ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ  И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Основные термины и определения даны в соответствии с РМГ 29-99. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 мая 2000 г. № 139-ст межгосударственные Рекомендации РМГ 29-99 введены в действие непосредственно в качестве Рекомендаций по метрологии Российской Федерации с 1 января 2001 г.  (взамен ГОСТ 16263-70).

Измерение – это совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.

В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути, сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).

С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчет.

Приведенное определение понятия «измерение» удовлетворяет общему уравнению измерений, что имеет существенное значение в деле упорядочения системы понятий в метрологии. В нем учтена техническая сторона (совокупность операций), раскрыта метрологическая суть измерений (сравнение с единицей) и показан гносеологический аспект (получение значения величины).

От термина «измерение» происходит термин «измерять», которым широко пользуются на практике. Все же нередко применяются такие термины, как «мерить», «обмерять», «замерять», «промерять», не вписывающиеся в систему метрологических терминов. Их применять не следует. Не следует также применять такие выражения, как «измерение значения» (например, мгновенного значения напряжения или среднего квадратического значения), так как значение величины – это уже результат измерений.

В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая и не определена единица измерений этой величины), практикуется оценивание таких величин по условным шкалам.  

Измерения, отнесенные к линейным, радиусным и угловым величинам, называют техническими измерениями.

Физическая величина (ФВ) – это одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Размер физической величины – это количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Значение физической величины – это выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Числовое значение физической величины – это отвлеченное число, входящее в значение величины.

Истинное значение физической величины – это значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину. Истинное значение физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений.

Действительное значение физической величины – это значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Система физических величин – это совокупность физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых величин.

В названии системы величин применяют символы величин, принятых за основные. Так, система величин механики, в которой в качестве основных приняты длина L, масса М и время Т, должна называться системой  LMT. Система основных величин, соответствующая Международной системе единиц (СИ), должна обозначаться символами  LMTIQNJ, обозначающими соответственно символы основных величин: длины – L, массы – М, времени – Т, силы электрического тока – I, температуры – Q, количества вещества – N, силы света – J.

Основная физическая величина – это физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.

Производная физическая величина – это физическая величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы. Примеры производных величин механики системы LMT:

скорость v поступательного движения, определяемая (по модулю) уравнением v = dl / dt , где l – путь, t – время;

сила F, приложенная к материальной точке, определяемая  (по модулю) уравнением F = ma, где m – масса точки, a – ускорение, вызванное действием силы F.

Размерность физической величины – это выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности, равным 1.

Степени символов основных величин, входящих в одночлен, в зависимости от связи рассматриваемой физической величины с основными, могут быть целыми, дробными, положительными, отрицательными.



Понятие размерность распространяется и на основные величины. Размерность основной величины в отношении самой себя равна единице, т.е. формула размерности основной величины совпадает с ее символом. В соответствии с международным стандартом ИСО 31/0, размерность величин следует обозначать знаком dim. В системе величин LMT размерность величины х будет: dim x = L l M m T t, где L, M, T – символы величин, принятых за основные (соответственно длины, массы, времени).

Показатель размерности физической величины – это показатель степени, в которую возведена размерность основной физической величины, входящая в размерность производной физической величины. Показатели степени l, m, t называют показателями размерности производной физической величины х. Показатель размерности основной физической величины в отношении самой себя равен единице.

Размерная физическая величина – это физическая величина, в размерности которой хотя бы одна из основных физических величин возведена в степень, не равную нулю. Например, сила F в системе LMTIQNJ является размерной величиной: dim F = LMT –2.

Безразмерная физическая величина – это физическая величина, в размерность которой основные физические величины входят в степени, равной нулю.

Аддитивная физическая величина – это физическая величина, разные значения которой могут быть суммированы, умножены на числовой коэффициент, разделены

друг на друга. К аддитивным величинам относятся длина, масса, сила, давление, скорость, время и др.

Неаддитивная физическая величина – это физическая величина, для которой суммирование, умножение на числовой коэффициент или деление друг на друга ее значений не имеет физического смысла. Например, термодинамическая температура.

Единица физической величины – это физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение,  равное  единице, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин.

Система единиц физических величин – это совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин, например, международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г.

Задания к разделу 1: Ответить на вопросы по своему варианту (номер варианта соответствует последней цифре номера зачетной книжки).

Номер

варианта

Вопрос

1

1. Что называется измерением?

2. Какая физическая величина называется производной? (Приведите пример).

2

1. Что такое физическая величина?

2. Что такое размерность физической величины?

3

1. Что такое размер физической величины?

2. Что такое показатель размерности физической величины?

4

1. Что такое значение физической величины?

2. Какая физическая величина называется размерной?

5

1. Что такое числовое значение физической величины?

2. Какая физическая величина называется безразмерной?

6

1. Что такое истинное значение физической величины?

2. Какая физическая величина называется аддитивной?

7

1. Что такое действительное значение физической величины?

2. Какая физическая величина называется неаддитивной?

8

1. Что такое система физических величин?

2. Что такое единица физической величины?

9

1. Назовите системы физических величин.

2. Что такое система единиц физических величин?

10

1. Какая физическая величина называется основной? (Приведите пример).

2. Когда была принята международная система единиц СИ?