În 1875, Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri a fost înființat de Conferința Metrica; scopul său a fost de a crea sistem unificat măsurători care ar găsi aplicație în întreaga lume. S-a decis să se ia ca bază sistemul metric, apărut în timpul Revoluției Franceze și a fost bazat pe metru și kilogram. Ulterior au fost aprobate standardele metrului și kilogramului. De-a lungul timpului, sistemul de unități de măsură a evoluat și are în prezent șapte unități de măsură de bază. În 1960, acest sistem de unități a primit denumirea modernă de Sistem Internațional de Unități (SI System) (System Internatinal d „Unites (SI)). Sistemul SI nu este static; se dezvoltă în conformitate cu cerințele care sunt impuse în prezent. măsurători în știință și tehnologie.
Unități de măsură de bază ale Sistemului Internațional de Unități
Definiția tuturor unităților auxiliare din sistemul SI se bazează pe șapte unități de măsură de bază. Principalele marimi fizice din Sistemul International de unitati (SI) sunt: lungimea ($l$); masa ($m$); timp ($t$); forta curent electric($I$); Temperatura Kelvin (temperatura termodinamică) ($T$); cantitatea de substanță ($\nu $); intensitatea luminoasă ($I_v$).
Unitățile de bază din sistemul SI sunt unitățile mărimilor menționate mai sus:
\[\left=m;;\ \left=kg;;\ \left=s;\ \left=A;;\ \left=K;;\ \ \left[\nu \right]=mol;;\ \left=cd\ (candela).\]
Standarde ale unităților de măsură de bază în SI
Să prezentăm definițiile standardelor unităților de măsură de bază, așa cum se face în sistemul SI.
metru (m) este lungimea drumului pe care lumina o parcurge în vid într-un timp egal cu $\frac(1)(299792458)$ s.
Masa standard pentru SI este o greutate în formă de cilindru drept, al cărei înălțime și diametru este de 39 mm, constând dintr-un aliaj de platină și iridiu cu o greutate de 1 kg.
O secundă (e) numit interval de timp care este egal cu 9192631779 perioade de radiație, care corespunde tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu (133).
Un amper (A)- aceasta este puterea curentului care trece in doi conductori drepti infinit subtiri si lungi situati la o distanta de 1 metru, situati in vid, generand forta Ampere (forța de interactiune a conductorilor) egala cu $2\cdot (10)^( -7)N$ pentru fiecare metru de conductor.
Un kelvin (K)- aceasta este temperatura termodinamică egală cu $\frac(1)(273.16)$ din temperatura punctului triplu a apei.
o aluniță (aluniță)- aceasta este cantitatea unei substanțe care are același număr de atomi ca și în 0,012 kg de carbon (12).
O candela (cd) egală cu intensitatea luminii emise de o sursă monocromatică cu o frecvență de $540\cdot (10)^(12)$Hz cu o forță energetică în direcția radiației $\frac(1)(683)\frac(W) (medie).$
Știința se dezvoltă, tehnologia de măsurare este îmbunătățită și definițiile unităților de măsură sunt revizuite. Cu cât este mai mare precizia măsurării, cu atât sunt mai mari cerințele pentru determinarea unităților de măsură.
Mărimi derivate SI
Toate celelalte mărimi sunt considerate în sistemul SI drept derivate ale celor de bază. Unitățile de măsură ale mărimilor derivate sunt definite ca rezultat al produsului (ținând cont de gradul) celor de bază. Să dăm exemple de mărimi derivate și unitățile lor în sistemul SI.
Sistemul SI are, de asemenea, mărimi adimensionale, de exemplu, coeficient de reflexie sau constantă dielectrică relativă. Aceste cantități au dimensiunea unu.
Sistemul SI include unități derivate cu nume speciale. Aceste nume sunt forme compacte de reprezentare a combinațiilor de cantități de bază. Să dăm exemple de unități SI care au nume proprii(Masa 2).
Fiecare mărime SI are o singură unitate, dar aceeași unitate poate fi folosită pentru cantități diferite. Joule este o unitate de măsură pentru cantitatea de căldură și de lucru.
Sistem SI, unități de măsură multipli și submultipli
Sistemul internațional de unități are un set de prefixe pentru unitățile de măsură care sunt utilizate dacă valorile numerice ale cantităților în cauză sunt semnificativ mai mari sau mai mici decât unitatea sistemului care este utilizată fără prefix. Aceste prefixe sunt folosite cu orice unități de măsură; în sistemul SI sunt zecimale.
Să dăm exemple de astfel de prefixe (Tabelul 3).
La scriere, prefixul și numele unității sunt scrise împreună, astfel încât prefixul și unitatea de măsură să formeze un singur simbol.
Rețineți că unitatea de masă din sistemul SI (kilogramul) a avut deja un prefix. Multiplii și submultiplii zecimali ai kilogramului se obțin prin conectarea prefixului la gram.
Unități non-sistem
Sistemul SI este universal și convenabil în comunicarea internațională. Aproape toate unitățile care nu sunt incluse în sistemul SI pot fi definite folosind termeni SI. Utilizarea sistemului SI este preferată în învățământul științific. Cu toate acestea, există unele cantități care nu sunt incluse în SI, dar sunt utilizate pe scară largă. Astfel, unitățile de timp precum minut, oră, zi fac parte din cultură. Unele unități sunt folosite din motive istorice. Când se utilizează unități care nu aparțin sistemului SI, este necesar să se indice modul în care acestea sunt convertite în unități SI. Un exemplu de unități este dat în tabelul 4.
Este necesar să verificați calitatea traducerii și să aduceți articolul în conformitate cu regulile stilistice ale Wikipedia. Poți ajuta... Wikipedia
Acest articol sau secțiune necesită revizuire. Vă rugăm să îmbunătățiți articolul în conformitate cu regulile de scriere a articolelor. Fizic... Wikipedia
Mărimea fizică este caracteristică cantitativă un obiect sau un fenomen din fizică sau rezultatul unei măsurători. Mărimea unei mărimi fizice este determinarea cantitativă a unei mărimi fizice inerente unui anumit obiect material, sistem, ... ... Wikipedia
Acest termen are alte semnificații, vezi Photon (sensuri). Simbol foton: uneori... Wikipedia
Acest termen are alte semnificații, vezi Născut. Max Born Max Born ... Wikipedia
Exemple de diferite fenomene fizice Fizica (din greaca veche φύσις ... Wikipedia
Simbol foton: uneori Fotoni emisi într-un fascicul laser coerent. Compoziție: Familie ... Wikipedia
Acest termen are alte semnificații, vezi Masă (sensuri). Masa Dimensiunea M unități SI kg ... Wikipedia
CROCUS Reactorul nuclear este un dispozitiv în care un lanț controlat reacție nucleară, însoțită de eliberarea de energie. Primul reactor nuclear construit și lansat în decembrie 1942 la ... Wikipedia
Cărți
- Hidraulica. Manual și atelier pentru licență universitară, V.A. Kudinov.Manualul conturează proprietățile fizice și mecanice de bază ale lichidelor, probleme de hidrostatică și hidrodinamică, oferă bazele teoriei similarității hidrodinamice și modelării matematice...
