Mărimi fizice. Sistemul internațional de unități Ce sunt unitățile de bază

Unități SI de bază
Unitate Desemnare Magnitudinea Definiție Origini istorice/Raționament
Metru m Lungime „Un metru este lungimea drumului parcurs de lumină în vid într-un interval de timp de 1/299.792.458 de secunde.”
A 17-a Conferință privind greutățile și măsurile (1983, Rezoluția 1) 		1 ⁄ 10.000.000 din distanța de la ecuatorul Pământului până la polul nord pe meridianul Paris.
Kilogram kg Greutate „Kilogramul este o unitate de masă egală cu masa prototipului internațional al kilogramului”
A 3-a Conferință despre greutăți și măsuri (1901) 		Masa unui decimetru cub (litru) de apă pură la o temperatură de 4 °C și presiunea atmosferică standard la nivelul mării.
Al doilea Cu Timp „O secundă este un interval de timp egal cu 9.192.631.770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale (cuantice) a atomului de cesiu-133”
A 13-a Conferință privind greutățile și măsurile (1967/68, Rezoluția 1)
„În repaus la 0 K în absența perturbării de către câmpurile externe.”
(Adăugat în 1997) 		Ziua este împărțită în 24 de ore, fiecare oră este împărțită în 60 de minute, fiecare minut este împărțit în 60 de secunde.
O secundă este 1 ⁄ (24 × 60 × 60) parte dintr-o zi
Amper A Puterea curentului „Un amper este puterea unui curent continuu care curge în fiecare dintre cei doi conductori circulari paraleli infinit lungi infinit mici în vid la o distanță de 1 metru și creând o forță de interacțiune între ei de 2 10-7 newtoni pentru fiecare metru de lungime. a dirijorului.”
A 9-a Conferință privind greutățile și măsurile (1948)
Kelvin LA Temperatura termodinamică „Un kelvin este egal cu 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei”.
A 13-a Conferință privind greutățile și măsurile (1967/68, Rezoluția 4)
„În apendicele tehnic obligatoriu la textul ITS-90, Comitetul consultativ pentru termometrie a stabilit în 2005 cerințe pentru compoziția izotopică a apei la realizarea temperaturii punctului triplu a apei.		 Scara Kelvin folosește aceleași trepte de grade ca și scara Celsius, dar 0 grade este temperatura zero absolut, nu punctul de topire al gheții. Conform definiției moderne, zero al scării Celsius este setat astfel încât temperatura punctului triplu al apei să fie de 0,01 °C. Ca urmare, scările Celsius și Kelvin sunt deplasate cu 273,15: °C = - 273,15
Cârtiță cârtiță Cantitatea de substanță „Un mol este cantitatea de substanță dintr-un sistem care conține același număr de elemente structurale ca și atomii din carbonul-12 cu o masă de 0,012 kg. Când se folosește o mol, elementele structurale trebuie specificate și pot fi atomi, molecule, ioni, electroni și alte particule sau grupuri specificate de particule.”
A 14-a Conferință privind greutățile și măsurile (1971, Rezoluția 3)
Candela CD Puterea luminii „egal cu intensitatea luminii emise într-o direcție dată de o sursă de radiație monocromatică cu o frecvență de 540·10 12 herți, a cărei intensitate energetică în această direcție este (1/683) W/sr.”
A 16-a Conferință privind greutățile și măsurile (1979, Rezoluția 3)

Schimbări viitoare

În secolul 21, Conferința privind greutățile și măsurile (1999) a propus un efort oficial și a recomandat ca „laboratoarele naționale să continue cercetările pentru a lega masa la constantele fundamentale sau de masă pentru a determina masa kilogramului”. Cele mai multe așteptări sunt asociate cu constanta lui Planck și cu numărul lui Avogadro.

Într-o notă explicativă adresată CIPM din octombrie 2009, președintele Consiliului Consultativ al Unităților CIPM a enumerat incertitudinile constantelor fundamentale fizice folosind definițiile actuale și care ar fi acele incertitudini folosind noile definiții ale unităților propuse. Acesta a recomandat ca CIPM să adopte modificările propuse la „definiția kilogram, amper, kelvinȘi cerșind, astfel încât acestea să fie exprimate prin valorile constantelor fundamentale h , e , k, Și N / A».

Vezi si

  • Constanta (fizica)

Note

Legături


Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce sunt „unitățile de bază SI” în alte dicționare:

    unități de bază- - [A.S. Goldberg. Dicționar energetic englez-rus. 2006] Subiecte energetice în general Unități de bază EN ...

    Unitățile de bază ale sistemului

    unitățile de bază ale sistemului- Unități de mărime ale căror dimensiuni și dimensiuni într-un sistem dat de unități sunt luate ca inițiale la formarea dimensiunilor și dimensiunilor unităților derivate. Notă Definițiile și procedurile pentru reproducerea unor unități de bază se pot baza pe... Ghidul tehnic al traducătorului

    Unități de bază ale Sistemului Internațional de Unități (SI)- Tabelul A.1 Denumirea cantității Unitatea cantității Denumire Denumire internațională Rusă lungime metru m m masa kilogram kg kg timp secundă s s forță electrică ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

    Unități de bază ale sistemului de măsură- Unități de mărime ale căror dimensiuni și dimensiuni într-un sistem dat de unități sunt luate ca inițiale la formarea dimensiunilor și dimensiunilor unităților derivate. Notă. Definițiile și procedurile de reproducere a unor unități de bază se pot baza pe... ... Terminologie oficială

    unități de bază ale vorbirii- Elemente care se disting într-un flux de vorbire liniar și sunt implementări (variante) ale anumitor unități lingvistice... Dicţionar de termeni lingvistici T.V. Mânz

    - (System International, SI) | | | Denumirea | | Cantitatea fizică | Nume... ... Dicţionar enciclopedic

    UNITĂȚI DE MĂSURI FIZICE, unități de măsură utilizate pentru măsurarea mărimilor fizice. În definirea unei unități a unei mărimi fizice, este necesar să se precizeze standardul mărimii fizice și metoda de comparare a acesteia cu mărimea în timpul măsurării. De exemplu,… … Dicționar enciclopedic științific și tehnic

    De bază- 1. Prevederi de bază ale sistemului de comunicaţii telefonice rurale. M., TsNIIS, 1974. 145 p. Sursa: Ghid: Ghid pentru proiectarea unei rețele de telecomunicații în zonele rurale 16. Prevederi de bază pentru contabilizarea forței de muncă și a salariilor în ... ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

    Mărimi care, prin definiție, sunt considerate egale cu unitatea atunci când se măsoară alte mărimi de același fel. Unitatea de măsură standard este implementarea sa fizică. Astfel, unitatea de măsură standard, metrul, este o tijă lungă de 1 m. În principiu, se poate imagina... ... Enciclopedia lui Collier

Cărți

  • Unități de mărime fizică în energie. Acuratețea reproducerii și transmiterii. Manual de referință, L. D. Oleynikova, Sunt prezentate conceptele metrologice de bază și termenii folosiți pentru caracterizarea instrumentelor și metodelor de măsurare. Definițiile unităților de mărimi fizice, relațiile și denumirile lor sunt date... Categorie: Industria energiei electrice. Inginerie Electrică Editor:

Varietatea unităților individuale (forța, de exemplu, ar putea fi exprimată în kg, lire sterline etc.) și sistemele de unități au creat mari dificultăți în schimbul mondial de realizări științifice și economice. Prin urmare, în secolul al XIX-lea, era nevoie de crearea unui sistem internațional unificat care să includă unități de măsură ale cantităților utilizate în toate ramurile fizicii. Cu toate acestea, acordul pentru introducerea unui astfel de sistem a fost adoptat abia în 1960.

Sistemul internațional de unități este un set corect construit și interconectat de mărimi fizice. A fost adoptată în octombrie 1960 la a 11-a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri. Numele prescurtat al sistemului este SI. În transcriere rusă - SI. (sistem internațional).

În URSS, GOST 9867-61 a fost introdus în 1961, care a stabilit utilizarea preferabilă a acestui sistem în toate domeniile științei, tehnologiei și predării. În prezent, actualul GOST 8.417-81 „GSI. Unități de mărimi fizice”. Acest standard stabilește unitățile de mărime fizice utilizate în URSS, denumirile, denumirile și regulile de aplicare ale acestora. Este dezvoltat în deplină conformitate cu sistemul SI și ST SEV 1052-78.

