ارزش های فیزیکی و واحدهای اندازه گیری آنها. مقادیر فیزیکی

در اهداف و الزامات، انواع استانداردهای زیر متمایز هستند.

استاندارد اولیه - فراهم می کند تولید و ذخیره یک وحدت مقدار فیزیکی با بالاترین کشور (در مقایسه با استانداردهای دیگر از همان ارزش) دقت. استانداردهای اولیه مجتمع های اندازه گیری منحصر به فرد هستند که با توجه به آخرین دستاوردهای علم و فناوری و تضمین وحدت اندازه گیری ها در کشور ایجاد شده است.

استاندارد ویژه - تولید مثل یک واحد فیزیکی را تحت شرایط ویژه فراهم می کند که در آن انتقال مستقیم اندازه واحد از استاندارد اولیه با دقت مورد نیاز، تحقق نمی یابد و برای این شرایط، معیار اولیه عمل می کند.

استاندارد اولیه یا ویژه، رسما تایید شده به عنوان اصلی برای کشور، به نام دولت است. استانداردهای دولتی توسط استاندارد دولتی تایید شده اند و برای هر یک از آنها تایید شده اند استاندارد دولتی. استانداردهای دولتی ایجاد شده، ذخیره شده و توسط موسسات مترولوژیک علمی مرکزی کشور استفاده می شود.

استاندارد ثانویه - حجم یک واحد از مقدار فیزیکی به دست آمده از مقایسه با معیار اولیه ارزش فیزیکی مربوطه را ذخیره می کند. استانداردهای ثانویه مربوط به ابزارهای زیرین برای ذخیره سازی واحدها و انتقال اندازه خود در طول آزمایش کار و اطمینان از ایمنی و کمترین میزان استفاده از استانداردهای اولیه ایالتی است.

با توجه به اهداف مترولوژی، استانداردهای ثانویه به استانداردهای کپی، استانداردهای مرجع و استانداردهای شاهد و استانداردهای کاری تقسیم می شوند.

استاندارد-کپی - طراحی شده برای انتقال اندازه یک واحد از مقدار فیزیکی توسط یک معیار کار با مقدار زیادی از کالیبراسیون. این یک کپی از مرجع اصلی دولت تنها بر روی هدف مترولوژی است، اما همیشه یک کپی فیزیکی نیست.

مرجع مرجع - این برای مقایسه استانداردها استفاده می شود، که برای یک یا چند دیگر نمی تواند به طور مستقیم با یکدیگر پیچیده باشد.

اتالون شاهد - طراحی شده برای بررسی ایمنی و تغییر ناپذیر استاندارد دولت و جایگزین آن در صورت آسیب یا زیان. از آنجایی که اکثر استانداردهای دولتی بر اساس استفاده از پدیده های فیزیکی پایدار ایجاد می شود و در این غیر مخرب هستند، در حال حاضر تنها یک استاندارد کیلوگرم استاندارد شاهد است.

استاندارد کار - این برای انتقال اندازه وحدت اندازه فیزیکی با استفاده از روش کار اندازه گیری استفاده می شود. این شایع ترین نوع استانداردهای است که برای آزمایش کار توسط خدمات مترولوژی ارضی و اداری استفاده می شود. استانداردهای کاری به تخلیه تقسیم می شوند که مرتکب نظم همکاری خود را مطابق با طرح تست می کنند.

استانداردهای واحدهای عمده SI.

واحدهای استاندارد . یک واحد زمان - یک ثانیه - برای مدت زمان طولانی به عنوان 1/86400 بخشی از روز متوسط \u200b\u200bآفتابی تعیین شد. بعدها، مشخص شد که چرخش زمین در اطراف محور ناهموار رخ می دهد. سپس تعریف واحد زمان بر اساس دوره چرخش زمین در اطراف خورشید بود - سال گرمسیری، I.E. فاصله زمانی بین دو تا بهار بهار، یکی بعد از دیگری. اندازه دوم به عنوان 1/31556925،9747 بخشی از سال گرمسیری تعریف شد. این تقریبا 1000 بار مجاز به بهبود دقت تعیین واحد زمان بود. با این حال، در سال 1967، کنفرانس 13 ساله اقدامات و وزن، تعریف جدیدی از یک ثانیه به عنوان یک فاصله زمانی اتخاذ کرد، که طی آن 919،26،31،1770 نوسانات مربوط به فرکانس رزونانس انتقال انرژی بین سطوح بیش از حد ساختار وضعیت پایه اتم سزیم 133 در غیاب اختلال توسط زمینه های خارجی انجام می شود. این تعریف با استفاده از فرکانس Cesium Cesium اجرا می شود.

در سال 1972، انتقال به سیستم زمان هماهنگ جهانی انجام شد. از سال 1997، کنترل اصلی دولت و طرح کالیبراسیون دولتی برای اندازه گیری زمان و فرکانس تعیین می شود با قوانین استاندارد سازی بین ایالتی PMG18-96 "طرح چرخش بین ایالتی برای اندازه گیری زمان و اندازه گیری فرکانس" تعیین می شود.

واحد استاندارد استاندارد ایالتی که شامل مجموعه ای از صندوق های اندازه گیری می شود، تولید مثل واحد های زمانی را با میانگین انحراف درجه دوم از نتیجه اندازه گیری از 1 * 10 -14 در سه ماه افزایش نمی دهد.

واحدهای استاندارد طول. در سال 1889، متر با فاصله بین دو سکته مغزی که بر روی مقطع فلزی شکل X شکل گرفته بود، برابر بود. اگر چه استانداردهای بین المللی و ملی از آلیاژ پلاتین و ایریدیوم ساخته شده اند، که با سختی قابل توجه و مقاومت بیشتر به اکسیداسیون مشخص شده است، اما هیچ اعتماد کامل وجود ندارد که طول استاندارد در طول زمان تغییر نمی کند. علاوه بر این، دقت مقایسه مقادیر پلاتین-ایریدیوم سکته مغزی + 1.1 * 10 -7 m (+0.11 μM)، و از آنجایی که سکته ها دارای عرض قابل توجهی هستند، غیرممکن است که دقت این تراکم را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

پس از مطالعه خطوط طیفی تعدادی از عناصر، مشخص شد که بیشترین دقت واحد تولید مثل یک خط نارنجی از ایزوتوپ Cryptone-86 را فراهم می کند. در سال 1960، 11 کنفرانس عمومی در مورد اقدامات و وزن، بیان اندازه متر را در طول این امواج به عنوان دقیق ترین مقدار به تصویب رساند.

متر کریپتون باعث شد تا دقت تولید مثل طول طول را بهبود بخشد. با این حال، تحقیقات بیشتری باعث شد تا استاندارد دقیق تر متر را بر اساس طول موج در خلاء تابش تک رنگ تولید شده توسط یک لیزر تثبیت شده بدست آورد. توسعه مجموعه های مرجع جدید از تولید مثل متر منجر به تعریف متر به عنوان فاصله ای است که نور را در خلاء نور برای 1/299792458 سهم از یک ثانیه روشن. این تعریف متر در سال 1985 تثبیت شده است.

مجتمع جدید بازتولید مرجع علاوه بر افزایش دقت اندازه گیری در موارد لازم، همچنین امکان نظارت بر پایداری استاندارد پلاتین-ایریدیوم را فراهم می کند که در حال حاضر تبدیل به یک استاندارد ثانویه شده است که برای انتقال اندازه واحد به استاندارد کار استفاده می شود .

واحدهای اتالون جرم. هنگام تنظیم یک سیستم متریک از اقدامات، یک توده یک دیالومتر مکعب انجام شد آب پاک در دمای بزرگترین تراکم آن (4 0 ثانیه).

در طول این دوره برگزار شد تعاریف دقیق توده های حجم شناخته شده آب با وزن سازگار در هوا و آب یک سیلندر برنز خالی، ابعاد آن با دقت تعریف شد.

اولین نمونه اولیه کیلوگرم، بر اساس این توزین ساخته شده بود، وزن استوانه ای پلاتین با ارتفاع 39 میلی متر برابر با قطر آن بود. مانند یک نمونه اولیه یک متر، او به ذخیره سازی در آرشیو ملی فرانسه منتقل شد. در قرن نوزدهم، چندین اندازه گیری کامل از توده یک دیالومتر مکعب آب خالص در دمای 4 0 ثانیه در دمای 4 درجه سانتیگراد دوباره انجام شد. یافته شد که این جرم کمی (تقریبا 0 ، 028G) کمتر از نمونه اولیه kilogram آرشیو. به منظور بیشتر، دقیق تر، وزن آن برای تغییر ارزش واحد اولیه جرم، کمیسیون بین المللی نمونه های سیستم های متریک در سال 1872 تغییر می کند. برای یک واحد جرم تصمیم گرفت تا توده ای از کیلوگرم نمونه اولیه بایگانی را بگیرد.