- Hidraulica ed. a IV-a, trad. si suplimentare Manual și atelier pentru diplomă academică de licență, Eduard Mikhailovici Kartashov. Manualul conturează proprietățile fizice și mecanice de bază ale lichidelor, problemele de hidrostatică și hidrodinamică, oferă bazele teoriei similarității hidrodinamice și modelării matematice...
Dimensiunea fizică numit proprietate fizică obiect material, proces, fenomen fizic, caracterizat cantitativ.
Valoarea cantității fizice exprimat prin unul sau mai multe numere care caracterizează această mărime fizică, indicând unitatea de măsură.
Mărimea unei mărimi fizice sunt valorile numerelor care apar în valoarea unei mărimi fizice.
Unităţi de măsură ale mărimilor fizice.
Unitatea de măsură a mărimii fizice este o cantitate de mărime fixă căreia i se atribuie o valoare numerică egală cu unu. Este folosit pentru exprimarea cantitativă a mărimilor fizice omogene cu acesta. Un sistem de unități de mărimi fizice este un set de unități de bază și derivate bazate pe un anumit sistem de mărimi.
Doar câteva sisteme de unități s-au răspândit. În majoritatea cazurilor, multe țări folosesc sistemul metric.
Unități de bază.
Măsurați o mărime fizică -înseamnă a-l compara cu o altă mărime fizică similară luată ca unitate.
Lungimea unui obiect este comparată cu o unitate de lungime, masa unui corp cu o unitate de greutate etc. Dar dacă un cercetător măsoară lungimea în brațe și altul în picioare, le va fi dificil să compare cele două valori. Prin urmare, toate mărimile fizice din întreaga lume sunt de obicei măsurate în aceleași unități. În 1963, a fost adoptat Sistemul Internațional de Unități SI (System international - SI).
Pentru fiecare mărime fizică din sistemul de unități trebuie să existe o unitate de măsură corespunzătoare. Standard unitati este implementarea sa fizică.
Standardul de lungime este metru- distanta dintre doua curse aplicata pe o tija de forma speciala dintr-un aliaj de platina si iridiu.
Standard timp servește ca durată a oricărui proces care se repetă regulat, pentru care se alege mișcarea Pământului în jurul Soarelui: Pământul face o revoluție pe an. Dar unitatea de timp este considerată a nu fi un an, ci da-mi o secunda.
Pentru o unitate viteză luați viteza unei astfel de uniforme mișcare rectilinie, în care corpul se mișcă 1 m în 1 s.
O unitate de măsură separată este utilizată pentru suprafață, volum, lungime etc. Fiecare unitate este determinată la alegerea unui anumit standard. Dar sistemul de unități este mult mai convenabil dacă doar câteva unități sunt selectate ca principale, iar restul sunt determinate prin cele principale. De exemplu, dacă unitatea de lungime este metrul, atunci unitatea de suprafață ar fi metru patrat, volum - metru cub, viteza - metru pe secundă etc.
Unități de bază Mărimile fizice din Sistemul Internațional de Unități (SI) sunt: metru (m), kilogram (kg), secundă (s), amper (A), kelvin (K), candela (cd) și mol (mol).
|
Unități SI de bază |
|||
|
Magnitudinea |
Unitate |
Desemnare |
|
|
Nume |
Rusă |
internaţional |
|
|
Puterea curentului electric |
|||
|
Temperatura termodinamica |
|||
|
Puterea luminii |
|||
|
Cantitatea de substanță |
|||
Există, de asemenea, unități SI derivate care au propriile nume:
|
Unități SI derivate cu nume proprii |
||||
|
Unitate |
Expresia unitară derivată |
|||
|
Magnitudinea |
Nume |
Desemnare |
Prin alte unități SI |
Prin unitățile SI majore și suplimentare |
|
Presiune |
m -1 ChkgChs -2 |
|||
|
Energie, muncă, cantitate de căldură |
m 2 ChkgChs -2 |
|||
|
Putere, flux de energie |
m 2 ChkgChs -3 |
|||
|
Cantitatea de energie electrică, sarcină electrică |
||||
|
Tensiune electrică, potențial electric |
m2 ChkgChs -3 ChA -1 |
|||
|
Capacitate electrică |
m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2 |
|||
|
m2 ChkgChs -3 ChA -2 |
||||
|
Conductivitate electrică |
m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2 |
|||
|
Flux de inducție magnetică |
m2 ChkgChs -2 ChA -1 |
|||
|
Inductie magnetica |
kgHs -2 HA -1 |
|||
|
Inductanţă |
m2 ChkgChs -2 ChA -2 |
|||
|
Flux de lumină |
||||
|
Iluminare |
m 2 ChkdChsr |
|||
|
Activitatea surselor radioactive |
becquerel |
|||
|
Doza de radiație absorbită |
||||
ȘImăsurători. Pentru a obține o descriere precisă, obiectivă și ușor reproductibilă a unei mărimi fizice, se folosesc măsurători. Fără măsurători, o mărime fizică nu poate fi caracterizată cantitativ. Definiții precum presiunea „scăzută” sau „înaltă”, temperatură „scăzută” sau „înaltă” reflectă doar opinii subiective și nu conțin comparații cu valorile de referință. La măsurarea unei mărimi fizice, i se atribuie o anumită valoare numerică.
Măsurătorile se efectuează folosind instrumente de masura. Există destul un numar mare de instrumente si aparate de masura, de la cele mai simple la cele mai complexe. De exemplu, lungimea se măsoară cu o riglă sau o bandă de măsurare, temperatura cu un termometru, lățimea cu șublere.
Instrumentele de măsurare se clasifică: după metoda de prezentare a informațiilor (afișare sau înregistrare), după metoda de măsurare (acțiune directă și comparare), după forma de prezentare a citirilor (analogică și digitală) etc.
Următorii parametri sunt tipici pentru instrumentele de măsură:
Interval de măsurare- intervalul de valori ale mărimii măsurate pentru care este proiectat dispozitivul în timpul funcționării sale normale (cu o anumită precizie de măsurare).
Pragul de sensibilitate- valoarea minimă (prag) a valorii măsurate, distinsă de dispozitiv.
