WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Міжнародна система фізичних величин (si) - Реферат

Міжнародна система фізичних величин (si) - Реферат

Реферат на тему:

Міжнародна система фізичних величин (si)

Історія створення системи та сфери її використання. Невдовзі після закінчення другої світової війни уряд Франції розробив проект міжнародної уніфікації одиниць фізичних величин і вніс його на розгляд ІХ Генеральної конференції мір і ваги (ГКМВ). 1954 року Х ГКМВ прийняла рішення щодо встановлення шести основних одиниць практичної системи одиниць: метр, кілограм, секунда, ампер, градус Кельвіна і кандела і 27 похідних.

1960 року ХІ ГКМВ визначила повну назву системи "System International d'Units" (франц.) і її абревіатуру від двох перших слів — SI* (в українській транскрипції — СІ). Було зазначено, що згодом до двадцяти семи похідних одиниць системи можуть долучатися нові.

На ХІІІ ГКМВ (1967—1968) найменування "градус Кельвіна" було замінено на "Кельвін" (К), а кількість похідних збільшено до 32. Замість назви "мікрон" — уведено назву "мікромтр" (мm; мкм), оскільки для позначення "мікро" було запроваджено множник 10–6.

1971 року на XIV ГКМВ до шести основних одиниць SI додано сьому — одиницю кількості речовини mol (моль). За такого складу основних одиниць фізичних величин система SI стала справді універсальною практичною системою для утворення численних похідних одиниць (близько 160) і є нині основною для всіх галузей науки, техніки, економіки й освіти. Крім семи основних, SI містила іще дві додаткові одиниці, які не належали ні до основних, ні до похідних: плоский кут — радіан і тілесний кут — стерадіан (з 1995 р. скасовано).

Установлено літерне позначення кожної із семи основних фізичних величин: довжини — l, маси — m, часу — t, термодинамічної температури — Т, сили електричного струму — І, кількості речовини — n,  і сили світла — J.

Розмірність завжди позначається великими літерами прямим шрифтом, а фізичні величини — курсивним (похилим). Як і в попередніх системах, у системі SI розмірність усіх похідних фізичних величин складається із розмірностей основних і записується у формі математичного виразу. З розмірностями, як і з величинами, можна виконувати математичні дії множення, ділення, піднесення до степеня і добування кореня.

Розмірність записується в один рядок із розміщенням літер в такому порядку, як їх наведено в стандарті SI щодо основних фізичних величин: L, M, T, I, , N, J (табл. 5).

Таблиця 5

ОСНОВНІ ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ ТА ЇХНІ ОДИНИЦІ

Фізична величина (ф. в.)

Одиниця ф. в.

Назва

Позначення

Розмірність

Назва

Позначення

міжна-родне

українське

Довжина

l

L

метр

m

м

Маса

m

M

кілограм

kg

кг

Час

t

T

секунда

s

с

Сила електричного струму

I

I

ампер

A

А

Термодинамічна температура

T

кельвін

K

К

Кількість речовини

n, 

N

моль

mol

моль

Сила світла

J

J

кандела

Cd

кд

Наприклад, .

Серед похідних одиниць SI, яких нині є близько 160, вісімнадцять мають спеціальні найменування, у тім числі шістнадцять названо іменами видатних учених: Ньютон (N), Паскаль (Ра), Беккерель (Bq) та ін.

Відповідно до галузей науки і техніки похідні фізичні величини умовно поділено на групи: простору й часу, механічні, теплові, хімії і термодинаміки, електричні, іонізуючого випромінювання та ін. У табл. 4 було наведено деякі найпоширеніші похідні фізичні величини, що дає змогу скласти загальне уявлення про взаємозв'язок визначальних рівнянь, розмірностей, одиниць і їхніх назв.

Переваги Міжнародної системи. За сумлінного опрацювання викладеного матеріалу ви вже могли переконатися, що найважливішими перевагами сучасної Міжнародної системи одиниць є такі:

— універсальність — охоплення всіх галузей науки, техніки та економіки;

— уніфікація одиниць для всіх видів вимірювань механічних, теплових, електричних, магнітних, акустичних, світлових та ін. величин. Так, замість низки традиційних одиниць роботи і енергії (кгс м, гс см, ерг, калорія, електрон-вольт, стенметр та ін.) система SI запроваджує одну універсальну одиницю — джоуль (J; Дж). Замість багатьох одиниць тиску (атмосфера, кгс/см2, кгс/мм2, мм ртутного стовпчика, м водяного стовпа, бар, дин/см2, п'єза та ін.) SI дає тільки одну одиницю — паскаль (Ра; Па);

— когерентність (узгодження, єдність) системи: усі похідні одиниці виводяться з рівнянь зв'язку між величинами, що в них коефіцієнти зв'язку дорівнюють безрозмірній одиниці;

— спрощений запис формул і рівнянь;

— полегшення навчального процесу;

— ліпше взаєморозуміння фахівців різних галузей науки і практики.

