Táto lekcia nebude nová pre začiatočníkov. Všetci sme zo školy počuli také veci ako centimeter, meter, kilometer. A keď išlo o masu, väčšinou hovorili gramy, kilogramy, tony.

Centimetre, metre a kilometre; gramy, kilogramy a tony majú jeden spoločný názov - jednotky merania fyzikálnych veličín.

AT túto lekciu pozrieme sa na najpopulárnejšie merné jednotky, ale nebudeme hlbšie do tejto témy, keďže merné jednotky spadajú do sféry fyziky. Sme nútení študovať časť fyziky, keďže ju potrebujeme na ďalšie štúdium matematiky.

Obsah lekcie

Jednotky dĺžky

Na meranie dĺžky sa používajú nasledujúce jednotky merania:

• milimetrov
• centimetre
• decimetre
• metrov
• kilometrov

milimeter(mm). Dokonca môžete vidieť milimetre na vlastné oči, ak si vezmete pravítko, ktoré sme každý deň používali v škole.

Malé čiary, ktoré nasledujú za sebou v rade, sú milimetrové. Presnejšie, vzdialenosť medzi týmito čiarami je jeden milimeter (1 mm):

centimeter(cm). Na pravítku je každý centimeter označený číslom. Napríklad naše pravítko, ktoré bolo na prvom obrázku, malo dĺžku 15 centimetrov. Posledný centimeter na tomto pravítku je označený číslom 15.

V jednom centimetri je 10 milimetrov. Znamienko rovnosti môžete vložiť medzi jeden centimeter a desať milimetrov, pretože označujú rovnakú dĺžku

1 cm = 10 mm

Môžete sa presvedčiť, ak si spočítate počet milimetrov na predchádzajúcom obrázku. Zistíte, že počet milimetrov (vzdialenosť medzi čiarami) je 10.

Ďalšou jednotkou dĺžky je decimeter(dm). V jednom decimetri je desať centimetrov. Medzi jedným decimetrom a desiatimi centimetrami môžete dať znamienko rovnosti, pretože označujú rovnakú dĺžku:

1 dm = 10 cm

Môžete si to overiť, ak spočítate počet centimetrov na nasledujúcom obrázku:

Zistíte, že počet centimetrov je 10.

Ďalšou mernou jednotkou je meter(m). V jednom metri je desať decimetrov. Znamienko rovnosti môžete vložiť medzi jeden meter a desať decimetrov, pretože označujú rovnakú dĺžku:

1 m = 10 dm

Bohužiaľ, merač nemôže byť znázornený na obrázku, pretože je dosť veľký. Ak chcete merač vidieť naživo, vezmite si zvinovací meter. Každý to má v dome. Na metre bude jeden meter označený ako 100 cm, pretože v jednom metri je desať decimetrov a v desiatich decimetroch sto centimetrov:

1 m = 10 dm = 100 cm

100 sa získa prevodom jedného metra na centimetre. Toto je samostatná téma, ktorú zvážime o niečo neskôr. Medzitým prejdime k ďalšej jednotke dĺžky, ktorá sa nazýva kilometer.

Kilometer sa považuje za najväčšiu jednotku merania dĺžky. Samozrejme, existujú aj iné staršie jednotky ako megameter, gigameter, terameter, ale tie nebudeme uvažovať, keďže nám na ďalšie štúdium matematiky stačí kilometer.

V jednom kilometri je tisíc metrov. Znamienko rovnosti môžete vložiť medzi jeden kilometer a tisíc metrov, pretože označujú rovnakú dĺžku:

1 km = 1000 m

Vzdialenosti medzi mestami a krajinami sa merajú v kilometroch. Napríklad vzdialenosť z Moskvy do Petrohradu je asi 714 kilometrov.

Medzinárodná sústava jednotiek SI

Medzinárodná sústava jednotiek SI je určitým súborom všeobecne akceptovaných fyzikálnych veličín.

Hlavným účelom medzinárodného systému jednotiek SI je dosiahnuť dohody medzi krajinami.

Vieme, že jazyky a tradície krajín sveta sú odlišné. Nedá sa s tým nič robiť. Ale zákony matematiky a fyziky fungujú všade rovnako. Ak v jednej krajine „dvakrát dva sú štyri“, potom v inej krajine „dvakrát dva sú štyri“.

