Fizikalne veličine. Međunarodni sustav jedinica Što su osnovne jedinice

Buduće promjene

U 21. stoljeću, Konferencija o utezima i mjerama (1999.) predložila je službeni najbolji pokušaj i preporučila da "nacionalni laboratoriji nastave istraživanja kako bi povezali masu s osnovnim ili masenim konstantama za određivanje mase kilograma." Većina očekivanja povezana je s Planckovom konstantom i Avogadrovim brojem.

U bilješci s objašnjenjem CIPM-u u listopadu 2009., predsjednik Savjetodavnog vijeća jedinica CIPM-a naveo je nesigurnosti osnovnih fizikalnih konstanti korištenjem trenutnih definicija i koje bi nesigurnosti bile korištenjem novih predloženih definicija jedinica. Preporučeno je da CIPM usvoji predložene izmjene „definicije kilogram, amper, kelvin I prosjačenje, tako da se izražavaju kroz vrijednosti osnovnih konstanti h , e , k, I N A».

vidi također

• Konstanta (fizika)

Bilješke

Linkovi

Zaklada Wikimedia. 2010.

Pogledajte što su "SI osnovne jedinice" u drugim rječnicima:

osnovne jedinice- - [A.S. Goldberg. Englesko-ruski energetski rječnik. 2006] Energetske teme u općim EN osnovnim jedinicama ...

Osnovne jedinice sustava

osnovne jedinice sustava- Jedinice veličina čije se veličine i dimenzije u danom sustavu jedinica uzimaju kao polazne pri oblikovanju veličina i dimenzija izvedenih jedinica. Napomena Definicije i postupci za reprodukciju nekih osnovnih jedinica mogu se temeljiti na... Vodič za tehničke prevoditelje

Osnovne jedinice Međunarodnog sustava jedinica (SI)- Tablica A.1 Naziv veličine Jedinica količine Naziv Oznaka međunarodna ruska duljina metar m m masa kilogram kg kg vrijeme sekunda s s električna sila ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

Osnovne jedinice mjernog sustava- Jedinice veličina čije se veličine i dimenzije u danom sustavu jedinica uzimaju kao polazne pri oblikovanju veličina i dimenzija izvedenih jedinica. Bilješka. Definicije i postupci za reprodukciju nekih osnovnih jedinica mogu se temeljiti na... ... Službena terminologija

osnovne jedinice govora- Elementi koji se izdvajaju u linearnom govornom toku i predstavljaju implementacije (varijante) pojedinih jezičnih jedinica... Rječnik lingvističkih pojmova T.V. Ždrijebe

- (Systeme International, SI) | | | Oznaka | | Fizička veličina | Ime... ... enciklopedijski rječnik

JEDINICE FIZIKALNIH VELIČINA, mjerne jedinice koje služe za mjerenje fizikalnih veličina. Pri definiranju jedinice fizikalne veličine potrebno je odrediti etalon fizikalne veličine i način njezine usporedbe s veličinom pri mjerenju. Na primjer,… … Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

Osnovni, temeljni- 1. Osnovne odredbe sustava ruralnih telefonskih veza. M., TsNIIS, 1974. 145 str. Izvor: Vodič: Vodič za projektiranje telekomunikacijske mreže u ruralnim područjima 16. Osnovne odredbe za obračun rada i plaća u ... ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

Veličine koje se, prema definiciji, smatraju jednakima jedinici kada se mjere druge veličine iste vrste. Standardna mjerna jedinica je njegova fizička implementacija. Dakle, standardna mjerna jedinica, metar, je štap dugačak 1 m. U principu, može se zamisliti... ... Collierova enciklopedija

knjige

• Jedinice fizikalnih veličina u energiji. Točnost reprodukcije i prijenosa. Referentni priručnik, L. D. Oleynikova, Dani su osnovni mjeriteljski pojmovi i pojmovi koji se koriste za karakterizaciju mjernih alata i metoda. Date su definicije jedinica fizikalnih veličina, njihovi odnosi i oznake... Kategorija: Elektroprivreda. Elektrotehnika Izdavač:

Raznolikost pojedinačnih jedinica (sila se npr. mogla izraziti u kg, funtama itd.) i sustava jedinica stvarala je velike poteškoće u svjetskoj razmjeni znanstvenih i gospodarskih dostignuća. Stoga se još u 19. stoljeću javila potreba za stvaranjem jedinstvenog međunarodnog sustava koji bi uključivao mjerne jedinice veličina koje se koriste u svim granama fizike. Međutim, sporazum o uvođenju takvog sustava usvojen je tek 1960. godine.

Međunarodni sustav jedinica je ispravno konstruiran i međusobno povezan skup fizikalnih veličina. Usvojen je u listopadu 1960. na 11. Općoj konferenciji za utege i mjere. Skraćeni naziv sustava je SI. U ruskoj transkripciji - SI. (međunarodni sustav).

U SSSR-u je 1961. uveden GOST 9867-61, koji je utvrdio poželjnu upotrebu ovog sustava u svim područjima znanosti, tehnologije i nastave. Trenutno je važeći GOST 8.417-81 „GSI. Jedinice fizikalnih veličina." Ovaj standard utvrđuje jedinice fizičkih veličina koje se koriste u SSSR-u, njihova imena, oznake i pravila primjene. Razvijen je u potpunom skladu sa SI sustavom i ST SEV 1052-78.

