Birimler. Fiziksel büyüklükler Metrik birim sistemi

Fiziksel cisimler, uzayı, zamanı ve söz konusu bedeni karakterize eden nicelikleri kullanır: uzunluk l, zaman t ve kütle m. Uzunluk l, uzaydaki iki nokta arasındaki geometrik mesafe olarak tanımlanır.

Uluslararası Birim Sistemi (SI), uzunluk birimi olarak metreyi (m) kullanır.

\[\sol=m\]

Metre başlangıçta dünya meridyeninin dörtte birinin on milyonda biri olarak tanımlandı. Bu sayede metrik sistemin yaratıcıları sistemin değişmezliğini ve doğru şekilde tekrarlanabilirliğini sağlamaya çalıştılar. Metre standardı, minimum metal hacmiyle bükülme sertliğini artırmak için kesitine özel bir X şekli verilen,% 10 iridyum içeren platin alaşımından yapılmış bir cetveldi. Böyle bir cetvelin oluğunda uzunlamasına düz bir yüzey vardı ve metre, 0$()^\circ$ C standart sıcaklıkta cetvelin uçlarına uygulanan iki çizginin merkezleri arasındaki mesafe olarak tanımlandı. Şu anda, doğruluk ölçümlerine yönelik artan gereksinimler nedeniyle metre, ışığın boşlukta saniyenin 1/299.792.458'inde kat ettiği yolun uzunluğu olarak tanımlanıyor. Bu tanım Ekim 1983'te kabul edildi.

Uzayda belirli bir noktada iki olay arasındaki t süresi, bir saatin (çalışması kesin olarak periyodik ve tekdüze bir fiziksel sürece dayanan bir cihaz) okumaları arasındaki fark olarak tanımlanır.

Uluslararası Birim Sistemi (SI), zaman birimi olarak saniyeyi (ler) kullanır.

\[\sol=c\]

Modern kavramlara göre 1 saniye, 0° K'de hareketsiz haldeki sezyum-133 atomunun temel (kuantum) durumunun iki aşırı ince düzeyi arasındaki geçişe karşılık gelen 9.192.631.770 radyasyon periyoduna eşit bir zaman aralığıdır ve herhangi bir bozulmanın yokluğunda gerçekleşir. dış alanlar. Bu tanım 1967'de kabul edildi (sıcaklık ve dinlenme durumuna ilişkin açıklama 1997'de ortaya çıktı).

Bir cismin m kütlesi, onu denge konumundan çıkarmak için uygulanması gereken kuvveti ve aynı zamanda diğer cisimleri çekebildiği kuvveti karakterize eder. Bu, bir cismin eylemsizliğinin bir ölçüsü ve yerçekimi özelliklerinin bir ölçüsü olarak kütle kavramının dualizmini gösterir. Deneylerin gösterdiği gibi, bir cismin yerçekimi ve eylemsizlik kütlesi, en azından ölçüm doğruluğu sınırları dahilinde eşittir. Bu nedenle, özel durumlar dışında, kütlenin atalet mi yoksa yerçekimi mi olduğunu belirtmeden sadece kütleden bahsediyorlar.

Uluslararası Birim Sistemi (SI), kilogramı kütle ölçü birimi olarak kullanır.

$\sol=kg\ $

Kilogramın uluslararası prototipi, Paris yakınlarındaki Breteuil Sarayı'nda saklanan, yaklaşık 3,9 cm yüksekliğinde ve çapında, platin-iridyum alaşımından yapılmış bir silindirin kütlesi olarak kabul ediliyor. 45$()^\circ$ enleminde deniz seviyesinde 1 kg'a eşit olan bu referans kütlesinin ağırlığına bazen kilogram-kuvvet denir. Bu nedenle, mutlak birimler sistemi için kütle standardı olarak veya temel birimlerden birinin kuvvet birimi olduğu teknik birimler sistemi için kuvvet standardı olarak kullanılabilir. Pratik ölçümlerde 1 kg, +4°C sıcaklıktaki 1 litre saf suyun ağırlığına eşit kabul edilebilir.

Sürekli ortam mekaniğinde ana ölçüm birimleri termodinamik sıcaklık ve madde miktarıdır.

SI sıcaklığın birimi Kelvin'dir:

$\sol[T\sağ]=K$.

1 Kelvin, suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının 1/273,16'sına eşittir. Sıcaklık moleküllerin sahip olduğu enerjinin bir özelliğidir.

Madde miktarı mol cinsinden ölçülür: $\left=Mole$

1 mol, karbon-12'deki 0,012 kg ağırlığındaki atomlarla aynı sayıda yapısal element içeren bir sistemdeki madde miktarına eşittir. Bir mol kullanıldığında, yapısal elemanlar belirtilmelidir ve bunlar atomlar, moleküller, iyonlar, elektronlar ve diğer parçacıklar veya belirli parçacık grupları olabilir.

Mekanik büyüklüklerin diğer ölçüm birimleri, doğrusal kombinasyonlarını temsil eden temel birimlerden türetilir.

Uzunluğun türevleri alan S ve hacim V'dir. Bunlar, uzatılmış cisimlerin kapladığı sırasıyla iki ve üç boyutlu uzay alanlarını karakterize eder.