Hlavným problémom bolo, že pre každú fyzikálnu veličinu existuje niekoľko meracích jednotiek. Napríklad sme sa práve dozvedeli, že na meranie dĺžky existujú milimetre, centimetre, decimetre, metre a kilometre. Ak hovorí niekoľko učencov rôzne jazyky, sa zhromaždia na jednom mieste, aby vyriešili konkrétny problém, potom taká veľká rozmanitosť jednotiek merania dĺžky môže viesť k rozporom medzi týmito vedcami.

Jeden vedec bude tvrdiť, že v ich krajine sa dĺžka meria v metroch. Druhý by mohol povedať, že v ich krajine sa dĺžka meria v kilometroch. Tretí môže ponúknuť vlastnú mernú jednotku.

Preto vznikla medzinárodná sústava jednotiek SI. SI je skratka pre francúzsku frázu Le Système International d'Unités, SI (čo v ruštine znamená - medzinárodný systém jednotiek SI).

SI uvádza najobľúbenejšie fyzikálne veličiny a každá z nich má svoju vlastnú všeobecne uznávanú jednotku merania. Napríklad vo všetkých krajinách sa pri riešení problémov dohodlo, že dĺžka sa bude merať v metroch. Preto pri riešení problémov, ak je dĺžka uvedená v inej mernej jednotke (napríklad v kilometroch), musí sa previesť na metre. O tom, ako previesť jednu mernú jednotku na inú, si povieme o niečo neskôr. Medzitým si nakreslíme našu medzinárodnú sústavu jednotiek SI.

Našou kresbou bude tabuľka fyzikálnych veličín. Každú študovanú fyzikálnu veličinu zahrnieme do našej tabuľky a uvedieme mernú jednotku, ktorá je akceptovaná vo všetkých krajinách. Teraz sme študovali jednotky merania dĺžky a dozvedeli sme sa, že metre sú definované v systéme SI na meranie dĺžky. Naša tabuľka bude teda vyzerať takto:

Jednotky hmotnosti

Hmotnosť je mierou množstva hmoty v tele. U ľudí sa telesná hmotnosť nazýva hmotnosť. Väčšinou, keď sa niečo váži, povedia "váži toľko kilogramov" , hoci nehovoríme o váhe, ale o hmote tohto telesa.

Hmotnosť a hmotnosť však áno rôzne koncepty. Hmotnosť je sila, ktorou teleso pôsobí na vodorovnú podperu. Hmotnosť sa meria v newtonoch. A hmotnosť je veličina, ktorá ukazuje množstvo hmoty v tomto tele.

Ale nie je nič zlé na tom, keď nazveme hmotnosť telesnou hmotnosťou. Aj v medicíne sa hovorí "ľudská váha" , hoci hovoríme o hmotnosti človeka. Hlavná vec je uvedomiť si, že ide o rôzne pojmy.

Na meranie hmotnosti sa používajú tieto merné jednotky:

• miligramov
• gramov
• kilogramov
• centov
• ton

Najmenšia merná jednotka je miligram(mg). Miligram s najväčšou pravdepodobnosťou nikdy nezavediete do praxe. Používajú ich chemici a iní vedci, ktorí pracujú s malými látkami. Stačí, ak viete, že takáto jednotka merania hmotnosti existuje.

Ďalšou mernou jednotkou je gram(G). Pri zostavovaní receptúry je zvykom merať množstvo produktu v gramoch.

V jednom grame je tisíc miligramov. Rovnaké znamienko môžete vložiť medzi jeden gram a tisíc miligramov, pretože označujú rovnakú hmotnosť:

1 g = 1000 mg

Ďalšou mernou jednotkou je kilogram(kg). Kilogram je bežná merná jednotka. Meria všetko. Kilogram je zahrnutý v sústave SI. Do našej tabuľky SI zahrňme ešte jednu fyzikálnu veličinu. Nazvime to "masové":

V jednom kilograme je tisíc gramov. Rovnaké znamienko môžete vložiť medzi jeden kilogram a tisíc gramov, pretože označujú rovnakú hmotnosť:

1 kg = 1000 g

Ďalšou mernou jednotkou je centrum c). V centoch je vhodné merať hmotnosť úrody zozbieranej z malej oblasti alebo hmotnosť nejakého druhu nákladu.

V jednom cente je sto kilogramov. Medzi jedným centom a stovkou kilogramov môžete dať znamienko rovnosti, pretože označujú rovnakú hmotnosť:

1 q = 100 kg

Ďalšou mernou jednotkou je ton(t). V tonách sa zvyčajne merajú veľké zaťaženia a hmotnosti. veľké telá. Napríklad omšu vesmírna loď alebo auto.