در تولید استانداردهای پلاتین-ایریدیوم، یک کیلوگرم برای یک نمونه اولیه بین المللی به تصویب رسید، توده ای که کمتر از توده کیلوگرم نمونه اولیه بایگانی کمتر بود.

در ارتباط با اتخاذ نمونه اولیه شرطی، واحد بستر برابر با یک دسی متر مکعب بود. ارزش این انحراف (1L \u003d 1، 000028 dm 3) مربوط به تفاوت بین توده نمونه های اولیه بین المللی و توده ای از دسی متر مکعب آب است. در سال 1964، دومین کنفرانس عمومی اقدامات و وزن آن تصمیم گرفت حجم 1 لیتر به 1 دالر 3 را معادل کند.

لازم به ذکر است که در زمان ایجاد یک سیستم متریک، تمایز روشن بین مفاهیم توده و وزن وجود نداشت، بنابراین کیلوگرم نمونه اولیه بین المللی، یک واحد مرجع وزن بود. با این حال، هنگام تصویب کاندیدای نمونه اولیه بین المللی در اولین کنفرانس عمومی در مورد اقدامات و وزن در سال 1889، یک کیلوگرم به عنوان یک نمونه اولیه مورد تایید قرار گرفت.

تمایز واضح یک کیلوگرم به عنوان یک واحد توده ای و یک کیلوگرم به عنوان یک واحد نیرویی در تصمیم گیری از کنفرانس عمومی سوم اقدامات و لیده ها (1901g) داده شد.

طرح استاندارد استاندارد و کالیبراسیون دولت برای تغییر جرم به وسیله GOST 8.021 - 84 تعیین می شود. استاندارد دولتی شامل مجموعه ای از اقدامات و ابزار اندازه گیری است:

· نمونه اولیه Kilogram - کپی شماره 12 کیلوگرم نمونه بین المللی، که یک GIRCUIT از آلیاژ پلاتین-ایریدیوم است و برای انتقال اندازه یک واحد توده R1 در نظر گرفته شده است.

· کیلوگرم نمونه اولیه ملی یک نسخه از شماره 26 از کیلوگرم نمونه بین المللی است که GIRCUIT از آلیاژ پلاتین-ایریدیوم است و برای تأیید مقدار یک واحد توده ای که توسط نمونه اولیه ملی یک کیلوگرم تولید می شود، در نظر گرفته شده است شماره 12 و جایگزین دوم در مقایسه با مقایسه آن در اداره بین المللی اقدامات و مقیاس ها؛

· GIRI R1 و مجموعه ای از وزن های ساخته شده از آلیاژ پلاتین-ایریدیوم و برای انتقال اندازه یک واحد از استانداردهای توده ای - کپی ها؛

· وزن مرجع

ارزش اسمی جرم بازتولید شده توسط استاندارد 1 کیلوگرم است. استاندارد اصلی دولت، تولید مثل یک واحد توده را با میانگین انحراف درجه دوم نتایج اندازه گیری در مقایسه با نمونه اولیه بین المللی کیلوگرم، بیش از 2 * 10 -3 میلی گرم می کند.

مقیاس های مرجع، با کمک که بر اساس آن تخریب جرم جرم تولید می شود، با محدوده توزین 2 * 10 -3 ... 1 کیلوگرم دارای میانگین انحراف درجه دوم نتیجه مشاهدات در مقیاس 5 * 10 -4 است. .. 3 * 10 -2 میلی گرم

بدن های فیزیکی از مقادیر مشخصه فضا، زمان و بدن مورد نظر استفاده می کنند: طول L، زمان T و وزن m. طول L به عنوان یک فاصله هندسی بین دو نقطه در فضا تعریف شده است.

در سیستم بین المللی واحدهای واحد (C) در هر واحد طول، یک متر (متر) تصویب شد.

\\ [\\ left \u003d m \\]

در ابتدا، متر به عنوان یک قطعه ده میلیاردهم از یک چهارم از مریدین زمین تعیین شد. این سازندگان سیستم متریک به دنبال دستیابی به تغییر پذیری و بازتولید دقیق سیستم بودند. استاندارد متر یک حاکم آلیاژ پلاتین با 10٪ Iridium بود، بخش مقطعی از آن، برای افزایش سفتی خمشی با حداقل حجم فلز، یک فرم خاص X شکل داده شد. در شیار چنین حاکم سطح مسطح طولی وجود داشت و متر به عنوان فاصله ای بین مراکز دو سکته مغزی که در انتهای آن در انتهای آن قرار داشت، در دمای استاندارد 0 دلار () ^ \\ circ $ c اعمال شد . در حال حاضر، با توجه به افزایش الزامات افزایش دقت، متر به عنوان طول مسیر جریان در یک نور خلاء برای 1/299 792 458 سهم از یک ثانیه تعریف شده است. این تعریف در اکتبر 1983 صورت گرفت.

Time T بین دو رویداد در یک نقطه مشخص از فضا به عنوان تفاوت در خواندن ساعت ها تعریف شده است (دستگاهی که کار خود را بر اساس یک فرایند فیزیکی دقیق و یکنواخت است) تعریف می شود.

در سیستم بین المللی واحدهای واحد (C) در هر واحد اندازه گیری زمان، دوم (C) دریافت می شود.

\\ [\\ left \u003d c \\]

با توجه به ایده های مدرن، یک ثانیه یک ثانیه فاصله زمانی برابر با 9،192،631،770 دوره اشعه است، مربوط به انتقال بین دو سطح فوق العاده نازک از حالت اصلی (کوانتومی) اتم سزیم-133 در استراحت در 0 تا K در غیاب اختلال توسط زمینه های خارجی این تعریف در سال 1967 پذیرفته شد (توضیح بر روی دما و بقیه بقیه در سال 1997 ظاهر شد).

بدن M جرم، تلاش را برای اعمال آن از موقعیت تعادل، و همچنین تلاش هایی که می تواند بدن های دیگر را جذب کند، مشخص می کند. این شهادت به دوگانگی مفهوم جرم - به عنوان اقدامات بی اثر بدن و اندازه گیری خواص گرانشی آن است. با توجه به آزمایشات، وزن بدن گرانشی و بی اثر برابر با حداقل در محدوده دقت اندازه گیری است. بنابراین، علاوه بر موارد خاص، آنها به سادگی در مورد جرم گفتند - مشخص نیست، غیر مستقیم یا گرانشی.

در سیستم بین المللی واحدهای واحد در هر واحد اندازه گیری کیلوگرم کالاهای پذیرفته شده.

$ \\ left \u003d kg \\ $

برای کیلوگرم نمونه اولیه بین المللی، یک توده سیلندر ساخته شده از آلیاژ پلاتین-ایریدیوم، ارتفاع و قطر حدود 3.9 سانتی متر، ذخیره شده در کاخ Bretelle تحت پاریس است. وزن این توده مرجع، برابر با 1 کیلوگرم در سطح دریا در عرض جغرافیایی جغرافیایی 45 دلار () ^ \\ circ $، گاهی اوقات به نام کیلوگرم نیرویی نامیده می شود. بنابراین، می توان آن را به عنوان اندازه گیری جرم برای سیستم مطلق واحدها، یا به عنوان یک استاندارد برای سیستم فنی واحدها که در آن یکی از واحدهای اصلی واحد نیرویی است، استفاده می شود. در ابعاد عملی، 1 کیلوگرم می تواند برابر وزن 1 لیتر آب پاک در دمای + 4 درجه سانتیگراد باشد.

در مکانیک رسانه های جامد منبع اصلی نیز واحدهای اندازه گیری دمای ترمودینامیکی و مقدار ماده است.

واحد اندازه گیری دما در سیستم SI به Kelvin کمک می کند:

$ \\ left [t \\ right] \u003d به $.

1 کلوین 1/273.16 بخش از دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب است. دما مشخصه انرژی است که مولکول ها دارند.

مقدار ماده در یک مول اندازه گیری می شود: $ \\ left \u003d mol $

1 مول برابر با تعداد مواد سیستم حاوی همان است عناصر ساختاریچقدر حاوی اتم ها در کربن 12 وزن 0.012 کیلوگرم است. هنگام استفاده از عناصر ساختاری دعا باید مشخص شود و ممکن است اتم ها، مولکول ها، یون ها، الکترون ها و سایر ذرات یا گروه های ذرات مشخص شده باشد.