Ölçü birimleri: alan - metrekare, hacim - metreküp:

\[\left=m^2 \left=m^3\]

Hızın SI birimi saniye başına metredir: $\left=m/s$

SI kuvvet birimi newton'dur: $\left=Н$ $1Н=1\frac(kg\cdot m)(s^2)$

Diğer tüm mekanik büyüklükler için aynı türetilmiş ölçüm birimleri mevcuttur: yoğunluk, basınç, momentum, enerji, iş vb.

Türetilmiş birimler temel birimlerden çarpma ve bölme gibi cebirsel işlemler kullanılarak elde edilir. SI'da türetilmiş birimlerin bazılarına kendi adları verilir; örneğin radyan birimi.

Ön ekler birim adlarından önce kullanılabilir. Bir birimin 10'un üssü olan belirli bir tamsayı ile çarpılması veya bölünmesi gerektiği anlamına gelir. Örneğin, "kilo" öneki 1000 ile çarpılması anlamına gelir (kilometre = 1000 metre). SI öneklerine ondalık önekler de denir.

Teknik ölçüm sistemlerinde kütle birimi yerine kuvvet birimi esas alınır. SI'ya yakın olan ancak farklı temel birimleri kullanan bir dizi başka sistem de vardır. Örneğin SI sisteminin ortaya çıkmasından önce genel kabul gören GHS sisteminde temel ölçü birimi gram, temel uzunluk birimi ise santimetredir.

Bu ders yeni başlayanlar için yeni olmayacak. Hepimiz okuldan santimetre, metre, kilometre gibi şeyleri duymuşuzdur. Kütle söz konusu olduğunda genellikle gram, kilogram, ton diyorlardı.

Santimetre, metre ve kilometre; Gram, kilogram ve tonların ortak bir adı vardır: fiziksel büyüklüklerin ölçü birimleri.

Bu derste en popüler ölçü birimlerine bakacağız, ancak ölçü birimleri fiziğin alanına girdiğinden bu konuya çok fazla dalmayacağız. Bugün fiziğin bir kısmını çalışmak zorundayız çünkü matematiğin daha ileri çalışmaları için ona ihtiyacımız var.

Ders içeriği

Uzunluk birimleri

Uzunluğu ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılır:

• milimetre;
• santimetre;
• desimetre;
• metre;
• kilometre.

milimetre(mm). Okulda her gün kullandığımız cetveli alırsanız milimetreler kendi gözlerinizle bile görülebilir.

Birbiri ardına uzanan küçük çizgiler milimetredir. Daha doğrusu bu çizgiler arasındaki mesafe bir milimetredir (1 mm):

santimetre(santimetre). Cetvel üzerinde her santimetre bir sayıyla işaretlenmiştir. Mesela ilk resimdeki cetvelimizin uzunluğu 15 santimetreydi. Bu cetvelin son santimetresi 15 sayısıyla işaretlenmiştir.

Bir santimetrede 10 milimetre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir santimetre ile on milimetre arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 cm = 10 mm

Önceki şekilde milimetre sayısını sayarsanız bunu kendiniz de görebilirsiniz. Milimetre sayısının (çizgiler arasındaki mesafeler) 10 olduğunu göreceksiniz.

Bir sonraki uzunluk birimi desimetre(DM) Bir desimetrede on santimetre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir desimetre ile on santimetre arasına eşittir işareti yerleştirilebilir:

1 dm = 10 cm

Aşağıdaki şekilde santimetre sayısını sayarsanız bunu doğrulayabilirsiniz:

Santimetre sayısının 10 olduğunu göreceksiniz.

Bir sonraki ölçü birimi metre(M). Bir metrede on desimetre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir metre ile on desimetre arasına eşit işareti koyabilirsiniz:

1 m = 10 dm

Ne yazık ki sayaç oldukça büyük olduğu için şekilde gösterilemiyor. Sayacı canlı görmek istiyorsanız bir mezura alın. Herkesin evinde vardır. Mezurada bir metre 100 cm olarak gösterilecektir, çünkü bir metrede on desimetre, on desimetrede ise yüz santimetre vardır:

1 m = 10 dm = 100 cm

Bir metreyi santimetreye çevirerek 100 elde edilir. Bu, biraz sonra ele alacağımız ayrı bir konudur. Şimdilik kilometre adı verilen bir sonraki uzunluk birimine geçelim.

Kilometre en büyük uzunluk birimi olarak kabul edilir. Elbette megametre, gigametre, terametre gibi başka daha yüksek birimler de var, ancak matematik üzerinde daha fazla çalışmamız için bir kilometre yeterli olduğundan bunları dikkate almayacağız.

Bir kilometrede bin metre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir kilometre ile bin metre arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 km = 1000 m

Şehirler ve ülkeler arasındaki mesafeler kilometre cinsinden ölçülür. Örneğin Moskova'dan St. Petersburg'a olan mesafe yaklaşık 714 kilometredir.

Uluslararası Birim Sistemi SI

Uluslararası Birimler Sistemi SI, genel olarak kabul edilen belirli bir fiziksel büyüklükler kümesidir.

Uluslararası SI birimleri sisteminin temel amacı ülkeler arasında anlaşmalar sağlamaktır.

Dünya ülkelerinin dillerinin, geleneklerinin farklı olduğunu biliyoruz. Bu konuda yapılacak hiçbir şey yok. Ama matematik ve fizik kanunları her yerde aynı şekilde işler. Bir ülkede "iki kere iki dört eder" ise, başka bir ülkede "iki kere iki dört eder."