Sensibilitate- conectează valoarea parametrului măsurat și modificarea corespunzătoare a citirilor instrumentului.
Precizie- capacitatea dispozitivului de a indica valoarea reală a indicatorului măsurat.
Stabilitate- capacitatea dispozitivului de a menține o anumită precizie de măsurare pentru un anumit timp după calibrare.
Trăind în timp, nu știm timpul
Deci nu ne înțelegem pe noi înșine
Într-un asemenea moment, însă, ne-am născut?
Ce ora ne va spune: „Du-te departe”!
Și cum recunoaștem ce înseamnă timpul nostru?
Și ce fel de viitor ascunde timpul nostru?
Dar timpul suntem noi! Nimeni altcineva!
Suntem cu tine!P. Fleming
Dintre numeroasele mărimi fizice, există unele de bază prin care toate celelalte sunt exprimate folosind anumite relații cantitative. Acest - lungime, timp și masă. Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestor mărimi și unităților lor de măsură.
1. LUNGIME. METODE DE MĂSURARE A DISTANȚELOR
Lungime
–
măsură pentru măsurarea distanței
. Caracterizează extinderea în spațiu. Încercările de măsurători subiective ale lungimii au fost observate cu mai bine de 4.000 de ani în urmă: în secolul al III-lea în China, a fost inventat un dispozitiv pentru măsurarea distanțelor: un cărucior ușor avea un sistem de viteze conectat la o roată și un tambur. Fiecare li (576 m) era marcat de ritmul unei tobe. Cu această invenţie ministrul Pei Xiu a creat un „Atlas regional” pe 18 foi și harta mare China pe mătase, care era atât de mare încât era dificil pentru o persoană să o deruleze.
Exista Fapte interesante măsurători de lungime. Așa că, de exemplu, marinarii și-au măsurat drumul tuburi
, adică distanța pe care o parcurge nava în timpul în care ia marinarului să fumeze o pipă. În Spania a existat o unitate similară trabuc
, iar în Japonia - potcoava de cal
(o talpă de paie care a înlocuit o potcoavă). Au fost și Pași
(dintre vechii romani) și arshins
(~71 cm) și lungimea (~18 cm). Prin urmare, ambiguitatea rezultatelor măsurătorilor a arătat necesitatea introducerii unei unități consistente. Într-adevăr, inch
(2,54 cm introdus ca lungime deget mare, de la verbul „inch”) și picior
(30 cm, ca lungimea piciorului de la „piciorul” englezesc - picior) a fost dificil de comparat.
Fig.1. Contorul ca standard de lungime din 1889 până în 1960
Din 1889 până în 1960, o zece milioane din distanța măsurată de-a lungul meridianului Paris de la Polul Nord până la ecuator a fost folosită ca unitate de lungime - metru
(din grecescul metron - măsură) (Fig. 1).
Ca standard de lungime a fost folosită o tijă din aliaj de platină-iridiu; a fost depozitată în Sèvres, lângă Paris. Până în 1983, un metru era considerat a fi egal cu 1650763,73 lungimi de undă ale liniei spectrale portocalii emise de o lampă cu cripton.
Descoperirea laserului (în 1960 în SUA) a făcut posibilă măsurarea vitezei luminii cu un grad mai mare de precizie (?с=299.792.458 m/s) în comparație cu lampa cu cripton.
Metru
– unitate de lungime egală cu distanța pe care o parcurge lumina în vid în timp? 99.792.458 str.
Gama de măsurare a dimensiunii obiectelor din natură este prezentată în Figura 2.
Fig.2. Gama de măsurare a dimensiunii obiectelor din natură
Metode de măsurare a distanțelor. Pentru a măsura distanțe și dimensiuni relativ mici ale corpurilor, se utilizează o bandă de măsură, o riglă sau un contor. Dacă volumele măsurate sunt mici și este necesară o precizie mai mare, atunci măsurătorile sunt efectuate cu un micrometru sau un șubler. La măsurarea distanțelor mari se folosesc diferite metode: triangulație, radar. De exemplu, distanța până la orice stea sau lună este măsurată folosind metoda triangulaţie (Fig. 3).
Fig.3. Metoda triangulației
Cunoașterea bazei - distanța lîntre două telescoape situate în punctele A și B de pe Pământ și unghiurile a1Și a2, sub care sunt îndreptate spre Lună, găsiți distanțele AC și BC:
Când se determină distanța până la o stea, diametrul orbitei Pământului în jurul Soarelui poate fi folosit ca bază (Fig. 4).
Fig.4. Determinarea distanței până la o stea
În prezent, distanța planetelor cele mai apropiate de Pământ este măsurată prin metoda cu laser . Un fascicul laser trimis spre Lună, de exemplu, este reflectat și, întorcându-se pe Pământ, este primit de o fotocelulă (Fig. 5).
Orez. 5. Măsurarea distanțelor folosind distanța laser
Măsurând intervalul de timp t0 după care fasciculul reflectat revine și cunoscând viteza luminii „c”, puteți afla distanța până la planetă: .
Pentru a măsura distanțe mici folosind un microscop convențional, puteți împărți un metru într-un milion de părți și obțineți micrometru, sau micron. Cu toate acestea, este imposibil să se continue diviziunea în acest fel, deoarece obiectele ale căror dimensiuni sunt mai mici de 0,5 microni nu pot fi văzute cu un microscop obișnuit.
Fig.6. O fotografie cu microscopul ionic a atomilor de carbon din grafit
Microscop ionic (Fig. 6) face posibilă măsurarea diametrului atomilor și moleculelor de ordinul 10~10 m. Distanța dintre atomi este de 1,5-10-10 m. Spațiul intraatomic este practic gol, cu un nucleu minuscul în centrul atomului. Observarea împrăștierii particulelor de înaltă energie pe măsură ce trec printr-un strat de materie face posibilă sondarea materialului până la dimensiunea nuclee atomice(10–15 m).
2. TIMPUL. MĂSURAREA DIFERITELOR PERSPECTIVE DE TIMP
Timpul este o măsură de măsurare a diferitelor perioade de timp
. Este o măsură a vitezei cu care are loc orice modificare, adică o măsură a vitezei evenimentelor. Măsurarea timpului se bazează pe procese periodice, ciclice repetate.
Se crede că primul ceas a fost gnomon
, inventat în China la sfârșitul secolului al XVI-lea. Timpul a fost măsurat prin lungimea și direcția umbrei de la un stâlp vertical (gnomon) iluminat de soare. Acest indicator de umbră a servit drept primul ceas.