Sistemul C este format din șapte unități de bază, două unități suplimentare și un număr de derivate. Pe lângă unitățile SI, este permisă utilizarea submultiplilor și multiplilor, obținute prin înmulțirea valorilor inițiale cu 10 n, unde n = 18, 15, 12, ... -12, -15, -18. Numele unităților multiple și submultiple sunt formate prin adăugarea prefixelor zecimale corespunzătoare:

exa (E) = 10 18; peta (P) = 1015; tera (T) = 1012; giga (G) = 109; mega (M) = 106;

mile (m) = 10 –3 ; micro (μ) = 10 –6; nano(n) = 10 –9; pico(p) = 10 –12;

femto (f) = 10 –15; atto(a) = 10 –18;

GOST 8.417-81 permite utilizarea, pe lângă unitățile specificate, a unui număr de unități nesistemice, precum și a unităților aprobate temporar pentru utilizare până la adoptarea deciziilor internaționale relevante.

Prima grupă include: tonă, zi, oră, minut, an, litru, an lumină, volt-amper.

Al doilea grup include: mile marine, carate, nod, rpm.

1.4.4 Unități de bază ale SI.

Unitate de lungime – metru (m)

Un metru este egal cu 1650763,73 lungimi de undă în vid de radiație corespunzătoare tranziției dintre nivelurile 2p 10 și 5d 5 ale atomului de cripton-86.

Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri și marile laboratoare naționale de metrologie au creat instalații pentru reproducerea contorului în lungimi de undă luminii.

Unitatea de masă este kilogramul (kg).

Masa este o măsură a inerției corpurilor și a proprietăților lor gravitaționale. Un kilogram este egal cu masa prototipului internațional al kilogramului.

Standardul primar de stat al kilogramului SI este destinat reproducerii, stocării și transferului unității de masă la standardele de lucru.

Standardul include:

    O copie a prototipului internațional al kilogramului - prototipul platină-iridiu nr. 12, care este o greutate sub formă de cilindru cu diametrul și înălțimea de 39 mm.

    Cântare prismatice cu brațe egale nr. 1 pentru 1 kg cu telecomandă de la Ruphert (1895) și nr. 2 fabricate la VNIIM în 1966.

O dată la 10 ani, standardul de stat este comparat cu un standard de copiere. Peste 90 de ani, masa standardului de stat a crescut cu 0,02 mg din cauza prafului, adsorbției și coroziunii.

Acum masa este singura unitate de măsură care este determinată printr-un standard real. Această definiție are o serie de dezavantaje - modificarea masei standardului în timp, ireproductibilitatea standardului. Se fac cercetări pentru a exprima o unitate de masă prin constante naturale, de exemplu prin masa unui proton. De asemenea, este planificată dezvoltarea unui standard folosind un anumit număr de atomi de siliciu Si-28. Pentru a rezolva această problemă, în primul rând, precizia măsurării numărului lui Avogadro trebuie mărită.

Unitatea de timp este secunda (s).

Timpul este unul dintre conceptele centrale ale viziunii noastre asupra lumii, unul dintre cei mai importanți factori în viața și activitățile oamenilor. Se măsoară folosind procese periodice stabile - rotația anuală a Pământului în jurul Soarelui, zilnic - rotația Pământului în jurul axei sale și diverse procese oscilatorii. Definiția unității de timp, a doua, s-a schimbat de mai multe ori în conformitate cu dezvoltarea științei și cerințele pentru precizia măsurării. Definiția actuală este:

O secundă este egală cu 9192631770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu 133.

În prezent, a fost creat un standard al fasciculului de timp, frecvență și lungime, utilizat de serviciul de timp și frecvență. Semnalele radio permit transmiterea unei unități de timp, deci este disponibilă pe scară largă. A doua eroare standard este 1·10 -19 s.

Unitatea de măsură a curentului electric este amperul (A)

Un amper este egal cu puterea unui curent neschimbabil, care, la trecerea prin doi conductori paraleli și drepti de lungime infinită și secțiune transversală neglijabil, situate în vid la o distanță de 1 metru unul de celălalt, ar provoca fiecare secțiune a conductorului de 1 metru lungime o forță de interacțiune egală cu 2 ·10 -7 N.

Eroarea standardului de amperi este de 4·10 -6 A. Această unitate este reprodusă folosind așa-numitele scale de curent, care sunt acceptate ca standard de amperi. Este planificat să se utilizeze 1 volt ca unitate principală, deoarece eroarea sa de reproducere este de 5·10 -8 V.

Unitatea de măsură a temperaturii termodinamice – Kelvin (K)

Temperatura este o valoare care caracterizează gradul de încălzire al unui corp.

De la inventarea termometrului de către Galileo, măsurarea temperaturii s-a bazat pe utilizarea uneia sau alteia substanțe termometrice care își modifică volumul sau presiunea odată cu schimbarea temperaturii.

Toate scalele de temperatură cunoscute (Fahrenheit, Celsius, Kelvin) se bazează pe niște puncte de referință cărora le sunt atribuite diferite valori numerice.

Kelvin și, independent de el, Mendeleev și-au exprimat considerațiile cu privire la oportunitatea construirii unei scări de temperatură bazată pe un punct de referință, care a fost luat drept „punctul triplu al apei”, care este punctul de echilibru al apei în solid, lichid și gaz. faze. În prezent poate fi reprodus în vase speciale cu o eroare de cel mult 0,0001 grade Celsius. Limita inferioară a intervalului de temperatură este punctul zero absolut. Dacă acest interval este împărțit în 273,16 părți, obțineți o unitate de măsură numită Kelvin.

Kelvin este 1/273,16 parte din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.

Simbolul T este folosit pentru a desemna temperatura exprimată în Kelvin și t în grade Celsius. Tranziția se face după formula: T=t+ 273,16. Un grad Celsius este egal cu un Kelvin (ambele unități sunt eligibile pentru utilizare).

Unitatea de măsură a intensității luminoase este candela (cd)

Intensitatea luminoasă este o mărime care caracterizează strălucirea unei surse într-o anumită direcție, egală cu raportul dintre fluxul luminos și unghiul solid mic în care se propagă.

Candela este egală cu intensitatea luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiații monocromatice cu o frecvență de 540·10 12 Hz, a cărei intensitate a energiei luminoase în acea direcție este de 1/683 (W/sr) (Watt pe steradian). ).

Eroarea în reproducerea unei unități cu un standard este de 1·10 -3 cd.

Unitatea de măsură a unei substanțe este molul.

Un mol este egal cu cantitatea de substanță dintr-un sistem care conține același număr de elemente structurale precum există atomi în carbonul C12 care cântăresc 0,012 kg.

Când se folosește o mol, elementele structurale trebuie specificate și pot fi atomi, molecule, ioni, electroni sau grupuri specificate de particule.

Unități SI suplimentare

Sistemul internațional include două unități suplimentare - pentru măsurarea unghiurilor plane și solide. Ele nu pot fi de bază, deoarece sunt cantități adimensionale. Atribuirea unei dimensiuni independente unui unghi ar duce la necesitatea modificării ecuațiilor mecanice legate de mișcarea de rotație și curbilinie. Cu toate acestea, nu sunt derivate, deoarece nu depind de alegerea unităților de bază. Prin urmare, aceste unități sunt incluse în SI ca altele suplimentare necesare pentru formarea unor unități derivate - viteza unghiulară, accelerația unghiulară etc.

Unitatea de măsură a unghiului plan este radianul (rad)

Un radian este egal cu unghiul dintre două raze ale unui cerc, lungimea arcului dintre care este egală cu raza.

Standardul primar de stat al radianului constă dintr-o prismă cu 36 de laturi și o instalație standard de autocolimare goniometrică cu o valoare de divizare a dispozitivelor de citire de 0,01’’. Reproducerea unității de unghi plan se realizează prin metoda de calibrare, bazată pe faptul că suma tuturor unghiurilor centrale ale unei prisme poliedrice este egală cu 2π rad.

Unitatea de măsură a unghiului solid este steradian (sr)

Steradianul este egal cu unghiul solid cu vârful său în centrul sferei, decupând pe suprafața sferei o zonă egală cu aria unui pătrat cu o latură egală cu raza sferei.

Unghiul solid se măsoară prin determinarea unghiurilor plane la vârful conului. Unghiul solid 1ср corespunde unui unghi plat 65 0 32’. Pentru recalculare folosiți formula:

unde Ω este unghiul solid în sr; α este unghiul plan la vârf în grade.

Unghiul solid π corespunde unui unghi plan de 120 0, iar unghiul solid 2π corespunde unui unghi plan de 180 0.

