kilogramm eine Beschleunigung ergibt, die einem Quadrat mit einem Meter pro Sekunde entspricht. Joule ist gleich der Arbeit, die durchgeführt wird, wenn der Punkt der Anwendung der Kraft, der einem Newton entspricht, in einen Abstand von einem Meter in Richtung der Kraft bewegt wird. Watt ist eine Kraft, bei der Arbeit in einem Joule in einer Sekunde durchgeführt wird. Die elektrischen und anderen Derivate werden unten angegeben. Offizielle Definitionen von basischen und zusätzlichen Einheiten sind wie folgt.
Das Messgerät ist die Länge des Weges, der in einem Vakuum mit Licht für 1/299 792 458 von einer Sekunde fließt. Diese Definition wurde im Oktober 1983 vorgenommen.
Ein Kilogramm entspricht der Masse des internationalen Kilogrammprototyps.
Zweite Dauer 9 192 631,770 Perioden von Strahlungsschwingungen, die den Übergängen zwischen den beiden Pegeln der ultradünnen Struktur des Hauptzustands des Cäsium-133-Atoms entsprechen.
Kelvin ist 1/273,16 Teile der thermodynamischen Temperatur des Dreifachpunkts des Wassers.
Mol ist gleich der Substanzmenge, die als viele strukturelle Elemente als Atome in dem Kohlenstoff-Isotop-12 mit einem Gewicht von 0,012 kg enthält.
Radinerwinkel zwischen zwei Kreisradius, der Länge des Bogens, zwischen dem der Radius entspricht.
Steeradian ist gleich einer körperlichen Ecke mit einem Scheitelpunkt in der Mitte der Kugel, der den Bereich auf seiner Oberfläche entspricht, gleich dem Quadrat des Quadrats mit einer Seite, die dem Kugelradius entspricht.
Um Multiple- und Dolly-Einheiten dezimal zu bilden, werden in der Tabelle eine Anzahl von Konsolen und Multiplikatoren verschrieben. 3.
|
Tisch 3. Präfixe und Multiplizierer von Dezimal- und Molle-Einheiten des internationalen Systems |
|||||
| Ex | Dezi | ||||
| Peta. | Santi. | ||||
| Tera. | Milli | ||||
| Giga | Mikro |
mischt |
|||
| Mega | Nano. | ||||
| Kilo | Pico. | ||||
| Hecto. | Femto. | ||||
| Deser |
ja |
Atto. | |||
So beträgt ein Kilometer (km) 1000 m und ein Millimeter - 0,001 m. (Diese Konsolen gelten für alle Einheiten, beispielsweise in Kilowatt, Milliampere usw.)
Es wurde ursprünglich angenommen, dass eines der Haupteinheiten Gramm sein sollte, und dies wurde in den Namen der Masseneinheiten reflektiert, derzeit ist das Hauptgerät ein Kilogramm. Anstelle des Namens von Megagrams wird das Wort "ton" verwendet. In physischen Disziplinen, zum Beispiel zum Messen der Wellenlänge von sichtbarem oder infrarotem Licht, wird häufig ein Million Meter (Mikrometer) verwendet. Inspektroskopie werden Wellenlängen oft in Angström (Å) ausgedrückt; Ein Angstrom ist gleich einem zehnten Nanometer, d. H. 10 - 10 m. Zur Strahlung mit einer kleineren Wellenlänge, wie beispielsweise Röntgenstrahl, wissenschaftliche Veröffentlichungen Es dürfen die Pitchos und eine X-Einheit verwenden (1 x-einheit. \u003d 10 -13 m). Ein Volumen von 1000 Kubikzentimeter (ein kubischer Dezimeter) wird als Liter (L) bezeichnet.
Masse, Länge und Zeit.