V jednej tone je tisíc kilogramov. Rovnaké znamienko môžete umiestniť medzi jednu tonu a tisíc kilogramov, pretože označujú rovnakú hmotnosť:

1 t = 1000 kg

Časové jednotky

Nemusíme vysvetľovať, čo je čas. Každý vie, čo je čas a prečo je potrebný. Ak otvoríme diskusiu o tom, čo je čas a pokúsime sa ho definovať, potom sa začneme vŕtať vo filozofii, a to teraz nepotrebujeme. Začnime s časovými jednotkami.

Na meranie času sa používajú nasledujúce jednotky merania:

• sekúnd
• minút
• deň

Najmenšia merná jednotka je druhý(S). Samozrejme, existujú aj menšie jednotky, ako sú milisekundy, mikrosekundy, nanosekundy, ale nebudeme ich brať do úvahy, pretože v tejto chvíli to nemá zmysel.

V priebehu niekoľkých sekúnd sa merajú rôzne ukazovatele. Napríklad, koľko sekúnd trvá atlétovi prebehnúť 100 metrov. Druhý je zahrnutý v medzinárodnej sústave jednotiek SI na meranie času a označuje sa ako „s“. Do našej tabuľky SI zahrňme ešte jednu fyzikálnu veličinu. Nazvime to "čas":

minútu(m). Jedna minúta má 60 sekúnd. Znamienko rovnosti môžete vložiť medzi jednu minútu a šesťdesiat sekúnd, pretože predstavujú rovnaký čas:

1 m = 60 s

Ďalšou mernou jednotkou je hodina(h). Jedna hodina má 60 minút. Znamienko rovnosti môžete vložiť medzi jednu hodinu a šesťdesiat minút, pretože predstavujú rovnaký čas:

1 h = 60 m

Napríklad, ak sme túto lekciu študovali jednu hodinu a spýtali sme sa, koľko času sme strávili jej štúdiom, môžeme odpovedať dvoma spôsobmi: "hodinu sme študovali lekciu" alebo tak "učbu sme študovali šesťdesiat minút" . V oboch prípadoch odpovieme správne.

Ďalšou jednotkou času je deň. Deň má 24 hodín. Medzi jedným dňom a dvadsiatimi štyrmi hodinami môžete dať znamienko rovnosti, pretože označujú rovnaký čas:

1 deň = 24 hodín

Páčila sa vám lekcia?
Pridajte sa k nám nová skupina Vkontakte a začnite dostávať upozornenia o nových lekciách

Štúdium fyzikálnych javov a ich zákonitostí, ako aj využitie týchto zákonov v praktické činnostičlovek je spojený s meraním fyzikálnych veličín.

Fyzikálna veličina je vlastnosť, ktorá je kvalitatívne spoločná pre mnohé fyzikálne objekty (fyzikálne systémy, ich stavy a procesy v nich prebiehajúce), no kvantitatívne individuálna pre každý objekt.

Fyzikálna veličina je napríklad hmotnosť. Rôzne fyzické objekty majú hmotnosť: všetky telá, všetky častice hmoty, častice elektromagnetického poľa a iné. Kvalitatívne sú všetky konkrétne uskutočnenia hmoty, t.j. hmotnosti všetkých fyzických predmetov, rovnaké. Ale hmotnosť jedného objektu môže byť určitý počet krát viac alebo menej ako hmotnosť toho druhého. A v tomto kvantitatívnom zmysle je hmotnosť vlastnosťou, ktorá je individuálna pre každý predmet. Fyzikálnymi veličinami sú aj dĺžka, teplota, intenzita elektrického poľa, perióda oscilácií atď.

Špecifické realizácie tej istej fyzikálnej veličiny sa nazývajú homogénne veličiny. Napríklad vzdialenosť medzi zreničkami vašich očí a výška Eiffelova veža existujú konkrétne realizácie jednej a tej istej fyzikálnej veličiny – dĺžky, a teda ide o homogénne veličiny. Hmotnosť tejto knihy a hmotnosť zemského satelitu Kosmos-897 sú tiež homogénne fyzikálne veličiny.

Homogénne fyzikálne veličiny sa navzájom líšia veľkosťou. Veľkosť fyzikálnej veličiny je

kvantitatívny obsah v tomto objekte vlastnosti zodpovedajúcej pojmu „fyzikálne množstvo“.