De obicei, unghiurile sunt măsurate în grade - acest lucru este mai convenabil.

Avantajele SI

    Este universal, adică acoperă toate zonele de măsurare. Odată cu implementarea sa, puteți abandona toate celelalte sisteme de unitate.

    Este coerent, adică un sistem în care unitățile derivate ale tuturor mărimilor se obțin folosind ecuații cu coeficienți numerici egali cu unitatea adimensională (sistemul este coerent și consistent).

    Unitățile din sistem sunt unificate (în loc de un număr de unități de energie și muncă: kilogram-forță-metru, erg, calorie, kilowatt-oră, electron-volt etc. - o unitate pentru măsurarea muncii și a tuturor tipurilor de energie - joule).

    Există o distincție clară între unitățile de masă și forță (kg și N).

Dezavantajele SI

    Nu toate unitățile au o dimensiune convenabilă pentru utilizare practică: unitatea de presiune Pa este o valoare foarte mică; unitatea de capacitate electrică F este o valoare foarte mare.

    Inconvenient de a măsura unghiurile în radiani (gradele sunt mai ușor de perceput)

    Multe cantități derivate nu au încă nume proprii.

Astfel, adoptarea SI este următorul și foarte important pas în dezvoltarea metrologiei, un pas înainte în îmbunătățirea sistemelor de unități de mărimi fizice.

Din 1963, în URSS (GOST 9867-61 „Sistemul internațional de unități”), pentru a unifica unitățile de măsură în toate domeniile științei și tehnologiei, a fost recomandat sistemul internațional (internațional) de unități (SI, SI) pentru utilizare practică - acesta este un sistem de unități de măsură ale mărimilor fizice, adoptat de Conferința a XI-a Generală a Greutăților și Măsurilor în 1960. Se bazează pe 6 unități de bază (lungime, masă, timp, curent electric, temperatură termodinamică și luminozitate). intensitate), precum și 2 unități suplimentare (unghi plan, unghi solid); toate celelalte unități date în tabel sunt derivate ale acestora. Adoptarea unui sistem internațional unificat de unități pentru toate țările are scopul de a elimina dificultățile asociate cu traducerea valorilor numerice ale mărimilor fizice, precum și a diferitelor constante din orice sistem de operare curent (GHS, MKGSS, ISS A, etc.) în altul.

Denumirea cantității Unități; valori SI Denumiri
Rusă internaţional
I. Lungimea, masa, volumul, presiunea, temperatura
Meterul este o măsură a lungimii, numeric egală cu lungimea metrului standard internațional; 1 m=100 cm (1·10 2 cm)=1000 mm (1·10 3 mm)
m m
Centimetru = 0,01 m (1·10 -2 m) = 10 mm cm cm
Milimetru = 0,001 m (1 10 -3 m) = 0,1 cm = 1000 μm (1 10 3 μm) mm mm
Micron (micrometru) = 0,001 mm (1·10 -3 mm) =
0,0001 cm (1·10 -4 cm) = 10.000		 mk μ
Angstrom = o zece miliarde de metru (1·10 -10 m) sau o sută de milione de centimetru (1·10 -8 cm) Å Å
Greutate Kilogramul este unitatea de bază de masă în sistemul metric de măsuri și sistemul SI, numeric egală cu masa kilogramului standard internațional; 1 kg=1000 g
kg kg
Gram=0,001 kg (1·10 -3 kg)
G g
Ton = 1000 kg (1 10 3 kg) T t
Center = 100 kg (1 10 2 kg)
ts
Carat - o unitate de masă nesistemică, egală numeric cu 0,2 g CT
Gamma = o milioneme dintr-un gram (1 10 -6 g) γ
Volum Litru = 1,000028 dm 3 = 1,000028 10 -3 m 3 l l
Presiune Atmosfera fizică sau normală - presiune echilibrată de o coloană de mercur de 760 mm înălțime la o temperatură de 0° = 1,033 atm = = 1,01 10 -5 n/m 2 = 1,01325 bar = 760 torr = 1,033 kgf/cm 2
ATM ATM
Atmosfera tehnica - presiune egala cu 1 kgf/cmg = 9,81 10 4 n/m 2 = 0,980655 bar = 0,980655 10 6 dine/cm 2 = 0,968 atm = 735 torr la la
Milimetru de mercur = 133,32 n/m 2 mmHg Artă. mm Hg
Tor este numele unei unități nesistemice de măsurare a presiunii egală cu 1 mm Hg. Artă.; dat în onoarea savantului italian E. Torricelli torus
Bar - unitate de presiune atmosferică = 1 10 5 n/m 2 = 1 10 6 dine/cm 2 bar bar
Presiune (sunet) Barul este o unitate a presiunii sonore (în acustică): bar - 1 dină/cm2; În prezent, ca unitate de presiune acustică este recomandată o unitate cu o valoare de 1 n/m 2 = 10 dine/cm 2
bar bar
Decibelul este o unitate de măsură logaritmică a nivelului de presiune sonoră în exces, egală cu 1/10 din unitatea de măsură a presiunii sonore în exces - bela dB db
Temperatura Grad Celsius; temperatura în °K (scara Kelvin), egală cu temperatura în °C (scara Celsius) + 273,15 °C °C °C
II. Forță, putere, energie, muncă, cantitate de căldură, vâscozitate
Forta Dyna este o unitate de forță în sistemul CGS (cm-g-sec.), în care o accelerație de 1 cm/sec 2 este împărțită unui corp cu o masă de 1 g; 1 din - 1·10 -5 n ding din
Kilogramul-forță este o forță care conferă o accelerație unui corp cu o masă de 1 kg egală cu 9,81 m/sec 2 ; 1kg=9,81 n=9,81 10 5 din kg, kgf
Putere Putere = 735,5 W l. Cu. HP
Energie Electron-volt este energia pe care o dobândește un electron atunci când se deplasează într-un câmp electric în vid între puncte cu o diferență de potențial de 1 V; 1 eV = 1,6·10 -19 J. Este permisă utilizarea mai multor unități: kiloelectron-volt (Kv) = 10 3 eV și megaelectron-volt (MeV) = 10 6 eV. În timpurile moderne, energia particulelor este măsurată în Bev - miliarde (miliarde) eV; 1 Bzv=10 9 eV
ev eV
Erg=1.10-7 j; Ergul este, de asemenea, folosit ca unitate de lucru, numeric egală cu munca efectuată de o forță de 1 dină pe o cale de 1 cm erg erg
Loc de munca Kilogram-forța-metru (kilogramometru) este o unitate de lucru egală numeric cu munca efectuată de o forță constantă de 1 kg la deplasarea punctului de aplicare a acestei forțe pe o distanță de 1 m în direcția sa; 1 kgm = 9,81 J (în același timp, kGm este o măsură a energiei) kgm, kgf m kgm
Cantitatea de căldură Calorie este o unitate de măsură în afara sistemului a cantității de căldură egală cu cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 g de apă de la 19,5 ° C la 20,5 ° C. 1 cal = 4,187 J; unitatea multiplă comună kilocalorie (kcal, kcal), egală cu 1000 cal fecale cal
Vâscozitate (dinamică) Poise este o unitate de vâscozitate în sistemul de unități GHS; vâscozitate la care într-un flux stratificat cu un gradient de viteză egal cu 1 sec -1 la 1 cm 2 de suprafață a stratului, acționează o forță vâscoasă de 1 dină; 1 pz = 0,1 n sec/m 2 pz P
Vâscozitate (cinematică) Stokes este o unitate de vâscozitate cinematică în sistemul CGS; egală cu vâscozitatea unui lichid cu densitatea de 1 g/cm3 care rezistă la o forță de 1 dină la mișcarea reciprocă a două straturi de lichid cu suprafața de 1 cm2 situate la o distanță de 1 cm de fiecare. altele și se deplasează unul față de celălalt cu o viteză de 1 cm pe secundă Sf Sf
III. Fluxul magnetic, inducția magnetică, intensitatea câmpului magnetic, inductanța, capacitatea electrică
Flux magnetic Maxwell este o unitate de măsură a fluxului magnetic în sistemul CGS; 1 μs este egal cu fluxul magnetic care trece printr-o zonă de 1 cm 2 situată perpendicular pe liniile de inducție a câmpului magnetic, cu o inducție egală cu 1 gf; 1 μs = 10 -8 wb (Weber) - unități de curent magnetic în sistemul SI mks Mx
Inductie magnetica Gauss este o unitate de măsură în sistemul GHS; 1 gf este inducția unui astfel de câmp în care un conductor drept de 1 cm lungime, situat perpendicular pe vectorul câmpului, suferă o forță de 1 dină dacă prin acest conductor trece un curent de 3 10 10 unități CGS; 1 gs=1·10 -4 tl (tesla) gs Gs
Intensitatea câmpului magnetic Oersted este o unitate a intensității câmpului magnetic în sistemul CGS; un oersted (1 oe) este considerată intensitatea într-un punct al câmpului în care o forță de 1 dină (dyn) acționează asupra unei unități electromagnetice a cantității de magnetism;
1 e=1/4π 10 3 a/m		 uh Oe
Inductanţă Centimetrul este o unitate de inductanță în sistemul CGS; 1 cm = 1·10 -9 g (Henry) cm cm
Capacitate electrică Centimetru - unitate de capacitate în sistemul CGS = 1·10 -12 f (farads) cm cm
IV. Intensitate luminoasă, flux luminos, luminozitate, iluminare
Puterea luminii O lumânare este o unitate de intensitate luminoasă, a cărei valoare este luată astfel încât luminozitatea emițătorului complet la temperatura de solidificare a platinei să fie egală cu 60 sv pe 1 cm2 Sf. CD
Flux de lumină Lumenul este o unitate a fluxului luminos; 1 lumen (lm) este emis într-un unghi solid de 1 ster de la o sursă punctiformă de lumină cu o intensitate luminoasă de 1 lumină în toate direcțiile lm lm
Lumen-secundă - corespunde energiei luminoase generate de un flux luminos de 1 lm emis sau perceput în 1 secundă lm sec lm·sec
O oră lumen este egală cu 3600 lumen secunde sunt h sunt h
Luminozitate Stilb este o unitate de luminozitate în sistemul CGS; corespunde luminozității unei suprafețe plane, din care 1 cm 2 conferă într-o direcție perpendiculară pe această suprafață o intensitate luminoasă egală cu 1 ce; 1 sb=1·10 4 nits (nit) (unitatea SI de luminozitate) sat sb
Lambert este o unitate non-sistemică de luminozitate, derivată din stilbe; 1 lambert = 1/π st = 3193 nt
Apostilbe = 1/π s/m 2
Iluminare Foto - unitate de iluminare în sistemul SGSL (cm-g-sec-lm); 1 fotografie corespunde iluminării unei suprafețe de 1 cm2 cu un flux luminos distribuit uniform de 1 lm; 1 f=1·10 4 lux (lux) f ph
V. Intensitatea și doza radiațiilor
Intensitate Curie este unitatea de bază de măsură a intensității radiațiilor radioactive, curie corespunzând la 3,7·10 10 descompuneri pe 1 secundă. orice izotop radioactiv
curie C sau Cu
milicurie = 10 -3 curii, sau 3,7 10 7 acte de dezintegrare radioactivă într-o secundă. mcurie mc sau mCu
microcurie= 10 -6 curie mccurie μC sau μCu
Doza Raze X - numărul (doza) de raze X sau raze γ, care în 0,001293 g de aer (adică în 1 cm 3 de aer uscat la t° 0° și 760 mm Hg) determină formarea de ioni care poartă unul unitate electrostatică a cantității de electricitate a fiecărui semn; 1 p determină formarea a 2,08 10 9 perechi de ioni în 1 cm 3 de aer R r
milliroentgen = 10 -3 p Domnul Domnul
microroentgen = 10 -6 p microdistrict μr
Rad - unitatea de doză absorbită a oricărei radiații ionizante este egală cu rad 100 erg la 1 g de mediu iradiat; când aerul este ionizat de razele X sau razele γ, 1 r este egal cu 0,88 rad, iar când țesutul este ionizat, aproape 1 r este egal cu 1 rad bucuros rad
Rem (echivalentul biologic al unei raze X) este cantitatea (doza) de orice tip de radiație ionizantă care provoacă același efect biologic ca 1 r (sau 1 rad) de raze X dure. Efectul biologic inegal cu ionizare egală de către diferite tipuri de radiații a condus la necesitatea introducerii unui alt concept: eficacitatea biologică relativă a radiațiilor - RBE; relația dintre doze (D) și coeficientul adimensional (RBE) este exprimată ca D rem = D rad RBE, unde RBE = 1 pentru raze X, raze γ și raze β și RBE = 10 pentru protoni de până la 10 MeV , neutroni rapizi și particule α - naturale (conform recomandării Congresului Internațional al Radiologilor de la Copenhaga, 1953) reb, reb rem