Alle Grundeinheiten des SI-Systems, außer einem Kilogramm, werden derzeit durch physikalische Konstanten oder Phänomene bestimmt, die als unverändert und mit hoher Genauigkeit reproduzierbar gelten. Wie für ein Kilogramm, ein Weg, um es umzusetzen, ist noch nicht mit dem Grad der Reproduzierbarkeit gefunden, der in den Vergleichsverfahren verschiedener Massenstandards mit dem internationalen Kilogramm-Prototyp erreicht wird. Ein solcher Vergleich kann durch Wiegen von Federskalen durchgeführt werden, deren Fehler nicht überschreitet, der 1CH 10 -8 nicht überschreitet. Standards von mehreren und Dollegeräten für ein Kilogramm werden von kombiniertem Wiege auf Waagen installiert.
Da das Messgerät durch die Lichtgeschwindigkeit bestimmt wird, kann sie unabhängig in einem gut ausgestatteten Labor reproduziert werden. Somit kann das Interferenzverfahren der Länge des Stangen- und End-Endmaßs, die in Workshops und Laboratorien genießen, durch Durchführung eines Vergleichs direkt mit der Wellenlänge des Lichts überprüft werden. Der Fehler unter solchen Methoden unter optimalen Bedingungen überschreitet nicht eine Milliarde (1h 10 -9). Mit der Entwicklung der Lasertechnologie sind solche Messungen sehr vereinfacht, und ihr Bereich wurde deutlich erweitert.
In derselben Weise kann sie gemäß ihrer modernen Definition in dem zuständigen Labor für die Installation mit einem Atombündel unabhängig voneinander umgesetzt werden. Die Strahlatome werden von einem Hochfrequenzgenerator angeregt, der an der Atomfrequenz konfiguriert ist, und die elektronische Schaltung misst die Zeit, die Zählperioden von Schwingungen in der Generatorschaltung. Solche Messungen können mit einer Genauigkeit von 1CH 10 -12 ausgeführt werden - viel höher als bei den vorherigen Definitionen von Sekunden, basierend auf der Rotation der Erde und seiner Behandlung um die Sonne. Zeit und deren Umkehrwert - Frequenz - sind auf diese Weise eindeutig, dass ihre Standards im Radio übertragen werden können. Dank dieser, jeder, der das entsprechende Radio-Empfangsgerät hat, kann die genauen Zeit- und Referenzfrequenzsignale empfangen, die sich fast nicht von der Genauigkeit von der Luft an die Luft unterscheiden.
Mechanik.
Temperatur und Wärme.
Mechanische Einheiten erlauben keine Lösung aller wissenschaftlichen und technische Aufgaben Ohne andere Beziehungen anzuziehen. Obwohl die Arbeit beim Bewegen der Masse gegen die Kraft der Kraft und kinetische Energie Einige Masse in der Natur entsprechen der thermischen Energie der Substanz, es ist bequemer, die Temperatur und Wärme als separate Werte zu berücksichtigen, die von mechanisch unabhängig sind.
Thermodynamische Temperaturmaßstab.
