Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Международная система единиц физических величин
Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 г. определила шесть основных единиц физических величин для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и свеча.
ХI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила Международную систему единиц, обозначаемую SI (от начальных букв французского названия SystemeInternationald`Unites), на русском языке – система СИ. В последующие годы Генеральная конференция приняла ряд дополнений и изменений, в результате чего в системе стало семь основных единиц (количество вещества) дополнительные и производные единицы физических величин (см. таблицу 1.1), а также разработала следующие определения основных единиц:
- Единица длины – метр – длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;
- Единица массы – килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма;
- Единица времени – секунда – продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;
- Единица силы электрического тока – ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими
проводниками силу, равную 2∙10-7 Н на каждый метр длины;- Единица термодинамической температуры – Кельвин – 1/273,16 (до
1967 г единица именовалась градус Кельвина) часть термодинамическойтемпературы тройной точки воды. Допускается также применение шкалы Цельсия; - Единица количества вещества – моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится в углероде – 12 массой 0,0012 кг;
- Единица силы света – кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540∙1012 Гц, энергетическая сила, излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт·ср-1(ватт на стерадиан – единица (производная) энергетической силы света.Стерадиан (ср) – единица измерения телесного (пространственного) угла).
Приведенные определения довольно сложны и требуют достаточного уровня знаний, прежде всего в физике. Но они дают представление о природном, естественном происхождении принятых единиц, а толкование их усложнялось по мере развития науки и благодаря новым высоким достижениям теоретической и практической физики, механики, математики и других фундаментальных областей знаний. Это дало возможность, с одной стороны, представить основные единицы как достоверные и точные, а с другой стороны – как объяснимые и как бы понятные для всех стран мира, что является главным условием, для того чтобы система единиц стала международной.
Международная система СИ считается наиболее совершенной и универсальной по сравнению с предшествовавшими ей. Кроме основных единиц в системе СИ есть дополнительные единицы для измерения плоского и телесного углов – радиан и стерадиан соответственно, а также большое количество производных единиц пространства и времени, механических величин, электрических и магнитных величин, тепловых, световых и акустических величин, а также ионизирующих излучений.
Стерадиан – это единица измерения угла – угла с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
Во всех системах единиц плоский φ и телесный C углы вводятся посредством уравнений: φ= l/R, C = S/R2
где l – длина дуги, вырезаемой центральным плоским углом j на окружности радиуса R;
S – площадь, вырезаемая центральным телесным углом на шаре с радиусом
R.
В соответствии с этими определениями у обоих углов нет размерности в любой системе единиц: [φ] = L/L; [C] = L2/L2
После принятия Международной системы единиц ГКМВ (Генеральная конференция) практически все крупнейшие международные организации включили ее в свои рекомендации по метрологии и призвали все страны-члены этих организаций принять их. В нашей стране система СИ действует с 1 января 1982 г. в соответствии с п. 3.10 ГОСТ 8.417-81. Она возникла не на пустомместе и является логическим развитием предшествовавшими ей систем единиц: СГС, МКГСА и др.
Достоинства международной системы единиц являются: - Универсальность, т.е. охват всех областей науки и техники;
- Упрощение записи формул в физике, химии, а также в технических науках в связи с отсутствием переводных коэффициентов;
- Единая система образования кратных и дольных единиц, имеющих собственные наименования;
- Лучшее взаимопонимание при развитии научно-технических и экономических связей между различными странами.
На сегодняшний день система СИ действительно стала международной, но вместе с тем применяются и внесистемные единицы.
Единицы ФВ делятся на системные и внесистемные. Системная единица – единица ФВ, входящая в одну из принятых систем. Все основные, производные, кратные и дольные единицы являются системными. Внесистемная единица – это единица ФВ, не входящая ни в одну из принятых систем единиц (таблица 1.2). Внесистемные единицы по отношению к единицам СИ разделяют начетыре вида.
1. Допускаемые наравне с единицами СИ, например, единица массы – тонна; единицы плоского угла – градус, минута, секунда; единица объема – литр
è др. (площадь – гектар, энергия – электрон-вольт, полная мощность –вольтампер);
2. Допускаемые к применению в специальных областях, к которым относятся: в астрономии – единица длины – астрономическая единица (а.е. = 1∙1,45∙1011м), световой год (9,4605∙1015м), парсек (3,0857∙1016м); в оптикеединица энергии – электрон-вольт (1,6∙10-19Дж); в оптике – единица оптической силы – диоптрия (1м-1); в физике – единица энергии – электрон-вольт (1,6·10- 19Дж);
3. Временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например, в морской навигации – морская миля, единица массы в ювелирном деле – карат и др. Эти единицы должны изыматься из употребления в соответствии с международными соглашениями;
4. Изъятые из употребления, к ним относятся: единица давления – миллиметр ртутного столба, единица мощности – лошадиная сила и др.
Различают кратные и дольные единицы ФВ. Кратная единица – это единица ФВ, в целое число раз больше системной или внесистемной единицы.Например, единица длины – километр равна 103м, т.е. кратный метру.
Дольная единица – единица ФВ, в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы.
Приставки для образования кратных и дольных единиц СИ приведены в следующей таблице 1.3. Множители и приставки для образования десятичных, кратных и дольных единиц и их наименований
Таблица 1.3.
|