Физика. Таблицы перевода физических величин.

Физической величиной называется 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. В «Международном словаре основных и общих терминов метрологии» применено понятие величина (измеримая), раскрываемое как «характерный признак (атрибут) явления, тела или вещества, которое может выделяться качественно и определяться количественно».

Физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи называется измеряемой физической величиной.

Физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено значение, равное 1, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин. Основные и производные единицы физических величин образуют совокупность, называемую системой единиц физических величин.

Наиболее распространенная система единиц физических величин – Международная система единиц (международное сокращенная наименование – SI, в русской транскрипции – СИ) – принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКВМ) и уточнена на последующих. Единицы Международной системы единиц, а также их кратные и дольные этих единиц подлежат обязательному применению.

Основными единицами системы единиц физических величин называются единицы основных физических величин в данной системе единиц.

Если единица физической величины входит в систему единиц физических величин и определяется через основные величины этой системы, то она называется производной единицей системы единиц физических величин. Например единица скорости – 1 м/с – образована из основных единиц СИ – метра и секунды.

Наименования десятичных кратных и дольных единиц СИ образуют с помощью множителей и приставок.

Если единица физической величины входит в принятую систему единиц, она называется системной, в противном случае – внесистемной. Внесистемные единицы по отношению к единицам СИ разделяют на четыре группы: 1) допускаемые наравне с единицами СИ; 2) допускаемые к применению в специальных областях; 3) временно допускаемые; 4) устаревшие (недопускаемые). Воспроизведение единиц измерения осуществляется с помощью специальных технических средств, называемых эталонами.

Эталон – это техническое средство, обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы с целью передачи информации о ее размере средствам измерений, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное в установленном порядке в качестве эталона. Эталоны, воспроизводящие единицу с наивысшей точностью, называются первичными. Эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий в этих условиях первичный эталон, называется специальным. Официально утвержденные в качестве исходных для страны первичный и специальный эталоны называются государственными.

Исходной основой для измерения физической величины служит шкала физической величины, представляющая собой упорядоченную совокупность значений данной физической величины. Если исходные значения шкалы выражены в условных единицах, то она называется условной. Примерами условных шкал служат шкала твердости минералов Мооса, шкалы твердости металлов (Бринелля, Виккерса и др.).

Для нахождения соотношения измеряемой величины с ее единицей и получения значения этой величины выполняют совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, называемую измерением физической величины. Размером физической величины называют количественную характеристику физической величины, выражение размера физической величины в виде некоторого числа – значением физической величины.

Значение физической величины может быть истинным и действительным. Отличие между ними состоит в том, что истинное значение идеальным образом характеризует физическую величину в качественном и количественном отношении. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений, то есть в реальных условиях оно всегда остается неизвестным. Поэтому в практических задачах используют действительное значение физической величины – значение, полученное экспериментальным путем и настолько приближенное к истинному, что может быть использовано вместо него.

При измерении физических величин зачастую используется вспомогательная физическая величина. Например, при измерении электрического напряжения переменного тока частоту тока рассматривают как вспомогательную величину, называемую физическим параметром. В реальных условиях проведения измерений помимо измеряемой величины на результат измерения и (или) на размер измеряемой величины, влияют физические величины, называемые влияющими физическими величинами.

Объектом измерения называется физическая система, процесс, явление и т.д., которое характеризуется одной или несколькими физическими величинами.

Для измерения физических величин применяют технические средства, имеющие нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и (или) хранящие единицы соответствующих физических величин, размеры которых принимают неизменными в течении известного интервала времени, называемые средствами измерений. В реальных условиях проведения измерений, как правило, используют два вида средств измерений – основное и вспомогательное. Первое используют для получения значения измеряемой физической величины, второе – для получения значения влияющей физической величины.

Важным понятием в теории измерений является мера физической величины. Это такое средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах. По количеству воспроизводимых физических величин меры бывают однозначными и многозначными