Veľkosti homogénnych fyzikálnych veličín rôznych objektov je možné navzájom porovnávať, ak sú určené hodnoty týchto veličín.

Hodnota fyzikálnej veličiny je odhad fyzikálnej veličiny vo forme určitého počtu jednotiek akceptovaných pre ňu (pozri s. 14). Napríklad hodnota dĺžky určitého telesa, 5 kg je hodnota hmotnosti určitého telesa atď. Abstraktné číslo zahrnuté v hodnote fyzikálnej veličiny (v našich príkladoch 10 a 5) sa nazýva číselná hodnota. Vo všeobecnom prípade možno hodnotu X určitej veličiny vyjadriť ako vzorec

kde je číselná hodnota veličiny, jej jednotka.

Je potrebné rozlišovať medzi skutočnými a skutočnými hodnotami fyzikálnej veličiny.

Skutočná hodnota fyzikálnej veličiny je hodnota veličiny, ktorá by v ideálnom prípade odrážala zodpovedajúcu vlastnosť objektu z kvalitatívneho a kvantitatívneho hľadiska.

Skutočná hodnota fyzikálnej veličiny je hodnota veličiny zistená experimentálne a natoľko blízka skutočnej hodnote, že ju možno na daný účel použiť namiesto nej.

Zisťovanie hodnoty fyzikálnej veličiny empiricky pomocou špeciálnych technické prostriedky nazývané meranie.

Skutočné hodnoty fyzikálnych veličín sú spravidla neznáme. Napríklad nikto nepozná skutočné hodnoty rýchlosti svetla, vzdialenosti od Zeme k Mesiacu, hmotnosti elektrónu, protónu a iné. elementárne častice. Nepoznáme skutočnú hodnotu svojej výšky a telesnej hmotnosti, nepoznáme a nevieme zistiť skutočnú hodnotu teploty vzduchu v našej izbe, dĺžku stola, za ktorým pracujeme atď.

Pomocou špeciálnych technických prostriedkov je však možné určiť skutočný

všetky tieto a mnohé ďalšie hodnoty. Zároveň miera priblíženia sa týchto skutočných hodnôt skutočným hodnotám fyzikálnych veličín závisí od dokonalosti technických prostriedkov merania použitých v tomto prípade.

Medzi meracie prístroje patria miery, meracie prístroje a pod. Mierou sa rozumie merací prístroj určený na reprodukciu fyzikálnej veličiny danej veľkosti. Napríklad závažie je mierou hmotnosti, pravítko s milimetrovými dielikmi je mierou dĺžky, odmerná banka je mierou objemu (kapacity), normálny prvok je mierou elektromotorickej sily, kremenný oscilátor je mierou frekvencie elektrických kmitov atď.

Meracie zariadenie je merací prístroj určený na generovanie signálu meranej informácie vo forme dostupnej na priame vnímanie pozorovaním. Medzi meracie prístroje patrí dynamometer, ampérmeter, manometer atď.

Existujú priame a nepriame merania.

Priame meranie je meranie, pri ktorom sa požadovaná hodnota veličiny zistí priamo z experimentálnych údajov. Medzi priame merania patrí napríklad meranie hmotnosti na rovnoramennej váhe, teploty - teplomerom, dĺžky - pravítkom.

Nepriame meranie je meranie, pri ktorom sa požadovaná hodnota veličiny zisťuje na základe známeho vzťahu medzi ňou a veličinami, ktoré sú predmetom priameho merania. Nepriame merania sú napríklad zistenie hustoty telesa podľa jeho hmotnosti a geometrických rozmerov, zistenie elektrického odporu vodiča podľa jeho odporu, dĺžky a plochy prierezu.

Merania fyzikálnych veličín sú založené na rôznych fyzikálnych javoch. Napríklad tepelná rozťažnosť telies alebo termoelektrický jav sa využíva na meranie teploty, gravitácia na meranie hmotnosti telies vážením atď. Súbor fyzikálnych javov, na ktorých sú merania založené, sa nazýva princíp merania. Princípy merania nie sú zahrnuté v tomto návode. Metrológia sa zaoberá štúdiom princípov a metód meraní, typov meracích prístrojov, chýb merania a iných otázok súvisiacich s meraniami.