Asıl sorun, her fiziksel büyüklük için birden fazla ölçü biriminin bulunmasıydı. Örneğin artık uzunluğu ölçmenin milimetre, santimetre, desimetre, metre ve kilometre olduğunu öğrendik. Farklı diller konuşan birkaç bilim adamı bir sorunu çözmek için tek bir yerde toplanırsa, bu kadar çok çeşitli uzunluk ölçüm birimleri bu bilim adamları arasında çelişkilere yol açabilir.

Bir bilim adamı, kendi ülkelerinde uzunluğun metreyle ölçüldüğünü söyleyecektir. İkincisi, kendi ülkelerinde uzunluğun kilometreyle ölçüldüğünü söyleyebilir. Üçüncüsü kendi ölçü birimini önerebilir.

Bu nedenle uluslararası SI birimleri sistemi oluşturuldu. SI Fransızca ifadenin kısaltmasıdır Le Système International d'Unités, SI (Rusçaya çevrildiğinde uluslararası SI birimleri sistemi anlamına gelir).

SI en popüler fiziksel büyüklükleri listeler ve her birinin kendi genel kabul görmüş ölçü birimi vardır. Örneğin tüm ülkelerde problem çözerken uzunluğun metre cinsinden ölçülmesi kabul edildi. Bu nedenle problem çözerken uzunluk başka bir ölçü biriminde (örneğin kilometre olarak) verilmişse metreye dönüştürülmesi gerekir. Bir ölçü birimini diğerine nasıl dönüştüreceğimizi biraz sonra konuşacağız. Şimdilik uluslararası SI birimleri sistemimizi çizelim.

Çizimimiz fiziksel büyüklüklerin bir tablosu olacaktır. İncelenen her fiziksel niceliği tablomuza dahil edeceğiz ve tüm ülkelerde kabul edilen ölçü birimini göstereceğiz. Artık uzunluk birimlerini inceledik ve SI sisteminin uzunluğu ölçmek için metreyi tanımladığını öğrendik. Yani tablomuz şöyle görünecek:

Kütle birimleri

Kütle, bir cisimdeki madde miktarını gösteren bir miktardır. İnsanlar vücut ağırlığına ağırlık diyorlar. Genellikle bir şey tartıldığında şöyle derler: “O kadar kilo ağırlığında” Her ne kadar ağırlıktan değil, bu vücudun kütlesinden bahsediyoruz.

Ancak kütle ve ağırlık farklı kavramlardır. Ağırlık, vücudun yatay bir desteğe uyguladığı kuvvettir. Ağırlık Newton cinsinden ölçülür. Kütle ise bu cisimdeki madde miktarını gösteren bir niceliktir.

Ancak vücut ağırlığına ağırlık demek yanlış bir şey değil. Tıpta bile derler ki "kişinin ağırlığı" , bir kişinin kütlesinden bahsediyor olsak da. Önemli olan bunların farklı kavramlar olduğunun farkında olmaktır.

Kütleyi ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılır:

• miligram;
• gram;
• kilogram;
• merkezciler;
• ton.

En küçük ölçü birimi miligram(mg). Büyük olasılıkla pratikte asla bir miligram kullanmayacaksınız. Küçük maddelerle çalışan kimyagerler ve diğer bilim adamları tarafından kullanılırlar. Böyle bir kütle ölçü biriminin var olduğunu bilmeniz yeterlidir.

Bir sonraki ölçü birimi gram(G). Tarif hazırlarken belirli bir ürünün miktarının gram cinsinden ölçülmesi adettir.

Bir gramda bin miligram vardır. Aynı kütleyi ifade ettikleri için bir gram ile bin miligram arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 gr = 1000 mg

Bir sonraki ölçü birimi kilogram(kilogram). Kilogram genel olarak kabul edilen bir ölçü birimidir. Her şeyi ölçer. Kilogram SI sistemine dahildir. SI tablomuza bir fiziksel nicelik daha ekleyelim. Buna “kütle” diyeceğiz:

Bir kilogramda bin gram vardır. Aynı kütleyi ifade ettikleri için bir kilogram ile bin gram arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 kg = 1000 gr

Bir sonraki ölçü birimi yüz siklet(ts). Merkezcilerde, küçük bir alandan toplanan mahsulün kütlesini veya bazı kargoların kütlesini ölçmek uygundur.

Bir centner'da yüz kilogram var. Aynı kütleyi ifade ettiklerinden, bir santimetre ile yüz kilogram arasına eşit işareti koyabiliriz:

1 ç = 100 kg

Bir sonraki ölçü birimi ton(T). Büyük yükler ve büyük cisimlerin kütleleri genellikle ton cinsinden ölçülür. Örneğin bir uzay gemisinin veya arabanın kütlesi.

Bir tonda bin kilogram var. Bir ton ile bin kilogram arasında eşit bir işaret bulunabilir, çünkü ikisi de aynı kütleyi ifade eder:

1 ton = 1000 kg

Zaman birimleri

Saatin kaç olduğunu düşündüğümüzü açıklamaya gerek yok. Herkes zamanın ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu bilir. Zamanın ne olduğunu tartışmaya açarsak ve onu tanımlamaya çalışırsak felsefeye dalmaya başlarız ve buna artık ihtiyacımız yok. Zaman birimleriyle başlayalım.

Zamanı ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılır:

• saniye;
• dakika;
• kol saati;
• gün.

En küçük ölçü birimi ikinci(İle). Elbette milisaniye, mikrosaniye, nanosaniye gibi daha küçük birimler var ama bunları dikkate almayacağız çünkü şu anda bunun bir anlamı yok.