واحدهای دیگر اندازه گیری مقادیر مکانیکی از اصلی، نشان دهنده ترکیب خطی خود هستند.

مشتقات طول منطقه S و حجم V هستند. آنها به ترتیب، مناطق فضایی را مشخص می کنند، به ترتیب، دو و سه اندازه گیری توسط بدن های گسترده اشغال شده است.

واحد اندازه گیری: مربع متر مربع، حجم - متر مکعب:

\\ [\\ left \u003d m ^ 2 \\ left \u003d m ^ 3 \\]

واحد اندازه گیری سرعت در C یک متر در ثانیه است: $ \\ left \u003d m / c $

واحد اندازه گیری نیروی در Si -Niton: $ \\ left \u003d h $ 1H \u003d 1 \\ frac (kg \\ cdot m) (c ^ 2) $

همان مشتقات واحد اندازه گیری برای سایر مقادیر مکانیکی دیگر: تراکم، فشار، پالس، انرژی، کار و غیره

مشتقات از اصلی به دست آمده است اقدام جبری، مانند ضرب و تقسیم. بعضی از مشتقات واحدهای C در C نام خود را به عنوان مثال یک واحد رادیان داده می شود.

کنسول ها را می توان قبل از نام واحدها استفاده کرد. آنها به این معنی است که واحد باید به یک عدد صحیح خاص، درجه 10 تقسیم شود. به عنوان مثال، پیشوند Kilo به معنای ضرب 1000 (کیلومتر \u003d 1000 متر) است. منفی ها نیز پیشوند های دهدهی نامیده می شوند.

در سیستم های فنی اندازه گیری، به جای یک واحد جرم اصلی، یک واحد نیروی محسوب می شود. تعدادی از سیستم های دیگر نزدیک به SI وجود دارد، اما با استفاده از سایر واحدهای بزرگ. به عنوان مثال، در سیستم SGS، که به طور کلی پذیرفته شده تا زمانی که سیستم ظاهر شود، واحد اصلی اندازه گیری گرم است، و واحد اصلی طول سانتیمتر است.

اندازه گیری ها بر اساس مقایسه خواص مشابه اشیاء مواد است. برای خواص، با مقایسه کمی از آن روش های فیزیکی استفاده می شود، یک مفهوم عمومی یکپارچه در مترولوژی ایجاد می شود - یک مقدار فیزیکی است. کمیت فیزیکی- ملک به طور کلی، به طور کلی، در یک نگرش کیفی بسیاری از اشیاء فیزیکی، اما به طور جزئی فردی برای هر شی، به عنوان مثال، طول، وزن، هدایت الکتریکی و ظرفیت حرارتی بدن، فشار گاز در کشتی و غیره، اما بوی آن نیست ارزش فیزیکی، همانطور که با کمک احساسات ذهنی نصب شده است.

اندازه گیری برای مقایسه کمی از خواص مشابه اشیاء واحد فیزیکی - مقدار فیزیکی که با توافق بر اساس یک مقدار عددی برابر است 1. واحد های مقادیر فیزیکی یک نماد کامل و اختصار تعیین شده - ابعاد تعیین می شود. به عنوان مثال، یک جرم - کیلوگرم (کیلوگرم)، زمان - دوم (C)، طول - متر (متر)، نیروی - نیوتن (H).

ارزش اندازه فیزیکی - ارزیابی مقدار فیزیکی در قالب تعداد مشخصی از واحدهای اتخاذ شده برای آن - شخصیت کمی از اشیا را مشخص می کند. به عنوان مثال، قطر باز شدن 0.5 میلی متر است، شعاع جهان 6378 کیلومتر است، سرعت دونده 8 متر بر ثانیه است، سرعت نور 3 10 5 متر بر ثانیه است.

اندازه گرفتن این پایه و اساس ارزش فیزیکی را با کمک ابزار فنی خاص نامیده می شود. به عنوان مثال، اندازه گیری قطر شفت با یک کولر یا میکرومتر، دمای مایع - دماسنج، فشار گاز به اندازه گیری فشار یا خلاء. ارزش مقدار فیزیکی x ^ اندازه گیری حاصل از فرمول تعیین می شود x ^ \u003d ai جایی که ولی- مقدار عددی (اندازه) مقدار فیزیکی؛ و - یک واحد از مقدار فیزیکی.

از آنجا که مقادیر مقدار فیزیکی یک روش آزمایشی پیدا می کند، آنها حاوی خطاهای اندازه گیری هستند. در این رابطه، یک معنی واقعی و واقعی از مقادیر فیزیکی وجود دارد. ارزش واقعی - ارزش مقدار فیزیکی که اموال مربوطه جسم به طور ایده آل در یک رابطه کیفی و کمی نشان دهنده است. این محدودیتی است که مقدار مقدار فیزیکی با افزایش دقت اندازه گیری نزدیک می شود.

ارزش ارزش - مقدار مقدار فیزیکی که به صورت آزمایشی یافت می شود و بسیار نزدیک به مقدار واقعی است، که برای یک هدف خاص می تواند به جای آن استفاده شود. این مقدار بسته به دقت اندازه گیری مورد نیاز متفاوت است. با اندازه گیری های فنی، مقدار مقدار فیزیکی یافت شده با خطای مجاز برای ارزش واقعی گرفته شده است.

خطای اندازه گیری انحراف از نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی مقدار اندازه گیری وجود دارد. خطای مطلقآنها خطای اندازه گیری را بیان می کنند، بیان شده در واحد اندازه گیری شده: اوه = x ^ - x، جایی که ایکس- ارزش واقعی مقدار اندازه گیری شده. خطای مربوطه - نگرش خطای مطلق اندازه گیری به معنای واقعی مقدار فیزیکی: 6 \u003d AH / X. خطای نسبی نیز می تواند به عنوان یک درصد بیان شود.

از آنجا که ارزش اندازه گیری واقعی هنوز ناشناخته است، در عمل شما می توانید تنها تخمین تقریبی خطای اندازه گیری را پیدا کنید. در عین حال، به جای ارزش واقعی، مقدار واقعی مقدار فیزیکی به دست آمده در طول اندازه گیری همان مقدار با دقت بالاتر گرفته شده است. به عنوان مثال، خطای اندازه گیری ابعاد خطی کالیپر ± 0.1 است میلی متر، و میکرومتر - ± 0.004 میلی متر.

دقت اندازه گیری را می توان به عنوان مقدار معکوس ماژول خطای نسبی اندازه گیری کرد. به عنوان مثال، اگر خطای اندازه گیری ± 0.01 باشد، دقت اندازه گیری 100 است.

در اصل، شما می توانید هر تعداد زیادی از سیستم های مختلف واحد را تصور کنید، اما تنها چند نفر به طور گسترده دریافت کرده اند. در سراسر جهان برای اندازه گیری های علمی و فنی و در اکثر کشورها در صنعت و زندگی روزمره توسط سیستم متریک استفاده می شود.

واحدهای اساسی

در سیستم واحد، یک واحد مناسب اندازه گیری باید برای هر مقدار فیزیکی اندازه گیری شده ارائه شود. بنابراین، یک واحد جداگانه اندازه گیری برای طول، منطقه، حجم، سرعت و غیره مورد نیاز است، و هر یک از این واحد را می توان با انتخاب یک یا یک استاندارد تعیین کرد. اما سیستم واحد به طور قابل توجهی راحت تر است اگر تنها چند واحد به عنوان اصلی انتخاب شوند و بقیه از طریق اصلی تعیین می شود. بنابراین، اگر تعدادی از طول یک متر است، استاندارد آن در سرویس مترولوژیک ذخیره می شود، سپس واحد منطقه می تواند یک متر مربع، واحد حجم - یک متر مکعب، یک واحد سرعت - یک متر در ثانیه، و غیره

راحتی این سیستم واحد (به ویژه برای دانشمندان و مهندسان که بسیار شایع تر از سایر افراد هستند) این است که روابط ریاضی بین واحدهای اصلی و مشتق سیستم ساده تر است. در عین حال، واحد سرعت واحد فاصله (طول) در هر واحد زمان است، واحد شتاب یک واحد تغییر سرعت در واحد زمان، واحد نیروی - واحد واحد شتاب از جرم، و غیره . در رکورد ریاضی به نظر می رسد این است: v. = l./t., آ. = v./t., F. = ما = میلی لیتر/t. 2 فرمول های ارائه شده نشان می دهد "ابعاد" مقادیر مورد نظر، ایجاد روابط بین واحدها. (فرمول های مشابه به شما اجازه می دهد تا واحدها را برای چنین ارزش هایی به عنوان فشار یا قدرت جریان الکتریکی شناسایی کنید.) چنین روابط شایع است و بدون در نظر گرفتن واحدهای (متر، پا یا بازوها) اندازه گیری می شود و چه واحدها برای دیگران انتخاب می شوند ارزش های.