S-a remarcat de mult timp că fenomenele astronomice au cea mai mare stabilitate și repetabilitate; Ziua face loc noptii si anotimpurile se alterneaza regulat. Toate aceste fenomene sunt asociate cu mișcarea Soarelui pe sfera cerească. Calendarul a fost creat pe baza lor.
Măsurarea perioadelor scurte de timp (aproximativ 1 oră) a rămas mult timp o sarcină dificilă, căreia savantul olandez a făcut față cu brio. Christian Huygens(Fig. 7).
Fig.7. Christian Huygens
În 1656, a proiectat un ceas cu pendul, ale cărui oscilații erau susținute de o greutate și a cărei eroare era de 10 s pe zi. Dar, în ciuda îmbunătățirii constante a ceasurilor și a preciziei crescânde a măsurării timpului, al doilea (definit ca 1/86400 dintr-o zi) nu a putut fi folosit ca un standard constant de timp. Acest lucru se explică printr-o ușoară încetinire a vitezei de rotație a Pământului în jurul axei sale și o creștere corespunzătoare a perioadei de revoluție, adică. durata zilei.
Obținerea unui standard de timp stabil a fost posibilă ca urmare a studierii spectrelor de emisie ale diferiților atomi și molecule, ceea ce a făcut posibilă măsurarea timpului cu o precizie unică. Se măsoară perioada oscilațiilor electromagnetice emise de atomi eroare relativă aproximativ 10–10 s (Fig. 8).
Fig.8. Interval de măsurare a timpului pentru obiectele din Univers
În 1967, a fost introdusă o nouă secundă standard. O secundă este o unitate de timp egală cu 9.192.631.770 de perioade de radiație de la izotopul atomului de cesiu - 133.
Radiația de cesiu-133 este ușor de reprodus și măsurat în condiții de laborator. Eroarea unor astfel de „ceasuri atomice” pe an este de 3 * 10-7 s.
Pentru a măsura o perioadă mai lungă de timp, se utilizează un alt tip de periodicitate. Numeroase studii ale izotopilor radioactivi (de descompunere în timp) au arătat că timpul în care numărul lor scade de 2 ori (jumătate de viață), este o valoare constantă. Aceasta înseamnă că timpul de înjumătățire vă permite să alegeți scala de timp.
Alegerea izotopului pentru măsurarea timpului depinde de intervalul de timp aproximativ măsurat. Timpul de înjumătățire trebuie să fie proporțional cu intervalul de timp așteptat (Tabelul 1).
tabelul 1
Timpul de înjumătățire al unor izotopi
În cercetarea arheologică, cel mai frecvent măsurat este izotopul de carbon 14C, care are un timp de înjumătățire de 5.730 de ani. Vârsta manuscrisului antic este estimată la 5730 de ani, dacă conținutul de 14C din acesta este de 2 ori mai mic decât originalul (ceea ce este cunoscut). Când conținutul de 14C scade de 4 ori față de originalul, vârsta obiectului este un multiplu a două timpi de înjumătățire, adică egală cu 11.460 de ani. Pentru a măsura perioade de timp și mai lungi, se folosesc alți izotopi radioactivi care au timpi de înjumătățire mai lungi. Izotopul de uraniu 238U (timp de înjumătățire 4,5 miliarde de ani) se transformă în plumb ca urmare a descompunerii. Comparația conținutului de uraniu și plumb din roci și apa oceanului a făcut posibilă stabilirea vârstei aproximative a Pământului, care este de aproximativ 5,5 miliarde de ani.
3. GREUTATE
Dacă lungimea și timpul sunt caracteristici fundamentale ale timpului și spațiului, atunci masa este o caracteristică fundamentală a materiei. Toate corpurile au masă: solidă, lichidă, gazoasă; diferite ca mărime (de la 10–30 la 1050 kg), prezentate în Fig. 9.
Fig.9. Gama de măsurare a masei obiectelor din Univers
Masa caracterizează proprietățile egale ale materiei.
O persoană își amintește masa corpurilor într-o varietate de situații: atunci când cumpără produse alimentare, în jocuri sportive, construcții... - în toate tipurile de activități există un motiv pentru a se întreba despre masa unui anumit corp. Masa nu este mai puțin o cantitate misterioasă decât timpul. Standardul de masă de 1 kg, din 1884, este un cilindru de platină-iridiu depozitat în Camera Internațională de Greutăți și Măsuri de lângă Paris. Camerele naționale de greutăți și măsuri au copii ale unui astfel de standard.
Un kilogram este o unitate de masă egală cu masa kilogramului standard internațional.
Kilogram
(din cuvinte franceze kilogram – mie și gram – măsură mică). Un kilogram este aproximativ egal cu masa de 1 litru apă curată la 15 0 C.
Lucrul cu un standard de masă real necesită o îngrijire specială, deoarece atingerea pensei și chiar impactul aerul atmosferic poate duce la o modificare a masei etalonului. Determinarea masei obiectelor cu un volum proporțional cu volumul standardului de masă poate fi efectuată cu o eroare relativă de ordinul 10-9 kg.
4. DISPOZITIVE FIZICE
Instrumentele fizice sunt folosite pentru a efectua diferite tipuri de cercetări și experimente. Pe măsură ce fizica s-a dezvoltat, acestea s-au îmbunătățit și au devenit mai complexe (vezi. Aplicație
).
Unele instrumente fizice sunt foarte simple, de exemplu, o riglă (Fig. 10), un fir de plumb (o greutate suspendată pe un fir) care vă permite să verificați verticalitatea structurilor, un nivel, un termometru, un cronometru, un curent. sursă; Motor electric, releu etc.
Fig. 10. Rigla
Experimentele științifice folosesc adesea instrumente și instalații complexe, care s-au îmbunătățit și au devenit mai complexe pe măsură ce știința și tehnologia s-au dezvoltat. Astfel, pentru a studia proprietățile particulelor elementare care alcătuiesc o substanță, le folosesc acceleratoare - instalații uriașe, complexe, echipate cu multe instrumente diferite de măsurare și înregistrare. În acceleratoare, particulele sunt accelerate la viteze enorme, apropiate de viteza luminii, și devin „proiectile” care bombardează materia plasate în camere speciale. Fenomenele care au loc în timpul acestui proces ne permit să tragem concluzii despre structura nucleelor atomice și a particulelor elementare. Accelerator mare creat în 1957 V Orașul Dubna de lângă Moscova are un diametru de 72 m, iar acceleratorul din orașul Serpuhov are un diametru de 6 km (Figura 11).
Fig. 11. Accelerator
La efectuarea observațiilor astronomice se folosesc diverse instrumente. Principalul instrument astronomic este telescopul. Vă permite să obțineți o imagine a soarelui, lunii, planetelor.