Notă. Unitățile de măsură multiple și submultiple, cu excepția unităților de timp și unghi, se formează prin înmulțirea lor cu puterea corespunzătoare de 10, iar numele lor se adaugă la numele unităților de măsură. Nu este permisă folosirea a două prefixe la numele unității. De exemplu, nu puteți scrie milimicrowatt (mmkW) sau micromicrofarad (mmf), dar trebuie să scrieți nanowatt (nw) sau picofarad (pf). Nu trebuie aplicate prefixe numelor unor astfel de unități care indică o unitate de măsură multiplă sau submultiple (de exemplu, microni). Pentru a exprima durata proceselor și a desemna datele calendaristice ale evenimentelor, este permisă utilizarea mai multor unități de timp.

Cele mai importante unități ale Sistemului Internațional de Unități (SI)

Unități de bază
(lungime, masă, temperatură, timp, curent electric, intensitate luminoasă)

Denumirea cantității Denumiri
Rusă internaţional
Lungime Meter - lungime egală cu 1650763,73 lungimi de undă ale radiației în vid, corespunzătoare tranziției între nivelurile 2p 10 și 5d 5 ale kriptonului 86 *
m m
Greutate Kilogram - masa corespunzătoare masei kilogramului standard internațional kg kg
Timp Al doilea - 1/31556925,9747 parte a unui an tropical (1900)** sec S, s
Puterea curentului electric Amperul este puterea unui curent constant, care, trecând prin doi conductori drepti paraleli de lungime infinită și secțiune circulară neglijabilă, situati la o distanță de 1 m unul de celălalt în vid, ar determina între acești conductori o forță egală cu 2 10 -7 N pe metru lungime A A
Puterea luminii O lumânare este o unitate de intensitate luminoasă, a cărei valoare este luată astfel încât luminozitatea unui emițător complet (absolut negru) la temperatura de solidificare a platinei să fie egală cu 60 de secunde la 1 cm 2 *** Sf. CD
Temperatura (termodinamica) Gradul Kelvin (scara Kelvin) este o unitate de măsură a temperaturii pe scara termodinamică de temperatură, în care temperatura punctului triplu al apei**** este setată la 273,16° K °K °K
* Adică, contorul este egal cu numărul indicat de unde de radiație cu o lungime de undă de 0,6057 microni, primite de la o lampă specială și corespunzătoare liniei portocalii a spectrului criptonului de gaz neutru. Această definiție a unității de lungime face posibilă reproducerea contorului cu cea mai mare acuratețe și, cel mai important, în orice laborator care dispune de echipamente adecvate. În acest caz, nu este nevoie să verificați periodic contorul standard cu standardul său internațional stocat la Paris.
** Adică, o secundă este egală cu partea specificată a intervalului de timp dintre două treceri succesive ale Pământului pe orbita sa în jurul Soarelui în punctul corespunzător echinocțiului de primăvară. Acest lucru oferă o mai mare acuratețe în determinarea celui de-al doilea decât definirea acestuia ca parte a zilei, deoarece lungimea zilei variază.
*** Adică, intensitatea luminoasă a unei anumite surse de referință care emite lumină la temperatura de topire a platinei este luată ca unitate. Vechiul standard internațional de lumânare este 1.005 din noul standard de lumânare. Astfel, în limitele preciziei practice normale, valorile lor pot fi considerate identice.
**** Punct triplu - temperatura la care gheața se topește în prezența vaporilor de apă saturati deasupra acesteia.