تکنیک واحد پایه اندازه گیری مقادیر مکانیکی معمولا یک واحد جرم نیست، بلکه یک واحد نیرو است. بنابراین، اگر در سیستم، بیشتر مورد استفاده در تحقیقات فیزیکی، سیلندر فلزی برای استاندارد جرم گرفته شده است، سپس در سیستم فنی آن به عنوان یک استاندارد نیروهای محسوب می شود که نیروی عمل بر آن را متعادل می کند. اما از آنجایی که قدرت شدت در نقاط مختلف در سطح زمین یکسان نیست، لازم است که مکان را به دقت پیاده سازی مرجع را نشان دهیم. از لحاظ تاریخی، محل در سطح دریا در عرض جغرافیایی جغرافیایی 45 درجه است. در حال حاضر، چنین استاندارد به عنوان قدرت لازم برای ارائه سیلندر مشخص شده به یک شتاب خاص تعریف شده است. درست است که در تکنیک اندازه گیری ها به عنوان یک قاعده انجام می شود، نه با چنین دقت بالا، به طوری که لازم است که از تغییرات گرانشی مراقبت شود (اگر به فارغ التحصیلی از اندازه گیری های اندازه گیری می رسد).

بسیاری از سردرگمی با مفاهیم توده، قدرت و وزن همراه است. واقعیت این است که واحدهای تمام این سه مقادیر با همان نام های مشابه وجود دارد. جرم ویژگی های بیرونی بدن است، نشان می دهد که چقدر دشوار است توسط نیروی خارجی از حالت استراحت یا یکنواخت و حرکت مستقیم. واحد نیروی نیرویی است که بر روی یک واحد جرم عمل می کند، سرعت خود را در هر واحد سرعت در هر واحد زمان تغییر می دهد.

همه بدن ها به یکدیگر جذب می شوند. بنابراین، هر بدن در نزدیکی زمین به آن جذب می شود. به عبارت دیگر، زمین باعث ایجاد گرانشی بر بدن می شود. این نیرو وزن آن است. وزن وزن، همانطور که در بالا ذکر شد، در نقاط مختلف بر روی سطح زمین و در ارتفاع های مختلف بالاتر از سطح دریا به دلیل تفاوت های جاذبه گرانشی و در تظاهرات چرخش زمین، یکسان نیست. با این حال، کل توده این مقدار ماده بدون تغییر است؛ این در فضای بین ستاره ای و هر جایی بر روی زمین است.

آزمایش های دقیق نشان داده اند که قدرت گرانش در بدن های مختلف عمل می کند (یعنی وزن آنها) متناسب با جرم آنها است. در نتیجه، توده ها را می توان در مقیاس مقایسه کرد، و توده هایی که در یک مکان یکسان هستند، یکسان هستند و در هر مکان دیگر (اگر مقایسه در Vacuo برای از بین بردن اثر هوا برجسته انجام شود). اگر یک بدن خاص در وزن های بهار وزن شود، متعادل کننده نیروی گرانش را با قدرت بهار بهار کشیده، نتایج اندازه گیری وزن بستگی به جایی که اندازه گیری ها انجام می شود بستگی دارد. بنابراین، مقیاس های بهار باید در هر مکان جدید تنظیم شوند تا آنها به درستی جرم را نشان دهند. سادگی روش بسیار توزین این بود که قدرت گرانش در جرم مرجع برای یک واحد مستقل اندازه گیری در تکنیک تصویب شد. حرارت.

واحد سیستم متریک.

سیستم متریک نام کلی سیستم دهدهی بین المللی واحد است، واحدهای اصلی که متر و کیلوگرم است. در برخی تفاوت ها در جزئیات، عناصر سیستم در سراسر جهان یکسان هستند.

تاریخ.

سیستم متریک از تصمیمات گرفته شده است گردهمایی ملی فرانسه در سال 1791 و 1795 برای تعیین متر به عنوان یک ده میلیون دلار طرح مریدین زمین از قطب شمال به استوا.

فرمان، منتشر شده در تاریخ 4 ژوئیه 1837، سیستم متریک برای استفاده در تمام معاملات تجاری در فرانسه اعلام شد. او به تدریج سیستم های محلی و ملی را در سایر کشورهای اروپایی جابجا کرد و به طور قانونی در انگلیس و ایالات متحده به رسمیت شناخته شد. توافقنامه امضا شده در تاریخ 20 مه 1875 هفده کشور یک سازمان بین المللی طراحی شده برای حفظ و بهبود سیستم متریک ایجاد شد.

واضح است که تعریف یک متر به عنوان یک قطعه ده میلیون قطعه از یک چهارم از مریدین زمین، سازندگان سیستم متریک به دنبال دستیابی به تغییر ناپذیر و بازتولید دقیق سیستم بودند. برای واحد توده ای که آنها یک گرم گرفتند، آن را به عنوان یک توده ی یک میلیون نفر تعیین کردند متر مربع آب با حداکثر تراکم آن. از آنجایی که اندازه گیری های ژئودزی از سه ماهه مریدین زمین را انجام نمی دهد. با هر فروش از متر بافت، و یا برای تعادل سبد سیب زمینی در بازار با مقدار مربوط به آب، استانداردهای فلزی ایجاد شد ، با محدود کردن دقت بازتولید این تعاریف ایده آل.

به زودی معلوم شد که استانداردهای فلز طول می تواند با یکدیگر مقایسه شود، خطای بسیار کوچکتر از مقایسه هر استاندارد با یک چهارم از مریدین زمین. علاوه بر این، مشخص شد که دقت مقایسه استانداردهای فلزی جرم با یکدیگر بسیار بالاتر از دقت مقایسه هر استاندارد با جرم حجم مربوطه آب است.

در این راستا، کمیسیون بین المللی متر در سال 1872 تصمیم گرفت که برای استاندارد "بایگانی" متر ذخیره شده در پاریس، "چگونگی آن" باشد. " به همین ترتیب، اعضای کمیسیون برای استاندارد توده ای به دست آمدند. بایگانی کیلوگرم پلاتین-ایریدیوم، "با توجه به این که یک رابطه ساده، ایجاد شده توسط سازندگان سیستم متریک، بین واحد وزن و واحد حجم، به نظر می رسد یک کیلوگرم موجود با دقت کافی برای کاربردهای عادی در صنعت و تجارت، و علوم دقیق نیازی به نسبت عددی ساده این نوع نیست، اما در حداکثر تعریف کامل این رابطه. " در سال 1875، بسیاری از کشورهای جهان یک توافقنامه متر را امضا کردند و این توافق این موافقتنامه را برای هماهنگ کردن استانداردهای مترولوژیکی برای جامعه علمی جهانی از طریق اداره بین المللی اقدامات و لیبرا و کنفرانس عمومی اقدامات و محدودیت ها ایجاد کرد.

سازمان بین المللی جدید بلافاصله در توسعه استانداردهای بین المللی طول و جرم و انتقال نسخه های خود را به همه کشورهای شرکت کننده مشغول به کار است.

استانداردهای طول و جرم، نمونه های بین المللی.

نمونه های بین المللی استانداردهای طول و جرم و کیلوگرم - به ذخیره سازی اداره بین المللی اقدامات و مقیاس های واقع در حومه Sevrab of Paris منتقل شدند. استاندارد متر یک حاکم آلیاژ پلاتین با 10٪ Iridium بود، بخش مقطعی از آن، برای افزایش سفتی خمشی با حداقل حجم فلز، یک فرم خاص X شکل داده شد. در شیار چنین حاکم سطح مسطح طولی وجود داشت و متر به عنوان فاصله بین مراکز دو سکته مغزی، در سراسر خط در انتهای آن، در دمای استاندارد برابر با 0 درجه سانتیگراد تعیین شد. برای کیلوگرم نمونه بین المللی، یک جرم یک سیلندر از همان آلیاژ Iridiyevoy پلاتین به عنوان استاندارد استاندارد، ارتفاع و قطر حدود 3.9 سانتی متر گرفته شد. وزن این جرم مرجع برابر با 1 کیلوگرم در سطح دریا در عرض جغرافیایی جغرافیایی 45 است ° گاهی اوقات به نام کیلوگرم نیرویی نامیده می شود. بنابراین، می توان آن را به عنوان اندازه گیری جرم برای سیستم مطلق واحدها، یا به عنوان یک استاندارد برای سیستم فنی واحدها که در آن یکی از واحدهای اصلی واحد نیرویی است، استفاده می شود.