5. SISTEMUL METRIC INTERNAȚIONAL DE UNITĂȚI „SI”
Ei măsoară totul: medicii determină temperatura corpului, capacitatea pulmonară, înălțimea și pulsul pacienților; vânzătorii cântăresc produsele, măsoară metri de țesătură; croitorii iau măsurători de la fashioniste; muzicienii mențin cu strictețe ritmul și tempo-ul, numărând barele; farmaciștii cântăresc pulberile și măsoară cantitatea necesară de medicament în sticle; Profesorii de educație fizică nu se despart de o bandă de măsurare și de un cronometru, determinând realizările sportive remarcabile ale școlarilor... Toți locuitorii planetei măsoară, estimează, evaluează, compară, numără, deosebesc, măsoară, măsoară și numără, numără, numără ...
Fiecare dintre noi, fără îndoială, știe că înainte de a măsura, trebuie să stabilim „unitatea cu care veți compara distanța măsurată, sau perioada de timp sau masa”.
Un alt lucru este clar: întreaga lume trebuie să cadă de acord asupra unităților, altfel va apărea o confuzie de neimaginat. În jocuri, sunt posibile și neînțelegeri: pasul cuiva este mult mai scurt, al altuia este mai lung (Exemplu: „Vom lua o penalizare din șapte pași”). Oamenii de știință din întreaga lume preferă să lucreze cu un sistem de unități de măsură consistent și logic consistent. La Conferința Generală a Greutăților și Măsurilor din 1960, s-a ajuns la un acord asupra sistemului internațional de unități - Systems International d „Unite” (abreviat „SI units”). Acest sistem include șapte unități de bază
măsură și toate celelalte unități de măsură derivate
sunt derivate din cele de bază prin înmulțirea sau împărțirea unei unități cu alta fără conversii numerice (Tabelul 2).
masa 2
Unități de măsură de bază „SI”
Sistemul internațional de unități este metric . Aceasta înseamnă că multiplii și submultiplii se formează întotdeauna din unități de bază în același mod: prin înmulțirea sau împărțirea cu 10. Acest lucru este convenabil, mai ales când se scriu numere foarte mari și foarte mici. De exemplu, distanța de la Pământ la Soare, aproximativ egală cu 150.000.000 km, poate fi scrisă astfel: 1,5 * 100.000.000 km. Acum să înlocuim numărul 100.000.000 cu 108. Astfel, distanța până la Soare se scrie astfel:
1,5 * 10 8 km = l.5 * 10 8 * 10 3 M = l.5 * 10 8 + 3 m = l.5 * 10 11 m.
Alt exemplu.
Diametrul unei molecule de hidrogen este de 0,00000002 cm.
Numărul 0,00000002 = 2/100.000.000 = 2/10 8. Pentru multiplicitate, numărul 1/10 8 se scrie sub forma 10 –8. Deci, diametrul unei molecule de hidrogen este de 2*10 –8 cm.
Dar, în funcție de intervalul de măsurare, este convenabil să folosiți unități de dimensiuni mai mari sau mai mici. Aceste multipli
Și lobară
unitățile diferă de cele de bază prin ordine de mărime. Numele cantității principale este rădăcina cuvântului, iar prefixul caracterizează diferența corespunzătoare în ordine.
De exemplu, prefixul „kilo-” înseamnă introducerea unei unități de o mie de ori (3 ordine de mărime) mai mare decât cea de bază: 1 km = 10 3 m.
Tabelul 3 prezintă prefixele pentru formarea multiplilor și submultiplilor.
Tabelul 3
Prefixe pentru formarea multiplilor și submultiplilor zecimali
grad |
Consolă |
Simbol |
Exemple |
grad |
Consolă |
Simbol |
Exemple |
exajoule, EJ |
decibeli, dB |
||||||
petasecundă, Ps |
centimetru, cm |
||||||
teraherți, THz |
milimetru, mm |
||||||
gigavolt, GV |
microgram, mcg |
||||||
megawați, MW |
nanometru, nm |
||||||
kilogram, kg |
10 –12 |
picofarad, pF |
|||||
hectopascal, hPa |
10 –15 |
femtometru, fm |
|||||
decatesla, dT |
10 –18 |
attocoulomb, aCl |
Multiplii și submultiplii introduși în acest fel caracterizează adesea obiectele fizice în ordinea mărimii.
Multe mărimi fizice sunt constante - constante
(din cuvântul latin constante- constantă, neschimbătoare) (Tabelul 4). De exemplu, temperatura de topire a gheții și temperatura de fierbere a apei, viteza de propagare a luminii și densitățile diferitelor substanțe sunt constante în aceste condiții. Constantele sunt măsurate cu atenție în laboratoare stiintificeși a intrat în tabelele cărților de referință și enciclopediilor. Tabelele de căutare sunt folosite de oameni de știință și ingineri.
Tabelul 4
Constante fundamentale
Constant |
Desemnare |
Sens |
Viteza luminii în vid |
2.998 * 10 8 m/s |
|
constanta lui Planck |
6,626 * 10 –34 J*s |
|
Sarcina electronilor |
1.602 * 10 –19 C |
|
Constanta electrica |
8.854 * 10 –12 Cl 2 / (N * m2) |
|
Constanta lui Faraday |
9,648 * 104 C/mol |
|
Permeabilitatea magnetică a vidului |
4 * 10 –7 Wb/(A*m) |
|
Unitatea de masă atomică |
1.661 * 10 –27 kg |
|
constanta lui Boltzmann |
1,38 * 10 –23 J/K |
|
constanta lui Avogadro |
6,02 * 10 23 mol–1 |
|
Constante de gaz molar |
8,314 J/(mol*K) |
|
Constanta gravitațională |
6.672 * 10 –11 N * m2/kg2 |
|
Masa electronilor |
9.109 * 10 –31 kg |
|
Masa protonilor |
1.673 * 10 –27 kg |
|
Masa neutronilor |
1.675 * 10 –27 kg |
6. UNITĂȚI RUSE NEMETRICE
Ele sunt prezentate în Tabelul 5.