Die Einheit der thermodynamischen Temperatur von Kelvin (K), genannt Kelvin, wird durch den Dreifachwasserpunkt bestimmt, d. H. Die Temperatur, bei der Wasser im Gleichgewicht mit Eis und Fähre ist. Diese Temperatur wird mit 273,16 K angenommen als und die thermodynamische Temperaturwaage wird bestimmt. Diese von Kelvin vorgeschlagene Maßstab basiert auf dem zweiten Prinzip der Thermodynamik. Wenn zwei Wärmerreservoirs mit konstanter Temperatur und einer reversiblen Wärmemaschine, die Wärme von einem von ihnen zu einem anderen gemäß dem CARNO-Zyklus übertragen, wird das Verhältnis von thermodynamischen Temperaturen von zwei Tanks durch Gleichheit gegeben T. 2 /T. 1 = –Q 2 Q 1, wo Q 2 I. Q 1 - Die Menge an Wärme, die an jeden der Tanks übertragen wird (das "Minus" -Zeichen zeigt an, dass eines der Wärmespeicher ausgewählt ist). Wenn also die Temperatur eines wärmeren Reservoirs 273,16 K beträgt, und die von ihm ausgewählte Wärme, doppelt so viel Wärme, die in einen anderen Tank übertragen wird, beträgt die Temperatur des zweiten Tanks 136,58 K. Wenn die Temperatur des zweiten Tanks 0 k ist Dann wird es im Allgemeinen keine Wärme übertragen, da alle Gasenergie an der adiabatischen Erweiterungsstelle in den Zyklus in mechanische Energie umgewandelt worden. Diese Temperatur wird absolut null bezeichnet. Thermodynamische Temperatur verwendet normalerweise in wissenschaftliche Forschungstimmt mit der Temperatur in der Gleichung des Zustands des perfekten Gases zusammen PV = Rt.wo P. - Druck, V.- Volumen I. R. - Gaskonstante. Die Gleichung zeigt, dass für das perfekte Gas das Produkt des Drucks auf den Druck proportional zur Temperatur ist. Keiner für einen der echten Gase ist nicht genau umgesetzt. Wenn Sie jedoch zu Virialkräften beitragen, können Sie jedoch die Erweiterung der Gase dazu bringen, die thermodynamische Temperaturskala zu reproduzieren.
Internationaler Temperaturmaßstab.
In Übereinstimmung mit der oben genannten Bestimmung kann die Temperatur mit sehr hoher Genauigkeit (etwa 0,003 K in der Nähe des Dreipunkts) erhalten werden, um die Gasthermometrie zu messen. Die wärmeisolierte Kammer ist ein Platinwiderstandsthermometer und einen Gasbehälter angeordnet. Wenn die Kamera erhitzt wird, nimmt der elektrische Widerstand des Thermometers zu und der Gasdruck im Reservoir steigt an (in Übereinstimmung mit der Gleichung des Zustands) und während des Kühlens befindet sich ein umgekehrtes Bild. Messen gleichzeitig Widerstand und Druck, es ist möglich, das Thermometer durch Gasdruck zu staunen, der proportional zur Temperatur ist. Thermometer wird dann in einen Thermostat gegeben, in dem flüssiges Wasser mit seinen Festkörperphasen im Gleichgewicht gehalten werden kann. Durch den gemessenen elektrischen Widerstand bei dieser Temperatur wird die thermodynamische Skala erhalten, da die Temperatur des Dreipunkts auf den Wert von 273,16 K zurückzuführen ist.
Es gibt zwei internationale Temperaturwaagen - Kelvin (K) und Celsius (C). Die Temperatur auf der Celsius-Skala wird von der Temperatur auf der Kelvin-Skala mit Subtraktion der letzten 273,15 K erhalten.
Genaue Temperaturmessungen durch Gasthermometrie erfordern viel Arbeit und Zeit. Daher wurde 1968 eine internationale praktische Temperaturskala (MTTH) eingeführt. Verwenden dieser Skala, Thermometer verschiedene Typen kann im Labor eingestuft werden. Diese Skala wurde unter Verwendung eines Platinwiderstandsthermometers, Thermoelementen und einem in Temperaturbereich verwendeten Strahlungspyrometer zwischen einigen Paaren konstanter Bezugspunkte (Temperaturreferenzen) hergestellt. MTTSH sollte die möglichstmögliche Genauigkeit der thermodynamischen Skala einhalten, aber da sich später herausstellte, sind ihre Abweichungen sehr signifikant.
Temperaturmaßstab Fahrenheit.
Der Temperaturmaßstab von Fahrenheit, der in Verbindung mit dem britischen technischen Einheitssystem von Einheiten, sowie in nicht verschlimmernden Messungen in vielen Ländern häufig verwendet wird, ist üblich, um auf zwei permanenten Bezugspunkten zu bestimmen - Eisschmelztemperatur (32 ° F) und wasserkochender (212 ° F) normaler (atmosphärischer) Druck. Um die Temperatur auf der Celsius-Skala von der Temperatur auf der Fahrenheit-Skala zu erhalten, müssen Sie daher von den letzten 32 abziehen und das Ergebnis um 5/9 multiplizieren.
