Понятие о физической величине. Международная система единиц физических величин СИ
ПОНЯТИЕ О ФИЗИЧЕСКОЙ
ВЕЛИЧИНЕ. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН СИ
Под физической величиной понимают
характеристику физических объектов или явлений материального мира, общую в
качественном отношении для множества объектов или явлений, но индивидуальную
для каждого из них в количественном отношении. Например, масса – физическая
величина. Она является общей характеристикой физических объектов в качественном
отношении, но в количественном отношении для различных объектов имеет свое
индивидуальное значение.
Под значением физической
величины понимают ее оценку, выражаемую произведением отвлеченного числа на
принятую для данной физической величины единицу. Например, в выражении для
давления атмосферного воздуха р = 95,2 кПа, 95,2 – отвлеченное число,
представляющее числовое значение давления воздуха, кПа – принятая в данном
случае единица давления.
Под единицей физической величины
понимают физическую величину, фиксированную по размеру и принятую в качестве
основы для количественной оценки конкретных физических величин. Например, в качестве
единиц длины применяют метр, сантиметр и др.
Одной из важнейших характеристик
физической величины является ее размерность. Размерность физической величины
отражает связь данной величины с величинами, принятыми за основные в рассматриваемой
системе величин.
Система величин, которая определяется
Международной системой единиц СИ и которая принята в России, содержит семь
основных системных величин, представленных в Табл.1.1.
Существуют две дополнительные единицы
СИ – радиан и стерадиан, характеристики которых представлены в Табл.1.2.
Из основных и дополнительных единиц
СИ образованы 18 производных единиц СИ, которым присвоены специальные,
обязательные к применению наименования. Шестнадцать единиц названы в честь ученых,
остальные две – люкс и люмен (см. Табл.1.3).
Специальные наименования единиц могут
быть использованы при образовании других производных единиц. Производными
единицами, не имеющими специального обязательного наименования являются:
площадь, объем, скорость, ускорение, плотность, импульс, момент силы и др.
Наравне с единицами СИ допускается
применять десятичные кратные и дольные от них единицы. В Табл.1.4 представлены
наименования и обозначения приставок таких единиц и их множители. Такие приставки
называются приставками СИ.
Выбор той или иной десятичной кратной
или дольной единицы прежде всего определяется удобством ее применения на
практике. В принципе выбирают такие кратные и дольные единицы, при которых
числовые значения величин находятся в диапазоне от 0,1 до 1000. Например,
вместо 4000000 Па лучше применять 4 МПа.
Таблица 1.1
Основные единицы СИ
Величина
|
Единица
|
Обозначения рекомендуемых
кратных и дольных единиц
|
Наименование
|
Размерность
|
Рекомендуемое
обозначение
|
Наименование
|
Обозначение
|
Определение
|
международное
|
русское
|
Длина
|
L
|
l
|
метр
|
m
|
м
|
Метр равен
расстоянию, проходимому в вакууме плоской электромагнитной волной за
1/299792458 долей секунды
|
км, см, мм,
мкм, нм
|
Масса
|
М
|
m
|
килограмм
|
kg
|
кг
|
Килограмм равен
массе международного прототипа килограмма
|
Мг, г, мг, мкг
|
Время
|
Т
|
t
|
секунда
|
s
|
с
|
Секунда равна
9192631770 периодам излучения при переходе между двумя сверхтонкими уровнями
основного состояния атома цезия-133
|
кс, мс, мкс, нс
|
Сила электрического
тока
|
I
|
I
|
ампер
|
А
|
А
|
Ампер равен
силе изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным
проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного
сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы
на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия 2·10-7
Н
|
кА, мА, мкА,
нА, пА
|
Термодинамическая
температура
|
|
T
|
кельвин*
|
К
|
К
|
Кельвин равен
1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды
|
МК, кК, мК, мкК
|
Количество
вещества
|
N
|
n;
|
моль
|
mol
|
моль
|
Моль равен
количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов,
сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг
|
кмоль, ммоль,
мкмоль
|
Сила света
|
J
|
J
|
кандела
|
cd
|
кд
|
Кандела равна
силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое
излучение частостей 540·1012 Гц, сила излучения которого в этом
направлении составляет 1/683 Вт/ср
|
|
* Кроме температуры Кельвина
(обозначение Т) допускается применять также температуру Цельсия
(обозначение t), определяемую выражением t = Т – 273,15 К. Температура Кельвина
выражается в кельвинах, а температура Цельсия – в градусах Цельсия (°С). Интервал
или разность температур Кельвина выражают только в кельвинах. Интервал или разность
температур Цельсия допускается выражать как в кельвинах, так и в градусах Цельсия.