Çeşitli parametreler saniyeler içinde ölçülür. Örneğin bir sporcunun 100 metreyi koşması kaç saniye sürer? İkincisi, SI uluslararası zaman ölçüm birimleri sistemine dahildir ve "s" olarak gösterilir. SI tablomuza bir fiziksel nicelik daha ekleyelim. Buna “zaman” diyeceğiz:

dakika(M). Bir dakikada 60 saniye vardır. Bir dakika altmış saniye aynı zamanı temsil ettiği için eşitlenebilir:

1 m = 60 sn

Bir sonraki ölçü birimi saat(H). Bir saatte 60 dakika vardır. Aynı zamanı temsil ettikleri için bir saat ile altmış dakika arasına eşittir işareti yerleştirilebilir:

1 saat = 60 dk

Örneğin bir saat boyunca bu derse çalışmışsak ve ne kadar zaman harcadığımız sorulsa iki şekilde cevap verebiliriz: “Bir saat ders çalıştık” ya da öylesine “Altmış dakika ders çalıştık” . Her iki durumda da doğru cevap vereceğiz.

Bir sonraki zaman birimi gün. Bir günde 24 saat vardır. Aynı zamanı ifade ettikleri için bir gün ile yirmi dört saat arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 gün = 24 saat

Dersi beğendin mi?
Yeni VKontakte grubumuza katılın ve yeni derslerle ilgili bildirimler almaya başlayın

Amaçlarına ve gereksinimlerine göre aşağıdaki standart türleri ayırt edilir.

Birincil standart - bir birim fiziksel miktarın ülkede en yüksek doğrulukla çoğaltılmasını ve depolanmasını sağlar (aynı miktardaki diğer standartlarla karşılaştırıldığında). Birincil standartlar, bilim ve teknolojideki en son gelişmeler dikkate alınarak oluşturulan ve ülkedeki ölçümlerin tekdüzeliğini sağlayan benzersiz ölçüm sistemleridir.

Özel standart - birim boyutunun birincil standarttan gerekli doğrulukla doğrudan aktarılmasının mümkün olmadığı özel koşullar altında bir fiziksel büyüklük biriminin çoğaltılmasını sağlar ve bu koşullar için birincil standart görevi görür.

Ülke için resmi olarak kaynak olarak onaylanan birincil veya özel standarda devlet standardı denir. Devlet standartları Gosstandart tarafından onaylanmıştır ve her biri için bir devlet standardı onaylanmıştır. Devlet standartları ülkenin merkezi bilimsel metroloji enstitüleri tarafından oluşturulur, saklanır ve uygulanır.

İkincil standart – karşılık gelen fiziksel miktarın birincil standardıyla karşılaştırılarak elde edilen bir fiziksel miktarın biriminin boyutlarını saklar. İkincil standartlar, doğrulama çalışmaları sırasında birimlerin depolanması ve boyutlarının aktarılmasına ilişkin ikincil araçları ifade eder ve devlet birincil standartlarının güvenliğini ve en az aşınmayı sağlar.

Metrolojik amaçlarına göre ikincil standartlar; kopya standartları, karşılaştırma standartları, tanık standartları ve çalışma standartları olarak ikiye ayrılır.

Referans kopyası – Büyük hacimli doğrulama çalışmaları için çalışma standardı olarak bir fiziksel miktar biriminin boyutunu aktarmak üzere tasarlanmıştır. Yalnızca metrolojik amaçlar için eyalet birincil standardının bir kopyasıdır, ancak her zaman fiziksel bir kopya değildir.

Karşılaştırma standardı – Bir nedenden dolayı birbirleriyle doğrudan karşılaştırılamayan standartları karşılaştırmak için kullanılır.

Standart tanık – Devlet standardının güvenliğini ve değişmezliğini kontrol etmek ve hasar veya kayıp durumunda değiştirmek için tasarlanmıştır. Çoğu eyalet standardı, en kararlı fiziksel olayların kullanımına dayalı olarak oluşturulduğundan ve bu nedenle yok edilemez olduğundan, şu anda yalnızca kilogram standardının bir tanık standardı vardır.

Çalışma standardı –Çalışan bir ölçüm aleti kullanarak bir fiziksel miktar biriminin boyutunu aktarmak için kullanılır. Bu, bölgesel ve departman metroloji servisleri tarafından doğrulama çalışmaları için kullanılan en yaygın standart türüdür. Çalışma standartları, doğrulama şemasına uygun olarak bağlılık sırasını belirleyen kategorilere ayrılmıştır.

Temel SI birimlerinin standartları.

Standart zaman birimi. Zaman birimi - saniye - uzun süredir ortalama güneş gününün 1/86400'ü olarak tanımlanıyor. Daha sonra Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesinin dengesiz olduğu keşfedildi. Daha sonra zaman biriminin tanımı, Dünya'nın Güneş etrafında dönme periyoduna - tropik yıla, yani. Birbirini takip eden iki bahar ekinoksu arasındaki zaman aralığı. Bir saniyenin büyüklüğü tropik bir yılın 1/31556925,9747'si olarak tanımlandı. Bu, zaman birimini belirleme doğruluğunu neredeyse 1000 kat artırmayı mümkün kıldı. Bununla birlikte, 1967'de 13. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, temel durumun aşırı ince yapısının seviyeleri arasındaki enerji geçişinin rezonans frekansına karşılık gelen, 9192631770 salınımın meydana geldiği zaman aralığı olarak saniyenin yeni bir tanımını kabul etti. Sezyum-133 atomunun dış alanlardan etkilenmemesi durumunda. Bu tanım sezyum frekans referansları kullanılarak uygulanır.