Wärmeeinheiten.
Da die Wärme eine der Energieformen ist, kann er in Joule gemessen werden, und diese metrische Einheit wurde von einem internationalen Abkommen angenommen. Da, sobald die Wärmemenge bestimmt wurde, durch Ändern der Temperatur einer bestimmten Wassermenge, war das Gerät weit verbreitet, als Kalorien genannt und gleich der Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur von einem Gramm Wasser bei 1 ° C zu erhöhen. Auf die Tatsache, dass die Wasserwärmekapazität von der Temperatur abhängt, musste ich den Wert von Kalorien klären. Es gab mindestens zwei verschiedene Kalorien - "thermochemisch" (4,1840 j) und "Dampf" (4,1868 j). "Kaum", was in der Diettics genießt, gibt es in der Tat eine Kilocaloria (1000 Kalorien). Caloea ist keine Einheit des SI-Systems, und in den meisten Bereichen Wissenschaft und Technologie wurde sie von der Verwendung getrennt.
Elektrizität und Magnetismus.
Alle allgemein akzeptierten elektrischen und magnetischen Messgeräte basieren auf dem metrischen System. In der Übereinstimmung mit modernen Definitionen elektrischer und magnetischer Einheiten sind alle abgeleiteten Einheiten von bestimmten physikalischen Formeln aus metrischen Längeneinheiten, Massen und Zeit abgeleitet. Da die meisten elektrischen und magnetischen Werte nicht so einfach zu messen sind, wurde mit den genannten Normen angesehen, dass es bequemer war, die Derivate für einige der angegebenen Werte der Experimente festzulegen, während andere messen, mit solchen Referenzen verwenden.
Einheiten SI-System.
Das Folgende ist eine Liste von elektrischen und magnetischen Einheiten des SI-Systems.
Ampere, Krafteinheit des elektrischen Stroms - eine der sechs Grundeinheiten des SI-Systems. Ampere ist die Leistung eines unveränderten Stroms, der beim Fahren von zwei parallelen geraden Leitern einer unendlichen Länge mit einem vernachlässigbaren Bereich eines kreisförmigen Querschnitts in einem Vakuum in einem Abstand von 1 m voneinander entfernt ist , würde 1 m lange Wechselwirkungskraft in jeder Site 10h 10 bis 7 n verursachen.
Volt, Einheit der Potentialdifferenz und elektromotorischen Leistung. Volt ist eine elektrische Spannung an dem Abschnitt des elektrischen Schaltung mit einer konstanten Stromkraft von 1 A mit einer ergreifbaren Leistung von 1 W.
Anhänger, Elektrizitätseinheit (elektrische Ladung). Der Anhänger ist die Menge an Elektrizität, die durch den Querschnitt des Leiters bei einer konstanten Stromkraft 1 und in der Zeit 1 s verläuft.
Faraday, elektrische Einheit der elektrischen Kapazität. Farrad - Kapazität des Kondensators, an den Platten, von denen beim Laden von 1 Cl eine elektrische Spannung auftritt, erfolgt eine elektrische Spannung 1 V.
Henry, eine Induktivitätseinheit. Henry ist gleich der Induktivität der Kontur, in der sich die Selbstinduktion EMF in 1 V mit einer einheitlichen Änderung der Stromfestigkeit in dieser Schaltung um 1 und 1 s entsteht.
Weber, Einheit des magnetischen Flusses. Weber - magnetflussWährend des Abstiegs ist es in einer geneigten Schleife mit einem Widerstand von 1 Ohm bis Null, wobei eine elektrische Ladung gleich 1 cl fließt.
Tesla, Einheit der magnetischen Induktion. Tesla - magnetische Induktion von homogen magnetfeldIn dem der magnetische Fluss durch eine flache Plattform von 1 m 2 senkrecht zu den Induktionsleitungen 1 WB beträgt.
Praktische Standards.
