December 10 2016 12:46:03
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
система единиц физических величин
Физические основы информации

Наиболее существенное расширение возможностей человека в изучении окружающего мира связано с использованием  приборов. Приборы позволяют выполнять количественные измерения, а развитие «приборной чувственности» не взаимосвязано с биологической эволюцией человека.

Физика – наука экспериментальная, базирующаяся на опытных данных, которые получены с помощью приборов на основе опытов и систематических наблюдений. Она относится к точным наукам и изучает количественные закономерности явлений, сформированные на языке математики. Кроме того, физический язык включает в себя понятия, выражающие качественное многообразие мира, его причинно-следственные связи, описывающие эволюцию и функционирование материальной Вселенной.

Физические величины связаны между собой определенными соотношениями, выражающими физические законы. В метрологии различают связь между самими физическими величинами (понятиями) и связь между их численными значениями. При этом физическая величина определяется следующим образом: «Физическая величина – это именованное свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта».

Количественная характеристика физической величины определяется с помощью измерения путем использования специальных технических средств, имеющих нормированные метрологические свойства. Для нормирования метрологических свойств необходимо ввести систему мер или систему единиц физических величин. Любая система единиц состоит из основных и производных единиц. Для основных единиц, число которых произвольно и определяется удобством практического использования, вводятся естественные (природные) или искусственные эталоны. Система единиц – совокупность основных единиц, достаточная для измерения характеристик рассматриваемого класса явлений.

Для заданной системы единиц размерность производных величин, показывающая, как меняются эти величины при изменении основных единиц, определяется с помощью формулы размерности, связанной с соответствующим физическим законом. Формула размерности всегда представляет собой степенной одночлен основных единиц. Для механических явлений формула размерности имеет вид

LαTβMγ,                                     (I.2.2)

где L – единица длины, T – единица времени, M – единица массы, α, β и γ – целые или дробные, положительные или отрицательные числа.

Согласно правилу размерностей, величины, стоящие в левой и правой частях любого физического равенства, имеют одинаковую размерность.

В настоящее время наибольшее распространение получила Международная система единиц (СИ), созданная в ХХ веке, причем в неё продолжают вноситься изменения. Эта система единиц включает в себя 7 основных единиц и ориентирована на масштабы мира деятельности человека: килограмм (единица массы), секунда (единица времени), метр (единица длины), ампер (единица силы постоянного тока), кельвин (единица термодинамической температуры), моль (единица количества вещества) и кандела (единица силы света). Последнее изменение в СИ связано с определением метра как длины пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458с (1983г.).

Атомная система единиц ориентирована на масштабы процессов, происходящие в атомах и молекулах. В ней за единицу длины принимается радиус первой боровской орбиты

img006,

где m – масса электрона, е – заряд электрона,

за единицу времени

img007,

за единицу энергии

img008.

Здесь в качестве основных единиц приняты масса и заряд электрона, а постоянная Планка ћ считается равной 1.

Планковская система основана на трёх фундаментальных физических постоянных ћ, с и G. Она не содержит основных единиц, поскольку в ней не определены эталоны. С помощью этих трёх постоянных можно определить планковский масштаб любой размерной величины:

1) длина

img009,

2) время

img010,

3) масса

img011,

4) энергия

img012,

5) температура

img013.

Все эти величины, называемые планковскими, задают границы современной теоретической физики и определяют ту область, где необходимо использовать квантовую теорию гравитации.

Теперь рассмотрим общую схему получения информации о физических величинах с помощью приборов. В основе лежит первичное взаимодействие чувствительного элемента прибора с определенным фрагментом окружающего мира, изменяющее физическое состояние чувствительного элемента. Данное изменение с помощью измерительного механизма и отсчетного устройства преобразуется в первичный измерительный сигнал. Техническое средство измерения, вырабатывающее сигнал в форме, удобной для дальнейшего преобразования, обработки, передачи и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя, называется измерительным преобразователем (ИП). Один или несколько ИП, объединенных в единую конструкцию для преобразования измеряемой величины в электрический сигнал образуют датчик. Измерительным прибором считается техническое средство, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного наблюдения человеком.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,205,036 уникальных посетителей