Mărimea fizică (metrologie)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 19 septembrie 2022; verificările necesită 2 modificări .

O mărime fizică este o calitate, atribut sau proprietate măsurabilă a unui obiect sau fenomen material [1] , care este comună calitativ pentru o clasă de obiecte materiale sau procese, fenomene , dar individuală cantitativ pentru fiecare dintre ele [2] . Mărimile fizice au gen, mărime, unitate (măsură) și valoare.

Pentru a desemna mărimi fizice [3] [4] , se folosesc litere mari și mici ale alfabetului latin sau grecesc [5] . Adesea, la denumiri se adaugă superindice sau indice , indicând la ce se referă valoarea, de exemplu, E p indică adesea energie potențială și c p este capacitatea termică la presiune constantă .

Stabile, care se repetă într-o varietate de experimente, conexiunile dintre mărimile fizice, inerente naturii însăși, se numesc legi fizice [1] .

Unele marimi pot fi alese ca bazale (independente dimensional), apoi restul vor fi exprimate prin ele cu ajutorul legilor fizice. Dimensiunile mărimilor fizice secundare se stabilesc pe baza legilor care le determină, precum și din cerința ca aceste mărimi să fie incluse în ele cu coeficienți dați. Setul de mărimi fizice de bază și dependente formează un sistem de mărimi fizice . De exemplu, în sistemul LMT, lungimea, masa și timpul sunt alese ca marimi principale.

Când împreună cu mărimile este indicată scara lor, ei vorbesc despre un sistem de unități de mărimi fizice . Un exemplu este sistemul de unități CGS sau SI .

Proprietăți generale ale cantităților

Definitivitatea calitativă a unei cantități se numește gen . De exemplu, lungimea și lățimea sunt mărimi omogene [2] . Certitudinea cantitativă a unei cantități inerente unui anumit obiect sau fenomen se numește dimensiune . Individualitatea dimensiunilor dimensiunilor coincidente (omogene) ale obiectelor sau fenomenelor face posibilă compararea și distingerea acestora.

La măsurare, mărimea valorii determinate este comparată cu mărimea unității convenționale [2] . Rezultatul unei astfel de comparații este valoarea măsurată a cantității, care arată de câte ori dimensiunea valorii este mai mare sau mai mică decât dimensiunea unității. Prin urmare, valoarea este scopul și rezultatul măsurării.

$X=\{x\}[x]$ , unde X este valoarea măsurată a unui obiect sau fenomen, {x} este o valoare numerică, [x] este o unitate de valoare. [6]

Valoarea numerică a unității [x] în sine este întotdeauna identică egală cu 1. Mărimea valorii nu depinde de unitatea selectată, iar valoarea se modifică atunci când este selectată o altă unitate. De exemplu, o greutate de 1 kilogram are și o masă de 2,2 lire sau 0,001 tone . Valorile mărimilor omogene sunt folosite pentru a compara obiectele de măsurare.

Există trei tipuri de valori valorice, unite prin termenul general „ valoare de referință ” [2] .

Valoarea adevărată este idealul, singura valoare a unei cantități. Termenul este folosit atunci când incertitudinea valorii la nivel micro poate fi neglijată [2] .
Valoarea reală se obține experimental, suficient de apropiată de valoarea adevărată [2] .
Valoarea acceptată este valoarea atribuită valorii [2] .

O varietate de mărimi fizice este ordonată folosind sisteme de mărimi fizice . În sistem, o listă limitată de cantități este luată ca principale , iar alte, derivate , cantitățile sunt derivate din ele folosind ecuațiile de conexiune . În Sistemul Internațional de Cantități ( English International System of Quantities , ISQ), șapte cantități sunt alese ca principale [7] :

L este lungimea ;
M este masa ;
T este timpul ;
I - puterea curentului ;
Θ este temperatura ;
N este cantitatea de substanță ;
J este intensitatea luminii .

Când se analizează relațiile dintre mărimi, se folosește conceptul de dimensiune a unei mărimi fizice . Acesta este denumirea monomului puterii , constând din produsele simbolurilor mărimilor de bază în diferite grade [2] . La determinarea dimensiunii se folosesc operații matematice standard - înmulțirea, împărțirea și reducerea gradelor. Dacă după toate operațiile de reducere a dimensiunii mărimii nu există factori cu puteri diferite de zero, atunci mărimea se numește adimensională [2] .