Licht und Beleuchtung.
Einheiten der Lichtkräfte von Licht und Beleuchtung können auf der Grundlage nur von mechanischen Einheiten nicht bestimmt werden. Es ist möglich, den Energiestrom in der Lichtwelle in W / m 2 auszudrücken, und die Intensität der Lichtwelle ist in der / m, wie bei Funkwellen. Die Wahrnehmung der Beleuchtung ist jedoch ein psychophysisches Phänomen, in dem nicht nur die Intensität der Lichtquelle, sondern auch die Empfindlichkeit des menschlichen Auges auf die spektrale Verteilung dieser Intensität.
Die internationale Vereinbarung für die Einheit der leichten Kräfte wurde von Kandela (zuvor als Kerze bezeichnet) angenommen, der der Macht des Lichts in dieser Richtung der Quelle der Quelle emittiert, die eine monochromatische Strahlung der Frequenz von 540h 10 12 Hz abgibt ( l. \u003d 555 nm), Energiewaffe lichtstrahlung. was in dieser Richtung 1/683 w / vgl. Dies entspricht ungefähr der Kraft des Spermacet-Kerzenlicht, der einst als Standard serviert wurde.
Wenn die Kraft des Quelllichts in allen Richtungen einem Candela entspricht, ist der volle Lichtstrom gleich 4 p. Lumen. Wenn sich diese Quelle in der Mitte der Kugel mit einem Radius von 1 m befindet, ist die Beleuchtung der Innenfläche der Kugel gleich einem Lumina pro Quadratmeter, d. H. Eine suite
Röntgen- und Gammastrahlung, Radioaktivität.
Röntgenstrahl (P) ist eine veraltete Einheit der Expositionsdosis von Röntgen-, Gamma- und Photonenstrahlung, die gleich der Strahlungsmenge, die unter Berücksichtigung der zweiten Elektronenstrahlung, unter 0,001,93 g Luft von Ionen, die eine Ladung tragen, entspricht einer Einheit der Ladung der SSS jedes Zeichens. Im Systemsystem ist die absorbierte Strahlendosis grau, gleich 1 j / kg. Die Benchmark der absorbierten Strahlungsdosis ist die Anlage mit Ionisationskammern, die die durch Strahlung erzeugte Ionisierung messen.
Wert - das kann gemessen werden. Konzepte wie Länge, Bereich, Volumen, Gewicht, Zeit, Geschwindigkeit usw. werden als Werte bezeichnet. Der Wert ist messergebnisseEs wird von der in bestimmten Einheiten ausgedrückten Zahl bestimmt. Einheiten, in denen der Wert gemessen wird, genannt maßeinheiten.
Für die Bezeichnung der Größe ist die Zahl geschrieben und neben dem Namen des Geräts, in dem es gemessen wurde. Zum Beispiel 5 cm, 10 kg, 12 km, 5 min. Jeder Wert hat zahllose Werte, zum Beispiel kann die Länge gleich: 1 cm, 2 cm, 3 cm usw.
Der gleiche Wert kann in verschiedenen Einheiten ausgedrückt werden, z. B. Kilogramm, Gramm und Tonnen - dies sind Gewichtsmesseinheiten. Der gleiche Wert in verschiedenen Einheiten wird durch unterschiedliche Zahlen ausgedrückt. Beispielsweise 5 cm \u003d 50 mm (Länge), 1 h \u003d 60 min (Zeit), 2 kg \u003d 2000 g (Gewicht).
Messen Sie einen beliebigen Wert - es bedeutet, herauszufinden, wie oft es einen weiteren Wert derselben Art enthält, die pro Maßeinheit angenommen wird.
Zum Beispiel möchten wir die genaue Länge eines Zimmers herausfinden. Wir müssen diese Länge also mit einer anderen Länge messen, die uns beispielsweise mit einem Messgerät bekannt ist. Dazu verschieben wir den Messgerät so oft wie möglich auf die Länge des Raums. Wenn es sich auf die Länge des Raums erfüllt, ist genau 7 mal, dann ist seine Länge 7 Meter.