Sustav C sastoji se od sedam osnovnih jedinica, dvije dodatne jedinice i niza izvedenica. Osim SI jedinica, dopuštena je upotreba višekratnika i višekratnika, dobivenih množenjem izvornih vrijednosti s 10 n, gdje je n = 18, 15, 12, ... -12, -15, -18. Imena višestrukih i podvišestrukih jedinica tvore se dodavanjem odgovarajućih decimalnih prefiksa:

exa (E) = 10 18; peta (P) = 10 15 ; tera (T) = 10 12; giga (G) = 10 9 ; mega (M) = 10 6 ;

milje (m) = 10 –3 ; mikro (μ) = 10 –6; nano(n) = 10 –9; piko(p) = 10 –12;

femto (f) = 10 –15; atto(a) = 10 –18;

GOST 8.417-81 dopušta korištenje, osim navedenih jedinica, niza nesustavnih jedinica, kao i jedinica koje su privremeno dopuštene za upotrebu do donošenja odgovarajućih međunarodnih odluka.

U prvu grupu spadaju: tona, dan, sat, minuta, godina, litra, svjetlosna godina, volt-amper.

U drugu skupinu spadaju: nautička milja, karat, čvor, o/min.

1.4.4 Osnovne jedinice SI.

Jedinica za duljinu – metar (m)

Metar je jednak 1650763,73 valne duljine u vakuumu radijacije koja odgovara prijelazu između razina 2p 10 i 5d 5 atoma kriptona-86.

Međunarodni ured za utege i mjere i veliki nacionalni mjeriteljski laboratoriji stvorili su instalacije za reprodukciju mjerača u svjetlosnim valnim duljinama.

Jedinica mase je kilogram (kg).

Masa je mjera tromosti tijela i njihovih gravitacijskih svojstava. Kilogram je jednak masi međunarodnog prototipa kilograma.

Državni primarni etalon SI kilograma namijenjen je reprodukciji, pohranjivanju i prijenosu jedinice mase na radne etalone.

Standard uključuje:

Kopija međunarodnog prototipa kilograma - platinasto-iridijskog prototipa br. 12, koji je uteg u obliku cilindra promjera i visine 39 mm.

Jednakokraka prizmatična vaga br. 1 za 1 kg s daljinskim upravljanjem od Rupherta (1895.) i br. 2 proizvedena u VNIIM-u 1966. godine.

Jednom svakih 10 godina uspoređuje se državni standard s kopijskim standardom. Tijekom 90 godina masa državnog standarda povećala se za 0,02 mg zbog prašine, adsorpcije i korozije.

Sada je masa jedina jedinica veličine koja se određuje putem stvarnog standarda. Ova definicija ima niz nedostataka - promjena mase standarda tijekom vremena, neponovljivost standarda. U tijeku su istraživanja za izražavanje jedinice mase kroz prirodne konstante, primjerice kroz masu protona. Također se planira razviti standard koji koristi određeni broj Si-28 atoma silicija. Da bi se riješio ovaj problem, prije svega, mora se povećati točnost mjerenja Avogadrova broja.

Jedinica vremena je sekunda (s).

Vrijeme je jedan od središnjih pojmova našeg svjetonazora, jedan od najvažnijih čimbenika u životu i djelovanju ljudi. Mjeri se stabilnim periodičkim procesima - godišnjom rotacijom Zemlje oko Sunca, dnevnom - rotacijom Zemlje oko svoje osi, te raznim oscilatornim procesima. Definicija jedinice vremena, sekunde, više se puta mijenjala u skladu s razvojem znanosti i zahtjevima točnosti mjerenja. Trenutna definicija je:

Sekunda je jednaka 9192631770 perioda zračenja koji odgovaraju prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atoma cezija 133.

Trenutačno je stvoren standard snopa vremena, frekvencije i duljine, koji koristi usluga vremena i frekvencije. Radio signali omogućuju prijenos jedinice vremena, stoga su široko dostupni. Standardna sekundna pogreška je 1·10 -19 s.

Jedinica električne struje je amper (A)

Amper je jednak jakosti nepromjenjive struje koja bi pri prolasku kroz dva paralelna i ravna vodiča beskonačne duljine i zanemarivo malog presjeka, smještena u vakuumu na međusobnoj udaljenosti od 1 metra, izazvala na svaki dio vodiča duljine 1 metar međudjelovanje sile jednake 2 ·10 -7 N.

Pogreška amperskog standarda je 4·10 -6 A. Ova jedinica se reproducira korištenjem takozvanih strujnih ljestvica, koje su prihvaćene kao amperski standard. Planirano je koristiti 1 volt kao glavnu jedinicu, budući da je njegova pogreška reprodukcije 5·10 -8 V.

Jedinica termodinamičke temperature – Kelvin (K)

Temperatura je veličina koja karakterizira stupanj zagrijavanja tijela.

Od Galilejevog izuma termometra, mjerenje temperature temelji se na upotrebi jedne ili druge termometrijske tvari koja mijenja svoj volumen ili tlak s promjenom temperature.

Sve poznate temperaturne ljestvice (Fahrenheit, Celsius, Kelvin) temelje se na nekim referentnim točkama kojima se pripisuju različite numeričke vrijednosti.

Kelvin i, neovisno o njemu, Mendeljejev izrazili su razmatranja o uputnosti konstruiranja temperaturne ljestvice na temelju jedne referentne točke, koja je uzeta kao "trostruka točka vode", a to je točka ravnoteže vode u krutom, tekućem i plinovitom stanju. fazama. Trenutno se može reproducirati u posebnim posudama s pogreškom ne većom od 0,0001 stupnjeva Celzijusa. Donja granica temperaturnog raspona je apsolutna nulta točka. Ako se taj interval podijeli na 273,16 dijelova, dobit ćete mjernu jedinicu koja se zove Kelvin.

Kelvine je 1/273,16 dio termodinamičke temperature trojne točke vode.

Simbol T koristi se za označavanje temperature izražene u Kelvinima, a t u stupnjevima Celzija. Prijelaz se vrši prema formuli: T=t+ 273.16. Stupanj Celzija jednak je jednom Kelvinu (obje jedinice su prihvatljive za upotrebu).

