Fizikai mennyiség (metrológia)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. szeptember 19-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

A fizikai mennyiség egy anyagi tárgy vagy jelenség mérhető minősége, attribútuma vagy tulajdonsága [1] , amely minőségileg közös az anyagi tárgyak vagy folyamatok, jelenségek egy osztályára , de mennyiségileg mindegyikre egyedi [2] . A fizikai mennyiségeknek van neme, mérete, mértékegysége (mértékegysége) és értéke.

A fizikai mennyiségek [3] [4] jelölésére a latin vagy a görög ábécé kis- és nagybetűit használják [5] . Gyakran felső vagy alsó indexeket adnak a jelölésekhez , jelezve, hogy mire utal az érték, például E p gyakran potenciális energiát jelöl , c p pedig állandó nyomáson lévő hőkapacitást .

A fizikai mennyiségek közötti, a természetben rejlő stabil, számos kísérletben megismétlődő kapcsolatokat fizikai törvényeknek nevezzük [1] .

Egyes mennyiségek választhatók alapnak (dimenziófüggetlennek), majd a többit ezeken keresztül fejezzük ki a fizikai törvények segítségével. A másodlagos fizikai mennyiségek méreteit az azokat meghatározó törvények alapján állapítják meg, valamint abból a követelményből, hogy ezek a mennyiségek adott együtthatókkal szerepeljenek bennük. Az alapvető és függő fizikai mennyiségek halmaza fizikai mennyiségek rendszerét alkotja . Például az LMT rendszerben a hossz, a tömeg és az idő van kiválasztva fő mennyiségként.

Ha a mennyiségekkel együtt a mértéküket is feltüntetik, akkor a fizikai mennyiségek mértékegységeinek rendszeréről beszélnek . Példa erre a CGS vagy SI mértékegységrendszer .

A mennyiségek általános tulajdonságai

Egy mennyiség minőségi meghatározottságát nemzetségnek nevezzük . Például a hosszúság és a szélesség homogén mennyiségek [2] . Egy adott tárgyban vagy jelenségben rejlő mennyiség mennyiségi bizonyosságát méretnek nevezzük . A tárgyak vagy jelenségek egybeeső (homogén) méreteinek egyedisége lehetővé teszi azok összehasonlítását, megkülönböztetését.

Méréskor a meghatározott érték nagyságát összehasonlítjuk a hagyományos mértékegység méretével [2] . Az ilyen összehasonlítás eredménye a mennyiség mért értéke , amely megmutatja, hogy az érték mérete hányszor nagyobb vagy kisebb az egység méreténél. Ezért az érték a mérés célja és eredménye.

$X=\{x\}[x]$ , ahol X egy objektum vagy jelenség mért értéke, {x} egy számérték, [x] egy értékegység. [6]

Maga az [x] egység számértéke mindig azonos 1-gyel. Az érték mérete nem függ a kiválasztott mértékegységtől, és az érték megváltozik egy másik egység kiválasztásakor. Például egy 1 kilogramm tömegnek 2,2 font vagy 0,001 tonna is van . A homogén mennyiségek értékeit használják a mérési objektumok összehasonlítására.

Háromféle értékérték létezik, amelyeket a " referenciaérték " általános kifejezés egyesít [2] .

Az igazi érték az ideális, a mennyiség egyetlen értéke. A kifejezést akkor használjuk, ha az érték mikroszintű bizonytalansága elhanyagolható [2] .
A tényleges értéket kísérleti úton kapjuk meg, elég közel a valódi értékhez [2] .
Az elfogadott érték a [2] értékhez rendelt érték.

A fizikai mennyiségek rendszere segítségével különféle fizikai mennyiségek rendelhetők . A rendszerben a mennyiségek korlátozott listáját veszik főnek , és ezekből származtatnak más származékokat , mennyiségeket a kapcsolódási egyenletek segítségével . A Nemzetközi Mennyiségek Rendszerében ( English International System of Quantities , ISQ) hét mennyiséget választanak főként [7] :

L a hossz ;
M a tömeg ;
T az idő ;
I - áramerősség ;
Θ a hőmérséklet ;
N az anyag mennyisége ;
J a fény intenzitása .

A mennyiségek közötti kapcsolatok elemzésénél a fizikai mennyiség dimenziójának fogalmát használjuk . Ez a hatványmonomó neve , amely az alapmennyiségek szimbólumainak különböző fokozatú szorzataiból áll [2] . A méret meghatározásakor szabványos matematikai műveleteket használnak - a fokok szorzását, osztását és csökkentését. Ha a mennyiség dimenziójának összes csökkentési művelete után nincs nullától eltérő hatványú tényező, akkor a mennyiséget dimenzió nélkülinek nevezzük [2] .