1972 yılında Evrensel Koordineli Zaman sistemine geçiş yapıldı. 1997'den bu yana, zaman ve frekans ölçüm cihazları için durum birincil kontrolü ve durum doğrulama şeması, eyaletler arası standardizasyon PMG18-96 “Zaman ve frekans ölçüm cihazları için eyaletler arası doğrulama şeması” kurallarına göre belirlenmektedir.

Bir dizi ölçüm cihazından oluşan bir zaman biriminin devlet birincil standardı, üç ay boyunca ölçüm sonucunun standart sapması 1 * 10-14'ü aşmayacak şekilde zaman birimlerinin çoğaltılmasını sağlar.

Standart uzunluk birimi. 1889'da metre, X şeklinde bir kesite sahip metal bir çubuk üzerinde işaretlenen iki çizgi arasındaki mesafeye eşit olarak kabul edildi. Uluslararası ve ulusal sayaç standartları, önemli ölçüde sertlik ve oksidasyona karşı yüksek direnç ile öne çıkan platin ve iridyum alaşımından yapılmış olmasına rağmen, standardın uzunluğunun zaman içinde değişmeyeceği tam olarak kesin değildi. Ayrıca platin-iridyum hat sayaçlarının birbirleriyle karşılaştırılmasında hata +1,1*10-7 m (+0,11 mikron) olup, hatlar önemli bir genişliğe sahip olduğundan bu karşılaştırmanın doğruluğu önemli ölçüde artırılamamaktadır.

Bir dizi elementin spektral çizgileri incelendikten sonra, kripton-86 izotopunun turuncu çizgisinin bir uzunluk biriminin yeniden üretilmesinde en yüksek doğruluğu sağladığı bulundu. 1960 yılında 11. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, metrenin büyüklüğünün bu dalga boylarındaki ifadesini en doğru değer olarak benimsemiştir.

Kripton ölçer, bir uzunluk birimini büyüklük sırasına göre yeniden üretme doğruluğunu arttırmayı mümkün kıldı. Bununla birlikte, daha ileri araştırmalar, stabilize bir lazer tarafından üretilen monokromatik radyasyonun vakumdaki dalga boyuna dayalı olarak daha doğru bir ölçüm standardı elde etmeyi mümkün kıldı. Metrenin yeniden üretilmesi için yeni referans komplekslerinin geliştirilmesi, metrenin, ışığın boşlukta saniyenin 1/299792458'inde kat ettiği mesafe olarak tanımlanmasına yol açtı. Sayacın bu tanımı 1985 yılında yasada yer aldı.

Sayacı yeniden oluşturmaya yönelik yeni standart kompleksi, gerekli durumlarda ölçüm doğruluğunu artırmanın yanı sıra, artık ölçüm cihazının boyutunu iletmek için kullanılan ikincil bir standart haline gelen platin-iridyum standardının sabitliğinin izlenmesini de mümkün kılıyor. Bir çalışma standardı olarak ünite.

Standart kütle birimi. Metrik ölçü sistemi oluşturulurken, en yüksek yoğunluktaki (4 0 C) sıcaklıktaki bir desimetreküp saf suyun kütlesi zaman birimi olarak alınmıştır.

Bu dönemde boyutları dikkatle belirlenen boş bir bronz silindirin hava ve su içinde art arda tartılmasıyla bilinen hacimdeki suyun kütlesinin kesin tespitleri yapılıyordu.

Bu tartımlara göre kilogramın ilk prototipi, yüksekliği çapına eşit 39 mm olan platin silindirik bir ağırlıktı. Sayacın prototipi gibi, saklanmak üzere Fransa Ulusal Arşivlerine devredildi. 19. yüzyılda, 4 0 C sıcaklıktaki bir desimetreküp saf suyun kütlesinin birkaç dikkatli ölçümü tekrarlandı ve bu kütlenin, Arşiv'in prototip kilogramından biraz (yaklaşık 0,028 g) daha az olduğu bulundu. Daha sonraki, daha doğru tartımlar sırasında orijinal kütle biriminin değerini değiştirmemek için, 1872'de Uluslararası Metrik Sistemin Prototipleri Komisyonu. Arşivin prototip kilogramının kütlesinin kütle birimi olarak alınmasına karar verildi.

Platin-iridyum kilogram standartlarının üretiminde, arşiv kilogram prototipinin kütlesinden kütlesi en az farklı olan uluslararası prototip olarak kabul edildi.

Kütle biriminin geleneksel prototipinin benimsenmesi nedeniyle litrenin desimetreküp'e eşit olmadığı ortaya çıktı. Bu sapmanın değeri (1l=1.000028 dm3), bir kilogramın uluslararası prototipinin kütlesi ile bir desimetreküp suyun kütlesi arasındaki farka karşılık gelir. 1964 yılında 12. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, 1 litre hacmin 1 dm3'e eşitlenmesine karar verdi.

Metrik ölçü sisteminin kurulduğu dönemde kütle ve ağırlık kavramları arasında net bir ayrım bulunmadığına, dolayısıyla kilogramın uluslararası prototipinin ağırlık birimi standardı olarak kabul edildiğine dikkat edilmelidir. Ancak kilogramın uluslararası prototipinin 1889'daki 1. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nda onaylanmasıyla kilogram, kütlenin prototipi olarak onaylandı.

