ปริมาณทางกายภาพที่เป็นหน่วยวัดชื่ออะไร มันคืออะไร

ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ใช้วิธีการวิจัยมาตรฐาน ขั้นตอนหลักสามารถเรียกได้ว่า: การสังเกต การตั้งสมมติฐาน การทำการทดลอง การพิสูจน์ทฤษฎี ในระหว่างการสังเกตก็มีการจัดตั้งขึ้น คุณสมบัติที่โดดเด่นปรากฏการณ์, วิถีของมัน, เหตุผลที่เป็นไปได้และผลที่ตามมา สมมติฐานช่วยให้เราสามารถอธิบายเส้นทางของปรากฏการณ์และสร้างรูปแบบของปรากฏการณ์ได้ การทดลองยืนยัน (หรือไม่ยืนยัน) ความถูกต้องของสมมติฐาน ช่วยให้คุณสร้างความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างปริมาณระหว่างการทดสอบ ซึ่งนำไปสู่การสร้างการขึ้นต่อกันที่แม่นยำ สมมติฐานที่ยืนยันโดยการทดลองเป็นพื้นฐานของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์

ไม่มีทฤษฎีใดที่จะอ้างความน่าเชื่อถือได้หากไม่ได้รับการยืนยันอย่างครบถ้วนและไม่มีเงื่อนไขระหว่างการทดลอง การดำเนินการอย่างหลังนั้นเกี่ยวข้องกับการวัดปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของกระบวนการ - นี่คือพื้นฐานของการวัด

มันคืออะไร

การวัดเกี่ยวข้องกับปริมาณที่ยืนยันความถูกต้องของสมมติฐานเกี่ยวกับรูปแบบ ปริมาณทางกายภาพคือ ลักษณะทางวิทยาศาสตร์ร่างกายซึ่งมีความสัมพันธ์เชิงคุณภาพซึ่งเป็นเรื่องปกติกับร่างกายที่คล้ายคลึงกันจำนวนมาก สำหรับแต่ละร่างกาย ลักษณะเชิงปริมาณนี้เป็นเฉพาะตัวบุคคลเท่านั้น

หากเราหันไปดูวรรณกรรมเฉพาะทาง ในหนังสืออ้างอิงของ M. Yudin และคณะ (ฉบับปี 1989) เราอ่านว่าปริมาณทางกายภาพคือ: “คุณลักษณะหนึ่งของคุณสมบัติ วัตถุทางกายภาพ(ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการ) ที่พบบ่อยในเชิงคุณภาพสำหรับหลายๆ คน วัตถุทางกายภาพแต่ใน ในเชิงปริมาณแต่ละบุคคลสำหรับแต่ละวัตถุ”

พจนานุกรมของ Ozhegov (ฉบับปี 1990) ระบุว่าปริมาณทางกายภาพคือ “ขนาด ปริมาตร และส่วนขยายของวัตถุ”

ตัวอย่างเช่น ความยาวคือปริมาณทางกายภาพ กลศาสตร์ตีความความยาวเป็นระยะทางที่เดินทาง ไฟฟ้าพลศาสตร์ใช้ความยาวของเส้นลวด และในทางอุณหพลศาสตร์ ค่าที่คล้ายกันจะกำหนดความหนาของผนังหลอดเลือด สาระสำคัญของแนวคิดไม่เปลี่ยนแปลง: หน่วยของปริมาณสามารถเท่ากันได้ แต่ความหมายอาจแตกต่างกันได้

คุณลักษณะที่โดดเด่นของปริมาณทางกายภาพ เช่น จากปริมาณทางคณิตศาสตร์ คือการมีอยู่ของหน่วยการวัด เมตร ฟุต อาร์ชินเป็นตัวอย่างของหน่วยความยาว

หน่วยวัด

ในการวัดปริมาณทางกายภาพ จะต้องเปรียบเทียบกับปริมาณที่ใช้เป็นหน่วย จดจำ การ์ตูนที่ยอดเยี่ยม"นกแก้วสี่สิบแปดตัว" เพื่อกำหนดความยาวของงูเหลือม เหล่าฮีโร่จะวัดความยาวของมันด้วยนกแก้ว ลูกช้าง และลิง ในกรณีนี้เปรียบเทียบความยาวของงูเหลือมกับความสูงของตัวการ์ตูนอื่นๆ ผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับมาตรฐานในเชิงปริมาณ

ปริมาณเป็นตัวชี้วัดการวัดในระบบหน่วยหน่วยหนึ่ง ความสับสนในการวัดเหล่านี้เกิดขึ้นไม่เพียงแต่เนื่องจากความไม่สมบูรณ์และความหลากหลายของการวัดเท่านั้น แต่บางครั้งก็เกิดจากสัมพัทธภาพของหน่วยด้วย

การวัดความยาวของรัสเซีย - อาร์ชิน - ระยะห่างระหว่างดัชนีและ นิ้วหัวแม่มือมือ อย่างไรก็ตาม มือของทุกคนแตกต่างกัน และอาร์ชินที่วัดด้วยมือของผู้ชายที่เป็นผู้ใหญ่นั้นแตกต่างจากอาร์ชินที่วัดด้วยมือของเด็กหรือผู้หญิง การวัดความยาวที่คลาดเคลื่อนแบบเดียวกันนั้นเกี่ยวข้องกับความลึก (ระยะห่างระหว่างปลายนิ้วของมือที่กางออกไปด้านข้าง) และข้อศอก (ระยะห่างจากนิ้วกลางถึงข้อศอกของมือ)

ที่น่าสนใจคือมีคนตัวเล็กมาจ้างเป็นเสมียนในร้านค้า พ่อค้าที่มีไหวพริบเก็บผ้าโดยใช้มาตรการที่เล็กกว่าเล็กน้อย: อาร์ชิน, ศอก, หยั่งรู้

ระบบมาตรการ

มาตรการที่หลากหลายเช่นนี้ไม่เพียงมีอยู่ในรัสเซียเท่านั้น แต่ยังมีอยู่ในประเทศอื่น ๆ ด้วย การแนะนำหน่วยการวัดมักจะเป็นไปตามอำเภอใจ บางครั้งหน่วยเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพียงเพราะความสะดวกในการวัด เช่น การวัด ความดันบรรยากาศ mmHg ถูกบริหารให้ เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการใช้หลอดที่เต็มไปด้วยปรอท จึงเป็นไปได้ที่จะแนะนำค่าที่ผิดปกติเช่นนี้

กำลังของเครื่องยนต์ถูกเปรียบเทียบกับ (ซึ่งยังคงปฏิบัติอยู่ในสมัยของเรา)

ปริมาณทางกายภาพต่างๆ ทำให้การวัดปริมาณทางกายภาพไม่เพียงแต่ซับซ้อนและไม่น่าเชื่อถือเท่านั้น แต่ยังทำให้การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์มีความซับซ้อนอีกด้วย

ระบบมาตรการแบบครบวงจร

ระบบปริมาณทางกายภาพแบบครบวงจร สะดวกและมีประสิทธิภาพในทุกประเทศอุตสาหกรรม ความจำเป็นเร่งด่วน- แนวคิดในการเลือกหน่วยให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานด้วยความช่วยเหลือซึ่งสามารถแสดงปริมาณอื่น ๆ ในความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ได้ ปริมาณพื้นฐานดังกล่าวไม่ควรเกี่ยวข้องกัน ความหมายจะถูกกำหนดอย่างชัดเจนในระบบเศรษฐกิจใด ๆ