Fyzikálne veličiny a ich rozmery

TVORENIE KONCEPCIÍ ŠTUDENTOV O FYZICKÝCH HODNOTÁCH A ZÁKONOCH

Klasifikácia fyzikálnych veličín

Jednotky merania fyzikálnych veličín. Sústavy jednotiek.

Problémy formovania fyzikálnych pojmov u žiakov

Formovanie žiackych pojmov fyzikálnych veličín metódou rámových podpier

Formovanie žiackych predstáv o fyzikálnych zákonoch metódou rámových podpier

Fyzikálne veličiny a ich rozmery

Fyzikálne množstvo pomenovať vlastnosť, ktorá je kvalitatívne spoločná mnohým fyzickým objektom, ale kvantitatívne individuálna pre každý objekt (Bolsun, 1983)/

Súhrn FV prepojených závislosťami sa nazýva systém fyzikálnych veličín. FV systém pozostáva z základné veličiny, ktoré sú podmienečne akceptované ako nezávislé, a od odvodené množstvá, ktoré sú vyjadrené pomocou základných veličín sústavy.

Odvodené fyzikálne veličiny sú fyzikálne veličiny zahrnuté v systéme a určené prostredníctvom základných veličín tohto systému. Matematický vzťah (vzorec), pomocou ktorého sa derivácia PV, ktorá nás zaujíma, je vyjadrená explicitne v podmienkach iných veličín systému a v ktorom sa prejavuje priama súvislosť medzi nimi, sa nazýva definujúca rovnica. Napríklad riadiacou rovnicou pre rýchlosť je vzťah

V = (1)

Skúsenosti ukazujú, že FV systém, pokrývajúci všetky odvetvia fyziky, môže byť postavený na siedmich základných veličinách: hmotnosť, čas, dĺžka, teplota, svietivosť, látkové množstvo, sila elektrického prúdu.

Vedci sa dohodli na označení hlavných symbolov PV: dĺžka (vzdialenosť) v akýchkoľvek rovniciach a akýchkoľvek systémoch symbolom L (toto písmeno začína v angličtine a nemecký dĺžka slova) a čas - so symbolom T (toto písmeno začína na anglický jazykčas na slovo). To isté platí pre rozmery hmotnosti (symbol M), elektrického prúdu (symbol I), termodynamickej teploty (symbol Θ), látkového množstva (symbol

N), intenzita svetla (symbol J). Tieto znaky sú tzv rozmery dĺžka a čas, hmotnosť atď., bez ohľadu na veľkosť dĺžky alebo času. (Niekedy sa tieto symboly nazývajú logické operátory, niekedy radikály, ale najčastejšie dimenzie.) Rozmer hlavného PV -toto je iba Symbol PV vo formulári veľké písmeno Latinská alebo grécka abeceda.
Takže napríklad rozmer rýchlosti je symbol rýchlosti v tvare dvoch písmen LT −1 (podľa vzorca (1)), kde T je rozmer času a L je dĺžka. Tieto symboly označujú PV času a dĺžky, bez ohľadu na ich konkrétnu veľkosť (sekunda, minúta, hodina, meter, centimeter atď.). Rozmer sily je MLT −2 (podľa rovnice druhého Newtonovho zákona F = ma). Akákoľvek derivácia PV má rozmer, pretože existuje rovnica, ktorá určuje túto hodnotu. Vo fyzike existuje jeden mimoriadne užitočný matematický postup tzv rozmerová analýza alebo kontrola vzorca podľa rozmerov.

Stále existujú dva protichodné názory na pojem „rozmer“ Na túto tému sa vyjadril prof. Kogan I. Sh., v článku Rozmer fyzikálnej veličiny(Kogan,) uvádza o tomto spore nasledovné argumenty: Už viac ako sto rokov sa vedú spory o fyzikálnom význame dimenzií. Dva názory – dimenzia sa vzťahuje na fyzikálnu veličinu a dimenzia na jednotku merania – rozdeľujú vedcov na dva tábory už celé storočie. Prvý uhol pohľadu obhajoval slávny fyzik začiatku dvadsiateho storočia A. Sommerfeld. Druhý uhol pohľadu obhajoval vynikajúci fyzik M. Planck, ktorý považoval rozmer fyzikálnej veličiny za nejakú konvenciu. Známy metrológ L. Sena (1988) sa pridŕžal názoru, podľa ktorého pojem rozmer vôbec neodkazuje na fyzikálnu veličinu, ale na jej mernú jednotku. Rovnaký názor uvádza populárna učebnica fyziky od I. Savelyeva (2005).