Tabelul 5
Unități rusești nemetrice
Cantitati |
Unități |
Valoarea în unități SI, multiplii și submultiplii acestora |
| mile (7 verste) | ||
| verst (500 de brazi) | ||
| fathom (3 arshins; 7 lire; 100 acri) | ||
| ţesut | ||
| arshin (4 sferturi; 16 vershok; 28 inchi) | ||
| sfert (4 inchi) | ||
| inch | ||
| ft (12 inchi) | 304,8 mm (exact) |
|
| inch (10 linii) | 25,4 mm (exact) |
|
| linie (10 puncte) | 2,54 mm (exact) |
|
| punct | 254 microni (exact) |
|
| aspect pătrat | ||
| zeciuială | ||
| brânză pătrată | ||
| brată cubică | ||
| cubic arshin | ||
| vershok cubic | ||
Capacitate |
găleată | |
| sfert (pentru solide în vrac) | ||
| cvadruplu (8 granate; 1/8 sfert) | ||
| granate | ||
| Berkovets (10 puds) | ||
| pud (40 de lire sterline) | ||
| liră (32 de loturi; 96 de bobine) | ||
| lot (3 bobine) | ||
| bobină (96 părți) | ||
| acțiune | ||
Forță, greutate |
Berkovets (163.805 kgf) | |
| pud (16,3805 kgf) | ||
| lb (0,409512 kgf) | ||
| lot (12,7973 gs) | ||
| bobină (4,26575 gf) | ||
| cotă (44,4349 mg) |
* Numele unităților rusești de forță și greutate au coincis cu numele unităților rusești de masă.
7. MĂSURAREA MĂSURILOR FIZICE
Practic, orice experiment, orice observație în fizică este însoțită de măsurarea mărimilor fizice. Mărimile fizice sunt măsurate cu instrumente speciale. Multe dintre aceste dispozitive vă sunt deja cunoscute. De exemplu, o riglă (Fig. 7). Puteți măsura dimensiunile liniare ale corpurilor: lungime, înălțime și lățime; ceas sau cronometru - ora; folosind cântare pârghii, masa corpului se determină comparând-o cu masa greutății luată ca unitate de masă. Un pahar vă permite să măsurați volume de corpuri lichide sau granulare (substanțe).
De obicei, dispozitivul are o scară cu linii. Distanțele dintre două linii, lângă care sunt scrise valorile unei mărimi fizice, pot fi împărțite suplimentar în mai multe diviziuni, neindicate prin numere. Diviziunile (spațiile dintre linii) și numerele sunt scara dispozitivului. Pe scara instrumentului, de regulă, există o unitate de mărime (nume) în care este exprimată mărimea fizică măsurată. În cazul în care numerele nu stau în fața fiecărei linii, se pune întrebarea: cum să aflați valoarea numerică a valorii măsurate dacă nu poate fi citită pe scară? Pentru a face acest lucru trebuie să știți pret de diviziune la scara – valoarea celei mai mici diviziuni la scară a dispozitivului de măsurare.
Atunci când selectați instrumentele pentru măsurători, este important să luați în considerare limitele de măsurare. Cel mai adesea, există dispozitive cu doar unul - limita superioară de măsurare. Uneori există dispozitive cu două limite. Pentru astfel de dispozitive, diviziunea zero este situată în interiorul scalei.
Să ne imaginăm că conducem într-o mașină, iar acul vitezometrului se oprește vizavi de marcajul „70”. Poți fi sigur că viteza mașinii este exact de 70 km/h? Nu, pentru că vitezometrul are o eroare. Puteți spune, desigur, că viteza mașinii este de aproximativ 70 km/h, dar acest lucru nu este suficient. De exemplu, distante de franare mașina depinde de viteză, iar „aproximația” ei poate duce la un accident. Prin urmare, producătorul stabilește cel mai mare eroare vitezometruși îl indică în pașaportul acestui dispozitiv. Valoarea erorii vitezometrului vă permite să determinați în ce limite se află valoarea reală a vitezei vehiculului.
Lăsați eroarea vitezometrului indicată în pașaport să fie de 5 km/h. În exemplul nostru, să găsim diferența și suma citirii vitezometrului și eroarea acestuia:
70 km/h – 5 km/h = 65 km/h.
70 km/h + 5 km/h = 75 km/h.
Fără a cunoaște valoarea adevărată a vitezei, putem fi siguri că viteza mașinii nu este mai mică de 65 km/h și nu mai mare de 75 km/h. Acest rezultat poate fi scris folosind semnele " < „(mai mic sau egal cu) și „ > „(mai mare sau egal cu): 65 km/h < viteza masinii < 75 km/h.
Trebuie luat în considerare faptul că atunci când vitezometrul arată 70 km/h, viteza reală se poate dovedi a fi de 75 km/h. De exemplu, studiile au arătat că dacă o mașină de pasageri se deplasează asfalt umed la o viteza de 70 km/h, distanta de franare a acestuia nu depaseste 46 m, iar la o viteza de 75 km/h distanta de franare creste la 53 m.
Exemplul dat ne permite să tragem următoarea concluzie: toate instrumentele au o eroare; ca rezultat al măsurării, este imposibil să obținem valoarea adevărată a valorii măsurate. Puteți indica intervalul doar sub forma unei inegalități căreia îi aparține valoarea necunoscută a unei mărimi fizice.
Pentru a trece limitele acestei inegalități, este necesar să cunoașteți eroarea dispozitivului.
X- etc < X< X+ etc.
Eroare de măsurare X Eroarea dispozitivului nu este niciodată mai mică de aprox.
Adesea, indicatorul instrumentului nu coincide cu linia scalei. Atunci este foarte dificil să determinați distanța de la cursă la indicator. Iată un alt motiv pentru eroarea numită eroare de numărare
. Această eroare de citire, de exemplu, pentru un vitezometru, nu depășește jumătate din valoarea diviziunii.
Conceptul de mărime fizică este comun în fizică și metrologie și este folosit pentru a descrie sisteme materiale de obiecte.
Cantitate fizica, după cum am menționat mai sus, aceasta este o caracteristică comună în sens calitativ pentru multe obiecte, procese, fenomene și, în sens cantitativ - individual pentru fiecare dintre ele. De exemplu, toate corpurile au propria lor masă și temperatură, dar valorile numerice ale acestor parametri pentru corpuri diferite sunt diferite. Conținutul cantitativ al acestei proprietăți într-un obiect este mărimea mărimii fizice, estimarea numerică a dimensiunii sale numit valoarea unei marimi fizice.
Se numește o mărime fizică care exprimă aceeași calitate în sens calitativ omogen (cu același nume ).
Sarcina principală a măsurătorilor - obținerea de informații despre valorile unei mărimi fizice sub forma unui anumit număr de unități acceptate pentru aceasta.
Valorile mărimilor fizice sunt împărțite în adevărate și reale.
Adevărat sens - aceasta este o valoare care reflectă în mod ideal proprietățile corespunzătoare calitativ și cantitativ ale unui obiect.
Valoare reala - aceasta este o valoare găsită experimental și atât de apropiată de cea adevărată încât poate fi luată în schimb.