พวกเขาพยายามแก้ไขปัญหานี้ใน ประเทศต่างๆ- การสร้าง SGS, ISS และอื่น ๆ ที่เป็นเอกภาพ) เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ระบบเหล่านี้ไม่สะดวกเช่นกัน จุดทางวิทยาศาสตร์วิสัยทัศน์หรือในครัวเรือนงานอุตสาหกรรม

ภารกิจดังกล่าวซึ่งจัดขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ได้รับการแก้ไขในปี พ.ศ. 2501 เท่านั้น ในการประชุมคณะกรรมการระหว่างประเทศ มาตรวิทยาทางกฎหมายมีการแนะนำระบบแบบครบวงจร

ระบบมาตรการแบบครบวงจร

ปี 1960 เป็นปีที่มีการประชุมครั้งประวัติศาสตร์ของการประชุมใหญ่สามัญว่าด้วยการชั่งตวงวัด การตัดสินใจของการประชุมอันทรงเกียรตินี้นำระบบพิเศษที่เรียกว่า "Systeme internationale d" unites" (ตัวย่อ SI) ในเวอร์ชันรัสเซียระบบนี้เรียกว่าระบบระหว่างประเทศ (ตัวย่อ SI)

พื้นฐานคือ 7 ยูนิตหลักและอีก 2 ยูนิตเพิ่มเติม ค่าตัวเลขถูกกำหนดในรูปแบบของมาตรฐาน

ตารางปริมาณทางกายภาพ SI

ชื่อของยูนิตหลัก	ปริมาณที่วัดได้	การกำหนด
		ระหว่างประเทศ	ภาษารัสเซีย
หน่วยพื้นฐาน
กิโลกรัม
	ความแข็งแกร่งในปัจจุบัน
	อุณหภูมิ
	ปริมาณของสาร
	พลังแห่งแสง
หน่วยเพิ่มเติม
	มุมแบน
สเตอเรเดียน	มุมแข็ง

ระบบไม่สามารถมีได้เพียงเจ็ดหน่วยเท่านั้น เนื่องจากมีความหลากหลาย กระบวนการทางกายภาพในธรรมชาติจำเป็นต้องมีการแนะนำปริมาณใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ โครงสร้างนั้นไม่เพียงแต่มีไว้สำหรับการแนะนำหน่วยใหม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสัมพันธ์ในรูปแบบของความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ด้วย (มักเรียกว่าสูตรมิติ)

หน่วยของปริมาณทางกายภาพได้มาจากการคูณและการหารหน่วยพื้นฐานในสูตรมิติ การไม่มีสัมประสิทธิ์ตัวเลขในสมการดังกล่าวทำให้ระบบไม่เพียงแต่สะดวกทุกประการเท่านั้น แต่ยังมีความสอดคล้องกัน (สอดคล้องกัน)

หน่วยที่ได้รับ

หน่วยการวัดที่เกิดจากหน่วยพื้นฐานเจ็ดหน่วยเรียกว่าอนุพันธ์ นอกเหนือจากหน่วยพื้นฐานและหน่วยอนุพัทธ์แล้ว ยังจำเป็นต้องเพิ่มหน่วยเพิ่มเติมด้วย (เรเดียนและสเตอเรเดียน) มิติของพวกมันถือเป็นศูนย์ การขาดเครื่องมือวัดในการพิจารณาทำให้ไม่สามารถวัดได้ การแนะนำของพวกเขาเกิดจากการใช้ใน การวิจัยเชิงทฤษฎี- ตัวอย่างเช่น ปริมาณ "แรง" ทางกายภาพในระบบนี้วัดเป็นนิวตัน เนื่องจากแรงเป็นตัววัดการกระทำร่วมกันของวัตถุที่มีต่อกัน ซึ่งเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุในมวลจำนวนหนึ่ง จึงสามารถนิยามเป็นผลคูณของหน่วยมวลด้วยหน่วยความเร็ว หารด้วยหน่วยเวลา:

F = k٠M٠v/T โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์สัดส่วน M คือหน่วยของมวล v คือหน่วยของความเร็ว T คือหน่วยของเวลา

SI ให้สูตรสำหรับมิติต่อไปนี้: H = kg٠m/s 2 โดยจะใช้สามหน่วย ส่วนกิโลกรัม และเมตร และหน่วยที่สองจัดอยู่ในประเภทพื้นฐาน ตัวประกอบสัดส่วนคือ 1

เป็นไปได้ที่จะแนะนำปริมาณไร้มิติซึ่งถูกกำหนดให้เป็นความสัมพันธ์ ปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกัน- ซึ่งรวมถึงตามที่ทราบกันดีว่าเท่ากับอัตราส่วนของแรงเสียดทานต่อแรงกดปกติ

ตารางปริมาณทางกายภาพที่ได้จากปริมาณพื้นฐาน

ชื่อหน่วย	ปริมาณที่วัดได้	สูตรมิติ
		กก.ม. 2 ٠s -2
	ความดัน	กิโลกรัม٠ ม. -1 ٠s -2
	การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก	กิโลกรัม ٠А -1 ٠с -2
	แรงดันไฟฟ้า	กิโลกรัม ٠m 2 ٠s -3 ٠A -1
	ความต้านทานไฟฟ้า	กิโลกรัม ٠m 2 ٠s -3 ٠A -2
	ค่าไฟฟ้า
	พลัง	กิโลกรัม ٠m 2 ٠s -3
	ความจุไฟฟ้า	ม. -2 ٠กก. -1 ٠c 4 ٠A 2
จูลถึงเคลวิน	ความจุความร้อน	กิโลกรัม ٠m 2 ٠s -2 ٠К -1
เบคเคอเรล	กิจกรรมของสารกัมมันตภาพรังสี
	ฟลักซ์แม่เหล็ก	ม. 2 ٠กก ٠s -2 ٠A -1
	ตัวเหนี่ยวนำ	ม. 2 ٠กก ٠s -2 ٠A -2
	ปริมาณที่ดูดซึม
	ปริมาณรังสีที่เท่ากัน
	การส่องสว่าง	ม. -2 ٠kd ٠av -2
	ฟลักซ์ส่องสว่าง
	ความแข็งแกร่งน้ำหนัก	ม. ٠กก. ٠s -2
	การนำไฟฟ้า	ม. -2 ٠กก. -1 ٠s 3 ٠A 2
	ความจุไฟฟ้า	ม. -2 ٠กก. -1 ٠c 4 ٠A 2

หน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

อนุญาตให้ใช้ปริมาณที่กำหนดไว้ในอดีตซึ่งไม่รวมอยู่ใน SI หรือแตกต่างกันด้วยสัมประสิทธิ์ตัวเลขเท่านั้นในการวัดปริมาณ เหล่านี้เป็นหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ ตัวอย่างเช่น มิลลิเมตรปรอท เอ็กซ์เรย์ และอื่นๆ

ค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขใช้เพื่อแนะนำตัวคูณย่อยและตัวคูณ คำนำหน้าสอดคล้องกับหมายเลขเฉพาะ ตัวอย่าง ได้แก่ centi-, kilo-, deca-, mega- และอื่นๆ อีกมากมาย

1 กิโลเมตร = 1,000 เมตร

1 เซนติเมตร = 0.01 เมตร

ประเภทของปริมาณ

เราจะพยายามระบุคุณสมบัติพื้นฐานหลายประการที่ช่วยให้เรากำหนดประเภทของค่าได้

1. ทิศทาง. หากการกระทำของปริมาณทางกายภาพเกี่ยวข้องโดยตรงกับทิศทางจะเรียกว่าเวกเตอร์และอื่น ๆ - สเกลาร์

2. ความพร้อมใช้งานของมิติ การมีอยู่ของสูตรสำหรับปริมาณทางกายภาพทำให้สามารถเรียกได้ว่าเป็นมิติ หากหน่วยทั้งหมดในสูตรมีองศาเป็นศูนย์ จะเรียกว่าหน่วยไร้มิติ มันจะถูกต้องมากกว่าถ้าเรียกพวกมันว่าปริมาณที่มีมิติเท่ากับ 1 ท้ายที่สุดแล้ว แนวคิดเรื่องปริมาณไร้มิตินั้นไร้เหตุผล คุณสมบัติหลัก-มิติ-ยังไม่ถูกยกเลิก!