Unități suplimentare și derivate

Denumirea cantității Unități; definirea lor Denumiri
Rusă internaţional
I. Unghi plan, unghi solid, forță, lucru, energie, cantitate de căldură, putere
Unghi plat Radian - unghiul dintre două raze ale unui cerc, decupând un arc pe cerc, a cărui lungime este egală cu raza bucuros rad
Unghi solid Steradianul este un unghi solid al cărui vârf este situat în centrul sferei și care decupează o zonă pe suprafața sferei egală cu aria unui pătrat cu o latură egală cu raza sferei. sters sr
Forta Newton este o forță sub influența căreia un corp cu o masă de 1 kg capătă o accelerație egală cu 1 m/sec 2 n N
Muncă, energie, cantitate de căldură Joule este munca efectuată de o forță constantă de 1 N care acționează asupra unui corp de-a lungul unui drum de 1 m parcurs de corp în direcția forței. j J
Putere Watt - putere la care în 1 secundă. 1 J de lucru realizat W W
II. Cantitatea de energie electrică, tensiune electrică, rezistență electrică, capacitate electrică
Cantitatea de energie electrică, sarcină electrică Coulomb - cantitatea de electricitate care curge prin secțiunea transversală a unui conductor timp de 1 secundă. la un curent continuu de 1 A La C
Tensiune electrică, diferență de potențial electric, forță electromotoare (EMF) Voltul este tensiunea dintr-o secțiune a unui circuit electric prin care trece 1 k de energie electrică prin care se efectuează 1 j de lucru. V V
Rezistență electrică Ohm - rezistența unui conductor prin care, la o tensiune constantă la capetele de 1 V, trece un curent constant de 1 A ohm Ω
Capacitate electrică Farad este capacitatea unui condensator, a cărui tensiune între plăci se modifică cu 1 V la încărcarea cu o cantitate de energie electrică de 1 k. f F
III. Inductie magnetica, flux magnetic, inductanta, frecventa
Inductie magnetica Tesla este inducția unui câmp magnetic uniform, care acționează pe o secțiune a unui conductor drept de 1 m lungime, așezat perpendicular pe direcția câmpului, cu o forță de 1 N atunci când un curent continuu de 1 A trece prin conductor. tl T
Flux de inducție magnetică Weber - flux magnetic creat de un câmp uniform cu o inducție magnetică de 1 T printr-o zonă de 1 m 2 perpendiculară pe direcția vectorului de inducție magnetică wb Wb
Inductanţă Henry este inductanța unui conductor (bobină) în care este indusă o fem de 1 V atunci când curentul din acesta se modifică cu 1 A într-o secundă. gn H
Frecvență Hertz este frecvența unui proces periodic în care în 1 sec. are loc o oscilatie (ciclu, perioada) Hz Hz
IV. Flux luminos, energie luminoasă, luminozitate, iluminare
Flux de lumină Lumenul este un flux luminos care dă într-un unghi solid de 1 ster o sursă punctiformă de lumină de 1 sv, emițând în mod egal în toate direcțiile lm lm
Energia luminii Lumen-secundă lm sec lm·s
Luminozitate Nit - luminozitatea unui plan luminos, din care fiecare metru pătrat dă în direcția perpendiculară pe plan o intensitate luminoasă de 1 lumină nt nt
Iluminare Lux - iluminare creată de un flux luminos de 1 lm cu distribuția sa uniformă pe o suprafață de 1 m2 Bine lx
Cantitatea de iluminare Lux al doilea lx sec lx·s

Această lecție nu va fi nouă pentru începători. Cu toții am auzit de la școală lucruri precum centimetru, metru, kilometru. Și când era vorba de masă, de obicei se spunea gram, kilogram, tonă.

Centimetri, metri și kilometri; gramele, kilogramele și tonele au un singur nume comun - unităţi de măsură ale mărimilor fizice.

În această lecție ne vom uita la cele mai populare unități de măsură, dar nu vom aprofunda acest subiect, deoarece unitățile de măsură intră în domeniul fizicii. Astăzi suntem forțați să studiem o parte din fizică pentru că avem nevoie de ea pentru continuarea studiului matematicii.

Conținutul lecției

Unități de lungime

Următoarele unități de măsură sunt utilizate pentru măsurarea lungimii:

  • milimetri;
  • centimetri;
  • decimetri;
  • metri;
  • kilometri.

milimetru(mm). Milimetrii pot fi văzuți chiar și cu ochii tăi dacă iei rigla pe care o folosim la școală în fiecare zi

Liniile mici care rulează una după alta sunt milimetri. Mai precis, distanța dintre aceste linii este de un milimetru (1 mm):

centimetru(cm). Pe riglă, fiecare centimetru este indicat printr-un număr. De exemplu, rigla noastră, care era în prima imagine, avea o lungime de 15 centimetri. Ultimul centimetru de pe această riglă este marcat cu numărul 15.

Sunt 10 milimetri într-un centimetru. Puteți pune un semn egal între un centimetru și zece milimetri, deoarece indică aceeași lungime:

1 cm = 10 mm

Puteți vedea acest lucru pentru dvs. dacă numărați numărul de milimetri din figura anterioară. Veți descoperi că numărul de milimetri (distanțele dintre linii) este 10.

Următoarea unitate de lungime este decimetru(dm). Sunt zece centimetri într-un decimetru. Un semn egal poate fi plasat între un decimetru și zece centimetri, deoarece indică aceeași lungime:

1 dm = 10 cm

Puteți verifica acest lucru dacă numărați numărul de centimetri din figura următoare:

Veți descoperi că numărul de centimetri este 10.

Următoarea unitate de măsură este metru(m). Sunt zece decimetri într-un metru. Se poate pune un semn egal între un metru și zece decimetri, deoarece indică aceeași lungime:

1 m = 10 dm

Din păcate, contorul nu poate fi ilustrat în figură deoarece este destul de mare. Dacă doriți să vedeți contorul în direct, luați o bandă de măsură. Toată lumea o are acasă. Pe o bandă de măsurare, un metru va fi desemnat ca 100 cm, deoarece există zece decimetri într-un metru și o sută de centimetri în zece decimetri:

1 m = 10 dm = 100 cm

100 se obține prin conversia unui metru în centimetri. Acesta este un subiect separat pe care îl vom analiza puțin mai târziu. Deocamdată, să trecem la următoarea unitate de lungime, care se numește kilometru.

Kilometrul este considerat cea mai mare unitate de lungime. Există, desigur, și alte unități mai mari, precum megametrul, gigametrul, terametrul, dar nu le vom lua în considerare, deoarece un kilometru este suficient pentru a studia în continuare matematica.

Sunt o mie de metri într-un kilometru. Puteți pune un semn egal între un kilometru și o mie de metri, deoarece indică aceeași lungime:

1 km = 1000 m

Distanțele dintre orașe și țări sunt măsurate în kilometri. De exemplu, distanța de la Moscova la Sankt Petersburg este de aproximativ 714 kilometri.

Sistemul Internaţional de Unităţi SI

Sistemul internațional de unități SI este un anumit set de mărimi fizice general acceptate.

Scopul principal al sistemului internațional de unități SI este realizarea acordurilor între țări.

Știm că limbile și tradițiile țărilor lumii sunt diferite. Nu e nimic de făcut în privința asta. Dar legile matematicii și fizicii funcționează la fel peste tot. Dacă într-o țară „de două ori doi este patru”, atunci în altă țară „de două ori doi este patru”.

Problema principală a fost că pentru fiecare mărime fizică există mai multe unități de măsură. De exemplu, acum am aflat că pentru a măsura lungimea există milimetri, centimetri, decimetri, metri și kilometri. Dacă mai mulți oameni de știință care vorbesc limbi diferite se adună într-un singur loc pentru a rezolva o problemă, atunci o varietate atât de mare de unități de măsurare a lungimii poate da naștere la contradicții între acești oameni de știință.

Un om de știință va afirma că în țara lor lungimea se măsoară în metri. Al doilea poate spune că în țara lor lungimea se măsoară în kilometri. Al treilea poate oferi propria unitate de măsură.

Prin urmare, a fost creat sistemul internațional de unități SI. SI este o abreviere pentru expresia franceză Le Système International d’Unités, SI (care tradus în rusă înseamnă sistemul internațional de unități SI).

SI enumeră cele mai populare mărimi fizice și fiecare dintre ele are propria sa unitate de măsură general acceptată. De exemplu, în toate țările, la rezolvarea problemelor, s-a convenit ca lungimea să fie măsurată în metri. Prin urmare, la rezolvarea problemelor, dacă lungimea este dată într-o altă unitate de măsură (de exemplu, în kilometri), atunci aceasta trebuie convertită în metri. Vom vorbi despre cum să convertim o unitate de măsură în alta puțin mai târziu. Deocamdată, să desenăm sistemul nostru internațional de unități SI.