نمونه های بین المللی از یک دسته قابل توجهی از استانداردهای یکسان ساخته شده در همان زمان انتخاب شدند. استانداردهای دیگر این حزب به عنوان نمونه های ملی (استانداردهای اولیه ایالتی) به تمام کشورهای شرکت کننده منتقل شد (استانداردهای اولیه ایالتی)، که به طور دوره ای به دفتر بین المللی برای مقایسه با دشت های بین المللی بازگردانده می شود. مقایسه های موجود در زمان متفاوت از آن به بعد، آنها نشان می دهند که آنها انحرافات را تشخیص نمی دهند (از استانداردهای بین المللی)، دقت اندازه گیری را ترک می کنند.

سیستم بین المللی SI.

سیستم متریک بسیار مطلوب بود توسط 19 V دانشمندان. بخشی از آن به این دلیل که آن را به عنوان یک سیستم بین المللی واحدهای ارائه شده بود، به طوری که واحدهای آن به طور جداگانه به طور مستقل قابل تجدید پذیر بودند، و همچنین به دلیل سادگی آن. دانشمندان شروع به برداشتن واحدهای جدید برای مقادیر فیزیکی مختلف با آنها با قوانین ابتدایی فیزیک و پیوند این واحدها با واحدهای طول و جرم سیستم متریک را آغاز کردند. دومی به طور فزاینده ای کشورهای مختلف اروپایی را به دست آورده است که قبلا چندین واحد مربوط به یکدیگر را برای مقادیر مختلف به دست آورده اند.

اگر چه در تمام کشورهایی که واحد واحد متریک را اتخاذ کرده اند، استانداردهای واحدهای متریک تقریبا یکسان بود، اختلافات مختلف در واحدهای مشتق شده بین آنها قرار گرفته اند کشورهای مختلف و رشته های مختلف. در زمینه برق و مغناطیس، دو سیستم جداگانه مشتقات ظاهر شد: الکترواستاتیک، بر اساس قدرت، با هر دو اتهام الکتریکی و الکترومغناطیسی، بر اساس تعامل دو قطب مغناطیسی فرضی است.

وضعیت حتی با ظهور سیستم به اصطلاح پیچیده تر است. واحدهای الکتریکی عملی معرفی شده در وسط 19 V. انجمن بریتانیا برای ترویج توسعه علم برای دیدار با پرسش های تکنیک های ارتباطات مخابراتی به سرعت در حال توسعه. چنین واحدهای عملی با واحدهای هر دو بالاتر از سیستم ها همخوانی ندارند، اما از واحدهای سیستم الکترومغناطیسی تنها با ضریب های برابر با درجه های مختلف متفاوت است.

بنابراین، برای خیلی عادی مقادیر الکتریکیبه عنوان یک ولتاژ، جریان و مقاومت، گزینه های متعددی برای واحدهای دریافتی اندازه گیری وجود داشت و هر دانشمند، مهندس، معلم مجبور شد تصمیم بگیرد که چقدر از این گزینه ها بهتر است استفاده شود. در ارتباط با توسعه مهندسی برق در نیمه دوم 19 و نیمه اول قرن بیستم. واحدهای عملی که در این منطقه تسلط داشتند، بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار گرفتند.

برای از بین بردن چنین سردرگمی در ابتدای قرن بیستم. یک پیشنهاد برای ترکیب واحدهای الکتریکی عملی با مکانیکی مناسب، بر اساس واحدهای متریک طول و جرم، و ساخت برخی از سیستم های منسجم (منسجم) مطرح شد. در سال 1960، کنفرانس عمومی اقدامات و وزن ها یک سیستم واحد واحد واحد واحد واحد (SI) را تصویب کرد، تعریف واحدهای اصلی این سیستم را تعریف کرد و استفاده از برخی از مشتقات واحد را تجویز کرد، "نه یک سوال پیش بینی کننده در مورد دیگران که می تواند در آینده اضافه شود. " بنابراین، برای اولین بار در تاریخ، یک سیستم منسجم بین المللی واحد در تاریخ توافقنامه بین المللی تصویب شد. در حال حاضر، آن را به عنوان یک سیستم مشروع واحدهای اندازه گیری توسط اکثر کشورهای جهان به تصویب رسید.

سیستم بین المللی واحدهای واحد (C) یک سیستم هماهنگ است که در آن برای هر مقدار فیزیکی، مانند طول، زمان یا نیروی، یک و تنها یک واحد اندازه گیری پیش بینی شده است. بعضی از واحدها به نام های خاصی داده می شوند، یک مثال واحد فشار پاسکال است، در حالی که اسامی دیگران از اسامی این واحدها تشکیل می شود که از آن تولید می شود، به عنوان مثال، یک واحد سرعت - متر در ثانیه است. واحدهای اصلی همراه با دو طبیعت هندسی اضافی در جدول ارائه شده است. 1. مشتقات که نام های خاصی در جدول گرفته شده اند. 2. از تمام مشتقات واحدهای مکانیکی، نیوتن نیروی مهمترین، واحد انرژی جول و واحد قدرت وات است. نیوتن به عنوان یک نیروی تعریف شده است که یک جرم یک کیلوگرم یک شتاب برابر با یک متر در هر ثانیه در یک مربع است. جول برابر کار است که انجام می شود زمانی که نقطه استفاده از نیروی برابر با یک نیوتن به فاصله یک متر در جهت نیروی حرکت می کند. وات قدرتی است که در آن کار در یک جول در یک ثانیه انجام می شود. مشتقات الکتریکی و دیگر در زیر آمده است. تعاریف رسمی واحدهای اساسی و اضافی به شرح زیر است.

متر طول مسیر جریان در یک خلاء با نور برای 1/299 792 458 سهم از یک ثانیه است. این تعریف در اکتبر 1983 صورت گرفت.

یک کیلوگرم برابر با توده ای از نمونه اولیه کیلوگرم بین المللی است.

دوم - مدت زمان 9 192 631،770 دوره نوسانات تابش مربوط به انتقال بین دو سطح ساختار فوق العاده نازک حالت اصلی اتم سزیم-133.

Kelvin 1/273،16 قسمت از دمای ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب است.

MOL برابر با مقدار ماده است که شامل بسیاری از عناصر ساختاری به عنوان اتم ها در ایزوتوپ کربن -12 وزن 0.012 کیلوگرم است.

RADINE - زاویه تخت بین دو شعاع دایره، طول قوس بین آن برابر با شعاع است.

Steeradian برابر با یک گوشه بدن با یک رأس در مرکز کره است، منطقه را بر روی سطح آن برابر با مربع مربع با یک طرف برابر با شعاع کره برش می دهد.

برای تشکیل واحد های دهدهی چندگانه و دالی، تعدادی از کنسول ها و ضرب کننده ها در جدول تجویز می شوند. 3

جدول 3 پیشوند ها و ضایعات چند واحدهای متعدد چندگانه و دولوسی سیستم بین المللی

سابق دسی
پاتا سانتی
تری مری
گیگا کوچک

mk

عظیم نانو
کیلو پیکو
هکتو femto
دله

آره

تقلا

بنابراین، یک کیلومتر (کیلومتر) 1000 متر و یک میلیمتر - 0.001 متر است. (این کنسول ها برای همه واحدها، مانند کیلووات، میلی آمبایل و غیره قابل استفاده هستند)

در ابتدا تصور می شد که یکی از واحدهای اصلی باید گرم باشد، و این در اسامی واحد های جرم منعکس شده است، اما در حال حاضر واحد اصلی یک کیلوگرم است. به جای نام Megagrams، کلمه "تن" استفاده می شود. به عنوان مثال، در رشته های فیزیکی، برای اندازه گیری طول موج نور قابل مشاهده یا مادون قرمز، یک میلیون متر (میکرومتر) اغلب استفاده می شود. در طیف سنجی، طول موج اغلب در آنگستروم بیان می شود (Å)؛ Angstrom برابر با یک نانومتر دهم است، I.E. 10 تا 10 متر برای تابش با طول موج کوچکتر، مانند اشعه ایکس، انتشارات علمی مجاز به استفاده از Pitchos و یک دستگاه X (1 واحد X \u003d 10 -13 متر) مجاز است. حجم برابر با 1000 سانتی متر مکعب (یک دسی متر مکعب) یک لیتر (L) نامیده می شود.