3. ถ้าเป็นไปได้ให้เพิ่มเติม ปริมาณบวก ค่าที่สามารถบวก ลบ คูณด้วยสัมประสิทธิ์ ฯลฯ (เช่น มวล) คือปริมาณทางกายภาพที่สามารถสรุปได้

4. สัมพันธ์กับระบบทางกายภาพ. กว้างขวาง - หากสามารถรวบรวมค่าได้จากค่าของระบบย่อย ตัวอย่างจะเป็นพื้นที่วัดเป็นตารางเมตร Intensive - ปริมาณที่มูลค่าไม่ขึ้นอยู่กับระบบ ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิด้วย

ในทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มีการใช้หน่วยวัดปริมาณทางกายภาพ ระบบบางอย่าง- ชุดหน่วยที่กำหนดโดยมาตรฐานสำหรับการใช้งานภาคบังคับจะขึ้นอยู่กับหน่วยของระบบสากล (SI) ในส่วนทางทฤษฎีของฟิสิกส์ หน่วยของระบบ SGS ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย: SGSE, SGSM และระบบเกาส์เซียนแบบสมมาตร SGS หน่วยยังถูกใช้ไปบ้าง ระบบทางเทคนิค MKGSS และบางหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

ระบบสากล (SI) สร้างขึ้นจากหน่วยพื้นฐาน 6 หน่วย (เมตร กิโลกรัม วินาที เคลวิน แอมแปร์ แคนเดลา) และอีก 2 หน่วยเพิ่มเติม (เรเดียน สเตอเรเดียน) ฉบับสุดท้ายของร่างมาตรฐาน “หน่วยปริมาณทางกายภาพ” ประกอบด้วย: หน่วย SI; หน่วยที่อนุญาตให้ใช้ร่วมกับหน่วย SI เช่น ตัน นาที ชั่วโมง องศาเซลเซียส องศา นาที วินาที ลิตร กิโลวัตต์ชั่วโมง รอบต่อวินาที รอบต่อนาที หน่วยของระบบ GHS และหน่วยอื่นๆ ที่ใช้ในภาคทฤษฎีของฟิสิกส์และดาราศาสตร์ ได้แก่ ปีแสง พาร์เซก โรงนา อิเล็กตรอนโวลต์ หน่วยที่อนุญาตให้ใช้ชั่วคราว เช่น อังสตรอม แรงกิโลกรัม กิโลกรัมแรง-เมตร แรงกิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร มิลลิเมตรปรอท แรงม้า แคลอรี่ กิโลแคลอรี เรินต์เกน กูรี สิ่งที่สำคัญที่สุดของหน่วยเหล่านี้และความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยเหล่านี้แสดงไว้ในตาราง A1

การกำหนดหน่วยโดยย่อที่ระบุในตารางจะใช้เฉพาะหลังจากค่าตัวเลขของปริมาณหรือในส่วนหัวของคอลัมน์ตารางเท่านั้น ไม่สามารถใช้คำย่อแทนชื่อเต็มของหน่วยในข้อความโดยไม่มีค่าตัวเลขของปริมาณได้ เมื่อใช้สัญลักษณ์หน่วยทั้งรัสเซียและสากล จะใช้แบบอักษรตรง การกำหนด (ตัวย่อ) ของหน่วยที่มีชื่อตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์ (นิวตัน, ปาสคาล, วัตต์ ฯลฯ ) ควรเขียนด้วย อักษรตัวใหญ่(N, Pa, W); ในการกำหนดหน่วย จะไม่ใช้จุดเป็นเครื่องหมายย่อ การกำหนดหน่วยที่รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์จะถูกคั่นด้วยจุดเพื่อเป็นเครื่องหมายการคูณ เครื่องหมายทับมักใช้เป็นเครื่องหมายหาร หากตัวส่วนรวมผลคูณของหน่วย ก็จะอยู่ในวงเล็บ

ในการสร้างทวีคูณและมัลติเพิลย่อย จะใช้คำนำหน้าทศนิยม (ดูตาราง A2) ขอแนะนำให้ใช้คำนำหน้าที่แสดงกำลัง 10 โดยมีเลขชี้กำลังที่เป็นจำนวนเท่าของสาม ขอแนะนำให้ใช้หน่วยย่อยและหน่วยทวีคูณที่ได้มาจากหน่วย SI และส่งผลให้ค่าตัวเลขอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 1,000 (ตัวอย่างเช่น: 17,000 Pa ควรเขียนเป็น 17 kPa)

ไม่อนุญาตให้แนบไฟล์แนบตั้งแต่สองไฟล์ขึ้นไปในหนึ่งยูนิต (เช่น 10 –9 ม. ควรเขียนเป็น 1 นาโนเมตร) ในการสร้างหน่วยมวล คำนำหน้าจะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อหลัก "กรัม" (เช่น 10 –6 กก. = 10 –3 กรัม = 1 มก.) หากชื่อที่ซับซ้อนของหน่วยดั้งเดิมเป็นผลิตภัณฑ์หรือเศษส่วน คำนำหน้าจะแนบไปกับชื่อของหน่วยแรก (เช่น kN·m) ในกรณีที่จำเป็นก็อนุญาตให้ใช้ในตัวส่วนได้ มัลติเพิลย่อยความยาว พื้นที่ และปริมาตร (เช่น V/cm)

ตารางที่ A3 แสดงค่าคงที่ทางกายภาพและทางดาราศาสตร์หลัก

ตารางที่ P1

หน่วยวัดปริมาณทางกายภาพในระบบ SI

และความสัมพันธ์ของพวกเขากับหน่วยอื่น ๆ

ชื่อของปริมาณ	หน่วยวัด	คำย่อ	ขนาด	ค่าสัมประสิทธิ์สำหรับการแปลงเป็นหน่วย SI
ระบบ GHS	MKGSS และหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ
หน่วยพื้นฐาน
ความยาว	เมตร	ม		1 ซม.=10 –2 ม	1 Å=10 –10 ม. 1 ปีแสง=9.46×10 15 ม
น้ำหนัก	กิโลกรัม	กก		1กรัม=10 –3กก
เวลา	ที่สอง	กับ			1 ชั่วโมง=3600 วินาที 1 นาที=60 วินาที
อุณหภูมิ	เคลวิน	ถึง			1 0 ค=1 เค
ความแข็งแกร่งในปัจจุบัน	แอมแปร์	ก		1 SGSE I = =1/3×10 –9 A 1 SGSM I =10 A
พลังแห่งแสง	แคนเดลา	ซีดี
หน่วยเพิ่มเติม
มุมแบน	เรเดียน	ยินดี			1 0 =p/180 ราด 1¢=p/108×10 –2 ราด 1²=p/648×10 –3 ราด
มุมแข็ง	สเตอเรเดียน	พ			มุมตันเต็ม = 4p sr
หน่วยที่ได้รับ
ความถี่	เฮิรตซ์	เฮิรตซ์	ส –1