Ці та інші переваги Міжнародної системи SI зумовили її швидке поширення в усьому світі. Більшість розвинутих країн світу, і серед них Франція (фундатор метричної системи 1793 р.), Німеччина, Італія, Іспанія, Японія, Великобританія, США, Австрія, Канада та ін., а також країни, що розвиваються, — Індія, Пакистан, Гана, Шрі-Ланка, Сомалі та інші прийняли рішення про перехід до Міжнародної системи.

1966 року в СРСР набрав чинності ГОСТ 9867-61 "Международная система единиц (SI)", що рекомендував, але не зобов'язував, її використання в усіх галузях науки і техніки народного господарства та в усіх освітніх закладах.

Але тільки майже через 20 років ГОСТом 8.417-81(83) система SI запроваджувалась як обов'язкова.

В Україні обов'язкове використання системи SI передбачене Декретом Кабінету Міністрів України "Про забезпечення єдності вимірювань" від 26.04.93 № 40—93.

У сфері економіки діє "Державний класифікатор системи позначень одиниць вимірювання та обліку" (КСПОВО), розроблений як складова державної програми переходу на Міжнародну систему вимірювання та обліку.

Визначальні рівняння, розмірності, одиниціі назви похідних фізичних величин

Відповідно до Міжнародної угоди опрацьовано уніфікацію позначень розмірностей, одиниць та їхніх назв.

Як уже говорилося, розмірність позначається dim (від англ. dimension). Символічне літерне позначення одиниці фізичної величини записують у квадратних дужках, назва одиниці утворюється за певними правилами.

Назви перших восьми похідних величин утворюються з назв основних одиниць (див. табл. 5), а решта має власні назви. Розглянемо найпоширеніші в екологічній і економічній інформації величини та їх використання в еколого-економічних аналізах.

Слід звернути увагу на послідовність літер розмірності, що має відповідати номеру відповідної ф. в. у табл. 5.

Площа (S). Визначальне рівняння , де l — сторона квадрата.

Розмірність .

Одиниця .

Назва одиниці — квадратний метр.

Швидкість (). Визначальне рівняння , де s — довжина шляху, t — час руху.

Розмірність .

Одиниця .

Назва одиниці — метр за секунду.

Сила, вага (F). Визначальне рівняння , де m — маса, а — прискорення.

Розмірність .

Одиниця .

Назва одиниці — ньютон (кілограм-метр на секунду в квадраті), позначення N (Н), вираз через основні одиниці .

Робота (А). Визначальне рівняння , де F — діюча сила, s — шлях переміщення.

Розмірність .

Одиниця .

Назва одиниці — джоуль (ньютон-метр), позначення J (Дж), вираження через основні одиниці . Джоуль є також одиницею енергії (кінетичної, потенціальної, теплової).

Потужність (Р). Визначальне рівняння , де А — робота, t — час.

Розмірність .

Одиниця .

Назва одиниці — ват (джоуль за секунду), позначення W (Вт), вираження через основні одиниці .

Тиск (Р). Визначальне рівняння , де F — сила, рівномірно розподілена по поверхні тіла; S — площа поверхні.

Розмірність .

Одиниця .

Назва одиниці — паскаль (ньютон на квадратний метр), позначення Ра (Па).

Густина (). Визначальне рівняння , де m — маса, V — об'єм.

Розмірність .

Одиниця .

Визначальні рівняння, розмірності, позначення і назви одиниць складніших похідних фізичних величин розглядатимемо далі — у відповідних розділах посібника. Концепцією розмірності можна плідно користуватися у найрізноманітніших випадках. Наведемо найпростіший приклад. Кожен може переконатись у правильності чи помилковості різних формалізованих визначень тих чи інших фізичних величин. Так, різні визначальні рівняння (формули) енергії Е (роботи, теплоти, електрики та ін.), якщо їх записано правильно, можна звести до однієї формули розмірності енергії , тобто до розмірностей основних фізичних величин. Так, формула розмірності фізичної величини механічної роботи А за визначальним рівнянням буде . Для фізичної величини (основної) і довжини . Розмірність похідної ф. в. сили визначимо через відповідне рівняння зв'язку (формулу) , де m (маса) — основна фізична величина і її розмірність а прискорення а — похідна. За визначальним рівнянням і, у свою чергу, , звідки а також буде відображатись розмірностями основних фізичних величин довжини — l і часу t. Отже, . Звівши виведені розмірності в одну формулу, отримаємо наведену вище формулу розмірності механічної роботи . Не складно переконатись, що і для таких виразів (формул) енергії, як кінетична , формула Ейнштейна , електрична , діє така сама формула розмірності . Цей висновок є правомірним для будь-яких правильних виразів-формул будь-якої фізичної величини.

Loading...

 
 

Цікаве