Desenul nostru va fi un tabel de mărimi fizice. Vom include fiecare mărime fizică studiată în tabelul nostru și vom indica unitatea de măsură care este acceptată în toate țările. Acum am studiat unitățile de lungime și am învățat că sistemul SI definește metrii pentru a măsura lungimea. Deci tabelul nostru va arăta astfel:

Unități de masă

Masa este o cantitate care indică cantitatea de materie dintr-un corp. Oamenii numesc greutatea corporală. De obicei, atunci când ceva este cântărit, ei spun „Cântărește atât de multe kilograme” , deși nu vorbim despre greutate, ci despre masa acestui corp.

Cu toate acestea, masa și greutatea sunt concepte diferite. Greutatea este forța cu care corpul acționează asupra unui suport orizontal. Greutatea se măsoară în newtoni. Iar masa este o cantitate care arată cantitatea de materie din acest corp.

Dar nu este nimic rău în a numi greutatea corporală. Chiar și în medicină se spune "greutatea persoanei" , deși vorbim despre masa unei persoane. Principalul lucru este să știți că acestea sunt concepte diferite.

Pentru măsurarea masei se folosesc următoarele unități de măsură:

  • miligrame;
  • grame;
  • kilograme;
  • centuri;
  • tone.

Cea mai mică unitate de măsură este miligram(mg). Cel mai probabil nu vei folosi niciodată un miligram în practică. Sunt folosite de chimiști și alți oameni de știință care lucrează cu substanțe mici. Este suficient să știți că o astfel de unitate de măsură a masei există.

Următoarea unitate de măsură este gram(G). Se obișnuiește să se măsoare cantitatea unui anumit produs în grame atunci când se prepară o rețetă.

Există o mie de miligrame într-un gram. Puteți pune un semn egal între un gram și o mie de miligrame, deoarece înseamnă aceeași masă:

1 g = 1000 mg

Următoarea unitate de măsură este kilogram(kg). Kilogramul este o unitate de măsură general acceptată. Măsoară totul. Kilogramul este inclus în sistemul SI. Să includem, de asemenea, încă o mărime fizică în tabelul nostru SI. O vom numi „masă”:

Există o mie de grame într-un kilogram. Puteți pune un semn egal între un kilogram și o mie de grame, deoarece acestea denotă aceeași masă:

1 kg = 1000 g

Următoarea unitate de măsură este sută(ts). În centimetri este convenabil să se măsoare masa unei culturi colectate dintr-o zonă mică sau masa unei încărcături.

Sunt o sută de kilograme într-un centr. Se poate pune un semn egal între un cent și o sută de kilograme, deoarece ele denotă aceeași masă:

1 c = 100 kg

Următoarea unitate de măsură este tonă(T). Sarcinile mari și masele corpurilor mari sunt de obicei măsurate în tone. De exemplu, masa unei nave spațiale sau a unei mașini.

Sunt o mie de kilograme într-o tonă. Se poate pune un semn egal între o tonă și o mie de kilograme, deoarece ele denotă aceeași masă:

1 t = 1000 kg

Unități de timp

Nu este nevoie să explicăm ce oră credem că este. Toată lumea știe ce este timpul și de ce este nevoie de el. Dacă deschidem discuția la ce este timpul și încercăm să-l definim, vom începe să pătrundem în filozofie și nu avem nevoie de asta acum. Să începem cu unitățile de timp.

Următoarele unități de măsură sunt utilizate pentru măsurarea timpului:

  • secunde;
  • minute;
  • ceas;
  • zi.

Cea mai mică unitate de măsură este al doilea(Cu). Există, desigur, unități mai mici, cum ar fi milisecunde, microsecunde, nanosecunde, dar nu le vom lua în considerare, deoarece în acest moment acest lucru nu are sens.

Diferiți parametri sunt măsurați în secunde. De exemplu, câte secunde îi iau unui atlet să alerge 100 de metri? Al doilea este inclus în sistemul internațional SI de unități de măsurare a timpului și este desemnat ca „s”. Să includem, de asemenea, încă o mărime fizică în tabelul nostru SI. Îl vom numi „timp”:

minut(m). Sunt 60 de secunde într-un minut. Un minut și șaizeci de secunde pot fi echivalați deoarece reprezintă același timp:

1 m = 60 s

Următoarea unitate de măsură este ora(h). Sunt 60 de minute într-o oră. Un semn egal poate fi plasat între o oră și șaizeci de minute, deoarece reprezintă același timp:

1 oră = 60 m

De exemplu, dacă am studiat această lecție timp de o oră și suntem întrebați cât timp am petrecut studiind-o, putem răspunde în două moduri: „Am studiat lecția timp de o oră” sau așa „Am studiat lecția timp de șaizeci de minute” . În ambele cazuri, vom răspunde corect.

Următoarea unitate de timp este zi. Sunt 24 de ore într-o zi. Puteți pune un semn egal între o zi și douăzeci și patru de ore, deoarece înseamnă același timp:

1 zi = 24 de ore

Ți-a plăcut lecția?
Alăturați-vă noului nostru grup VKontakte și începeți să primiți notificări despre noile lecții

Sistemul metric este denumirea generală pentru sistemul zecimal internațional de unități, ale căror unități de bază sunt metrul și kilogramul. Deși există unele diferențe în detalii, elementele sistemului sunt aceleași în întreaga lume.

Standarde de lungime și masă, prototipuri internaționale. Prototipurile internaționale ale standardelor de lungime și masă - metrul și kilogramul - au fost transferate pentru depozitare la Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri, situat în Sèvres, o suburbie a Parisului. Standardul metrului era o riglă realizată dintr-un aliaj de platină cu 10% iridiu, a cărui secțiune transversală i s-a dat o formă specială în X pentru a crește rigiditatea la îndoire cu un volum minim de metal. În canelura unei astfel de rigle exista o suprafață plană longitudinală, iar metrul a fost definit ca distanța dintre centrele a două curse aplicate peste rigle la capete, la o temperatură standard de 0 ° C. Masa unui cilindru fabricat din aceeasi platina a fost luat ca prototip international al kilogramului.aliaj de iridiu, la fel ca metrul standard, cu o inaltime si diametru de aproximativ 3,9 cm.Greutatea acestei mase standard, egala cu 1 kg la nivelul marii la latitudinea 45°, se numește uneori kilogram-forță. Astfel, poate fi folosit fie ca standard de masă pentru un sistem absolut de unități, fie ca standard de forță pentru un sistem tehnic de unități în care una dintre unitățile de bază este unitatea de forță.

Sistemul SI internațional. Sistemul internațional de unități (SI) este un sistem armonizat care oferă una și o singură unitate de măsură pentru orice mărime fizică, cum ar fi lungimea, timpul sau forța. Unora dintre unități primesc nume speciale, un exemplu este unitatea de presiune pascal, în timp ce numele altora sunt derivate din numele unităților din care sunt derivate, de exemplu unitatea de viteză - metru pe secundă. Unitățile de bază, împreună cu două geometrice suplimentare, sunt prezentate în Tabel. 1. Unitățile derivate pentru care se adoptă denumiri speciale sunt date în tabel. 2. Dintre toate unitățile mecanice derivate, cele mai importante sunt unitatea de forță newton, unitatea de energie joule și unitatea de putere watul. Newton este definit ca forța care conferă o accelerație de un metru pe secundă pătrat unei mase de un kilogram. Un joule este egal cu munca efectuată atunci când punctul de aplicare a unei forțe egal cu un Newton se deplasează pe o distanță de un metru în direcția forței. Un wat este puterea la care se efectuează un joule de lucru într-o secundă. Unitățile electrice și alte unități derivate vor fi discutate mai jos. Definițiile oficiale ale unităților majore și minore sunt următoarele.

Metru este lungimea drumului parcurs în vid de lumină în 1/299.792.458 de secundă.

Kilogram egală cu masa kilogramului prototip internațional.

Al doilea- durata a 9.192.631.770 de perioade de oscilații de radiație corespunzătoare tranzițiilor între două niveluri ale structurii hiperfină a stării fundamentale a atomului de cesiu-133.

Kelvin egal cu 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.

Cârtiță egală cu cantitatea unei substanțe care conține același număr de elemente structurale ca și atomii din izotopul de carbon-12 cu o greutate de 0,012 kg.

Radian- un unghi plan între două raze ale unui cerc, lungimea arcului între care este egală cu raza.

Steradian este egal cu unghiul solid cu vârful din centrul sferei, decupând pe suprafața sa o zonă egală cu aria unui pătrat cu latura egală cu raza sferei.

