Физични величини и измервания

Страницата е създадена на:21 октомври 2016 и редактирана на:21 октомври 2016

Физични величини

Физиката е точна наука и повечето свойства на изучаваните в нея обекти се описват количествено. Количествените характеристики на физичните обекти се наричат физични величини. Такива са: дължината, масата, големината на тока, интензитета на светлината и др.

Трябва да правим разлика между конкретна величина и величина от даден вид. Конкретни величини са например: средния радиус на Земята, напрежението на електрическата мрежа в контакта и т.н. Видове величини са дължината (независимо на кое тяло), обема (пак независимо на кое тяло) и пр.

Една конкретна физична величина се описва количествено като се сравнява с друга величина от същия вид, приета за единица. Например, масата на тяло се определя с везна, като се сравнява с масата на набор от теглилки. Това сравняване се нарича измерване. В резултат на измерването се установява количественото съотношение между измерваната величина и единицата, което съотношение се изразява с число, наричано големина или стойност на величината. Например: Ако големината на едно разстояние е 4 m това означава, че при измерването (сравняването) на това разстояние с единицата метър се е установило, че то е 4 пъти по-голямо от единицата метър.

Величините, които се характеризират напълно само със своята големина се наричат скаларни величини. Съществуват обаче и величини, които освен с големина, се характеризират и с посока (такива са например: скоростта, ускорението, силата и др.). Тези величини се представят с математическото понятие за вектор и се наричат векторни величини. От курса по математика е известно, че всяка векторна величина се представя еднозначно със своите координати, а нейната големина може да се пресметне по тези координати. При векторните физични величини подлежат на измерване, както техните координати, така и големината. Следователно, казаното до тук се отнася за скаларните величини, за координатите и за големината на вектирните величини, които всички подлежат на измерване.

Единици за измерване

Във физиката се изучават различни видове величини, като за изразяване големината на величините от всеки вид се използва общоприета единица. Единиците са величини от определен вид, чиято големина се приема за равна на 1. В България със Закона за измерванията е постановено да се използват единиците от международната система SI (System International). Тази система е изградена върху 7 основни и 2 допълнителни единици и включва и множество производни единици. В SI основните единици са: m метър (единица за разстояние), s секунда (време), kg килограм (маса), A ампер (големина на тока), K келвин (температура), mol мол (количество вещество) и cd кандела (интензитет на светлината). Допълнителните единици са: rad радиан (единица за ъгъл) и sr стерадиан (за пространствен ъгъл). Основните и допълнителни единици имат строги определения, които ги описват точно и в повечето случаи позволяват единиците да бъдат възпроизведени в лаборатория. Всички останали единици се наричат производни единици и се дефинират посредством основните единици. Някои от производните единици имат собствени наименования, например: нютон (единицата за сила), кулон (за електричен заряд) и т.н., а други нямат наименования и само се изразяват чрез основни или други производни единици, например: m.s-1 (единица за скорост), kg.m-3 (единица за плътност) и т.н.

Видове измервания

Когато измерването на дадена величина се извършва с помощта на специално конструиран за целта уред, измерването се нарича пряко измерване. Например: измерване на дължина с шублер, измерване на температурата с термометър и др. В много случаи, обаче, стойността на дадена величина се намира чрез пресмятане, като се използват стойностите на други измерени с уреди величини. Това също се приема за вид измерване, което се нарича косвено измерване. Например: ако е измерено времето t , за което едно тяло изминава разстояние s , скоростта на тялото можем да намерим по формулата: v   =   s t  .

 

Направено с MyCMS. Copyright CC BY-ND 4.0.