Jedinica za jačinu svjetlosti je kandela (cd)

Svjetlosni intenzitet je veličina koja karakterizira sjaj izvora u određenom smjeru, jednak omjeru svjetlosnog toka i malog prostornog kuta u kojem se širi.

Kandela je jednaka svjetlosnoj jakosti u danom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje s frekvencijom od 540·10 12 Hz, čija je svjetlosna energija u tom smjeru 1/683 (W/sr) (Watta po steradijanu ).

Pogreška u reprodukciji jedinice sa standardom je 1·10 -3 cd.

Jedinica količine tvari je mol.

Mol je jednak količini tvari u sustavu koji sadrži isti broj strukturnih elemenata koliko ima atoma u C12 ugljiku težine 0,012 kg.

Kada se koristi mol, strukturni elementi moraju biti navedeni i mogu biti atomi, molekule, ioni, elektroni ili određene skupine čestica.

Dodatne SI jedinice

Međunarodni sustav uključuje dvije dodatne jedinice - za mjerenje ravnih i čvrstih kutova. One ne mogu biti bazične, jer su bezdimenzionalne veličine. Dodjeljivanje neovisne dimenzije kutu dovelo bi do potrebe za promjenom mehaničkih jednadžbi koje se odnose na rotacijsko i krivuljasto gibanje. Međutim, oni nisu izvedenice, jer ne ovise o izboru osnovnih jedinica. Stoga su te jedinice uključene u SI kao dodatne potrebne za formiranje nekih izvedenih jedinica - kutna brzina, kutno ubrzanje itd.

Jedinica ravninskog kuta je radijan (rad)

Radijan je jednak kutu između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.

Državni primarni etalon radijana sastoji se od 36-strane prizme i standardne goniometrijske autokolimacijske instalacije s vrijednošću podjele uređaja za očitavanje od 0,01''. Reprodukcija jedinice ravnog kuta provodi se metodom kalibracije, koja se temelji na činjenici da je zbroj svih središnjih kutova poliedarske prizme jednak 2π rad.

Jedinica prostornog kuta je steradijan (sr)

Steradijan je jednak čvrstom kutu s vrhom u središtu sfere, izrezujući na površini sfere površinu jednaku površini kvadrata sa stranicom jednakom polumjeru sfere.

Prostorni kut se mjeri određivanjem ravninskih kutova na vrhu stošca. Prostorni kut 1sr odgovara ravnom kutu 65 0 32’. Za ponovni izračun koristite formulu:

gdje je Ω prostorni kut u sr; α je ravninski kut pri vrhu u stupnjevima.

Prostorni kut π odgovara ravnom kutu od 120 0, a prostorni kut 2π odgovara ravnom kutu od 180 0.

Obično se kutovi mjere u stupnjevima - to je prikladnije.

Prednosti SI

Univerzalna je, odnosno pokriva sva mjerna područja. Njegovom implementacijom možete napustiti sve ostale sustave jedinica.

To je koherentan, odnosno sustav u kojem se izvedene jedinice svih veličina dobivaju pomoću jednadžbi s numeričkim koeficijentima jednakim bezdimenzionalnoj jedinici (sustav je koherentan i konzistentan).

Jedinice u sustavu su unificirane (umjesto niza jedinica za energiju i rad: kilogram-sila-metar, erg, kalorija, kilovat-sat, elektron-volt itd. - jedna jedinica za mjerenje rada i svih vrsta energije. - džul).

Postoji jasna razlika između jedinica za masu i silu (kg i N).

Nedostaci SI

Nemaju sve jedinice prikladnu veličinu za praktičnu upotrebu: jedinica tlaka Pa je vrlo mala vrijednost; jedinica električnog kapaciteta F je vrlo velika vrijednost.

Neprikladno mjerenje kutova u radijanima (stupnjeve je lakše uočiti)

Mnoge izvedene veličine još nemaju vlastita imena.

Stoga je usvajanje SI sljedeći i vrlo važan korak u razvoju mjeriteljstva, korak naprijed u poboljšanju sustava jedinica fizikalnih veličina.

Od 1963. godine u SSSR-u (GOST 9867-61 “Međunarodni sustav jedinica”), radi objedinjavanja mjernih jedinica u svim područjima znanosti i tehnologije, preporučuje se međunarodni (međunarodni) sustav jedinica (SI, SI). za praktičnu upotrebu - ovo je sustav mjernih jedinica fizikalnih veličina , usvojen na XI Generalnoj konferenciji za utege i mjere 1960. Temelji se na 6 osnovnih jedinica (duljina, masa, vrijeme, električna struja, termodinamička temperatura i svjetlosni intenzitet), kao i 2 dodatne jedinice (ravni kut, prostorni kut) ; sve ostale jedinice navedene u tablici njihove su derivacije. Usvajanje jedinstvenog međunarodnog sustava jedinica za sve zemlje ima za cilj otkloniti poteškoće povezane s prevođenjem numeričkih vrijednosti fizičkih veličina, kao i raznih konstanti iz bilo kojeg trenutno operativnog sustava (GHS, MKGSS, ISS A, itd.) u drugu.

Bilješka. Višestruke i višekratne mjerne jedinice, osim jedinica vremena i kuta, nastaju množenjem s odgovarajućom potencijom broja 10, a nazivi im se dodaju nazivima mjernih jedinica. Nije dopušteno koristiti dva prefiksa u nazivu jedinice. Na primjer, ne možete napisati milimikrovat (mmkW) ili mikromikrofarad (mmf), ali morate napisati nanovat (nw) ili pikofarad (pf). Prefiksi se ne smiju primjenjivati ​​na nazive takvih jedinica koje označavaju višestruku ili podvišestruku mjernu jedinicu (na primjer, mikron). Za izražavanje trajanja procesa i označavanje kalendarskih datuma događaja dopušteno je korištenje više jedinica vremena.