Infolgedessen wird die Messung der Größe erhalten oder benannte Nummer., zum Beispiel 12 Meter oder mehrere benannte Zahlen, beispielsweise 5 Meter von 7 Zentimetern, deren Gesamtheit aufgerufen wird verbindung nominierte Nummer.
Maße
In jedem Staat hat die Regierung bestimmte Maßeinheiten für unterschiedliche Mengen eingerichtet. Genaue berechnete Maßeinheit, die als Probe genommen wird, wird aufgerufen etalon oder beispielhafte Einheit. Vorbildliche Meter, Kilogramm, Zentimeter usw., auf denen Einheiten für den täglichen Gebrauch gemacht werden. Einheiten, die vom Staat enthalten und genehmigt wurden, werden aufgerufen maße.
Maßnahmen werden aufgerufen uniformWenn sie dienen, um die Werte derselben Art zu messen. Gramm und Kilogramm sind also homogene Maßnahmen, da sie dazu dienen, Gewicht zu messen.
Einheiten
Nachfolgend finden Sie die Messeinheiten unterschiedlicher Mengen, die häufig in Mathematikaufgaben gefunden werden:
Gewichts- / Massenmaßnahmen
- 1 ton \u003d 10 zentner
- 1 Centner \u003d 100 Kilogramm
- 1 Kilogramm \u003d 1000 Gramm
- 1 Gramm \u003d 1000 Milligramm
- 1 Kilometer \u003d 1000 Meter
- 1 Meter \u003d 10 Dezimeter
- 1 Dezimeter \u003d 10 Zentimeter
- 1 cm \u003d 10 Millimeter
- 1 Quadrat Kilometer \u003d 100 Hektar
- 1 Hektar \u003d 10.000 Quadratmeter. Metram
- 1 Quadrat Meter \u003d 10.000 Quadratmeter. Santimeter
- 1 Quadrat Zentimeter \u003d 100 Quadratmeter. Millimeter
- 1 kubisch. Meter \u003d 1000 Kubikmeter. Dezimeter
- 1 kubisch. Dezimeter \u003d 1000 Kubikmeter. Santimeter
- 1 kubisch. Santimeter \u003d 1000 Kubikmeter. Millimeter
Betrachten Sie eine solche Größe als liter. Ein Liter wird verwendet, um die Kapazität von Blutgefäßen zu messen. Ein Liter ist ein Volumen, das einem kubischen Dezimeter entspricht (1 Liter \u003d 1 Kubikmeter. Dezimeter).
Zeitmaßnahmen
- 1. Jahrhundert (Jahrhundert) \u003d 100 Jahre
- 1 Jahr \u003d 12 Monate
- 1 Monat \u003d 30 Tage
- 1 Woche \u003d 7 Tage
- 1 Tag \u003d 24 Stunden
- 1 Stunde \u003d 60 Minuten
- 1 Minute \u003d 60 Sekunden
- 1 Sekunde \u003d 1000 Millisekunden
Verwenden Sie zusätzlich solche Zeitmesseinheiten als Viertel und Jahrzehnt.
- quartal - 3 Monate
- jahrzehnt - 10 Tage
Der Monat wird in 30 Tagen akzeptiert, wenn Sie die Nummer und den Namen des Monats nicht bestimmen müssen. Januar, März, Mai, Juli, August, Oktober und Dezember - 31 Tage. Februar in einem einfachen Jahr - 28 Tage, Februar in schaltjahr - 29 Tage. April, Juni, September, November - 30 Tage.