Mărimile fizice sunt clasificate în funcție de un număr de caracteristici. Se disting următoarele: clasificări:
1) în raport cu semnalele informaționale de măsurare, mărimile fizice sunt: activ - marimi care pot fi convertite intr-un semnal informativ de masurare fara utilizarea surselor auxiliare de energie; pasiv nou - mărimi care necesită utilizarea surselor auxiliare de energie, prin care se creează un semnal de informare de măsurare;
2) pe baza aditivității, mărimile fizice se împart în: aditiv , sau extins, care poate fi măsurat în părți și, de asemenea, reprodus cu acuratețe folosind o măsură cu mai multe valori bazată pe însumarea dimensiunilor măsurilor individuale; Nu aditiv, sau intensive, care nu sunt măsurate direct, ci sunt convertite într-o măsurătoare de mărime sau măsurare prin măsurători indirecte. (Aditivitatea (latină additivus - adăugat) este o proprietate a cantităților, constând în faptul că valoarea unei cantități corespunzătoare întregului obiect este egală cu suma valorilor cantităților corespunzătoare părților sale).
Evoluția dezvoltării sisteme de unități fizice.
Sistem metric- primul sistem de unitati de marimi fizice
a fost adoptat în 1791 de către Adunarea Națională Franceză. A inclus unități de lungime, suprafață, volum, capacitate și greutate , care s-au bazat pe două unități - metru și kilogram . Era diferit de sistemul de unități folosit acum și nu era încă un sistem de unități în sensul modern.
Sistem absolutunități de mărime fizică.
Metoda de construire a unui sistem de unități ca set de unități de bază și derivate a fost dezvoltată și propusă în 1832 de matematicianul german K. Gauss, numindu-l sistem absolut. El a luat ca bază trei cantități independente una de cealaltă - masa, lungimea, timpul .
Pentru principal unitati a acceptat aceste cantităţi miligram, milimetru, secundă , presupunând că unitățile rămase pot fi determinate folosindu-le.
Mai tarziu au aparut o serie de sisteme de unitati de marimi fizice, construite pe principiul propus de Gauss, si bazate pe sistemul metric de masuri, dar diferite in unitati de baza.
În conformitate cu principiul Gauss propus, principalele sisteme de unități de mărime fizice sunt:
sistem GHS, în care unitățile de bază sunt centimetrul ca unitate de lungime, gramul ca unitate de masă și al doilea ca unitate de timp; a fost instalat în 1881;
Sistemul MKGSS. Utilizarea kilogramului ca unitate de greutate, iar mai târziu ca unitate de forță în general, a condus la sfârșitul secolului al XIX-lea. la formarea unui sistem de unități de mărimi fizice cu trei unități de bază: metru - o unitate de lungime, kilogram - forță - o unitate de forță, secundă - o unitate de timp;
5. Sistemul MKSA- Unitățile de bază sunt metrul, kilogramul, secunda și amperul. Bazele acestui sistem au fost propuse în 1901 de omul de știință italian G. Giorgi.
Relațiile internaționale în domeniul științei și economiei au necesitat unificarea unităților de măsură, crearea unui sistem unificat de unități de mărimi fizice, care să acopere diverse ramuri ale domeniului măsurării și păstrarea principiului coerenței, adică. egalitatea coeficientului de proporţionalitate cu unitatea în ecuaţiile de legătură dintre mărimile fizice.
SistemSI. În 1954, comisia pentru a dezvolta o Internațională unificată
Sistemul de unități a propus un proiect de sistem de unități, care a fost aprobat în 1960. A XI-a Conferință Generală de Greutăți și Măsuri. Sistemul internațional de unități (abreviat SI) își ia numele de la literele inițiale ale numelui francez System International.
Sistemul Internațional de Unități (SI) include șapte unități principale (Tabelul 1), două suplimentare și un număr de unități de măsură nesistemice.
Tabelul 1 - Sistemul internațional de unități
|
Cantități fizice care au un standard aprobat oficial |
Unitate |
Denumirea abreviată a unității cantitate fizica |
|
|
internaţional |
|||
|
kilogram | |||
|
Puterea curentului electric | |||
|
Temperatura | |||
|
Unitate de iluminare | |||
|
Cantitatea de substanță | |||
Sursa: Tyurin N.I. Introducere în metrologie. M.: Editura Standarde, 1985.
Unități de bază măsurători cantitățile fizice în conformitate cu hotărârile Conferinței Generale pentru Greutăți și Măsuri sunt definite după cum urmează:
metru - lungimea traseului pe care lumina o parcurge în vid în 1/299.792.458 de secundă;
un kilogram este egal cu masa prototipului internațional al kilogramului;
o secundă este egală cu 9.192.631.770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului Cs 133;
Un amper este egal cu puterea unui curent constant, care, la trecerea prin doi conductori drepti paraleli de lungime infinită și secțiune transversală circulară neglijabil, situate la o distanță de 1 m unul de celălalt în vid, provoacă o interacțiune. forță pe fiecare secțiune a conductorului de 1 m lungime;
candela este egală cu intensitatea luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiații de protecție ionică, a cărei intensitate luminoasă energetică în această direcție este de 1/683 W/sr;
un kelvin este egal cu 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei;
un mol este egal cu cantitatea de substanță dintr-un sistem care conține același număr de elemente structurale ca și atomi în C12 cu o greutate de 0,012 kg2.
Unități suplimentare Sistemul internațional de unități pentru măsurarea unghiurilor plane și solide:
radian (rad) - un unghi plat între două raze ale unui cerc, arcul dintre care este egal ca lungime cu raza. În grade, un radian este egal cu 57°17"48"3;
steradian (sr) - un unghi solid al cărui vârf este situat în centrul sferei și care decupează pe suprafața sferei o zonă egală cu aria unui pătrat cu o lungime a laturii egală cu raza sferei .
Unități SI suplimentare sunt folosite pentru a forma unitățile de viteză unghiulară, accelerație unghiulară și alte cantități. Radianul și steradianul sunt folosiți pentru construcții și calcule teoretice, deoarece majoritatea valorilor practice ale unghiurilor în radiani care sunt importante pentru practică sunt exprimate ca numere transcendentale.
Unități non-sistem:
O zecime de alb este luată ca unitate logaritmică - decibel (dB);
Dioptrie - intensitate luminoasă pentru instrumente optice;
Puterea reactivă-var (VA);
Unitate astronomică (UA) - 149,6 milioane km;
Un an lumină este distanța pe care o parcurge o rază de lumină într-un an;
Capacitate - litru (l);
Suprafata - hectar (ha).
Unitățile logaritmice sunt împărțite în absolut, care reprezintă logaritmul zecimal al raportului dintre o mărime fizică și o valoare normalizată și relativ, format ca un logaritm zecimal al raportului dintre oricare două mărimi omogene (aceeași).