Najvažnije jedinice Međunarodnog sustava jedinica (SI)

Osnovne jedinice
(duljina, masa, temperatura, vrijeme, električna struja, intenzitet svjetlosti)

Dodatne i izvedene jedinice

Ova lekcija neće biti nova za početnike. Svi smo iz škole čuli za pojmove kao što su centimetar, metar, kilometar. A kad se radilo o masi, obično se govorilo gram, kilogram, tona.

Centimetri, metri i kilometri; grami, kilogrami i tone imaju jedno zajedničko ime - mjerne jedinice fizikalnih veličina.

U ovoj lekciji ćemo pogledati najpopularnije mjerne jedinice, ali nećemo previše ulaziti u ovu temu, budući da mjerne jedinice ulaze u područje fizike. Danas smo prisiljeni učiti dio fizike jer nam je potreban za daljnji studij matematike.

Jedinice duljine

Za mjerenje duljine koriste se sljedeće mjerne jedinice:

• milimetri;
• centimetri;
• decimetri;
• metara;
• kilometara.

milimetar(mm). Milimetre možete vidjeti i svojim očima ako uzmete ravnalo koje smo svakodnevno koristili u školi

Male crte koje idu jedna za drugom su milimetri. Točnije, razmak između ovih linija je jedan milimetar (1 mm):

centimetar(cm). Na ravnalu je svaki centimetar označen brojem. Na primjer, naše ravnalo koje je bilo na prvoj slici imalo je duljinu od 15 centimetara. Zadnji centimetar na ovom ravnalu označen je brojem 15.

U jednom centimetru ima 10 milimetara. Možete staviti znak jednakosti između jednog centimetra i deset milimetara, budući da označavaju istu duljinu:

1 cm = 10 mm

U to se možete i sami uvjeriti ako izbrojite milimetre na prethodnoj slici. Vidjet ćete da je broj milimetara (udaljenosti između linija) 10.

Sljedeća jedinica za duljinu je decimetar(dm). U jednom decimetru ima deset centimetara. Znak jednakosti može se staviti između jednog decimetra i deset centimetara, budući da označavaju istu duljinu:

1 dm = 10 cm

To možete provjeriti ako izbrojite centimetre na sljedećoj slici:

Vidjet ćete da je broj centimetara 10.

Sljedeća mjerna jedinica je metar(m). U jednom metru ima deset decimetara. Između jednog metra i deset decimetara može se staviti znak jednakosti, budući da označavaju istu duljinu:

1 m = 10 dm

Nažalost, mjerač se ne može ilustrirati na slici jer je prilično velik. Ako želite vidjeti mjerač uživo, uzmite metar. Svatko ga ima u svom domu. Na mjernoj vrpci jedan metar će biti označen kao 100 cm. To je zato što u jednom metru ima deset decimetara, a u deset decimetara sto centimetara:

1 m = 10 dm = 100 cm

100 se dobiva pretvaranjem jednog metra u centimetre. Ovo je posebna tema koju ćemo pogledati malo kasnije. Za sada prijeđimo na sljedeću jedinicu za duljinu, koja se zove kilometar.

Kilometar se smatra najvećom jedinicom za duljinu. Postoje, naravno, i druge više jedinice, poput megametra, gigametra, terametra, ali ih nećemo razmatrati, jer nam je kilometar dovoljan za daljnje učenje matematike.

U jednom kilometru ima tisuću metara. Između jednog kilometra i tisuću metara možete staviti znak jednakosti, jer označavaju istu duljinu:

1 km = 1000 m

Udaljenosti između gradova i država mjere se kilometrima. Na primjer, udaljenost od Moskve do Sankt Peterburga je oko 714 kilometara.

Međunarodni sustav jedinica SI

Međunarodni sustav jedinica SI određeni je skup općeprihvaćenih fizičkih veličina.

Glavna svrha međunarodnog sustava SI jedinica je postizanje sporazuma među državama.

Znamo da su jezici i tradicije zemalja svijeta različiti. Tu se ništa ne može učiniti. Ali zakoni matematike i fizike svugdje djeluju jednako. Ako je u jednoj zemlji "dvaput dva četiri", onda je u drugoj zemlji "dvaput dva četiri".

Glavni problem je bio što za svaku fizikalnu veličinu postoji nekoliko mjernih jedinica. Na primjer, sada smo naučili da za mjerenje duljine postoje milimetri, centimetri, decimetri, metri i kilometri. Ako se nekoliko znanstvenika koji govore različitim jezicima okupe na jednom mjestu kako bi riješili neki problem, tada tako velika raznolikost jedinica mjerenja duljine može dovesti do proturječja između tih znanstvenika.

Jedan će znanstvenik reći da se u njihovoj zemlji duljina mjeri metrima. Drugi će možda reći da se u njihovoj zemlji duljina mjeri kilometrima. Treći može ponuditi vlastitu mjernu jedinicu.

Stoga je stvoren međunarodni sustav SI jedinica. SI je skraćenica za francuski izraz Le Système International d’Unités, SI (što u prijevodu na ruski znači međunarodni sustav jedinica SI).

SI navodi najpopularnije fizikalne veličine i svaka od njih ima svoju općeprihvaćenu mjernu jedinicu. Primjerice, u svim je zemljama pri rješavanju zadataka dogovoreno da se duljina mjeri u metrima. Stoga, pri rješavanju zadataka, ako je duljina dana u drugoj mjernoj jedinici (na primjer, u kilometrima), tada se mora pretvoriti u metre. Razgovarat ćemo o tome kako pretvoriti jednu mjernu jedinicu u drugu malo kasnije. Za sada nacrtajmo naš međunarodni sustav SI jedinica.