A nyomásdimenzió meghatározása

Érték	Kapcsolati egyenlet	Méret SI-ben	Az egység neve
Gyorsulás	$a={\frac {V}{t}}={\frac {l}{t^{2}}}$	$L^{+1}T^{-2}$	Nem
Erő	${\displaystyle F={m}{a))$	${\displaystyle M^{+1}L^{+1}T^{-2))$	newton
Négyzet	$S=l^{2}$	$L^{+2}$	Négyzetméter
Nyomás	$P={\frac {F}{S}}$	${\frac {M^{+1}L^{+1}T^{-2}}{L^{+2}}}=M^{+1}L^{-1}T^ {-2}$	Pascal

Geofizikai mennyiségeknek nevezzük azokat a fizikai mennyiségeket, amelyek a szilárd Földben, valamint annak folyadék- és gázhéjában található objektumokat és jelenségeket jellemzik . A geofizikai mennyiségek laboratóriumi vagy terepen történő mérése lehetővé teszi a bolygó belső szerkezetének jobb megértését, valamint ásványi lelőhelyek felkutatását és feltárását. A kőzetek fizikai mennyiségének laboratóriumi mérésén alapuló tudományt petrofizikának nevezik [8] .

Fizikai mennyiségek osztályozása

Adalékanyag és nem adalék [2]
- Az additív mennyiségek olyan mennyiségek, amelyek értéke összeadható, konstanssal szorozható vagy osztható egymással. Például tömeg, hossz, terület.
- A nem additív mennyiségek olyan mennyiségek, amelyeknél az értékek összegzése értelmetlen, bár matematikailag lehetséges. Ezek a mennyiségek magukban foglalják a hőmérsékletet, a sűrűséget, az ellenállást. Kivétel: a hőmérsékletek levonhatók, a keletkező hőmérsékletkülönbséget számos fizikai törvény tartalmazza. $\Delta T$

Skalár, vektor, tenzor mennyiségek
- A skaláris mennyiségeknek csak egy számmal kifejezett értéke van , ezekre az irány nincs meghatározva [9] . A skaláris mennyiség kiváló példája a potenciális energia .
- A vektormennyiségeket három (vagy két) független érték sorozata írja le, amelyeket komponenseknek nevezünk. A vektormennyiségeknek van skaláris modulusa és irányuk. A vektormennyiségek az erő, a nyomás, a sebesség és a gyorsulás.
- tenzormennyiségek egyesítik az összes többi osztályt. Felmerülnek a közegek anyagegyenleteiben, például a rugalmasság elméletében az alakváltozások leírására, az elektromágneses elméletben az anyagi közeg egyenleteire, az általános relativitáselméletben a metrika leírására.

Fizikai mennyiségek csoportjai

Elektromos mennyiségek

Elektromos mennyiségek jellemzik az elektromos áramot - a töltött részecskék irányított mozgását. Az elektromos mennyiségek a következőket tartalmazzák:

Lásd még

Fizikai mennyiségek listája

Jegyzetek

↑ 1 2 Seleznev Yu. A. Az elemi fizika alapjai. - M., Nauka, 1966. - Példányszám 100 000 példány. - Val vel. 10-11.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RMG 29-2013 GSI. Metrológia. Alapfogalmak és definíciók, RMG, 2013. december 05., 29-2013 . docs.cntd.ru. Letöltve: 2016. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 8.. (határozatlan)
↑ Fizikai mennyiségek elfogadott megnevezései (Idő, súly...) . dpva.ru. Letöltve: 2016. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 5.. (határozatlan)
↑ Forrás . Letöltve: 2016. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2017. március 29. (határozatlan)
↑ Szöveges dokumentumok alapvető követelményei (elérhetetlen hivatkozás) . www.propro.ru Letöltve: 2016. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 2.. (határozatlan)
↑ Bureau International des Poids et Mesures. A Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) (nem elérhető hivatkozás) . www.bipm.org. Letöltve: 2018. december 11. Az eredetiből archiválva : 2019. május 24. (határozatlan)
↑ Fizikai mennyiségek egységei (elérhetetlen link) . www.vniims.ru Letöltve: 2016. augusztus 30. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 6.. (határozatlan)
↑ Barmaszov Alekszandr Viktorovics. Általános fizika tanfolyam természethasználóknak. Villany . - BHV-Pétervár, 2010-01-01. — 438 p. — ISBN 9785977504201 .
↑ D. Giancoli. Fizika . — Ripol Classic. — 657 p. — ISBN 9785458376396 .

Irodalom

RMG 29-2013 GSI. Metrológia. Alapfogalmak és definíciók.

Linkek

Fizikai mennyiség (metrológia) // Encyclopedia " Krugosvet ".
GOST 8.417-2002
Össz-oroszországi mértékegység-osztályozó (módosítva: 2014.03.28.)