Táto opozícia je však umelá. Rozmer fyzikálnej veličiny a jej merná jednotka sú rôzne fyzikálne kategórie a nemali by sa porovnávať. Toto je podstata odpovede, ktorá rieši tento problém.

Môžeme povedať, že fyzikálna veličina má rozmer, pokiaľ existuje rovnica, ktorá túto veličinu definuje. Pokiaľ neexistuje rovnica, neexistuje ani dimenzia, hoci fyzikálna veličina z toho objektívne neprestáva existovať. Neexistuje žiadna objektívna potreba, aby merná jednotka fyzikálnej veličiny mala rozmer.

ešte raz, rozmery fyzikálne veličiny pre rovnaké fyzikálne veličiny by mala byť rovnaká na akejkoľvek planéte v akomkoľvek hviezdnom systéme. Zároveň tam môžu byť merné jednotky tých istých veličín aké sa vám páčia a samozrejme nie podobné tým našim pozemským.

Tento pohľad na problém tomu nasvedčuje A. Sommerfeld aj M. Planck majú pravdu. Len znamenajú rôzne veci. A. Sommerfeld mal na mysli rozmery fyzikálnych veličín a M. Planck - jednotky merania. Metrológovia, ktorí si navzájom odporujú, bezdôvodne prirovnávajú rozmery fyzikálnych veličín k svojim merným jednotkám, čím umelo oponujú názorom A. Sommerfelda a M. Plancka.

V tejto príručke sa pojem "rozmer" podľa očakávania vzťahuje na PV a nie je identifikovaný s jednotkami PV.

Predmetom merania sú vlastnosti objektívnych skutočností (telies, látok, javov, procesov). Vlastnosť je vyjadrením nejakej stránky veci alebo javu. Každá vec má veľa vlastností, v ktorých sa prejavuje jej kvalita. Niektoré vlastnosti sú podstatné, iné nepodstatné. Zmena podstatných vlastností je ekvivalentná zmene kvalitatívneho stavu veci alebo javu.

Technologická činnosť človeka je spojená s meraním rôznych fyzikálnych veličín.

Fyzikálna veličina je charakteristika jednej z vlastností fyzikálneho objektu (javu alebo procesu), ktorá je kvalitatívne spoločná pre mnohé fyzikálne objekty, ale kvantitatívne individuálna pre každý objekt.

Hodnota fyzikálnej veličiny je odhad jej veľkosti vo forme určitého počtu jednotiek akceptovaných pre ňu alebo čísla podľa stupnice prijatej pre ňu. Napríklad 120 mm je lineárna hodnota; 75 kg - hodnota telesnej hmotnosti, HB190 - číslo tvrdosti podľa Brinella.

Rozlišuje sa medzi skutočnou hodnotou fyzikálnej veličiny, ktorá ideálne odráža kvalitatívne a kvantitatívne vlastnosti meraného objektu, a skutočnou hodnotou zistenou experimentálne, ktorá je však dostatočne blízka skutočnej hodnote fyzikálnej veličiny a možno použiť namiesto skutočnej hodnoty.

Meranie fyzikálnej veličiny je súbor operácií vykonávaných pomocou technického prostriedku, ktorý uchováva jednotku alebo reprodukuje stupnicu fyzikálnej veličiny, ktorý spočíva v porovnaní (explicitne alebo implicitne) meranej veličiny s jej jednotkou alebo stupnicou v aby ste získali hodnotu tohto množstva v najvhodnejšej forme.na použitie.

V teórii meraní existuje hlavne päť typov stupníc: mená, poradie, intervaly, pomery a absolútne.

Menné škály charakterizuje iba vzťah ekvivalencie. Vo svojej podstate je kvalitný, neobsahuje nulu a mernú jednotku. Príkladom takejto škály je hodnotenie farby podľa názvu (atlasy farieb). Keďže každá farba má veľa variácií, takéto porovnanie môže vykonať len skúsený odborník s príslušnými vizuálnymi schopnosťami.

Poradové škály sa vyznačujú ekvivalenciou a poradovými vzťahmi. Pre praktické využitie takejto stupnice je potrebné stanoviť množstvo noriem. Klasifikácia objektov sa uskutočňuje porovnaním intenzity hodnotenej vlastnosti s jej referenčnou hodnotou. Medzi rádové stupnice patrí napríklad stupnica zemetrasení, stupnica sily vetra, stupnica tvrdosti telies atď.