Naš crtež će biti tablica fizičkih veličina. Svaku proučavanu fizikalnu veličinu uključit ćemo u našu tablicu i navesti mjernu jedinicu koja je prihvaćena u svim zemljama. Sada smo proučili jedinice za duljinu i naučili da SI sustav definira metre za mjerenje duljine. Dakle, naša tablica će izgledati ovako:

Jedinice za masu

Masa je veličina koja označava količinu tvari u tijelu. Ljudi tjelesnu težinu nazivaju težinom. Obično kad se nešto vaga kažu “Težak je toliko kilograma” , iako ne govorimo o težini, već o masi ovog tijela.

Međutim, masa i težina su različiti pojmovi. Težina je sila kojom tijelo djeluje na vodoravni oslonac. Težina se mjeri u njutnima. A masa je veličina koja pokazuje količinu materije u ovom tijelu.

Ali nema ništa loše u tome da se tjelesna težina nazove težinom. Čak iu medicini kažu "težina osobe" , iako govorimo o masi osobe. Glavno je biti svjestan da su to različiti koncepti.

Za mjerenje mase koriste se sljedeće mjerne jedinice:

• miligrama;
• grami;
• kilogrami;
• centners;
• tona.

Najmanja mjerna jedinica je miligram(mg). Najvjerojatnije nikada nećete koristiti miligram u praksi. Koriste ih kemičari i drugi znanstvenici koji rade s malim tvarima. Dovoljno je da znate da takva mjerna jedinica za masu postoji.

Sljedeća mjerna jedinica je gram(G). Uobičajeno je da se količina određenog proizvoda mjeri u gramima prilikom pripreme recepta.

U jednom gramu ima tisuću miligrama. Možete staviti znak jednakosti između jednog grama i tisuću miligrama, jer oni znače istu masu:

1 g = 1000 mg

Sljedeća mjerna jedinica je kilogram(kg). Kilogram je općeprihvaćena mjerna jedinica. Mjeri sve. Kilogram je uključen u SI sustav. Uključimo još jednu fizikalnu veličinu u našu SI tablicu. Nazvat ćemo to "masa":

U jednom kilogramu ima tisuću grama. Između jednog kilograma i tisuću grama možete staviti znak jednakosti, jer označavaju istu masu:

1 kg = 1000 g

Sljedeća mjerna jedinica je stotina utega(ts). U centnerima je prikladno mjeriti masu usjeva sakupljenog s malog područja ili masu nekog tereta.

U jednom centeru ima sto kilograma. Između jednog centnera i sto kilograma može se staviti znak jednakosti, jer označavaju istu masu:

1 c = 100 kg

Sljedeća mjerna jedinica je tona(T). Veliki tereti i mase velikih tijela obično se mjere u tonama. Na primjer, masa svemirskog broda ili automobila.

U jednoj toni ima tisuću kilograma. Između jedne tone i tisuću kilograma može se staviti znak jednakosti, jer označavaju istu masu:

1 t = 1000 kg

Vremenske jedinice

Nema potrebe objašnjavati što mislimo da je vrijeme. Svi znaju što je vrijeme i zašto je potrebno. Ako otvorimo raspravu o tome što je vrijeme i pokušamo ga definirati, počet ćemo ulaziti u filozofiju, a to nam sada ne treba. Počnimo s jedinicama vremena.

Za mjerenje vremena koriste se sljedeće mjerne jedinice:

• sekundi;
• minute;
• Gledati;
• dan.

Najmanja mjerna jedinica je drugi(S). Postoje, naravno, i manje jedinice poput milisekundi, mikrosekundi, nanosekundi, ali ih nećemo razmatrati jer u ovom trenutku to nema smisla.

Razni parametri se mjere u sekundama. Na primjer, koliko je sekundi potrebno sportašu da pretrči 100 metara? Drugi je uključen u SI međunarodni sustav jedinica za mjerenje vremena i označen je kao "s". Uključimo još jednu fizikalnu veličinu u našu SI tablicu. Nazvat ćemo ga "vrijeme":

minuta(m). Jedna minuta ima 60 sekundi. Jedna minuta i šezdeset sekundi mogu se izjednačiti jer predstavljaju isto vrijeme:

1 m = 60 s

Sljedeća mjerna jedinica je sat(h). Jedan sat ima 60 minuta. Znak jednakosti može se staviti između jednog sata i šezdeset minuta, jer predstavljaju isto vrijeme:

1 sat = 60 m

Na primjer, ako smo ovu lekciju učili jedan sat i pitaju nas koliko smo vremena proveli proučavajući je, možemo odgovoriti na dva načina: “učili smo lekciju jedan sat” ili tako “učili smo lekciju šezdeset minuta” . U oba slučaja ćemo odgovoriti točno.

Sljedeća jedinica vremena je dan. Dan ima 24 sata. Možete staviti znak jednakosti između jednog dana i dvadeset četiri sata, jer oni znače isto vrijeme:

1 dan = 24 sata

Je li vam se svidjela lekcija?
Pridružite se našoj novoj grupi VKontakte i počnite primati obavijesti o novim lekcijama

Metrički sustav opći je naziv za međunarodni decimalni sustav jedinica čije su osnovne jedinice metar i kilogram. Iako postoje neke razlike u detaljima, elementi sustava isti su u cijelom svijetu.

Etaloni duljine i mase, međunarodni prototipovi. Međunarodni prototipovi etalona duljine i mase - metar i kilogram - prebačeni su na pohranu u Međunarodni ured za utege i mjere, koji se nalazi u Sèvresu, predgrađu Pariza. Standardni metar bio je ravnalo izrađeno od legure platine s 10% iridija, čiji je presjek dobio poseban X-oblik kako bi se povećala krutost savijanja s minimalnim volumenom metala. U utoru takvog ravnala nalazila se uzdužna ravna površina, a metar je definiran kao udaljenost između središta dvaju poteza nanesenih preko ravnala na njegovim krajevima, pri standardnoj temperaturi od 0 °C. Masa cilindra izrađen od iste platine uzet je kao međunarodni prototip kilograma, legure iridija, isti kao standardni metar, s visinom i promjerom od oko 3,9 cm. Težina ove standardne mase, jednaka 1 kg na razini mora na širine 45°, ponekad se naziva kilogram-sila. Dakle, može se koristiti ili kao etalon mase za apsolutni sustav jedinica ili kao etalon sile za tehnički sustav jedinica u kojem je jedna od osnovnih jedinica jedinica za silu.