Unitățile non-SI includ grade și minute. Unitățile rămase sunt derivate.
Unități derivate SI se formează folosind cele mai simple ecuații care raportează mărimi și în care coeficienții numerici sunt egali cu unitatea. În acest caz, se numește unitatea derivată coerent.
Dimensiune este o afișare calitativă a cantităților măsurate. Valoarea unei marimi se obtine ca urmare a masurarii sau calculului acesteia in conformitate cu ecuația de bază dinmasuratori:Q = q * [ Q]
unde Q - valoarea cantitativă; q- valoarea numerică a mărimii măsurate în unități convenționale; [Q] - unitatea aleasă pentru măsurare.
Dacă ecuația definitorie include un coeficient numeric, atunci pentru a forma o unitate derivată, astfel de valori numerice ale cantităților inițiale trebuie înlocuite în partea dreaptă a ecuației, astfel încât valoarea numerică a unității derivate care este determinată să fie egală cu unu .
(De exemplu, 1 ml este luat ca unitate de măsură pentru masa unui lichid, deci pe ambalaj este indicat: 250 ml, 750 etc., dar dacă 1 litru este luat ca unitate de măsură, atunci aceeași cantitate de lichid va fi indicată 0,25 litri., respectiv 075l.).
Ca una dintre modalitățile de formare a multiplilor și submultiplilor, se folosește multiplicitatea zecimală dintre unitățile majore și minore, adoptată în sistemul metric de măsuri. În tabel 1.2 furnizează factori și prefixe pentru formarea multiplilor și submultiplilor zecimali și denumirile acestora.
Tabelul 2 - Factori și prefixe pentru formarea multiplilor și submultiplilor zecimali și denumirea acestora
|
Factor |
Consolă |
Desemnarea prefixului |
|
|
internaţional |
|||
(Exabyte este o unitate de măsură a cantității de informații, egală cu 1018 sau 260 de octeți. 1 EeV (exaelectronvolt) = 1018 electronvolt = 0,1602 joule)
Trebuie luat în considerare faptul că, atunci când se formează unități multiple și submultiple de suprafață și volum folosind prefixe, poate apărea citire dublă, în funcție de locul în care este adăugat prefixul. De exemplu, 1 m2 poate fi folosit ca 1 metru pătrat și ca 100 de centimetri pătrați, ceea ce nu este același lucru, deoarece 1 metru pătrat înseamnă 10.000 de centimetri pătrați.
Conform regulilor internaționale, multiplii și submultiplii de suprafață și volum ar trebui formați prin adăugarea de prefixe la unitățile originale. Gradele se referă la acele unități care sunt obținute prin atașarea prefixelor. De exemplu, 1 km 2 = 1 (km) 2 = (10 3 m) 2 == 10 6 m 2.
Pentru a asigura uniformitatea măsurătorilor, este necesar să existe unități identice în care să fie calibrate toate instrumentele de măsură de aceeași mărime fizică. Unitatea de măsurători se realizează prin stocarea, reproducerea cu acuratețe a unităților stabilite de mărimi fizice și transferarea dimensiunilor acestora la toate instrumentele de măsurare de lucru folosind standarde și instrumente de măsurare de referință.
Referinţă - un instrument de măsurare care asigură păstrarea și reproducerea unei unități legale de mărime fizică, precum și transferul dimensiunii acesteia către alte instrumente de măsură.
Crearea, stocarea și utilizarea standardelor, monitorizarea stării acestora sunt supuse unor reguli uniforme stabilite de GOST „GSI. Standarde ale unităților de mărime fizică. Procedura de dezvoltare, aprobare, înregistrare, depozitare și aplicare.”
Prin subordonare standardele sunt împărțiteîn primar și secundar și au următoarea clasificare.
Standard primar asigura stocarea, reproducerea unitatilor si transmiterea dimensiunilor cu cea mai mare precizie din tara realizabila in acest domeniu de masurare:
- standarde primare speciale- sunt destinate reproducerii unității în condiții în care transmiterea directă a dimensiunii unității de la standardul primar cu precizia necesară este imposibilă din punct de vedere tehnic, de exemplu, pentru tensiuni joase și înalte, microunde și HF. Sunt aprobate ca standarde de stat. Având în vedere importanța deosebită a standardelor de stat și pentru a le conferi forță de lege, GOST este aprobat pentru fiecare standard de stat. Comitetul de Stat pentru Standarde creează, aprobă, stochează și aplică standarde de stat.
Standard secundar reproduce unitatea în conditii specialeși înlocuiește standardul primar în aceste condiții. Este creat și omologat pentru a asigura cea mai mică uzură conform standardului de stat. Standarde secundare la rândul lor împărțit în funcție de scop:
Copiere standarde - concepute pentru a transfera dimensiunile unităților la standardele de lucru;
Standarde de comparație - menite să verifice siguranța standardului de stat și să-l înlocuiască în caz de deteriorare sau pierdere;
Standarde de martori - utilizate pentru compararea standardelor care, dintr-un motiv sau altul, nu pot fi comparate direct între ele;
Standarde de lucru - reproduce o unitate din standarde secundare și servesc pentru a transfera dimensiunea la un standard de rang inferior. Standardele secundare sunt create, aprobate, stocate și utilizate de ministere și departamente.
Unitate standard - un mijloc sau set de instrumente de măsurare care asigură stocarea și reproducerea unei unități în scopul transmiterii dimensiunii acesteia către instrumentele de măsurare subordonate din schema de verificare, realizate conform unui caiet de sarcini speciale și aprobate oficial în modul prescris ca standard.
Reproducerea unităților, în funcție de cerințele tehnice și economice, se realizează în doi moduri:
- centralizat- utilizarea unui singur standard de stat pentru întreaga țară sau grup de țări. Toate unitățile de bază și majoritatea derivatelor sunt reproduse central;
- descentralizat- aplicabil unităților derivate, a căror dimensiune nu poate fi transmisă prin comparație directă cu standardul și oferă precizia necesară.
Standardul stabilește o procedură în mai multe etape pentru transferul dimensiunilor unei unități a unei mărimi fizice de la standardul de stat la toate mijloacele de lucru de măsurare a unei mărimi fizice date folosind standarde secundare și mijloace exemplificative de măsurare a diferitelor categorii de la cea mai mare prima la cea mai mică și de la mijloace exemplare la cele de lucru.
Transferul mărimii se realizează prin diverse metode de verificare, în principal prin metode de măsurare binecunoscute. Transferarea unei dimensiuni în mod treptat este însoțită de o pierdere a preciziei, cu toate acestea, pașii multipli vă permite să salvați standardele și să transferați dimensiunea unității la toate instrumentele de măsurare de lucru.