Diferenčná škála sa od rádovej líši tým, že okrem ekvivalencie a rádových vzťahov sa pridáva aj ekvivalencia intervalov (rozdielov) medzi rôznymi kvantitatívnymi prejavmi vlastnosti. Má podmienené nulové hodnoty a intervaly sú stanovené dohodou. Typickým príkladom takejto stupnice je stupnica časového intervalu. Časové intervaly je možné sčítať (odčítať).

Pomerové škály opisujú vlastnosti, na ktoré sa vzťahujú vzťahy ekvivalencie, poradia a súčtu, a teda odčítanie a násobenie. Tieto stupnice majú prirodzenú nulovú hodnotu a jednotky merania sú stanovené dohodou. Pre pomerovú škálu stačí jeden štandard na rozdelenie všetkých skúmaných objektov podľa intenzity meranej vlastnosti. Príkladom pomerovej stupnice je hmotnostná stupnica. Hmotnosť dvoch predmetov sa rovná súčtu hmotností každého z nich.

Absolútne škály majú všetky znaky pomerových škál, no navyše majú prirodzenú jednoznačnú definíciu mernej jednotky. Takéto škály zodpovedajú relatívnym veličinám (pomery fyzikálnych veličín s rovnakým názvom popísané pomerovými škálami). Medzi absolútnymi stupnicami sa rozlišujú absolútne stupnice, ktorých hodnoty sú v rozsahu od 0 do 1. Takouto hodnotou je napríklad faktor účinnosti.

Väčšina vlastností, ktoré sa berú do úvahy v metrológii, sú opísané jednorozmernými stupnicami. Existujú však vlastnosti, ktoré možno opísať iba pomocou viacrozmerných mierok. Napríklad trojrozmerné farebné škály v kolorimetrii.

Praktická realizácia mierok špecifických vlastností sa dosahuje štandardizáciou meracích jednotiek, mierok a (alebo) metód a podmienok na ich jednoznačnú reprodukciu. Pojem merná jednotka nezmenená pre ľubovoľné body stupnice má zmysel len pre stupnice pomerov a intervalov (rozdielov). Na stupniciach poriadku môžete hovoriť len o číslach priradených konkrétnym prejavom vlastnosti. Nedá sa povedať, že by sa takéto čísla líšili o určitý počet alebo o toľko percent. Pri mierkach pomerov a rozdielov niekedy nestačí stanoviť iba mernú jednotku. Takže aj pre také veličiny, ako je čas, teplota, svietivosť (a iné veličiny svetla), ktoré v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI) zodpovedajú základným jednotkám - sekundám Kelvin a kandela, sa praktické meracie systémy spoliehajú aj na špeciálne stupnice. . Okrem toho samotné jednotky SI sú v niektorých prípadoch založené na základných fyzikálnych konštantách.

V tomto ohľade možno rozlíšiť tri typy fyzikálnych veličín, ktorých meranie sa vykonáva podľa rôznych pravidiel.

Prvý typ fyzikálnych veličín zahŕňa veličiny na množine rozmerov, z ktorých sú definované len vzťahy poradia a ekvivalencie. Sú to vzťahy ako „mäkšie“, „tvrdšie“, „teplejšie“, „chladnejšie“ atď.

Medzi veličiny tohto druhu patrí napríklad tvrdosť, definovaná ako schopnosť telesa odolávať prieniku iného telesa do neho; teplota ako stupeň zahriatia tela a pod.

Existencia takýchto vzťahov je stanovená teoreticky alebo experimentálne pomocou špeciálnych porovnávacích prostriedkov, ako aj na základe pozorovaní výsledkov vplyvu fyzikálnej veličiny na akékoľvek objekty.

Pre druhý typ fyzikálnych veličín sa vzťah poradia a ekvivalencie uskutočňuje tak medzi veľkosťami, ako aj medzi rozdielmi v pároch ich veľkostí. Rozdiely časových intervalov sa teda považujú za rovnaké, ak sú vzdialenosti medzi zodpovedajúcimi značkami rovnaké.

Tretí typ tvoria aditívne fyzikálne veličiny.