ความต่อเนื่องของตาราง P1

ความเร็วเชิงมุม	เรเดียนต่อวินาที	ราด/เอส	ส –1		1 รอบ/วินาที=2p รัศมี/วินาที 1 รอบต่อนาที= =0.105 รัศมี/วินาที
ปริมาณ	ลูกบาศก์เมตร	ม.3	ม.3	1 ซม. 2 =10 –6 ม. 3	1 ลิตร=10 –3 ม. 3
ความเร็ว	เมตรต่อวินาที	เมตร/วินาที	ม.×ส –1	1 ซม./วินาที=10 –2 เมตร/วินาที	1 กม./ชม.=0.278 ม./วินาที
ความหนาแน่น	กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร	กก./ลบ.ม. 3	กก.×ม. –3	1 กรัม/ซม. 3 = =10 3 กก./ลบ.ม. 3
ความแข็งแกร่ง	นิวตัน	เอ็น	กก.×ม.×ส –2	1 ดิน=10 –5 นิวตัน	1 กก.=9.81N
งาน พลังงาน ปริมาณความร้อน	จูล	เจ (นิวตัน×ม.)	กก.×ม. 2 ×ส –2	1 เช่น=10 –7 เจ	1 กิโลกรัม f×m=9.81 J 1 eV=1.6×10 –19 J 1 kW×h=3.6×10 6 J 1 cal=4.19 J 1 kcal=4.19×10 3 J
พลัง	วัตต์	W (เจ/วินาที)	กก×ม. 2 ×ส –3	1erg/s=10 –7 วัตต์	1แรงม้า=735วัตต์
ความดัน	ปาสคาล	ป่า (N/m2)	กก.∙ม. –1 ∙s –2	1 ดายน์/ซม.2 =0.1 Pa	1 atm=1 kgf/cm 2 = =0.981∙10 5 Pa 1 mm.Hg.=133 Pa 1 atm= =760 mm.Hg.= =1.013∙10 5 Pa
ช่วงเวลาแห่งพลัง	นิวตันเมตร	น.ม	กก.ม. 2 ×ส –2	1 ไดน์×ซม.= =10 –7 นิวตัน×ม	1 กก.ฟ×ม.=9.81 นิวตัน×ม
โมเมนต์ความเฉื่อย	กิโลกรัม-เมตรยกกำลังสอง	กก.×ม.2	กก.×ม.2	1 ก.×ซม. 2 = =10 –7 กก.×ม.2
ความหนืดไดนามิก	ปาสคาลวินาที	ต่อปี×ส	กิโลกรัม×ม. –1 ×ส –1	1P/ทรงตัว/==0.1Pa×s

ความต่อเนื่องของตาราง P1

ความหนืดจลนศาสตร์	ตารางเมตรสักครู่	ม2/วินาที	ม. 2 ×ส –1	1St/Stokes/= =10 –4 m 2 /s
ความจุความร้อนของระบบ	จูลต่อเคลวิน	เจ/ซี	กก×ม. 2 x x ส –2 ×K –1		1 แคลอรี่/ 0 C = 4.19 J/K
ความร้อนจำเพาะ	จูลต่อกิโลกรัม-เคลวิน	เจ/ (กก.×เคล)	ม. 2 ×ส –2 ×K –1		1 กิโลแคลอรี/(กก. × 0 C) = =4.19 × 10 3 J/(กก. × K)
ค่าไฟฟ้า	จี้	Cl	А×с	1SGSE q = =1/3×10 –9 C 1SGSM q = =10 C
ศักย์ไฟฟ้า	โวลต์	วี (W/A)	กก×ม. 2 x x ส –3 ×A –1	1SGSE ยู = =300 V 1SGSM ยู = =10 –8 V
ความเครียด สนามไฟฟ้า	โวลต์ต่อเมตร	โวลต์/ม	กิโลกรัม×มxxส –3 ×A –1	1 SGSE E = =3×10 4 โวลต์/ม
การกระจัดทางไฟฟ้า (การเหนี่ยวนำไฟฟ้า)	จี้ต่อตารางเมตร	ซี/ม2	ม. –2 ×ส×ก	1SGSE D = =1/12p x x 10 –5 C/m2
ความต้านทานไฟฟ้า	โอห์ม	โอห์ม (วี/เอ)	กก×ม. 2 ×ส –3 x x A –2	1SGSE R = 9×10 11 โอห์ม 1SGSM R = 10 –9 โอห์ม
ความจุไฟฟ้า	ฟารัด	F (แคล/วี)	กก. –1 ×ม. –2 x ส 4 ×เอ 2	1SGSE S = 1 ซม. = =1/9×10 –11 F

จุดสิ้นสุดของตาราง P1

ฟลักซ์แม่เหล็ก	เวเบอร์	Wb (กว้าง×ส)	กิโลกรัม×เมตร 2 ×ส –2 x x A –1	1SGSM f = =1 Mks (สูงสุด) = =10 –8 Wb
การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก	เทสลา	Tl (Wb/m2)	กิโลกรัม×ส –2 ×เอ –1	1SGSM V = =1 G (เกาส์) = =10 –4 ต
ความเครียด สนามแม่เหล็ก	แอมแปร์ต่อเมตร	ยานพาหนะ	ม. –1 ×ก	1SGSM N = =1E(วางตำแหน่ง) = =1/4p×10 3 A/m
แรงแม่เหล็ก	แอมแปร์	ก	ก	1SGSM เอฟเอ็ม
ตัวเหนี่ยวนำ	เฮนรี่	Gn (Wb/A)	กก×ม. 2 x x ส –2 ×A –2	1SGSM L = 1 ซม. = =10 –9 Hn
ฟลักซ์ส่องสว่าง	ลูเมน	อืม	ซีดี
ความสว่าง	แคนเดลาต่อตารางเมตร	ซีดี/ตรม	ม. –2 ×ซีดี
การส่องสว่าง	หรูหรา	ตกลง	ม. –2 ×ซีดี

ปริมาณทางกายภาพ

ปริมาณทางกายภาพ - ทรัพย์สินทางกายภาพวัตถุทางวัตถุ ปรากฏการณ์ทางกายภาพ กระบวนการที่สามารถระบุลักษณะเชิงปริมาณได้

ค่าปริมาณทางกายภาพ- ตัวเลขตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป (ในกรณีของปริมาณทางกายภาพของเทนเซอร์) ที่แสดงลักษณะปริมาณทางกายภาพนี้ ซึ่งระบุหน่วยการวัดตามที่ได้รับ

ขนาดของปริมาณทางกายภาพ- ความหมายของตัวเลขที่ปรากฏ ค่าปริมาณทางกายภาพ.