Tabelul 1. Unități SI de bază
Magnitudinea Unitate Desemnare
Nume Rusă internaţional
Lungime metru m m
Greutate kilogram kg kg
Timp al doilea Cu s
Puterea curentului electric amper A A
Temperatura termodinamica kelvin LA K
Puterea luminii candela CD CD
Cantitatea de substanță cârtiță cârtiță mol
Unități SI suplimentare
Magnitudinea Unitate Desemnare
Nume Rusă internaţional
Unghi plat radian bucuros rad
Unghi solid steradian mier sr
Tabelul 2. Unități SI derivate cu nume proprii
Magnitudinea Unitate

Expresia unitară derivată
Nume Desemnare prin alte unități SI prin unități SI majore și suplimentare
Frecvență hertz Hz - s -1
Forta newton N - m kg s -2
Presiune pascal Pa N/m2 m -1 kg s -2
Energie, muncă, cantitate de căldură joule J N m m 2 kg s -2
Putere, flux de energie watt W J/s m 2 kg s -3
Cantitatea de energie electrică, sarcină electrică pandantiv Cl Si cu cu
Tensiune electrică, potențial electric volt ÎN W/A m 2 kgf -3 A -1
Capacitate electrică farad F Cl/V m -2 kg -1 s 4 A 2
Rezistență electrică ohm Ohm V/A m 2 kg s -3 A -2
Conductivitate electrică Siemens Cm A/B m -2 kg -1 s 3 A 2
Flux de inducție magnetică weber Wb B cu m 2 kg s -2 A -1
Inductie magnetica tesla T, Tl Wb/m2 kg s -2 A -1
Inductanţă Henry G, Gn Wb/A m 2 kg s -2 A -2
Flux de lumină lumen lm cd avg
Iluminare luxos Bine m 2 cd medie
Activitatea surselor radioactive becquerel Bk s -1 s -1
Doza de radiație absorbită gri Gr J/kg m 2 s -2

Pentru a forma multipli și submultipli zecimali, sunt prescrise o serie de prefixe și factori, indicați în tabel. 3.

Tabelul 3. Prefixele și factorii multiplilor și submultiplilor zecimali ai sistemului internațional SI
exa E 10 18 deci d 10 -1
peta P 10 15 centi Cu 10 -2
tera T 10 12 Milli m 10 -3
giga G 10 9 micro mk 10 -6
mega M 10 6 nano n 10 -9
kilogram La 10 3 pico P 10 -12
hecto G 10 2 femto f 10 -15
placa de sunet da 10 1 la A 10 -18

Astfel, un kilometru (km) este 1000 m, iar un milimetru este 0,001 m. (Aceste prefixe se aplică tuturor unităților, cum ar fi kilowați, miliamperi etc.)

Masă, lungime și timp . Toate unitățile SI de bază, cu excepția kilogramului, sunt definite în prezent în termeni de constante fizice sau fenomene care sunt considerate imuabile și reproductibile cu o precizie ridicată. În ceea ce privește kilogramul, încă nu a fost găsită o modalitate de a-l implementa cu gradul de reproductibilitate care se realizează în procedurile de comparare a diferitelor standarde de masă cu prototipul internațional al kilogramului. O astfel de comparație poate fi făcută prin cântărirea pe o balanță cu arc, a cărei eroare nu depășește 1 10 -8. Standardele de unități multiple și submultiple pentru un kilogram sunt stabilite prin cântărire combinată pe cântare.

Deoarece contorul este definit în termeni de viteza luminii, acesta poate fi reprodus independent în orice laborator bine echipat. Astfel, folosind metoda interferenței, măsurile de lungime a liniei și a capătului, care sunt utilizate în ateliere și laboratoare, pot fi verificate prin compararea directă cu lungimea de undă a luminii. Eroarea cu astfel de metode în condiții optime nu depășește o miliardime (1 10 -9). Odată cu dezvoltarea tehnologiei laser, astfel de măsurători au devenit foarte simplificate, iar gama lor s-a extins semnificativ.

De asemenea, al doilea, conform definiției sale moderne, poate fi realizat independent într-un laborator competent într-o instalație cu fascicul atomic. Atomii fasciculului sunt excitați de un oscilator de înaltă frecvență reglat la frecvența atomică, iar un circuit electronic măsoară timpul prin numărarea perioadelor de oscilație din circuitul oscilatorului. Astfel de măsurători pot fi efectuate cu o precizie de ordinul 1 10 -12 - mult mai mare decât a fost posibil cu definițiile anterioare ale celei de-a doua, bazate pe rotația Pământului și revoluția acestuia în jurul Soarelui. Timpul și reciproca sa, frecvența, sunt unice prin faptul că standardele lor pot fi transmise prin radio. Datorită acestui fapt, oricine are echipamentul de recepție radio adecvat poate primi semnale de timp și frecvență de referință exacte, aproape deloc diferite ca precizie de cele transmise prin aer.

Mecanica. Pe baza unităților de lungime, masă și timp, putem deriva toate unitățile utilizate în mecanică, așa cum se arată mai sus. Dacă unitățile de bază sunt metru, kilogram și secundă, atunci sistemul se numește sistemul de unități ISS; dacă - centimetru, gram și secundă, atunci - prin sistemul de unități GHS. Unitatea de forță din sistemul CGS se numește dină, iar unitatea de lucru se numește erg. Unele unități primesc nume speciale atunci când sunt folosite în ramuri speciale ale științei. De exemplu, atunci când se măsoară puterea unui câmp gravitațional, unitatea de accelerație în sistemul CGS se numește gal. Există un număr de unități cu nume speciale care nu sunt incluse în niciunul dintre sistemele de unități specificate. Barul, o unitate de presiune folosită anterior în meteorologie, este egal cu 1.000.000 de dine/cm2. Cai putere, o unitate de putere învechită încă folosită în sistemul tehnic de unități britanic, precum și în Rusia, este de aproximativ 746 de wați.

Temperatura si caldura. Unitățile mecanice nu permit rezolvarea tuturor problemelor științifice și tehnice fără a implica alte relații. Deși munca efectuată atunci când se mișcă o masă împotriva acțiunii unei forțe și energia cinetică a unei anumite mase sunt echivalente în natură cu energia termică a unei substanțe, este mai convenabil să se considere temperatura și căldura ca cantități separate care nu depind de cele mecanice.

Scala de temperatură termodinamică. Unitatea de măsură a temperaturii termodinamice Kelvin (K), numită kelvin, este determinată de punctul triplu al apei, adică. temperatura la care apa este în echilibru cu gheața și aburul. Această temperatură este considerată 273,16 K, ceea ce determină scala de temperatură termodinamică. Această scară, propusă de Kelvin, se bazează pe a doua lege a termodinamicii. Dacă există două rezervoare termice cu temperatură constantă și un motor termic reversibil care transferă căldură de la unul la celălalt în conformitate cu ciclul Carnot, atunci raportul temperaturilor termodinamice ale celor două rezervoare este dat de T 2 /T 1 = -Q 2 Q 1, unde Q 2 și Q 1 - cantitatea de căldură transferată către fiecare dintre rezervoare (semn<минус>indică faptul că căldura este îndepărtată dintr-unul dintre rezervoare). Astfel, dacă temperatura rezervorului mai cald este de 273,16 K, iar căldura preluată din acesta este de două ori mai mare decât căldura transferată către celălalt rezervor, atunci temperatura celui de-al doilea rezervor este de 136,58 K. Dacă temperatura celui de-al doilea rezervor este 0 K, atunci nu va fi transferată deloc căldură, deoarece toată energia gazului a fost convertită în energie mecanică în secțiunea de expansiune adiabatică a ciclului. Această temperatură se numește zero absolut. Temperatura termodinamică folosită în mod obișnuit în cercetarea științifică coincide cu temperatura inclusă în ecuația de stare a unui gaz ideal PV = RT, unde P este presiunea, V este volumul și R este constanta gazului. Ecuația arată că pentru un gaz ideal, produsul dintre volum și presiune este proporțional cu temperatură. Această lege nu este exact satisfăcută pentru niciunul dintre gazele reale. Dar dacă se fac corecții pentru forțele viriale, atunci expansiunea gazelor ne permite să reproducem scala de temperatură termodinamică.