Kütle birimi olarak kilogram ile kuvvet birimi olarak kilogram arasında net bir ayrım, 3. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nın (1901) kararlarında yapılmıştır.

Kütle değiştirme araçlarına ilişkin devlet birincil standardı ve doğrulama şeması GOST 8.021 - 84 tarafından belirlenir. Devlet standardı bir dizi önlem ve ölçüm cihazından oluşur:

· kilogramın ulusal prototipi - platin-iridyum alaşımından yapılmış bir ağırlık olan ve bir kütle biriminin boyutunu R1 ağırlığına aktarması amaçlanan kilogramın uluslararası prototipinin 12 numaralı kopyası;

· kilogramın ulusal prototipi - platin-iridyum alaşımından yapılmış bir ağırlık olan ve bir kütle biriminin boyutunun değişmezliğini doğrulamak için tasarlanmış, ulusal prototip tarafından yeniden üretilen kilogramın uluslararası prototipinin 26 numaralı kopyası kilogram - 12 numaralı kopya ve Uluslararası Ölçüler ve Ölçekler Bürosu'ndaki karşılaştırmalar sırasında ikincisinin değiştirilmesi;

· R1 ağırlıkları ve platin-iridyum alaşımından yapılmış ve bir kütle biriminin boyutunu standartlara - kopyalara aktarmak için tasarlanmış bir ağırlık seti;

· standart teraziler.

Standardın yeniden ürettiği nominal kütle değeri 1 kg'dır. Devlet birincil standardı, kilogramın uluslararası prototipiyle karşılaştırıldığında, 2 * 10 -3 mg'ı aşmayacak şekilde, ölçüm sonucunun standart sapması ile bir kütle biriminin çoğaltılmasını sağlar.

Kütle standardını karşılaştırmak için kullanılan, 2*10 -3 ... 1 kg tartım aralığına sahip standart teraziler, 5 * 10 -4 ... 3 * 10 terazilerindeki gözlem sonucunun standart sapmasına sahiptir. -2 mg.

Önce okulda, sonra orta ve yüksek öğretim kurumlarında incelediğimiz temel elektriksel büyüklükleri ele alalım. Kolaylık sağlamak için tüm verileri küçük bir tabloda özetleyeceğiz. Herhangi bir yanlış anlaşılma olması durumunda bireysel büyüklüklerin tanımları tablodan sonra verilecektir.

Büyüklük	SI birimi	Elektrik miktarının adı
Q	Kl - kolye	şarj
R	Om - om	rezistans
sen	V – volt	Gerilim
BEN	A – amper	Akım gücü (elektrik akımı)
C	F – farad	Kapasite
L	Gn - Henry	İndüktans
sigma	CM-Siemens	Elektiriksel iletkenlik
e0	8,85418781762039*10 -12 F/m	Elektrik sabiti
φ	V – volt	Elektrik alan noktası potansiyeli
P	W – watt	Aktif güç
Q	VAR – volt amper reaktif	Reaktif güç
S	Va – volt-amper	Tam güç
F	Hz-hertz	Sıklık

Miktar adında kullanılan ve açıklamayı basitleştirmeye yarayan ondalık önekler vardır. Bunlardan en yaygın olanları: mega, mil, kilo, nano, pico. Tabloda belirtilenler dışındaki diğer önekler gösterilmektedir.

Ondalık çarpan	Telaffuz	Tanım (Rusça/uluslararası)
10 -30	Cueto	Q
10 -27	ronto	R
10 -24	sekiz	ve/y
10 -21	zepto	s/z
10 -18	üzerine	A
10 -15	femto	s/k
10 -12	piko	p/p
10 -9	nano	bilinmiyor
10 -6	mikro	μ/μ
10 -3	Milli	ay/ay
10 -2	sent	C
10 -1	desi	g/g
10 1	ses tahtası	evet/hayır
10 2	hekto	g/saat
10 3	kilo	k/k
10 6	mega	M
10 9	giga	İYİ OYUN
10 12	tera	T
10 15	peta	P/P
10 18	exa	E/E
10 21	zeta	Z/Z
10 24	yotta	Y/Y
10 27	Ronna	R
10 30	Quecca	Q

Mevcut güç 1A- bu, bir yüzeyden (iletken) 1 saniye içinde geçen 1 C yükünün, yükün yüzeyden geçiş süresine oranına eşit bir değerdir. Akımın akması için devrenin kapalı olması gerekir.

Akım gücü amper cinsinden ölçülür. 1A=1Kl/1c

Pratikte var

1uA = 0,000001A

Elektrik voltajı– elektrik alanının iki noktası arasındaki potansiyel fark. Elektrik potansiyelinin büyüklüğü volt cinsinden ölçülür, bu nedenle voltaj volt (V) cinsinden ölçülür.

1 Volt, içinden 1 Amperlik bir akım geçtiğinde bir iletkende 1 Watt'lık enerji açığa çıkarmak için gerekli olan voltajdır.

Pratikte var

Elektrik direnci– Bir iletkenin içinden elektrik akımının geçmesini önleme özelliği. İletkenin uçlarındaki voltajın içindeki akıma oranı olarak tanımlanır. Ohm (ohm) cinsinden ölçülür. Belirli sınırlar dahilinde değer sabittir.