ตัวอย่างเช่น รถยนต์สามารถมีลักษณะเฉพาะได้ ปริมาณทางกายภาพเหมือนมวล ในเวลาเดียวกัน ความหมายของปริมาณทางกายภาพนี้จะเป็น เช่น 1 ตัน และ ขนาด- หมายเลข 1 หรือ ความหมายจะเป็น 1,000 กิโลกรัมและ ขนาด- หมายเลข 1,000 รถคันเดียวกันสามารถระบุได้โดยใช้อีกคัน ปริมาณทางกายภาพ- ความเร็ว. ในเวลาเดียวกัน ความหมายของปริมาณทางกายภาพนี้จะเป็น เช่น เวกเตอร์ที่มีทิศทางที่แน่นอน 100 กม./ชม. และ ขนาด- หมายเลข 100

มิติของปริมาณทางกายภาพ- หน่วยวัดที่ปรากฎใน ค่าปริมาณทางกายภาพ- ตามกฎแล้ว ปริมาณทางกายภาพมีมิติที่แตกต่างกันมากมาย เช่น ความยาว - นาโนเมตร มิลลิเมตร เซนติเมตร เมตร กิโลเมตร ไมล์ นิ้ว พาร์เซก ปีแสง เป็นต้น หน่วยการวัดบางส่วนเหล่านี้ (โดยไม่คำนึงถึง ตัวประกอบทศนิยม) สามารถเข้าได้ ระบบต่างๆ หน่วยทางกายภาพ- เอสไอเอสจีเอส ฯลฯ

บ่อยครั้งที่ปริมาณทางกายภาพสามารถแสดงในรูปของปริมาณทางกายภาพพื้นฐานอื่นๆ ได้ (ตัวอย่างเช่น แรงสามารถแสดงในรูปของมวลของร่างกายและความเร่งของมัน) ซึ่งหมายความว่า ตามมิติปริมาณทางกายภาพดังกล่าวสามารถแสดงผ่านมิติของปริมาณทั่วไปเหล่านี้ได้ (มิติของแรงสามารถแสดงเป็นมิติของมวลและความเร่งได้) (บ่อยครั้งการแสดงมิติของปริมาณทางกายภาพบางอย่างในแง่ของมิติของปริมาณทางกายภาพอื่น ๆ ก็คือ งานอิสระซึ่งในบางกรณีก็มีความหมายและจุดประสงค์ในตัวเอง)ขนาดของปริมาณทั่วไปดังกล่าวมักมีอยู่แล้ว หน่วยพื้นฐานระบบหน่วยกายภาพหนึ่งหรืออีกระบบหนึ่ง นั่นคือ ระบบที่ไม่ได้แสดงออกผ่านหน่วยอื่นอีกต่อไป ทั่วไปยิ่งขึ้นปริมาณ

ตัวอย่าง.
ถ้ากำลังของปริมาณทางกายภาพเขียนเป็น

ป= 42.3 × 10³ W = 42.3 กิโลวัตต์ ร- นี่คือการกำหนดตัวอักษรที่ยอมรับโดยทั่วไปของปริมาณทางกายภาพนี้ 42.3 × 10³ วัตต์- มูลค่าของปริมาณทางกายภาพนี้ 42.3 × 10³- ขนาดของปริมาณทางกายภาพนี้

ว- นี่คือคำย่อ หนึ่งในหน่วยวัดปริมาณทางกายภาพนี้ (วัตต์) ลิเทรา ถึงคือการกำหนดระบบหน่วยสากล (SI) สำหรับตัวประกอบทศนิยม "กิโล"

ปริมาณทางกายภาพที่มีมิติและไม่มีมิติ

• ปริมาณทางกายภาพเชิงมิติ- ปริมาณทางกายภาพ เพื่อกำหนดค่าที่จำเป็นในการใช้หน่วยวัดปริมาณทางกายภาพนี้ ปริมาณทางกายภาพส่วนใหญ่เป็นมิติ
• ปริมาณทางกายภาพที่ไร้มิติ- ปริมาณทางกายภาพ เพื่อกำหนดมูลค่าที่เพียงพอที่จะระบุขนาดของมัน ตัวอย่างเช่น ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมพัทธ์คือปริมาณทางกายภาพที่ไม่มีมิติ

ปริมาณทางกายภาพแบบเติมและไม่เติม

• ปริมาณทางกายภาพของสารเติมแต่ง- ปริมาณทางกายภาพ ค่าต่าง ๆ ที่สามารถสรุปได้ คูณด้วยสัมประสิทธิ์ตัวเลข หรือหารด้วยกันและกัน ตัวอย่างเช่น มวลปริมาณทางกายภาพคือปริมาณทางกายภาพแบบบวก
• ปริมาณทางกายภาพที่ไม่ใช่สารเติมแต่ง- ปริมาณทางกายภาพที่ผลบวกคูณด้วยสัมประสิทธิ์ตัวเลขหรือหารกันไม่มีความหมาย ความหมายทางกายภาพ- ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิของปริมาณทางกายภาพคือปริมาณทางกายภาพที่ไม่บวก

ปริมาณทางกายภาพที่กว้างขวางและเข้มข้น

เรียกว่าปริมาณทางกายภาพ

• กว้างขวางหากขนาดของค่าคือผลรวมของค่าของปริมาณทางกายภาพนี้สำหรับระบบย่อยที่ประกอบเป็นระบบ (เช่นปริมาตรน้ำหนัก)
• เข้มข้นหากขนาดของค่าไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของระบบ (เช่น อุณหภูมิ ความดัน)

ปริมาณทางกายภาพบางอย่าง เช่น โมเมนตัมเชิงมุม พื้นที่ แรง ความยาว เวลา ไม่ได้ครอบคลุมหรือเข้มข้น

ปริมาณที่ได้มาจากปริมาณที่มากบางส่วน:

• เฉพาะเจาะจงปริมาณ คือ ปริมาณหารด้วยมวล (เช่น ปริมาตรจำเพาะ)
• ฟันกรามปริมาณคือปริมาณหารด้วยปริมาณของสาร (เช่น ปริมาตรโมล)

ปริมาณสเกลาร์ เวกเตอร์ ปริมาณเทนเซอร์

ในตัวมาก กรณีทั่วไป เราสามารถพูดได้ว่าปริมาณทางกายภาพสามารถแทนได้ด้วยเทนเซอร์ในระดับหนึ่ง (วาเลนซ์)

ระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพ

ระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพคือชุดของหน่วยการวัดปริมาณทางกายภาพ ซึ่งมีจำนวนหน่วยวัดที่เรียกว่าพื้นฐานจำนวนหนึ่ง และหน่วยการวัดที่เหลือสามารถแสดงผ่านหน่วยพื้นฐานเหล่านี้ได้ ตัวอย่างของระบบหน่วยกายภาพ ได้แก่ ระบบหน่วยสากล (SI), GHS

สัญลักษณ์ของปริมาณทางกายภาพ

วรรณกรรม

• ริงกิตมาเลเซีย 29-99มาตรวิทยา ข้อกำหนดและคำจำกัดความพื้นฐาน
• เบอร์ดัน จี.ดี., บาซาคุตซา วี.เอ. หน่วยของปริมาณทางกายภาพ- - คาร์คอฟ: โรงเรียนวิชชา, .