Međunarodni SI sustav. Međunarodni sustav jedinica (SI) usklađeni je sustav koji pruža jednu i samo jednu mjernu jedinicu za bilo koju fizičku veličinu, poput duljine, vremena ili sile. Nekim jedinicama dati su posebni nazivi, primjer je jedinica za tlak paskal, dok su nazivi drugih izvedeni iz naziva jedinica iz kojih su izvedene, primjerice jedinica za brzinu - metar u sekundi. Osnovne jedinice, zajedno s dvije dodatne geometrijske, prikazane su u tablici. 1. Izvedene jedinice za koje su usvojeni posebni nazivi dane su u tablici. 2. Od svih izvedenih mehaničkih jedinica najvažnije su jedinica za silu newton, jedinica za energiju joule i jedinica za snagu watt. Newton se definira kao sila koja daje akceleraciju od jednog metra u sekundi na kvadrat masi od jednog kilograma. Joule je jednak obavljenom radu kada se točka primjene sile jednake jednom Newtonu pomakne za udaljenost od jednog metra u smjeru sile. Watt je snaga pri kojoj se jedan džul rada izvrši u jednoj sekundi. Električne i druge izvedene jedinice bit će razmotrene u nastavku. Službene definicije glavnih i sporednih jedinica su sljedeće.

Metar je duljina puta koju svjetlost prijeđe u vakuumu za 1/299,792,458 sekunde.

Kilogram jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma.

Drugi- trajanje od 9.192.631.770 perioda oscilacija zračenja koje odgovaraju prijelazima između dvije razine hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezija-133.

Kelvine jednako 1/273,16 termodinamičke temperature trojne točke vode.

Madež jednaka količini tvari koja sadrži isti broj strukturnih elemenata kao i atomi u izotopu ugljik-12 mase 0,012 kg.

Radijan- ravni kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.

steradijan jednaka je čvrstom kutu s vrhom u središtu sfere, izrezujući na svojoj površini površinu jednaku površini kvadrata sa stranicom jednakom polumjeru sfere.

Za formiranje decimalnih višekratnika i podumnožnika propisan je niz prefiksa i faktora navedenih u tablici. 3.

Dakle, kilometar (km) je 1000 m, a milimetar je 0,001 m. (Ovi prefiksi vrijede za sve jedinice, kao što su kilovati, miliamperi itd.)

Masa, duljina i vrijeme . Sve osnovne SI jedinice, osim kilograma, trenutno su definirane u smislu fizikalnih konstanti ili fenomena koji se smatraju nepromjenjivima i ponovljivima s visokom točnošću. Što se tiče kilograma, još nije pronađen način da se on implementira sa stupnjem ponovljivosti koji se postiže u postupcima usporedbe raznih etalona mase s međunarodnim prototipom kilograma. Takva se usporedba može napraviti vaganjem na opružnoj vagi, čija pogreška ne prelazi 1 10 -8. Etaloni višestrukih i podvišestrukih jedinica za kilogram utvrđuju se kombiniranim vaganjem na vagi.

Budući da je mjerač definiran u smislu brzine svjetlosti, može se samostalno reproducirati u svakom dobro opremljenom laboratoriju. Tako se interferencijskom metodom mogu provjeriti mjere dužine linije i kraja, koje se koriste u radionicama i laboratorijima, izravnom usporedbom s valnom duljinom svjetlosti. Pogreška kod takvih metoda u optimalnim uvjetima ne prelazi milijardu (1 10 -9). Razvojem laserske tehnologije takva su mjerenja postala vrlo pojednostavljena, a njihov raspon znatno proširen.

Isto tako, drugi se, prema suvremenoj definiciji, može samostalno realizirati u nadležnom laboratoriju u postrojenju s atomskim snopom. Atome zrake pobuđuje visokofrekventni oscilator podešen na atomsku frekvenciju, a elektronički sklop mjeri vrijeme brojeći periode titranja u oscilatorskom krugu. Takva se mjerenja mogu provesti s točnošću reda veličine 1 10 -12 - mnogo većom nego što je to bilo moguće s prethodnim definicijama sekunde, temeljenim na rotaciji Zemlje i njezinoj revoluciji oko Sunca. Vrijeme i njegova recipročna vrijednost, frekvencija, jedinstveni su po tome što se njihovi standardi mogu prenositi radiom. Zahvaljujući tome, svatko tko ima odgovarajuću radioprijamnu opremu može primati signale točnog vremena i referentne frekvencije, koji se u točnosti gotovo ne razlikuju od onih koji se emitiraju eterom.

Mehanika. Na temelju jedinica za duljinu, masu i vrijeme, možemo izvesti sve jedinice koje se koriste u mehanici, kao što je prikazano gore. Ako su osnovne jedinice metar, kilogram i sekunda, tada se sustav naziva ISS sustav jedinica; ako - centimetar, gram i sekunda, onda - prema GHS sustavu jedinica. Jedinica za silu u CGS sustavu naziva se din, a jedinica za rad erg. Neke jedinice dobivaju posebna imena kada se koriste u posebnim granama znanosti. Na primjer, kada se mjeri jakost gravitacijskog polja, jedinica za ubrzanje u CGS sustavu naziva se gal. Postoji niz jedinica s posebnim nazivima koje nisu uključene ni u jedan od navedenih sustava jedinica. Bar, jedinica tlaka koja se ranije koristila u meteorologiji, jednaka je 1.000.000 dina/cm2. Konjska snaga, zastarjela jedinica za snagu koja se još uvijek koristi u britanskom tehničkom sustavu jedinica, kao iu Rusiji, iznosi približno 746 vata.