Таблица 1.2
Дополнительные единицы СИ
Величина
|
Единица
|
Обозначения
рекомендуемых кратных и дольных единиц
|
Наименование
|
Размерность
|
Рекомендуемое
обозначение
|
Определяющее
уравнение
|
Наименование
|
Обозначение
|
Определение
|
международное
|
русское
|
Плоский угол
|
1
|
, , , , ,
|
= s/r
|
радиан
|
rad
|
рад
|
Радиан равен
углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу
|
мрад, мкрад
|
Телесный угол
|
1
|
,
|
= S/r2
|
стерадиан
|
sr
|
ср
|
Стерадиан равен
телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы
площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы
|
|
Таблица 1.3
Производные единицы СИ, имеющие
специальные наименования
Величина
|
Единица
|
Наименование
|
Размерность
|
Наименование
|
Обозначение
|
международное
|
русское
|
Частота
|
Т-1
|
герц
|
Hz
|
Гц
|
Сила, вес
|
LMT-2
|
ньютон
|
N
|
Н
|
Давление, механическое
напряжение, модуль упругости
|
L-1MT-2
|
паскаль
|
Pa
|
Па
|
Энергия, работа, количество
теплоты
|
L2MT-2
|
джоуль
|
J
|
Дж
|
Мощность, поток энергии
|
L2MT-3
|
ватт
|
W
|
Вт
|
Электрический заряд
(количество электричества)
|
ТI
|
кулон
|
С
|
Кл
|
Электрическое напряжение,
электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая
сила
|
L2MT-3I-1
|
вольт
|
V
|
В
|
Электрическая емкость
|
L-2M-1T4I2
|
фарад
|
F
|
Ф
|
Электрическое сопротивление
|
L2MT-3I-2
|
ом
|
|
Ом
|
Электрическая проводимость
|
L-2M-1T3I2
|
сименс
|
S
|
См
|
Поток магнитной индукции,
магнитный поток
|
L2MT-2I-1
|
вебер
|
Wb
|
Вб
|
Плотность магнитного
потока, магнитная индукция
|
MT-2I-1
|
тесла
|
Т
|
Тл
|
Индуктивность, взаимная
индуктивность
|
L2MT-2I-2
|
генри
|
Н
|
Гн
|
Световой поток
|
J
|
люмен
|
lm
|
лм
|
Освещенность
|
L-2J
|
люкс
|
lx
|
лк
|
Активность нуклида в
радиоактивном источнике
|
T-1
|
беккерель
|
Bq
|
Бк
|
Поглощенная доза излучения,
керма
|
L2T-2
|
грей
|
Gy
|
Гр
|
Эквивалентная доза излучения
|
L2T-2
|
зиверт
|
Sv
|
Зв
|
Таблица 1.4
Наименования и обозначения приставок
СИ для образования десятичных кратных и дольных единиц и их множители
Наименование приставки
|
Обозначение приставки
|
Множитель
|
международное
|
русское
|
экса
|
E
|
Э
|
1018
|
пета
|
P
|
П
|
1015
|
тера
|
T
|
Т
|
1012
|
гига
|
G
|
Г
|
109
|
мега
|
M
|
М
|
106
|
кило
|
k
|
к
|
103
|
гекто*
|
h
|
г
|
102
|
дека*
|
da
|
да
|
101
|
деци*
|
d
|
д
|
10-1
|
санти*
|
c
|
с
|
10-2
|
милли
|
m
|
м
|
10-3
|
микро
|
|
мк
|
10-6
|
нано
|
n
|
н
|
10-9
|
пико
|
p
|
п
|
10-12
|
фемто
|
f
|
ф
|
10-15
|
атто
|
a
|
а
|
10-18
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|