ปริมาณทางกายภาพ- นี่คือคุณสมบัติที่มีคุณภาพทั่วไปสำหรับวัตถุจำนวนมาก (ระบบ สถานะและกระบวนการที่เกิดขึ้นในนั้น) แต่เป็นรายบุคคลเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ

ควรเข้าใจความเป็นเอกเทศในแง่ปริมาณในแง่ที่ว่าทรัพย์สินสามารถเป็นของวัตถุชิ้นหนึ่งได้มากกว่าหรือน้อยกว่าวัตถุชิ้นอื่นเป็นจำนวนเท่าตัว

ตามกฎแล้ว คำว่า "ปริมาณ" จะใช้สัมพันธ์กับคุณสมบัติหรือคุณลักษณะที่สามารถวัดปริมาณได้ กล่าวคือ วัดได้ มีคุณสมบัติและลักษณะต่างๆ ที่เรายังไม่ได้เรียนรู้ที่จะประเมินในเชิงปริมาณ แต่เราพยายามหาทางหาปริมาณ เช่น กลิ่น รสชาติ เป็นต้น เราควรเรียกมันว่าไม่ใช่ปริมาณ จนกว่าเราจะเรียนรู้ที่จะวัดมัน แต่คุณสมบัติ

มาตรฐานประกอบด้วยคำว่า "ปริมาณทางกายภาพ" เท่านั้น และคำว่า "ปริมาณ" ถือเป็นรูปแบบย่อของคำศัพท์หลัก ซึ่งอนุญาตให้ใช้ในกรณีที่ไม่รวมความเป็นไปได้ในการตีความที่แตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณสามารถเรียกปริมาณทางกายภาพสั้นๆ ได้ว่าปริมาณ ถ้าเห็นได้ชัดเจนแม้ว่าจะไม่มีคำคุณศัพท์ว่าก็ตาม เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพ ในส่วนที่เหลือของหนังสือเล่มนี้ แบบสั้นคำว่า "ปริมาณ" ใช้เฉพาะในความหมายที่ระบุเท่านั้น

ในมาตรวิทยา คำว่า "ปริมาณ" ได้รับการให้ความหมายทางศัพท์โดยกำหนดข้อจำกัดในรูปแบบของคำคุณศัพท์ "ทางกายภาพ" คำว่า "ปริมาณ" มักใช้เพื่อแสดงขนาดของปริมาณทางกายภาพที่กำหนด พวกเขาพูดว่า: ปริมาณความดัน, ปริมาณความเร็ว, ปริมาณแรงดันไฟฟ้า สิ่งนี้ไม่ถูกต้อง เนื่องจากความดัน ความเร็ว ความตึงเครียดในการทำความเข้าใจคำเหล่านี้ที่ถูกต้องคือปริมาณ และเป็นไปไม่ได้ที่จะพูดถึงขนาดของปริมาณ ในกรณีข้างต้น ไม่จำเป็นต้องใช้คำว่า "ขนาด" ที่จริงแล้ว ทำไมต้องพูดถึง "ขนาด" ของความกดดันขนาดใหญ่หรือเล็ก ในเมื่อคุณสามารถพูดได้ว่า: แรงกดดันมากหรือเล็ก เป็นต้น

ปริมาณทางกายภาพจะแสดงคุณสมบัติของวัตถุที่สามารถแสดงเป็นปริมาณในหน่วยที่ยอมรับได้ การวัดทุกครั้งจะใช้การดำเนินการเปรียบเทียบคุณสมบัติเนื้อเดียวกันของปริมาณทางกายภาพโดยยึดตาม "มากหรือน้อย" จากการเปรียบเทียบ แต่ละขนาดของปริมาณที่วัดได้จะมีการกำหนดจำนวนจริงบวก:

x = คิว[x], (1.1)

ที่ไหน - ค่าตัวเลขของปริมาณหรือผลลัพธ์ของการเปรียบเทียบ [เอ็กซ์] - หน่วยของขนาด

หน่วยของปริมาณทางกายภาพ- ปริมาณทางกายภาพซึ่งตามคำนิยามแล้ว ค่าถูกกำหนดไว้ เท่ากับหนึ่ง- นอกจากนี้เรายังสามารถพูดได้ว่าหน่วยของปริมาณทางกายภาพคือมูลค่าของมันซึ่งใช้เป็นพื้นฐานในการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพชนิดเดียวกันกับปริมาณนั้นเมื่อทำการหาปริมาณ

สมการ (1.1) เป็นสมการการวัดพื้นฐาน พบค่าตัวเลขของ q ดังนี้

ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับหน่วยวัดที่ใช้

1. ระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพ

เมื่อดำเนินการวัดใดๆ ปริมาณที่วัดได้จะถูกเปรียบเทียบกับปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันอื่นซึ่งถือเป็นหน่วย ในการสร้างระบบหน่วย ปริมาณทางกายภาพหลายปริมาณจะถูกเลือกโดยพลการ พวกเขาเรียกว่าพื้นฐาน ปริมาณที่กำหนดผ่านปริมาณพื้นฐานเรียกว่าอนุพันธ์ เซตของปริมาณพื้นฐานและปริมาณอนุพัทธ์เรียกว่าระบบปริมาณทางกายภาพ

ใน มุมมองทั่วไปความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณอนุพันธ์ ซีและสมการหลักสามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

ซี = ล  ม  ต  ฉัน    เจ  ,

ที่ไหน ล, เอ็ม, ที,ฉัน, ,เจ- ปริมาณพื้นฐาน , , , , ,  - ตัวบ่งชี้มิติ สูตรนี้เรียกว่าสูตรมิติ ระบบปริมาณสามารถประกอบด้วยปริมาณทั้งแบบมีมิติและไม่มีมิติ ปริมาณมิติคือปริมาณในมิติซึ่งมีปริมาณพื้นฐานอย่างน้อยหนึ่งปริมาณยกกำลังไม่เท่ากับศูนย์ ปริมาณไร้มิติคือปริมาณที่มีมิติรวมปริมาณพื้นฐานจนเท่ากับศูนย์ ปริมาณไร้มิติในระบบปริมาณหนึ่งสามารถเป็นปริมาณมิติในอีกระบบหนึ่งได้ ระบบปริมาณทางกายภาพใช้ในการสร้างระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพ

หน่วยของปริมาณทางกายภาพคือค่าของปริมาณนี้ซึ่งใช้เป็นพื้นฐานในการเปรียบเทียบกับค่าของปริมาณชนิดเดียวกันเมื่อทำการหาปริมาณ ตามคำจำกัดความ จะมีการกำหนดค่าตัวเลขเท่ากับ 1

หน่วยของปริมาณพื้นฐานและปริมาณอนุพัทธ์เรียกว่าหน่วยพื้นฐานและหน่วยอนุพัทธ์ ตามลำดับ และการรวมกันเรียกว่าระบบหน่วย การเลือกหน่วยภายในระบบเป็นไปตามอำเภอใจ อย่างไรก็ตาม หน่วยพื้นฐานคือหน่วยที่ประการแรกสามารถทำซ้ำได้ด้วยความแม่นยำสูงสุด และประการที่สอง สะดวกในการฝึกวัดหรือการทำซ้ำ หน่วยของปริมาณที่รวมอยู่ในระบบเรียกว่าหน่วยระบบ นอกจากยูนิตระบบแล้ว ยังใช้ยูนิตที่ไม่ใช่ยูนิตระบบด้วย หน่วยที่ไม่ใช่ระบบคือหน่วยที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ สะดวกสำหรับบางสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหรือบางภูมิภาค ดังนั้นจึงแพร่หลาย หน่วยที่ไม่ใช่ระบบ ได้แก่ หน่วยกำลัง - แรงม้า หน่วยพลังงาน - กิโลวัตต์ชั่วโมง หน่วยเวลา - ชั่วโมง วัน หน่วยอุณหภูมิ - องศาเซลเซียส และอื่นๆ อีกมากมาย เกิดขึ้นในกระบวนการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดเพื่อตอบสนองความต้องการในทางปฏิบัติหรือถูกนำมาใช้เพื่อความสะดวกในการใช้งานในระหว่างการวัด เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน จะใช้หน่วยปริมาณหลายหน่วยและหลายหน่วยย่อย