1 Ohm, içinden 1A'lık bir doğru akım geçtiğinde ve uçlarında 1V'luk bir voltaj oluştuğunda bir iletkenin direncidir.

Okul fizik dersinden hepimiz sabit kesitli homojen bir iletkenin formülünü hatırlıyoruz:

R=ρlS – böyle bir iletkenin direnci S kesitine ve l uzunluğuna bağlıdır

burada ρ iletken malzemenin direncidir, tablo değeri.

Yukarıda açıklanan üç büyüklük arasında, bir DC devresi için Ohm yasası mevcuttur.

Devredeki akım, devredeki voltajla doğru orantılı, devrenin direnciyle ters orantılıdır.

Elektrik kapasitesi bir iletkenin elektrik yükünü biriktirme yeteneğidir.

Kapasitans farad (1F) cinsinden ölçülür.

1F, 1C'de şarj edildiğinde 1V'luk bir voltajın meydana geldiği plakalar arasında bir kapasitörün kapasitansıdır.

Pratikte var

1pF = 0,000000000001F

1nF = 0,000000001F

İndüktans içinden elektrik akımı geçen bir devrenin manyetik alan oluşturma ve biriktirme yeteneğini karakterize eden bir niceliktir.

Endüktans henry cinsinden ölçülür.

1Gn = (V*s)/A

1H, devredeki akımın 1 saniye içerisinde 1A değişmesi durumunda oluşan kendinden endüktif emk'ye eşit bir değerdir.

Pratikte var

1mH = 0,001H

Elektiriksel iletkenlik– Bir cismin elektrik akımını iletme yeteneğini gösteren bir değer. Direnç karşılıklı.

Elektrik iletkenliği siemens ile ölçülür.

En son makaleler

En popüler

Büyüklükölçülebilen bir şeydir. Uzunluk, alan, hacim, kütle, zaman, hız vb. kavramlara büyüklük denir. Değer: ölçüm sonucu belirli birimlerle ifade edilen bir sayı ile belirlenir. Bir büyüklüğün ölçüldüğü birimlere denir ölçü birimleri.

Bir miktarı belirtmek için bir sayı yazılır ve yanında ölçüldüğü birimin adı bulunur. Örneğin 5 cm, 10 kg, 12 km, 5 dk. Her miktarın sayısız değeri vardır; örneğin uzunluk şuna eşit olabilir: 1 cm, 2 cm, 3 cm vb.

Aynı miktar farklı birimlerle ifade edilebilir; örneğin kilogram, gram ve ton ağırlık birimleridir. Farklı birimlerdeki aynı miktar farklı sayılarla ifade edilir. Örneğin 5 cm = 50 mm (uzunluk), 1 saat = 60 dakika (zaman), 2 kg = 2000 g (ağırlık).

Bir büyüklüğü ölçmek, ölçü birimi olarak alınan aynı türden başka bir niceliği kaç kez içerdiğini bulmak anlamına gelir.

Örneğin bir odanın tam uzunluğunu bulmak istiyoruz. Bu, bu uzunluğu bizim tarafımızdan iyi bilinen başka bir uzunluğu kullanarak, örneğin bir metre kullanarak ölçmemiz gerektiği anlamına gelir. Bunu yapmak için odanın uzunluğu boyunca mümkün olduğunca çok kez bir metre ayırın. Odanın uzunluğunun tam olarak 7 katı sığarsa uzunluğu 7 metre olur.

Miktarın ölçülmesi sonucunda elde ederiz veya adlandırılmış numara, örneğin 12 metre veya birkaç adlandırılmış sayı, örneğin 5 metre 7 santimetre, bunların toplamı denir bileşik isimli sayı.

Miktar

Her eyalette hükümet, çeşitli miktarlar için belirli ölçü birimleri oluşturmuştur. Standart olarak benimsenen, doğru hesaplanmış bir ölçü birimine denir. standart veya örnek birim. Günlük kullanıma yönelik birimlerin yapıldığı metre, kilogram, santimetre vb. model birimler yapıldı. Kullanıma giren ve devlet tarafından onaylanan birimlere denir. miktar.

Tedbirler denir homojen, eğer aynı türden miktarları ölçmeye hizmet ediyorlarsa. Yani gram ve kilogram, ağırlığı ölçmek için kullanıldıkları için homojen ölçülerdir.

Birimler

Aşağıda matematik problemlerinde sıklıkla bulunan çeşitli niceliklerin ölçü birimleri verilmiştir:

Ağırlık/kütle ölçüleri

• 1 ton = 10 kental
• 1 kental = 100 kilogram
• 1 kilogram = 1000 gram
• 1 gram = 1000 miligram

• 1 kilometre = 1000 metre
• 1 metre = 10 desimetre
• 1 desimetre = 10 santimetre
• 1 santimetre = 10 milimetre

• 1 metrekare kilometre = 100 hektar
• 1 hektar = 10.000 metrekare metre
• 1 metrekare metre = 10000 metrekare santimetre
• 1 metrekare santimetre = 100 metrekare milimetre

• 1 cu. metre = 1000 metreküp desimetre
• 1 cu. desimetre = 1000 metreküp santimetre
• 1 cu. santimetre = 1000 metreküp milimetre

Gibi başka bir niceliği ele alalım litre. Kapların kapasitesini ölçmek için bir litre kullanılır. Bir litre, bir desimetreküpe eşit olan hacimdir (1 litre = 1 desimetreküp).