جرم، طول و زمان.

تمام واحدهای اولیه سیستم SI، به جز یک کیلوگرم، در حال حاضر از طریق ثابت های فیزیکی یا پدیده هایی که بدون تغییر در نظر گرفته می شوند و با دقت بالا قابل بازیافت می شوند، تعیین می شود. همانطور که برای یک کیلوگرم، راهی برای پیاده سازی آن هنوز با درجه بازتولید پذیری یافت نشد، که در روش های مقایسه استانداردهای مختلف توده ای با نمونه اولیه کیلوگرم بین المللی به دست نمی آید. چنین مقایسه ای را می توان با وزن در مقیاس بهار انجام داد، خطا از آن 1Ch 10 -8 تجاوز نمی کند. استانداردهای واحدهای متعدد و Dolle برای یک کیلوگرم با وزن ترکیب شده در مقیاس نصب می شوند.

از آنجا که متر از طریق سرعت نور تعیین می شود، می توان آن را به طور مستقل در هر آزمایشگاه مجهز به آن بازسازی کرد. بنابراین، روش تداخل نوار و اندازه گیری های پایان طول، که از کارگاه ها و آزمایشگاه ها لذت می برند، می تواند با انجام مقایسه به طور مستقیم با طول موج نور بررسی شود. خطا در این روش ها تحت شرایط مطلوب، یک میلیارد (1 ساعت 10 -9) تجاوز نمی کند. با توسعه تکنولوژی لیزر، چنین اندازه گیری ها بسیار ساده هستند و محدوده آنها به طور قابل توجهی گسترش یافته است.

به همان شیوه، مطابق با تعریف مدرن خود، می تواند به طور مستقل در آزمایشگاه صالحه در نصب با بسته بندی اتمی اجرا شود. اتم های پرتو توسط یک ژنراتور فرکانس بالا پیکربندی شده به فرکانس اتمی، و مدار الکترونیکی زمان، شمارش دوره های نوسانات در مدار ژنراتور را اندازه گیری می کند. چنین اندازه گیری ها را می توان با دقت 1Ch 10 -12 انجام داد - بسیار بالاتر از آن است که با تعاریف قبلی ثانیه بر اساس چرخش زمین و درمان آن در اطراف خورشید امکان پذیر بود. زمان و ارزش معکوس آن - فرکانس - در آن راه ها منحصر به فرد هستند که استانداردهای آنها را می توان در رادیو منتقل کرد. با تشکر از این، هر کسی که دارای تجهیزات پذیرش رادیویی مناسب است، می تواند زمان دقیق و سیگنال های فرکانس مرجع را دریافت کند که تقریبا متفاوت از دقت انتقال به هوا نیست.

مکانیک

دما و گرما.

واحدهای مکانیکی اجازه نمی دهند حل همه علمی و وظایف فنی بدون جذب روابط دیگر. اگر چه کار انجام شده در هنگام حرکت جرم در برابر اقدام نیروی، و انرژی جنبشی برخی از توده های طبیعت معادل انرژی حرارتی ماده هستند، مناسب تر است که درجه حرارت و گرما را به عنوان مقادیر جداگانه ای که مستقل از مکانیکی هستند، در نظر بگیریم.

مقیاس دما ترمودینامیکی.

واحد دمای ترمودینامیکی کلوین (K)، به نام کلوین، توسط نقطه آب سه گانه، I.E. تعیین می شود درجه حرارت که در آن آب در تعادل با یخ و کشتی است. این درجه حرارت برابر با 273.16 K است و مقیاس دمای ترمودینامیکی تعیین می شود. این مقیاس پیشنهاد شده توسط کلوین بر اساس اصل دوم ترمودینامیک است. اگر دو مخزن گرما با دمای ثابت وجود داشته باشد و یک دستگاه حرارتی برگشت پذیر گرما را از یکی از آنها به صورت دیگر مطابق با چرخه کارنو انتقال دهد، نسبت دمای ترمودینامیکی دو تانک توسط برابری داده می شود T. 2 /T. 1 = –Q. 2 Q. 1، کجا Q. 2 I. Q. 1 - مقدار گرما منتقل شده به هر یک از تانک ها (علامت "منهای" نشان می دهد که یکی از مخازن گرما انتخاب شده است). بنابراین، اگر دمای یک مخزن گرما 273.16 K باشد، و گرما، انتخاب شده از آن، دو برابر حرارت انتقال به مخزن دیگر، دمای تانک دوم 136.58 کیلوگرم است، اگر دمای تانک دوم 0 K باشد سپس به طور کلی، گرما را منتقل نخواهد کرد، زیرا تمام انرژی گاز به انرژی مکانیکی در محل توسعه adiabatic در چرخه تبدیل شده است. این دما صفر مطلق است. دمای ترمودینامیکی معمولا در تحقیق علمیبا درجه حرارت در معادله وضعیت گاز کامل همخوانی دارد pv = rtجایی که پ. - فشار، V.- حجم اول R. - ثابت گاز معادله نشان می دهد که برای گاز کامل، محصول فشار بر فشار متناسب با درجه حرارت است. هیچ کدام از گازهای واقعی به طور دقیق اجرا نمی شود. اما اگر شما به نیروهای ویروسی کمک می کنید، گسترش گازها به شما اجازه می دهد تا مقیاس دمای ترمودینامیکی را بازتولید کنید.

مقیاس دمای بین المللی.

مطابق با تعیین مشخص شده در بالا، درجه حرارت را می توان با دقت بسیار بالا (حدود 0.003 K نزدیک نقطه سه گانه) به منظور اندازه گیری ترمومتر گاز به دست آورد. محفظه عایق حرارتی دماسنج مقاومت پلاتین و مخزن گاز قرار می گیرد. هنگامی که دوربین گرم می شود، مقاومت الکتریکی دماسنج افزایش می یابد و فشار گاز در مخزن افزایش می یابد (مطابق با معادله دولت)، و در طول خنک سازی یک تصویر معکوس وجود دارد. اندازه گیری به طور همزمان مقاومت و فشار، می توان دماسنج را با فشار گاز، که متناسب با درجه حرارت است، می توان از دماسنج استفاده کرد. سپس دماسنج در یک ترموستات قرار می گیرد که در آن آب مایع را می توان در تعادل با فازهای جامد و بخار حفظ کرد. پس از اندازه گیری مقاومت الکتریکی آن در این دما، مقیاس ترمودینامیکی به دست می آید، از آنجا که دمای نقطه ی سه گانه به مقدار 273.16 K نسبت داده می شود.

دو مقیاس دمای بین المللی وجود دارد - کلوین (K) و سلسیوس (C). درجه حرارت در مقیاس سلسیوس از درجه حرارت بر روی مقیاس کلوین به دست می آید با تفریق از آخرین 273.15 K.

اندازه گیری دما دقیق با ترمومتری گاز نیاز به بسیاری از کار و زمان دارد. بنابراین، در سال 1968 مقیاس دمای بین المللی عملی (MTTH) معرفی شد. با استفاده از این مقیاس، دماسنج انواع متفاوت می تواند در آزمایشگاه درجه بندی شود. این مقیاس با استفاده از دماسنج مقاومت پلاتین، ترموکوپل های ترموکوپل و پترومتر تابشی مورد استفاده در محدوده دما بین برخی از جفت نقاط مرجع ثابت (مراجع دما) ایجاد شد. MTTSH قرار بود با دقت بیشتری نسبت به مقیاس ترمودینامیکی مطابقت داشته باشد، اما بعدا معلوم شد، انحرافات آن بسیار مهم است.

مقیاس درجه حرارت fahrenheit.

مقیاس دما Fahrenheit، که به طور گسترده ای در ارتباط با سیستم فنی بریتانیا واحدهای، و همچنین در اندازه گیری های غیر تشدید در بسیاری از کشورها استفاده می شود، برای تعیین دو نقطه مرجع دائمی - دمای ذوب یخ (32 درجه فارنهایت) و آب جوش (212 درجه فارنهایت) فشار طبیعی (اتمسفر). بنابراین، برای به دست آوردن درجه حرارت در مقیاس سلسیوس از درجه حرارت در مقیاس فارنهایت، شما باید از 32 سال گذشته کسر کنید و نتیجه 5/9 را چند برابر کنید.