หลายหน่วยคือหน่วยที่มีจำนวนเต็มเท่าของหน่วยที่เป็นระบบหรือไม่มีระบบ: กิโลเฮิรตซ์ เมกะวัตต์ หน่วยย่อยหลายหน่วยคือหน่วยที่เป็นจำนวนเต็มซึ่งน้อยกว่าหน่วยระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ: มิลลิแอมแปร์ ไมโครโวลต์ พูดอย่างเคร่งครัด หน่วยที่ไม่ใช่ระบบจำนวนมากสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นทวีคูณหรือมัลติเพิลย่อย

ในทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปริมาณสัมพัทธ์และลอการิทึมและหน่วยก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน ซึ่งระบุลักษณะการขยายและการลดทอนของสัญญาณไฟฟ้า ค่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลต ฮาร์โมนิกส์ ฯลฯ ค่าสัมพัทธ์สามารถแสดงเป็นหน่วยสัมพัทธ์ไร้มิติ เป็นเปอร์เซ็นต์ หรือเป็น ppm ปริมาณลอการิทึมคือลอการิทึม (โดยปกติจะเป็นทศนิยมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ) ของอัตราส่วนไร้มิติของปริมาณสองปริมาณที่มีชื่อเดียวกัน หน่วยของค่าลอการิทึมคือ bel (B) ซึ่งกำหนดโดยความสัมพันธ์:

เอ็น = แอลจี ป 1/ / ป 2 = 2 แอลจี เอฟ 1 / เอฟ 2 , (1.2)

ที่ไหน ป 1 ,ป 2 - ปริมาณพลังงานที่มีชื่อเดียวกัน (ค่าพลังงาน, พลังงาน, ความหนาแน่นของพลังงาน ฯลฯ ) เอฟ 1 , เอฟ 2 - ปริมาณกำลังที่มีชื่อเดียวกัน (แรงดัน กระแส ความแรงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ)

ตามกฎแล้ว จะใช้หน่วยย่อยของสีขาว เรียกว่า เดซิเบล เท่ากับ 0.1 B ในกรณีนี้ ในสูตร (1.2) จะมีการบวกปัจจัยเพิ่มเติมอีก 10 หลังเครื่องหมายเท่ากับ ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า U 1 /U 2 = 10 สอดคล้องกับหน่วยลอการิทึมที่ 20 dB

มีแนวโน้มการใช้งาน ระบบธรรมชาติหน่วยที่ยึดตามค่าคงที่ทางกายภาพสากล (ค่าคงที่) ซึ่งสามารถใช้เป็นหน่วยพื้นฐานได้ เช่น ความเร็วแสง ค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์ ค่าคงที่ของพลังค์ ประจุอิเล็กตรอน ฯลฯ - ข้อดีของระบบดังกล่าวคือความคงที่ของฐานระบบและความเสถียรสูงของค่าคงที่ ในบางมาตรฐานมีการใช้ค่าคงที่ดังกล่าวแล้ว: มาตรฐานของหน่วยความถี่และความยาว, มาตรฐานของหน่วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่ขนาดของหน่วยปริมาณตามค่าคงที่คือ ระดับทันสมัยการพัฒนาทางเทคโนโลยีไม่สะดวกสำหรับ การวัดผลในทางปฏิบัติและไม่ได้ให้ความแม่นยำที่จำเป็นในการได้รับหน่วยที่ได้รับทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ข้อดีของระบบธรรมชาติของหน่วยต่างๆ เช่น ความสามารถในการทำลายไม่ได้ การเปลี่ยนแปลงไม่ได้เมื่อเวลาผ่านไป และความเป็นอิสระจากที่ตั้ง กระตุ้นให้ทำงานเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้งานจริง

เป็นครั้งแรกที่มีการเสนอชุดของหน่วยพื้นฐานและหน่วยอนุพันธ์ที่สร้างระบบในปี พ.ศ. 2375 โดย K. F. Gauss หน่วยพื้นฐานในระบบนี้คือหน่วยที่กำหนดเองสามหน่วย ได้แก่ ความยาว มวล และเวลา ตามลำดับเท่ากับมิลลิเมตร มิลลิกรัม และวินาที ต่อมามีการเสนอระบบหน่วยปริมาณทางกายภาพอื่นๆ โดยอาศัยระบบเมตริกของหน่วยวัดและหน่วยพื้นฐานที่แตกต่างกัน แต่ในขณะที่ผู้เชี่ยวชาญบางคนพอใจ พวกเขาทั้งหมดก็กระตุ้นให้คนอื่นคัดค้าน สิ่งนี้จำเป็นต้องมีการสร้าง ระบบใหม่หน่วย ในระดับหนึ่ง มีความเป็นไปได้ที่จะแก้ไขความขัดแย้งที่มีอยู่หลังจากการนำมาใช้ในปี 1960 โดยการประชุมใหญ่สามัญ XI ว่าด้วยน้ำหนักและการวัดของระบบหน่วยระหว่างประเทศ เรียกโดยย่อว่า SI (SI)

ในรัสเซียมีการใช้ครั้งแรกตามที่ต้องการ (พ.ศ. 2504) จากนั้นหลังจากการแนะนำ GOST 8.417-81 “ GSI หน่วยของปริมาณทางกายภาพ" - และเป็นข้อบังคับในทุกสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี เศรษฐกิจของประเทศ รวมถึงในสถาบันการศึกษาทุกแห่ง

หน่วยเจ็ดหน่วยต่อไปนี้ได้รับเลือกให้เป็นหน่วยฐานในระบบหน่วยสากล (SI): เมตร กิโลกรัม วินาที แอมแปร์ เคลวิน แคนเดลา โมล

ระบบหน่วยสากลประกอบด้วยหน่วยเพิ่มเติมอีกสองหน่วย - สำหรับการวัดระนาบและมุมตัน หน่วยเหล่านี้ไม่สามารถรวมอยู่ในหมวดหมู่ของหน่วยพื้นฐานได้ เนื่องจากถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของสองปริมาณ ในขณะเดียวกันก็ไม่ใช่หน่วยที่ได้รับมา เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเลือกหน่วยพื้นฐาน

เรเดียน (rad) - มุมระหว่างรัศมีสองรัศมีของวงกลม ส่วนโค้งระหว่างนั้นมีความยาวเท่ากับรัศมี สเตอเรเดียน (sr) เป็นมุมทึบที่มีจุดยอดอยู่ที่ศูนย์กลางของทรงกลมและตัดออกจากพื้นผิว พื้นที่ทรงกลมเท่ากับพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวด้านเท่ากับรัศมี

ทรงกลม

ตามกฎหมายว่าด้วยการรับรองความสม่ำเสมอของการวัดในสหพันธรัฐรัสเซีย หน่วยของปริมาณของระบบหน่วยระหว่างประเทศที่นำมาใช้โดยการประชุมใหญ่ว่าด้วยน้ำหนักและมาตรการที่แนะนำโดยองค์การมาตรวิทยาทางกฎหมายระหว่างประเทศ มารยาท.