Definiţia pressure dimension

Valoare	Ecuația relației	Dimensiunea în SI	Numele unității
Accelerare	$a={\frac {V}{t}}={\frac {l}{t^{2}}}$	$L^{+1}T^{-2}$	Nu
Putere	$F={m}{a)$	${\displaystyle M^{+1}L^{+1}T^{-2))$	newton
Pătrat	$S=l^{2}$	$L^{+2}$	Metru patrat
Presiune	$P={\frac {F}{S}}$	${\frac {M^{+1}L^{+1}T^{-2}}{L^{+2}}}=M^{+1}L^{-1}T^ {-2}$	Pascal

Mărimile fizice care caracterizează obiectele și fenomenele din Pământul solid, precum și din învelișurile sale lichide și gazoase sunt numite mărimi geofizice . Măsurarea cantităților geofizice în laborator sau în teren vă permite să înțelegeți mai bine structura internă a planetei, precum și să căutați și să explorați zăcăminte minerale. Știința bazată pe măsurători ale cantităților fizice ale rocilor în laborator se numește petrofizică [8] .

Clasificarea mărimilor fizice

Aditiv și non-aditiv [2]
- cantitățile aditive sunt cantități ale căror valori pot fi însumate, înmulțite cu o constantă sau împărțite între ele. De exemplu, masa, lungimea, suprafața.
- cantitățile non-aditive sunt cantități pentru care însumarea valorilor este lipsită de sens, deși este posibilă din punct de vedere matematic. Aceste cantități includ temperatura, densitatea, rezistivitate. Excepție: temperaturile pot fi scăzute, diferența de temperatură rezultată este inclusă într-o serie de legi fizice. $\Delta T$

Mărimi scalare, vectoriale, tensorale
- mărimile scalare au o valoare exprimată printr-un singur număr , pentru ele direcția nefiind definită [9] . Un prim exemplu de mărime scalară este energia potențială .
- mărimile vectoriale sunt descrise printr-o succesiune de trei (sau două) valori independente, care sunt numite componente. Mărimile vectoriale au un modul scalar și o direcție. Mărimile vectoriale sunt forța, presiunea, viteza și accelerația.
- mărimile tensorale unesc toate celelalte clase. Ele apar în ecuațiile materiale pentru medii, de exemplu, în teoria elasticității pentru a descrie deformațiile, teoria electromagnetică pentru ecuațiile mediului material, în teoria generală a relativității pentru a descrie metrica.

Grupuri de mărimi fizice

Mărimi electrice

Mărimile electrice caracterizează curentul electric - mișcarea direcționată a particulelor încărcate. Cantitatile electrice includ:

Vezi și

Lista mărimilor fizice

Note

↑ 1 2 Seleznev Yu. A. Fundamentele fizicii elementare. - M., Nauka, 1966. - Tiraj 100.000 exemplare. - Cu. 10-11.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RMG 29-2013 GSI. Metrologie. Termeni și definiții de bază, RMG din 05 Decembrie 2013 Nr. 29-2013 . docs.cntd.ru. Preluat la 30 august 2016. Arhivat din original la 8 septembrie 2016. (nedefinit)
↑ Denumirile acceptate ale mărimilor fizice (Timp, greutate...) . dpva.ru. Preluat la 30 august 2016. Arhivat din original la 5 septembrie 2016. (nedefinit)
↑ Sursa . Preluat la 30 august 2016. Arhivat din original la 29 martie 2017. (nedefinit)
↑ Cerințe de bază pentru documentele text (link inaccesibil) . www.propro.ru Preluat la 30 august 2016. Arhivat din original la 2 septembrie 2016. (nedefinit)
↑ Bureau International des Poids et Mesures. Sistemul Internațional de Unități (SI) (link indisponibil) . www.bipm.org. Consultat la 11 decembrie 2018. Arhivat din original la 24 mai 2019. (nedefinit)
↑ Unități de mărimi fizice (link inaccesibil) . www.vniims.ru Preluat la 30 august 2016. Arhivat din original la 6 septembrie 2016. (nedefinit)
↑ Barmasov Alexander Viktorovici. Curs de fizică generală pentru utilizatorii naturii. Electricitate . - BHV-Petersburg, 01-01-2010. — 438 p. — ISBN 9785977504201 .
↑ D. Giancoli. Fizica . — Ripol Classic. — 657 p. — ISBN 9785458376396 .

Literatură

RMG 29-2013 GSI. Metrologie. Termeni și definiții de bază.

Link -uri

Mărimea fizică (metrologie) // Enciclopedia " Krugosvet ".
GOST 8.417-2002
Clasificator rusesc al unităților de măsură (modificat la 28.03.2014)