Aditívne fyzikálne veličiny sú veličiny, na ktorých množine veľkostí sú definované nielen vzťahy poradia a ekvivalencie, ale aj operácie sčítania a odčítania. Medzi takéto veličiny patrí dĺžka, hmotnosť, sila prúdu atď. Môžu sa merať po častiach a tiež reprodukovať pomocou viachodnotovej miery založenej na súčte jednotlivých mier. Napríklad súčet hmotností dvoch telies je hmotnosť takého telesa, ktoré vyvažuje prvé dve na rovnoramenných váhach.

Merania sú založené na porovnávaní rovnakých vlastností hmotných predmetov. Pre vlastnosti, ktoré sa kvantitatívne porovnávajú fyzikálne metódy, v metrológii je zavedený jediný zovšeobecnený pojem - fyzikálna veličina. Fyzikálne množstvo - vlastnosť, ktorá je kvalitatívne spoločná mnohým fyzickým objektom, ale kvantitatívne individuálna pre každý objekt, napríklad dĺžka, hmotnosť, elektrická vodivosť a tepelná kapacita telies, tlak plynu v nádobe atď. Ale zápach nie je fyzikálna veličina , pretože je stanovená prostredníctvom subjektívnych vnemov.

Mierou na kvantitatívne porovnanie rovnakých vlastností predmetov je jednotka fyzikálnej veličiny - fyzikálna veličina, ktorej je po dohode priradená číselná hodnota rovnajúca sa 1. Jednotkám fyzikálnych veličín sa priraďuje úplné a skrátené symbolické označenie - rozmer. Napríklad hmotnosť je kilogram (kg), čas je sekunda (s), dĺžka je meter (m), sila je Newton (N).

Hodnota fyzikálnej veličiny - hodnotenie fyzikálnej veličiny vo forme určitého počtu pre ňu prijatých jednotiek - charakterizuje kvantitatívnu individualitu predmetov. Napríklad priemer otvoru 0,5 mm, polomer zemegule 6378 km, rýchlosť bežca 8 m/s, rýchlosť svetla 3 10 5 m/s.

meraním sa nazýva zistenie hodnoty fyzikálnej veličiny pomocou špeciálnych technických prostriedkov. Napríklad meranie priemeru hriadeľa posuvným meradlom alebo mikrometrom, teploty kvapaliny teplomerom, tlaku plynu tlakomerom alebo vákuomerom. Hodnota fyzikálnej veličiny x^, získaný počas merania, je určený vzorcom x^ = ai, kde a-číselná hodnota (veľkosť) fyzikálnej veličiny; a - jednotka fyzikálneho množstva.

Keďže hodnoty fyzikálnych veličín sa zisťujú empiricky, obsahujú chyby merania. V tomto ohľade sa rozlišujú skutočné a skutočné hodnoty fyzikálnych veličín. Skutočná hodnota - hodnota fyzikálnej veličiny, ktorá ideálne odráža zodpovedajúcu vlastnosť objektu z kvalitatívneho a kvantitatívneho hľadiska. Je to hranica, ku ktorej sa približuje hodnota fyzikálnej veličiny so zvyšujúcou sa presnosťou merania.

Skutočná hodnota - hodnota fyzikálnej veličiny zistená experimentálne a taká blízka skutočnej hodnote, že ju možno použiť namiesto nej na konkrétny účel. Táto hodnota sa mení v závislosti od požadovanej presnosti merania. Pri technických meraniach sa ako reálna hodnota berie zistená hodnota fyzikálnej veličiny s dovolenou chybou.

Chyba merania je odchýlka výsledku merania od skutočnej hodnoty meranej veličiny. Absolútna chyba nazývaná chyba merania, vyjadrená v jednotkách nameranej hodnoty: Oh = x^-x, kde X- skutočnú hodnotu meranej veličiny. Relatívna chyba - postoj absolútna chyba merania skutočnej hodnoty fyzikálnej veličiny: 6 = Ax/x. Relatívna chyba môže byť vyjadrená aj v percentách.

Keďže skutočná hodnota merania zostáva neznáma, v praxi možno nájsť len približný odhad chyby merania. V tomto prípade sa namiesto skutočnej hodnoty berie skutočná hodnota fyzikálnej veličiny získaná meraním tej istej veličiny s vyššou presnosťou. Napríklad chyba pri meraní lineárnych rozmerov pomocou posuvného meradla je ±0,1 mm, a s mikrometrom - ± 0,004 mm.

Presnosť merania môže byť kvantitatívne vyjadrená ako prevrátená hodnota modulu relatívnej chyby. Napríklad, ak je chyba merania ±0,01, presnosť merania je 100.