Международная система единиц ФВ
Классификация ФВ
Кратные и дольные
Кратная единица — это единица ФВ, значение которой в целое число раз больше системной или внесистемной единицы.
*единица длины км=103м, т.е. кратна метру.
Дольная единица — это единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы.
*единица длины мм=10-3м, т.е. является дольной.
основные (условно независимые) и производные (условно зависимые)
Основные величины не зависят друг от друга, и служат основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них.
в формуле Эйнштейна E=mc2 масса — это основная единица, а энергия — это производная единица.
Основным величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным — производные единицы измерений.
Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин.
В названии системы ФВ применяют символы величин, принятые за основные — например, Международная система единиц (СИ), должна обозначаться символами LMTIQNJ, обозначающими соответственно: длину, массу, время, силу тока, температуру, кол-во вещества и силу света.
История развития систем единиц физических величин:
1.Метрическая система — первая система единиц. В ней еще не было четкого подразделения единиц величин на основные и производные.
2.Абсолютная — была предложена немецким ученым К. Ф. Гауссом в 1832 г. В ее основе — мысль о том, что система единиц — это совокупность основных и производных единиц.
3.СГС (т.е. основными единицами являются (?) сантиметр, грамм и секунда) — была принята в 1881 г. Неудобство системы СГС состояло в трудностях пересчета многих единиц в другие системы для определения их соотношения.
4.МКС (т.е.основными единицами являются (?) метр, килограмм и секунда) — предложил в начале XX в. итальянский ученый Джорджи. Она довольно широко распространилась в мире.
Были и другие предложения, что указывает на стремление к единству измерений в международном аспекте. В то же время даже сейчас некоторые страны не отошли от исторически сложившихся у них единиц измерения. Известно, что Великобритания, США, Канада основной единицей массы считают фунт.
P. S. Жирные — основные.
Грамм — вес 1 см3 химически чистой воды при температуре около +4°С.
Ар — площадь квадрата со стороной 10 м.
Стер — объем куба с ребром 10 м.
Литр — объем куба с ребром 0,1 м.
В 1960 г XI Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) приняла Международную систему единиц (Systeme International d’ Unites), обозначаемую SI (от начальных букв названия).
Она считается наиболее совершенной и универсальной по сравнению с предыдущими. В ней для любой физической величины (такой, как длина, время или сила), предусматривается одна и только одна единица измерения.
Система содержит основные, дополнительные и производные единицы физических величин. Причем дополнительные единицы, к которым отнесены единицы плоского и телесного углов — радиан и стерадиан введены впервые.
Радиан — плоский угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.
Стерадиан — равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на ее поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
Ниже приведены некоторые производные единицы ФВ.
Давайте вспомним:
Кулон — количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника при постоянном токе силой 1 А за время 1 с.
Ньютон — сила, которая придает массе в один килограмм ускорение, равное одному метру за секунду в квадрате.
Как видно из таблицы, производные единицы ФВ действительно получаются из основных!
Также ГКМВ 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 | продолжительность9192631770 периодов излучения, соответствующего 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 термодинамич. температуры | кельвин | 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды. |
| единица количества вещества | моль | количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода-12 массой 0,012 кг |
| единица силы света | кандела | сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540•1012 Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср2 |
Приведенные определения довольно сложны. Но такое толкование представляет основные единицы как достоверные и понятные для всех стран мира, что является главным условием для того, чтобы система единиц стала международной.
После принятия Международной системы единиц ГКМВ практически все крупнейшие страны стали использовать ее в своей метрологической деятельности.
В нашей стране система СИ официально была принята в 1963 г.
На сегодняшний день система СИ действительно стала международной, но вместе с тем применяются и внесистемные единицы, например, тонна, сутки, литр, гектар и др.