واحد گرما

از آنجا که گرما یکی از اشکال انرژی است، می توان آن را در جول اندازه گیری کرد، و این واحد متریک توسط یک توافقنامه بین المللی تصویب شد. اما از آنجاییکه هنگامی که مقدار گرما با تغییر درجه حرارت یک مقدار مشخصی از آب تعیین شد، واحد گسترده بود، به نام Calorie و برابر با مقدار گرمایی مورد نیاز برای افزایش دمای یک گرم آب در 1 درجه سانتی گراد بود. به دلیل به این واقعیت که ظرفیت حرارت آب بستگی به درجه حرارت دارد، من مجبور شدم ارزش کالری را روشن کنم. حداقل دو کالری مختلف - "ترموشیمی" (4،1840 j) و "بخار" (4،1868 j) وجود داشت. "Calorior"، که در رژیم غذایی لذت می برد، در واقع یک کیلوکالریا (1000 کالری) وجود دارد. Caloea واحد سیستم SI نیست و در اکثر زمینه های علم و فناوری، از استفاده جدا شده است.

برق و مغناطیس.

همه به طور کلی واحدهای اندازه گیری الکتریکی و مغناطیسی پذیرفته شده بر اساس سیستم متریک هستند. در توافق با تعاریف مدرن واحدهای الکتریکی و مغناطیسی، همه واحدهای مشتق شده از فرمول های فیزیکی خاصی از واحدهای متریک طول، توده ها و زمان مشتق شده اند. از آنجاییکه اکثر مقادیر الکتریکی و مغناطیسی اندازه گیری شده اند، با استفاده از استانداردهای ذکر شده بسیار آسان نیست، در نظر گرفته شد که آن را راحت تر برای ایجاد مشتقات برای برخی از مقادیر مشخص شده از آزمایشات، در حالی که دیگران اندازه گیری، با استفاده از چنین مراجع

سیستم SI واحد

زیر لیستی از واحدهای الکتریکی و مغناطیسی سیستم SI است.

آمپر، واحد قدرت جریان الکتریکی - یکی از شش واحد اساسی سیستم SI. آمپر قدرت یک جریان بدون تغییر است، که هنگام عبور از دو هادی مستقیم خط مستقیم از یک طول بی نهایت با یک ناحیه ناچیز از یک مقطع دایره ای، واقع در خلاء در فاصله 1 متر از یکی از دیگر ، باعث می شود 1 متر طول نیروی متقابل در هر سایت 10 ساعت 10 - 7 N.

ولت، واحد اختلاف بالقوه و قدرت الکترومغناطیسی. ولتاژ یک ولتاژ الکتریکی بر روی بخش مدار الکتریکی با نیروی فعلی ثابت از 1 A با قدرت قابل پرداخت 1 W است.

آویز، واحد برق (شارژ الکتریکی). آویز مقدار برق از طریق مقطع عرضی هادی در یک نیروی فعلی ثابت 1 و در زمان 1 ثانیه است.

فارادی، واحد ظرفیت الکتریکی. Farrad - ظرفیت خازن، بر روی صفحات که هنگام شارژ 1 CL، یک ولتاژ الکتریکی رخ می دهد 1 V.

هنری، یک واحد القایی. هنری برابر با القاء کنتور است که در آن EMF خود القایی در 1 V با تغییر یکنواخت در قدرت فعلی در این مدار به 1 و 1 ثانیه منجر می شود.

وبر، واحد شار مغناطیسی. وبر - جریان مغناطیسی، در حالی که نزولی، آن را به صفر در یک حلقه شیب دار با مقاومت 1 اهم، یک بار الکتریکی جریان برابر با 1 CL است.

تسلا، واحد القاء مغناطیسی. تسلا - القاء مغناطیسی همگن میدان مغناطیسیدر آن شار مغناطیسی از طریق یک پلت فرم مسطح 1 متر مربع، عمود بر خطوط القایی 1 WB است.

استانداردهای عملی

نور و روشنایی.

واحدهای نیروهای نور و روشنایی را نمی توان بر اساس تنها واحدهای مکانیکی تعیین کرد. ممکن است جریان انرژی را در موج نور در W / M 2 بیان کنید و شدت موج نور در / m است، همانطور که در مورد امواج رادیویی است. اما ادراک روشنایی یک پدیده روان شناختی است که نه تنها شدت منبع نور بلکه حساسیت چشم انسان به توزیع طیفی این شدت است.

توافقنامه بین المللی واحد نیروهای نور توسط Kandela (قبلا شمع نامیده می شود) برابر با قدرت نور در این جهت منبع انتشار یک تابش تک رنگ از فرکانس 540 ساعت 10 12 هرتز ( l. \u003d 555 نانومتر)، نیروی انرژی تابش نور که در این جهت 1/683 w / cf است. این تقریبا مربوط به قدرت شمع اسپرماکت است که یک بار به عنوان استاندارد خدمت کرده است.

اگر قدرت نور منبع برابر با یک Candela در تمام جهات برابر باشد، جریان نور کامل برابر با 4 است پ. لومن ها بنابراین، اگر این منبع در مرکز حوزه با شعاع 1 متر باشد، روشنایی سطح داخلی حوزه برابر با یک لومنا در هر متر مربع است، I.E. یک مجموعه

اشعه ایکس و تابش گاما، رادیواکتیویته.

اشعه ایکس (P) یک واحد قدیمی از دوز قرار گرفتن در معرض اشعه ایکس، گاما و تابش فوتونیک است که برابر با مقدار تابش، که با توجه به تابش الکترونی دوم، فرم های 0.001،93 گرم هوا را تشکیل می دهد یونها حمل شارژ برابر با یک واحد اتهام SSS هر علامت. در سیستم سیستم، دوز جذب تابش خاکستری، برابر با 1 J / kg است. معیار دوز جذب تابش، نصب با اتاق های یونیزاسیون است که یونیزاسیون تولید شده توسط تابش را اندازه گیری می کند.



مقدار - این چیزی است که می توان اندازه گیری کرد. مفاهیم مانند طول، منطقه، حجم، وزن، زمان، سرعت و غیره، مقادیر نامیده می شوند. ارزش است نتایج اندازه گیریآن را با تعداد بیان شده در واحدهای خاص تعیین می شود. واحدهای که در آن مقدار اندازه گیری می شود، نامیده می شود واحدهای اندازه گیری.

برای تعیین اندازه، تعداد نوشته شده است، و در کنار نام واحد که در آن اندازه گیری شد. به عنوان مثال، 5 سانتی متر، 10 کیلوگرم، 12 کیلومتر، 5 دقیقه. هر مقدار ارزش های بی شماری دارد، به عنوان مثال، طول می تواند برابر با: 1 سانتی متر، 2 سانتی متر، 3 سانتی متر، و غیره

همان مقدار را می توان در واحدهای مختلف بیان کرد، مانند کیلوگرم، گرم و تن - این واحدهای اندازه گیری وزن است. همان مقدار در واحدهای مختلف با اعداد مختلف بیان می شود. به عنوان مثال، 5 سانتی متر \u003d 50 میلی متر (طول)، 1 ساعت \u003d 60 دقیقه (زمان)، 2 کیلوگرم 2000 گرم (وزن).

اندازه گیری هر مقدار - این بدان معنی است که چند بار آن را شامل ارزش دیگری از همان نوع، به تصویب هر واحد اندازه گیری.

به عنوان مثال، ما می خواهیم زمان دقیق اتاق را پیدا کنیم. بنابراین ما باید این طول را با استفاده از طول دیگری اندازه گیری کنیم، به عنوان مثال، به عنوان مثال، به خوبی شناخته شده است. برای انجام این کار، ما متر را در طول اتاق به چندین بار دیگر به تعویق انداختیم. اگر آن را با طول اتاق مطابقت داشته باشد دقیقا 7 برابر است، سپس طول آن 7 متر است.

به عنوان یک نتیجه، اندازه گیری مقدار به دست می آید یا شماره نامبه عنوان مثال، 12 متر یا چندین عدد نامیده می شود، به عنوان مثال 5 متر از 7 سانتیمتر، کل آن نامیده می شود شماره نامزد شده.