Scala internațională de temperatură. În conformitate cu definiția prezentată mai sus, temperatura poate fi măsurată cu o precizie foarte mare (până la aproximativ 0,003 K în apropierea punctului triplu) prin termometrie cu gaz. Un termometru cu rezistență din platină și un rezervor de gaz sunt plasate într-o cameră izolată termic. Când camera este încălzită, rezistența electrică a termometrului crește și presiunea gazului din rezervor crește (în conformitate cu ecuația de stare), iar când este răcită, se observă imaginea opusă. Măsurând rezistența și presiunea simultan, puteți calibra termometrul prin presiunea gazului, care este proporțională cu temperatura. Termometrul este apoi plasat într-un termostat în care apa lichidă poate fi menținută în echilibru cu fazele sale solide și vapori. Măsurându-și rezistența electrică la această temperatură, se obține o scară termodinamică, deoarece temperaturii punctului triplu i se atribuie o valoare egală cu 273,16 K.

Există două scări internaționale de temperatură - Kelvin (K) și Celsius (C). Temperatura de pe scara Celsius se obține din temperatura de pe scara Kelvin prin scăderea a 273,15 K din aceasta din urmă.

Măsurătorile precise ale temperaturii folosind termometria cu gaz necesită multă muncă și timp. Prin urmare, Scala Internațională de Temperatură Practică (IPTS) a fost introdusă în 1968. Folosind această scală, termometrele de diferite tipuri pot fi calibrate în laborator. Această scară a fost stabilită folosind un termometru cu rezistență din platină, un termocuplu și un pirometru cu radiații, utilizate în intervalele de temperatură dintre anumite perechi de puncte de referință constante (referințe de temperatură). MPTS trebuia să corespundă scalei termodinamice cu cea mai mare acuratețe posibilă, dar, după cum sa dovedit mai târziu, abaterile sale au fost foarte semnificative.

Scala de temperatură Fahrenheit. Scala de temperatură Fahrenheit, care este utilizată pe scară largă în combinație cu sistemul tehnic britanic de unități, precum și în măsurători neștiințifice din multe țări, este de obicei determinată de două puncte de referință constante - temperatura de topire a gheții (32 ° F). și punctul de fierbere al apei (212 ° F) la presiune normală (atmosferică). Prin urmare, pentru a obține temperatura Celsius din temperatura Fahrenheit, trebuie să scădeți 32 din aceasta din urmă și să înmulțiți rezultatul cu 5/9.

Unități de căldură. Deoarece căldura este o formă de energie, ea poate fi măsurată în jouli, iar această unitate metrică a fost adoptată prin acord internațional. Dar, deoarece cantitatea de căldură a fost odată determinată de schimbarea temperaturii unei anumite cantități de apă, o unitate numită calorie a devenit larg răspândită și este egală cu cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unui gram de apă cu 1 ° C. Datorita faptului ca capacitatea termica a apei depinde de temperatura, a trebuit sa clarific valoarea calorica. Au apărut cel puțin două calorii diferite -<термохимическая>(4,1840 J) și<паровая>(4,1868 J).<Калория>, care este folosit în dietetică, este de fapt o kilocalorie (1000 de calorii). Caloria nu este o unitate SI și a căzut în nefolosire în majoritatea domeniilor științei și tehnologiei.

Electricitate și magnetism. Toate unitățile de măsură electrice și magnetice acceptate în mod obișnuit se bazează pe sistemul metric. În conformitate cu definițiile moderne ale unităților electrice și magnetice, toate sunt unități derivate, derivate prin anumite formule fizice din unitățile metrice de lungime, masă și timp. Întrucât majoritatea mărimilor electrice și magnetice nu sunt atât de ușor de măsurat folosind standardele menționate, s-a constatat că este mai convenabil să se stabilească, prin experimente adecvate, standarde derivate pentru unele dintre mărimile indicate și să se măsoare altele folosind astfel de standarde.

unități SI. Mai jos este o listă de unități electrice și magnetice SI.

Amperul, o unitate a curentului electric, este una dintre cele șase unități de bază ale SI. Amperul este puterea unui curent constant, care, la trecerea prin doi conductori drepti paraleli de lungime infinită, cu o secțiune transversală circulară neglijabil, situate în vid la o distanță de 1 m unul de celălalt, ar provoca pe fiecare secțiune. a conductorului de 1 m lungime o forță de interacțiune egală cu 2 10 - 7 N.

Volt, o unitate a diferenței de potențial și a forței electromotoare. Volt - tensiune electrică într-o secțiune a unui circuit electric cu un curent continuu de 1 A cu un consum de energie de 1 W.

Coulomb, o unitate de măsură a cantității de electricitate (sarcină electrică). Coulomb - cantitatea de electricitate care trece prin secțiunea transversală a unui conductor la un curent constant de 1 A în 1 s.

Farad, o unitate de capacitate electrică. Farad este capacitatea unui condensator pe plăcile căruia, când este încărcat la 1 C, apare o tensiune electrică de 1 V.

Henry, unitatea de inductanță. Henry este egal cu inductanța circuitului în care apare o f.e.m. auto-inductivă de 1 V când curentul din acest circuit se modifică uniform cu 1 A în 1 s.

Unitatea Weber a fluxului magnetic. Weber este un flux magnetic, atunci când scade la zero, într-un circuit cuplat cu acesta circulă o sarcină electrică egală cu 1 C, având o rezistență de 1 Ohm.

Tesla, o unitate de inducție magnetică. Tesla este inducția magnetică a unui câmp magnetic uniform, în care fluxul magnetic printr-o zonă plată de 1 m2, perpendicular pe liniile de inducție, este egal cu 1 Wb.

Standarde practice. În practică, valoarea amperului este reprodusă prin măsurarea efectivă a forței de interacțiune între spirele firului care transportă curentul. Deoarece curentul electric este un proces care are loc în timp, un standard de curent nu poate fi stocat. În același mod, valoarea voltului nu poate fi fixată direct în conformitate cu definiția sa, deoarece este dificil să se reproducă watul (unitatea de putere) cu precizia necesară prin mijloace mecanice. Prin urmare, voltul este reprodus în practică folosind un grup de elemente normale. În Statele Unite, la 1 iulie 1972, legislația a adoptat o definiție a voltului bazată pe efectul Josephson asupra curentului alternativ (frecvența curentului alternativ între două plăci supraconductoare este proporțională cu tensiunea externă).

Lumină și iluminare. Unitățile de intensitate luminoasă și de iluminare nu pot fi determinate numai pe baza unităților mecanice. Putem exprima fluxul de energie într-o undă luminoasă în W/m2, iar intensitatea undei luminoase în V/m, ca în cazul undelor radio. Dar percepția iluminării este un fenomen psihofizic în care nu doar intensitatea sursei de lumină este semnificativă, ci și sensibilitatea ochiului uman la distribuția spectrală a acestei intensități.

Prin acord internațional, unitatea de măsură a intensității luminoase este candela (numită anterior lumânare), egală cu intensitatea luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiații monocromatice cu frecvența 540 10 12 Hz (l = 555 nm), intensitatea energetică. de radiație luminoasă în această direcție este de 1/683 W /avg. Aceasta corespunde aproximativ cu intensitatea luminoasă a unei lumânări de spermaceti, care a servit cândva ca standard.

Dacă intensitatea luminoasă a sursei este de o candela în toate direcțiile, atunci fluxul luminos total este de 4p lumeni. Astfel, dacă această sursă este situată în centrul unei sfere cu o rază de 1 m, atunci iluminarea suprafeței interioare a sferei este egală cu un lumen pe metru pătrat, adică. o suită.

Raze X și radiații gamma, radioactivitate. Raze X (R) este o unitate învechită de doză de expunere la radiații X, gamma și fotoni, egală cu cantitatea de radiație care, ținând cont de radiația electronică secundară, formează ioni în 0,001 293 g de aer care poartă o sarcină. egal cu o unitate din taxa CGS a fiecărui semn. Unitatea SI a dozei de radiație absorbită este gri, egală cu 1 J/kg. Standardul pentru doza de radiație absorbită este o configurație cu camere de ionizare care măsoară ionizarea produsă de radiație.

Curie (Ci) este o unitate de activitate învechită a unui nuclid într-o sursă radioactivă. Curie este egal cu activitatea unei substanțe radioactive (medicament), în care au loc 3.700 10 10 evenimente de dezintegrare în 1 s. În sistemul SI, unitatea de activitate a izotopului este becquerel, egală cu activitatea nuclidului într-o sursă radioactivă în care un eveniment de dezintegrare are loc în 1 s. Standardele de radioactivitate sunt obținute prin măsurarea timpilor de înjumătățire ale unor cantități mici de materiale radioactive. Apoi, camerele de ionizare, contoarele Geiger, contoarele de scintilație și alte instrumente pentru înregistrarea radiațiilor penetrante sunt calibrate și verificate folosind astfel de standarde.