Zaman ölçüleri

• 1 yüzyıl (yüzyıl) = 100 yıl
• 1 yıl = 12 ay
• 1 ay = 30 gün
• 1 hafta = 7 gün
• 1 gün = 24 saat
• 1 saat = 60 dakika
• 1 dakika = 60 saniye
• 1 saniye = 1000 milisaniye

Ayrıca çeyrek, on yıl gibi zaman birimleri de kullanılmaktadır.

• çeyrek - 3 ay
• on yıl - 10 gün

Ayın tarihinin ve adının belirtilmesi gerekmedikçe bir ay 30 gün olarak alınır. Ocak, Mart, Mayıs, Temmuz, Ağustos, Ekim ve Aralık - 31 gün. Basit bir yılda Şubat 28 gün, artık yılda Şubat 29 gündür. Nisan, Haziran, Eylül, Kasım - 30 gün.

Bir yıl, (yaklaşık olarak) Dünya'nın Güneş etrafında bir devrimi tamamlaması için geçen süredir. Art arda gelen her üç yılı 365 gün, takip eden dördüncü yılı ise 366 gün olarak saymak adettir. 366 gün içeren yıla denir artık yıl ve 365 gün içeren yıllar - basit. Dördüncü yıla aşağıdaki nedenlerden dolayı fazladan bir gün eklenir. Dünyanın Güneş etrafındaki dönüşü tam olarak 365 gün değil, 365 gün 6 saattir (yaklaşık olarak). Böylece, basit bir yıl, gerçek yıldan 6 saat, 4 basit yıl ise 4 gerçek yıldan 24 saat, yani bir gün daha kısadır. Bu nedenle her dört yılda bir (29 Şubat) bir gün eklenir.

Çeşitli bilimleri daha fazla inceledikçe diğer nicelik türleri hakkında bilgi edineceksiniz.

Ölçülerin kısaltılmış adları

Ölçülerin kısaltılmış adları genellikle nokta olmadan yazılır:

Kilometre - km Metre - m Desimetre - dm Santimetre - cm Milimetre - mm	Ağırlık/kütle ölçüleri ton - t beşlik - c kilogram - kg gram - g miligram - mg
Alan ölçüleri (kare ölçüler) metrekare kilometre - km 2 hektar - ha metrekare metre - m 2 metrekare santimetre - cm 2 metrekare milimetre - mm 2	küp metre - m3 küp desimetre - dm 3 küp santimetre - cm3 küp milimetre - mm3
Zaman ölçüleri yüzyılda - içinde yıl - g ay - m veya ay hafta - n veya hafta gün - s veya d (gün) saat - sa dakika - m ikinci - s milisaniye - ms	Gemi kapasitesinin ölçüsü litre - l

Ölçüm aletleri

Çeşitli büyüklükleri ölçmek için özel ölçüm aletleri kullanılır. Bazıları çok basittir ve basit ölçümler için tasarlanmıştır. Bu tür aletler arasında bir ölçüm cetveli, şerit metre, ölçüm silindiri vb. yer alır. Diğer ölçüm cihazları daha karmaşıktır. Bu tür cihazlar arasında kronometreler, termometreler, elektronik teraziler vb. bulunur.

Ölçme aletlerinde genellikle bir ölçüm ölçeği (veya kısaca ölçek) bulunur. Bu, cihaz üzerinde satır bölmeleri olduğu ve her satır bölmesinin yanında miktarın karşılık gelen değerinin yazıldığı anlamına gelir. Yanında değerin yazıldığı iki çizgi arasındaki mesafe ek olarak birkaç küçük bölüme ayrılabilir; bu bölümler çoğunlukla sayılarla belirtilmez.

Her en küçük bölümün hangi değere karşılık geldiğini belirlemek zor değildir. Örneğin aşağıdaki şekilde bir ölçüm cetveli gösterilmektedir:

1, 2, 3, 4 vb. sayılar, 10 özdeş bölüme ayrılan vuruşlar arasındaki mesafeleri gösterir. Bu nedenle her bölme (en yakın vuruşlar arasındaki mesafe) 1 mm'ye karşılık gelir. Bu miktara denir ölçek bölünmesi pahasınaölçü aleti.

Bir değeri ölçmeye başlamadan önce kullandığınız cihazın skala bölme değerini belirlemelisiniz.

Bölünme fiyatını belirlemek için şunları yapmalısınız:

1. Ölçekte, yanında miktar değerlerinin yazıldığı en yakın iki çizgiyi bulun.
2. Küçük sayıyı büyük değerden çıkarın ve elde edilen sayıyı aralarındaki bölüm sayısına bölün.

Örnek olarak soldaki şekilde gösterilen termometrenin skala bölümünün fiyatını belirleyelim.

Ölçülen değerin (sıcaklığın) sayısal değerlerinin çizildiği iki çizgiyi ele alalım.

Örneğin 20 °C ve 30 °C'yi gösteren çubuklar. Bu vuruşlar arasındaki mesafe 10 bölüme ayrılmıştır. Böylece her bölümün fiyatı şuna eşit olacaktır:

(30 °C - 20 °C) : 10 = 1 °C

Bu nedenle termometre 47 °C'yi gösterir.

Her birimiz günlük yaşamda sürekli olarak çeşitli miktarları ölçmek zorundayız. Örneğin okula ya da işe zamanında varabilmek için yolda geçireceğiniz süreyi ölçmeniz gerekiyor. Meteorologlar hava durumunu tahmin etmek için sıcaklığı, barometrik basıncı, rüzgar hızını vb. ölçer.