معیارهای

در هر ایالت، دولت واحدهای خاصی را برای مقادیر مختلف تعیین کرده است. واحد اندازه گیری دقیق اندازه گیری شده، به عنوان نمونه گرفته شده، نامیده می شود اتیلوم یا واحد نمونه. نمونه های نمونه، کیلوگرم، سانتی متر و غیره ساخته شده است، که در آن واحدهای برای استفاده روزمره ساخته شده اند. واحدهای گنجانده شده و تایید شده توسط دولت نامیده می شوند معیارهای.

اقدامات نامیده می شود لباس فرماگر آنها برای اندازه گیری مقادیر همان نوع خدمت می کنند. بنابراین، گرم و کیلوگرم اقدامات همگن هستند، زیرا آنها برای اندازه گیری وزن عمل می کنند.

واحد

در زیر واحدهای اندازه گیری مقادیر مختلفی است که اغلب در وظایف ریاضیات یافت می شود:

وزن / وزن اندازه گیری

  • 1 تن \u003d 10 سانتیمتر
  • 1 سانتیمتر \u003d 100 کیلوگرم
  • 1 کیلوگرم \u003d 1000 گرم
  • 1 گرم \u003d 1000 میلی گرم
  • 1 کیلومتر \u003d 1000 متر
  • 1 متر \u003d 10 decimeters
  • 1 decimeter \u003d 10 سانتیمتر
  • 1 سانتیمتر \u003d 10 میلیمتر

  • 1 مربع کیلومتر \u003d 100 هکتار
  • 1 هکتار \u003d 10،000 متر مربع. مته
  • 1 مربع متر \u003d 10،000 متر مربع. سانتیمتر
  • 1 مربع سانتیمتر \u003d 100 متر مربع. میلی متر
  • 1 مکعب متر \u003d 1000 متر مکعب. ده متر
  • 1 مکعب decimeter \u003d 1000 متر مکعب. سانتیمتر
  • 1 مکعب سانتیمتر \u003d 1000 متر مکعب. میلی متر

چنین اندازه ای را در نظر بگیرید لیتر. یک لیتر برای اندازه گیری ظرفیت رگ های خونی استفاده می شود. یک لیتر حجمی است که برابر با یک دسی متر مکعب (1 لیتر \u003d 1 متر مکعب) است.

اقدامات زمان

  • قرن اول (قرن) \u003d 100 سال
  • 1 سال \u003d 12 ماه
  • 1 ماه \u003d 30 روز
  • 1 هفته \u003d 7 روز
  • 1 روز \u003d 24 ساعت
  • 1 ساعت \u003d 60 دقیقه
  • 1 دقیقه \u003d 60 ثانیه
  • 1 ثانیه \u003d 1000 میلی ثانیه

علاوه بر این، از واحدهای اندازه گیری زمانی به عنوان یک چهارم و دهه استفاده کنید.

  • سه ماهه - 3 ماه
  • دهه - 10 روز

ماه در 30 روز پذیرفته شده است، اگر شما نیازی به تعیین تعداد و نام ماه نیستید. ژانویه، مارس، مه، ژوئیه، اوت، اکتبر و دسامبر - 31 روز. فوریه در یک سال ساده - 28 روز، فوریه در سال کبیسه - 29 روز آوریل، ژوئن، سپتامبر، نوامبر - 30 روز.

سال (تقریبا) زمانی است که در طی آن زمین به نوبه خود کامل در اطراف خورشید می شود. این معمول است که هر سه سال متوالی را به 365 روز در نظر بگیریم، و چهارم بعدی بعدی - در 366 روز است. سال حاوی 366 روز به نام جهش کردن، و سال های حاوی 365 روز - ساده. در سال چهارم، یک روز اضافی برای دلیل زیر اضافه می شود. زمان گردش زمین در اطراف خورشید شامل خود دقیقا 365 روز نیست، اما 365 روز و 6 ساعت (تقریبا). بنابراین، سال ساده کوتاهتر از سال واقعی به مدت 6 ساعت است، و 4 سال عادی به مدت 24 ساعت، 4 سال واقعی به مدت 24 ساعت، I.E. در یک روز. بنابراین، هر سال چهارم اضافه یک روز (29 فوریه).

بر روی انواع دیگر مقدار شما به عنوان آخرین مطالعه علوم مختلف یاد خواهید گرفت.

نام های اختصاری م.

نام های اختصاری اقدامات لازم برای ثبت بدون نقطه:

  • کیلومتر - کیلومتر
  • متر - M.
  • دسیتر - DM.
  • سانتیمتر - دیدن
  • میلی متر - میلی متر

وزن / وزن اندازه گیری

  • tONA - T.
  • center - C.
  • کیلوگرم - کیلوگرم.
  • گرم - G.
  • میلی گرم - میلی گرم.

اقدامات مربع (اقدامات مربع)

  • sq کیلومتر - کیلومتر 2
  • هکتار - G.
  • sq متر - متر مربع
  • sq سانتیمتر - سانتی متر 2
  • sq میلیمتر - میلی متر 2

  • مکعب متر - متر 3
  • مکعب دسیتر - DM 3
  • مکعب سانتیمتر - سانتی متر 3
  • مکعب میلی متر - میلی متر 3

اقدامات زمان

  • قرن - ب
  • سال - G.
  • ماه - m یا ماه
  • هفته - n یا هفته
  • روز - S یا D (روز)
  • ساعت - CH
  • دقیقه - M.
  • دوم - S.
  • میلی ثانیه - MS.

ظرفیت ظرفیت کشتی

  • لیتر - L.

ابزار اندازه گیری

برای اندازه گیری مقادیر مختلف، ابزار اندازه گیری ویژه استفاده می شود. برخی از آنها بسیار ساده هستند و برای اندازه گیری های ساده در نظر گرفته شده اند. چنین ابزارهایی شامل یک حاکم اندازه گیری، رولت، سیلندر اندازه گیری، و غیره دیگر ابزارهای اندازه گیری پیچیده تر هستند. چنین دستگاه هایی شامل Stopwalls، دماسنج، مقیاس های الکترونیکی و غیره می شود.

ابزار اندازه گیری، به عنوان یک قاعده، مقیاس اندازه گیری (یا به طور خلاصه). این به این معنی است که تقسیمات نوار بر روی دستگاه اعمال می شود، و مقدار مربوطه در کنار هر بخش نوار نوشته شده است. فاصله بین دو سکته مغزی، که نزدیک به آن ارزش نوشته شده است، می تواند علاوه بر تقسیم به چند بخش کوچکتر تقسیم شود، این تقسیمات اغلب توسط اعداد نشان داده شده است.

برای تعیین ارزش ارزش مربوط به هر بخش کوچک، دشوار نیست. به عنوان مثال، شکل زیر حاکم اندازه گیری را نشان می دهد:

ارقام 1، 2، 3، 4 و غیره نشان می دهد فاصله بین سکته مغزی، که به 10 تقسیم مشابه تقسیم می شوند. در نتیجه، هر بخش (فاصله بین نزدیکترین سکته مغزی) مربوط به 1 میلیمتر است. این مقدار نامیده می شود مقیاس بخش قیمت ابزار اندازه گیری

قبل از انجام اندازه گیری ارزش، قیمت تقسیم مقیاس ابزار مورد استفاده باید تعیین شود.

به منظور تعیین قیمت شکافت، لازم است:

  1. پیدا کردن دو نزدیکترین لمس مقیاس، که در آن مقادیر نوشته شده است.
  2. کسر از مقدار بزرگتر کمتر است و تعداد حاصل به تعداد تقسیمات بین آنها تقسیم می شود.

به عنوان مثال، ما تقسیم مقیاس دماسنج را در تصویر سمت چپ نشان خواهیم داد.

دو سکته مغزی را بردارید، که در آن مقادیر عددی مقدار اندازه گیری شده (درجه حرارت) اعمال می شود.

به عنوان مثال، با علامت گذاری به میزان 20 درجه سانتیگراد و 30 درجه سانتیگراد لمس می شود. فاصله بین این سکته مغزی به 10 تقسیم تقسیم می شود. بنابراین، قیمت هر بخش برابر خواهد بود:

(30 ° C - 20 درجه سانتیگراد): 10 \u003d 1 ° C

در نتیجه، دماسنج 47 درجه سانتیگراد را نشان می دهد.

مقادیر مختلف را اندازه گیری کنید زندگی روزمره شما باید به طور مداوم هر یک از ما. به عنوان مثال، برای آمدن به مدرسه یا کار، لازم است اندازه گیری زمانی که در جاده ها صرف می شود. هواشناسان برای پیش بینی آب و هوا، درجه حرارت، فشار اتمسفر، سرعت باد، و غیره