Temperatura i toplina. Mehaničke jedinice ne dopuštaju rješavanje svih znanstvenih i tehničkih problema bez uključivanja drugih odnosa. Iako su rad koji se vrši pri pomicanju mase protiv djelovanja sile i kinetička energija određene mase u prirodi ekvivalentni toplinskoj energiji tvari, prikladnije je temperaturu i toplinu smatrati zasebnim veličinama koje ne ovise o mehaničkim.

Termodinamička temperaturna skala. Jedinica termodinamičke temperature Kelvin (K), koja se naziva kelvin, određena je trostrukom točkom vode, tj. temperatura na kojoj je voda u ravnoteži s ledom i parom. Uzeta je da ta temperatura iznosi 273,16 K, što određuje termodinamičku temperaturnu ljestvicu. Ova ljestvica, koju je predložio Kelvin, temelji se na drugom zakonu termodinamike. Ako postoje dva toplinska spremnika s konstantnom temperaturom i reverzibilnim toplinskim strojem koji prenosi toplinu s jednoga na drugi u skladu s Carnotovim ciklusom, tada je omjer termodinamičkih temperatura dvaju spremnika dan s T 2 /T 1 = -Q 2 Q 1, gdje su Q 2 i Q 1 - količina topline prenesena u svaki od rezervoara (znak<минус>označava da se toplina uklanja iz jednog od spremnika). Dakle, ako je temperatura toplijeg spremnika 273,16 K, a toplina oduzeta iz njega dvostruko je veća od topline predane drugom spremniku, tada je temperatura drugog spremnika 136,58 K. Ako je temperatura drugog spremnika je 0 K, tada se uopće neće prenositi toplina, jer je sva energija plina pretvorena u mehaničku energiju u adijabatskom dijelu ciklusa širenja. Ova temperatura se naziva apsolutna nula. Termodinamička temperatura koja se obično koristi u znanstvenim istraživanjima podudara se s temperaturom uključenom u jednadžbu stanja idealnog plina PV = RT, gdje je P tlak, V volumen i R plinska konstanta. Jednadžba pokazuje da je za idealan plin umnožak volumena i tlaka proporcionalan temperaturi. Ovaj zakon nije točno zadovoljen ni za jedan od realnih plinova. Ali ako se naprave korekcije za virijske sile, tada nam širenje plinova omogućuje reprodukciju termodinamičke temperaturne ljestvice.

Međunarodna temperaturna ljestvica. U skladu s gore navedenom definicijom, plinskom se termometrijom može mjeriti temperatura s vrlo visokom točnošću (do približno 0,003 K blizu trojne točke). Otporni termometar od platine i spremnik plina smješteni su u toplinski izoliranu komoru. Zagrijavanjem komore raste električni otpor termometra i raste tlak plina u spremniku (u skladu s jednadžbom stanja), a kada se ohladi uočava se suprotna slika. Istodobnim mjerenjem otpora i tlaka možete kalibrirati termometar prema tlaku plina, koji je proporcionalan temperaturi. Termometar se zatim stavlja u termostat u kojem se tekuća voda može održavati u ravnoteži sa svojom krutom i parovitom fazom. Mjerenjem njegovog električnog otpora na ovoj temperaturi dobiva se termodinamička ljestvica, budući da se temperaturi trojne točke pripisuje vrijednost jednaka 273,16 K.

Postoje dvije međunarodne temperaturne ljestvice – Kelvin (K) i Celzijus (C). Temperatura na Celzijevoj ljestvici dobiva se od temperature na Kelvinovoj ljestvici oduzimanjem 273,15 K od potonje.

Točna mjerenja temperature plinskom termometrijom zahtijevaju mnogo rada i vremena. Stoga je 1968. uvedena Međunarodna praktična temperaturna ljestvica (IPTS). Pomoću ove ljestvice u laboratoriju se mogu kalibrirati termometri različitih vrsta. Ova je ljestvica uspostavljena korištenjem platinastog otpornog termometra, termoelementa i radijacijskog pirometra, koji se koriste u temperaturnim intervalima između određenih parova konstantnih referentnih točaka (temperaturne referentne vrijednosti). MPTS je trebao odgovarati termodinamičkoj ljestvici s najvećom mogućom točnošću, ali, kako se kasnije pokazalo, njegova su odstupanja bila vrlo značajna.

Fahrenheitova temperaturna ljestvica. Fahrenheitova temperaturna ljestvica, koja se široko koristi u kombinaciji s britanskim tehničkim sustavom jedinica, kao iu neznanstvenim mjerenjima u mnogim zemljama, obično se određuje dvjema konstantnim referentnim točkama - temperaturom topljenja leda (32 °F) i vrelište vode (212 ° F) pri normalnom (atmosferskom) tlaku. Stoga, da biste dobili Celzijevu temperaturu od Fahrenheitove temperature, trebate oduzeti 32 od potonje i pomnožiti rezultat s 5/9.

Jedinice topline. Budući da je toplina oblik energije, može se mjeriti u džulima, a ta je metrička jedinica prihvaćena međunarodnim sporazumom. Ali budući da se količina topline nekoć određivala promjenom temperature određene količine vode, jedinica zvana kalorija postala je raširena i jednaka je količini topline potrebnoj da se temperatura jednog grama vode poveća za 1 °C Zbog činjenice da toplinski kapacitet vode ovisi o temperaturi, morao sam pojasniti kalorijsku vrijednost. Pojavile su se najmanje dvije različite kalorije -<термохимическая>(4,1840 J) i<паровая>(4,1868 J).<Калория>, koji se koristi u dijetetici, zapravo je kilokalorija (1000 kalorija). Kalorija nije SI jedinica i više se ne koristi u većini područja znanosti i tehnologije.