Das Jahr ist (ungefähr) der Zeit, in der die Erde eine vollständige Umdrehung um die Sonne macht. Es ist üblich, alle drei aufeinander folgenden Jahre bis 365 Tage zu berücksichtigen, und der nächste Vierund ist der nächste - in 366 Tagen. Jahr mit 366 Tagen genannt sprungund die Jahre mit 365 Tagen - einfach. Im vierten Jahr wird aus folgendem Grund ein zusätzlicher Tag hinzugefügt. Die Zeit der Zirkulation der Erde um die Sonne enthält an sich nicht genau 365 Tagen, sondern 365 Tage und 6 Stunden (ungefähr). Das einfache Jahr ist somit 6 Stunden kürzer als das wahre Jahr, und 4 des gewöhnlichen Jahrs in Kürze, 4 wahre Jahre für 24 Stunden, d. H. An einem Tag. Daher fügte jedes vierte Jahr einen Tag hinzu (29. Februar).
Auf den anderen Arten von Größen erfahren Sie als letzte Studie verschiedener Wissenschaften.
Abgekürzte Namen von Mer.
Abkürzte Namen von Maßnahmen werden ergriffen, um keinen Punkt aufzunehmen:
|
Gewichts- / Massenmaßnahmen
|
Quadratische Maßnahmen (quadratische Maßnahmen)
|
|
Zeitmaßnahmen
|
Behälter Kapazitätsmaßnahme.
|
Messgeräte
Zur Messung verschiedener Mengen werden spezielle Messgeräte verwendet. Einige von ihnen sind sehr einfach und sind für einfache Messungen bestimmt. Zu diesen Instrumenten zählen ein Messlineal, Roulette, Messzylinder usw. Andere Messgeräte sind komplexer. Solche Geräte umfassen Stoppwalls, Thermometer, elektronische Waagen usw.
Messinstrumente haben in der Regel eine Messskala (oder kurz). Dies bedeutet, dass Barabteilungen auf dem Instrument angewendet werden, und der entsprechende Wert wird neben jeder Barabteilung geschrieben. Der Abstand zwischen zwei Schlägen, in der Nähe des, in der der Wert geschrieben wird, kann zusätzlich in mehrere kleinere Abteilungen unterteilt werden, diese Abteilungen werden meistens durch Zahlen angezeigt.
Um zu bestimmen, welcher Wert des Werts jeder kleinen Division entspricht, ist es nicht schwierig. Zum Beispiel zeigt die folgende Abbildung das Messlineal:
Die Abbildungen 1, 2, 3, 4 usw. geben Entfernungen zwischen Hüben an, die in 10 identische Abteilungen unterteilt sind. Folglich entspricht jede Abteilung (der Abstand zwischen den nächsten Schlägen) 1 mm. Dieser Wert wird aufgerufen preisbereichskala Messinstrument.
Bevor Sie mit der Messung des Werts fortfahren, sollte der Preis für das Teilen der Skala des verwendeten Instruments ermittelt werden.
Um den Spaltpreis zu ermitteln, ist es notwendig:
- Finden Sie die beiden nächstgelegenen Berührungen der Skala, in der Nähe der Werte geschrieben werden.
- Der Abzug vom größeren Wert ist weniger und die resultierende Anzahl ist in die Anzahl der Abteilungen zwischen ihnen unterteilt.
Als Beispiel ermitteln wir die Aufteilung der in dem Bild auf der linken Seite dargestellten Thermometerskala.
Nehmen Sie zwei Schläge, über die die numerischen Werte des Messwerts (Temperatur) angewendet werden.
Berührt zum Beispiel mit der Notation von 20 ° C und 30 ° C. Der Abstand zwischen diesen Strichen ist in 10 Divisionen unterteilt. Somit wird der Preis jeder Abteilung gleich sein:
(30 ° C - 20 ° C): 10 \u003d 1 ° C
Folglich zeigt das Thermometer 47 ° C.
Messen Sie verschiedene Werte in alltagsleben Sie müssen ständig jeden von uns. Um beispielsweise in der Zeit zur Schule zu kommen oder zu arbeiten, ist es notwendig, die Zeit zu messen, die auf der Straße ausgegeben wird. Meteorologen für Wettervorhersage Messen Temperatur, Atmosphärendruck, Windgeschwindigkeit usw.