Elektricitet i magnetizam. Sve općeprihvaćene električne i magnetske mjerne jedinice temelje se na metričkom sustavu. Sukladno suvremenim definicijama električnih i magnetskih jedinica, sve su one izvedene jedinice, izvedene određenim fizikalnim formulama iz metričkih jedinica duljine, mase i vremena. Budući da većinu električnih i magnetskih veličina nije tako lako izmjeriti spomenutim etalonima, pokazalo se da je prikladnije za neke od navedenih etalona uspostaviti, odgovarajućim pokusima, izvedene etalone, a druge mjeriti pomoću takvih etalona.

SI jedinice. Dolje je popis SI električnih i magnetskih jedinica.

Amper, jedinica električne struje, jedna je od šest osnovnih jedinica SI sustava. Amper je jakost stalne struje koja bi pri prolazu kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne duljine zanemarivo male površine kružnog presjeka, smještena u vakuumu na međusobnoj udaljenosti od 1 m, izazvala na svakoj dionici vodiča duljine 1 m međudjelovanje sile jednake 2 10 - 7 N.

Volt, jedinica razlike potencijala i elektromotorne sile. Volt - električni napon u dijelu električnog kruga s istosmjernom strujom od 1 A s potrošnjom energije od 1 W.

Coulomb, jedinica količine elektriciteta (električnog naboja). Coulomb - količina elektriciteta koja prolazi kroz poprečni presjek vodiča pri konstantnoj struji od 1 A u 1 s.

Farad, jedinica za električni kapacitet. Farad je kapacitet kondenzatora na čijim se pločama pri naboju na 1 C pojavljuje električni napon od 1 V.

Henry, jedinica induktiviteta. Henry je jednak induktivitetu kruga u kojem se javlja samoinduktivna emf od 1 V kada se struja u tom krugu jednoliko promijeni za 1 A u 1 s.

Weberova jedinica magnetskog toka. Weber je magnetski tok, kada se smanji na nulu, električni naboj jednak 1 C teče u krugu spojenom s njim, koji ima otpor od 1 Ohma.

Tesla, jedinica za magnetsku indukciju. Tesla je magnetska indukcija jednolikog magnetskog polja, u kojem je magnetski tok kroz ravnu površinu od 1 m2, okomito na indukcijske linije, jednak 1 Wb.

Praktični standardi. U praksi se vrijednost ampera reproducira stvarnim mjerenjem sile međudjelovanja između zavoja žice kroz koju teče struja. Budući da je električna struja proces koji se odvija tijekom vremena, standard struje se ne može pohraniti. Na isti način, vrijednost volta ne može se fiksirati u izravnom skladu s njegovom definicijom, budući da je teško mehaničkim sredstvima reproducirati vat (jedinicu snage) s potrebnom točnošću. Stoga se volt u praksi reproducira pomoću skupine normalnih elemenata. U Sjedinjenim Američkim Državama, 1. srpnja 1972. zakonodavstvo je usvojilo definiciju volta temeljenu na Josephsonovom efektu na izmjeničnu struju (frekvencija izmjenične struje između dvije supravodljive ploče proporcionalna je vanjskom naponu).

Svjetlo i osvjetljenje. Svjetlosni intenzitet i jedinice osvjetljenja ne mogu se odrediti samo na temelju mehaničkih jedinica. Tok energije u svjetlosnom valu možemo izraziti u W/m2, a intenzitet svjetlosnog vala u V/m, kao i kod radio valova. No, percepcija osvjetljenja je psihofizička pojava u kojoj nije bitan samo intenzitet izvora svjetlosti, već i osjetljivost ljudskog oka na spektralnu distribuciju tog intenziteta.

Prema međunarodnom sporazumu, jedinica svjetlosne jakosti je kandela (ranije zvana svijeća), jednaka svjetlosnoj jakosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 540 10 12 Hz (l = 555 nm), energetska jakost svjetlosnog zračenja u ovom smjeru je 1/683 W /prosj. To otprilike odgovara jačini svjetlosti svijeće od spermaceta, koja je nekada služila kao standard.

Ako je svjetlosna jakost izvora jedna kandela u svim smjerovima, tada je ukupni svjetlosni tok 4p lumena. Dakle, ako se ovaj izvor nalazi u središtu kugle polumjera 1 m, tada je osvijetljenost unutarnje površine kugle jednaka jednom lumenu po kvadratnom metru, tj. jedan apartman.

Rendgensko i gama zračenje, radioaktivnost. Rendgensko zračenje (R) je zastarjela jedinica doze ekspozicije rendgenskog, gama i fotonskog zračenja, jednaka količini zračenja koja, uzimajući u obzir sekundarno elektronsko zračenje, stvara ione u 0,001 293 g zraka koji nose naboj. jednako jednoj jedinici CGS naboja svakog znaka. SI jedinica apsorbirane doze zračenja je gray, jednak 1 J/kg. Standard za apsorbiranu dozu zračenja je postrojenje s ionizacijskim komorama koje mjere ionizaciju proizvedenu zračenjem.

Curie (Ci) je zastarjela jedinica aktivnosti nuklida u radioaktivnom izvoru. Curie je jednak aktivnosti radioaktivne tvari (lijeka), u kojoj se dogodi 3.700 10 10 raspada u 1 s. U SI sustavu jedinica aktivnosti izotopa je bekerel, što je jednako aktivnosti nuklida u radioaktivnom izvoru u kojem se jedan raspad dogodi u 1 s. Standardi radioaktivnosti dobivaju se mjerenjem vremena poluraspada malih količina radioaktivnih materijala. Zatim se ionizacijske komore, Geigerovi brojači, scintilacijski brojači i drugi instrumenti za bilježenje prodornog zračenja kalibriraju i verificiraju pomoću takvih standarda.