ชื่อ การกำหนด และกฎสำหรับการเขียนหน่วยปริมาณ ตลอดจนกฎสำหรับการใช้งานในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย ได้รับการจัดตั้งขึ้นโดยรัฐบาลของสหพันธรัฐรัสเซีย ยกเว้นกรณีที่กำหนดไว้โดยพระราชบัญญัติของ สหพันธรัฐรัสเซีย

รัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียอาจอนุญาตให้ใช้หน่วยปริมาณที่ไม่เป็นระบบเทียบเท่ากับหน่วยปริมาณของระบบหน่วยระหว่างประเทศ

การแนะนำ

ปริมาณทางกายภาพเป็นคุณลักษณะหนึ่งของคุณสมบัติอย่างหนึ่งของวัตถุทางกายภาพ (ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการ) ซึ่งเป็นคุณลักษณะทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่ในเชิงปริมาณเป็นรายบุคคลสำหรับวัตถุแต่ละชิ้น

มูลค่าของปริมาณทางกายภาพคือการประมาณขนาดในรูปแบบของจำนวนหน่วยที่ยอมรับได้ หรือตัวเลขในระดับที่ยอมรับได้ เช่น 120 มม. คือค่า ขนาดเชิงเส้น- 75 กิโลกรัมคือมูลค่าของน้ำหนักตัว

มีค่าจริงและค่าจริงของปริมาณทางกายภาพ มูลค่าที่แท้จริงคือค่าที่สะท้อนคุณสมบัติของวัตถุในอุดมคติ มูลค่าที่แท้จริง - มูลค่าของปริมาณทางกายภาพที่พบจากการทดลองซึ่งค่อนข้างใกล้เคียงกัน ความหมายที่แท้จริงซึ่งสามารถนำมาใช้แทนได้

การวัดปริมาณทางกายภาพคือชุดของการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการใช้วิธีทางเทคนิคที่จัดเก็บหน่วยหรือสร้างมาตราส่วนของปริมาณทางกายภาพ ซึ่งประกอบด้วยการเปรียบเทียบ (โดยชัดแจ้งหรือโดยปริยาย) ปริมาณที่วัดได้กับหน่วยหรือมาตราส่วนเพื่อที่จะ ได้มูลค่าของปริมาณนี้ในรูปแบบที่สะดวกต่อการใช้งานมากที่สุด

ปริมาณทางกายภาพมีสามประเภท ซึ่งการวัดจะดำเนินการตามกฎที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

ปริมาณทางกายภาพประเภทแรกประกอบด้วยปริมาณในชุดขนาดซึ่งมีการกำหนดความสัมพันธ์ของลำดับและความเท่าเทียมกันเท่านั้น สิ่งเหล่านี้คือความสัมพันธ์เช่น "เบาลง" "หนักขึ้น" "อุ่นขึ้น" "เย็นลง" ฯลฯ

ปริมาณประเภทนี้ได้แก่ ความแข็ง ซึ่งหมายถึงความสามารถของวัตถุในการต้านทานการแทรกซึมของวัตถุอื่นเข้าไป อุณหภูมิ เช่น ระดับความร้อนของร่างกาย เป็นต้น

การดำรงอยู่ของความสัมพันธ์ดังกล่าวถูกสร้างขึ้นในทางทฤษฎีหรือเชิงทดลองโดยใช้วิธีเปรียบเทียบพิเศษตลอดจนอยู่บนพื้นฐานของการสังเกตผลลัพธ์ของอิทธิพลของปริมาณทางกายภาพต่อวัตถุใด ๆ

สำหรับปริมาณทางกายภาพประเภทที่สอง ความสัมพันธ์ของลำดับและความเท่าเทียมกันเกิดขึ้นทั้งระหว่างขนาดและระหว่างความแตกต่างในคู่ของขนาด

ตัวอย่างทั่วไปคือมาตราส่วนช่วงเวลา ดังนั้นความแตกต่างในช่วงเวลาจะถือว่าเท่ากันหากระยะห่างระหว่างเครื่องหมายที่เกี่ยวข้องเท่ากัน

ประเภทที่สามประกอบด้วยปริมาณทางกายภาพของการบวก

ปริมาณทางกายภาพของการบวกคือปริมาณบนเซตของขนาดซึ่งไม่เพียงแต่กำหนดความสัมพันธ์ของลำดับและความเท่าเทียมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการดำเนินการของการบวกและการลบด้วย

ปริมาณดังกล่าวได้แก่ ความยาว มวล ความแรงของกระแส ฯลฯ สามารถวัดได้เป็นส่วนๆ และทำซ้ำโดยใช้การวัดหลายค่าโดยอิงจากผลรวมของการวัดแต่ละรายการ

ผลรวมของมวลของวัตถุทั้งสองคือมวลของร่างกายที่สมดุลในเครื่องชั่งที่มีอาวุธเท่ากันโดยสองตัวแรก

ขนาดของ PV ที่เป็นเนื้อเดียวกันสองตัวหรือ PV เดียวกันสองขนาดใดๆ สามารถนำมาเปรียบเทียบกันได้ กล่าวคือ คุณจะทราบได้ว่าอันหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่า (หรือเล็กกว่า) มากกว่าอีกอันหนึ่งกี่เท่า ในการเปรียบเทียบขนาด m Q", Q", ..., Q (m) ซึ่งกันและกันจำเป็นต้องพิจารณาความสัมพันธ์ของ C m 2 จะง่ายกว่าที่จะเปรียบเทียบแต่ละอันด้วยขนาด [Q] ของ PV ที่เป็นเนื้อเดียวกัน หากเราถือเป็นหน่วยของขนาด PV (ตัวย่อเป็นหน่วยของ PV) จากการเปรียบเทียบนี้ เราได้นิพจน์สำหรับขนาด Q", Q", ... , Q (m) ในรูปแบบของตัวเลขบางตัว n", n", .. . ,n (m) หน่วย PV: Q" = n" [Q]; ถาม" = n"[ถาม]; - ถาม(ม.) = n(ม.)[Q] หากทำการเปรียบเทียบแบบทดลองจะต้องใช้การทดลองเพียง m เท่านั้น (แทน C m 2) และการเปรียบเทียบขนาด Q", Q", ... , Q (m) สามารถทำได้ด้วยกันเท่านั้น โดยการคำนวณเช่น

โดยที่ n (i) / n (j) เป็นตัวเลขนามธรรม

ประเภทความเท่าเทียมกัน

เรียกว่าสมการการวัดพื้นฐาน โดยที่ n [Q] คือค่าของขนาด PV (เรียกย่อว่า ค่า PV) ค่า PV คือตัวเลขที่มีชื่อซึ่งสร้างขึ้นจากค่าตัวเลขของขนาด PV (ตัวย่อเป็นค่าตัวเลขของ PV) และชื่อของหน่วย PV ตัวอย่างเช่น เมื่อ n = 3.8 และ [Q] = 1 กรัม ขนาดของมวลคือ Q = n [Q] = 3.8 กรัม โดยที่ n = 0.7 และ [Q] = 1 แอมแปร์ขนาดของกระแส Q = n [ ถาม ] = 0.7 แอมแปร์ โดยปกติแล้วแทนที่จะเป็น "ขนาดของมวลคือ 3.8 กรัม", "ขนาดของกระแสคือ 0.7 แอมแปร์" ฯลฯ พวกเขาพูดและเขียนสั้น ๆ กว่านี้: "มวลคือ 3.8 กรัม", "กระแสคือ 0.7 แอมแปร์ ” " ฯลฯ

ขนาดของ PV ส่วนใหญ่มักถูกกำหนดโดยการวัด การวัดขนาดของ PV (เรียกย่อว่า การวัด PV) ประกอบด้วยการทดลองโดยใช้วิธีพิเศษ วิธีการทางเทคนิคค้นหาค่าของ PV และประเมินความใกล้เคียงของค่านี้กับค่าที่สะท้อนขนาดของ PV นี้ในอุดมคติ ค่า PV ที่พบในลักษณะนี้จะเรียกว่าค่าเล็กน้อย

ขนาด Q เดียวกันสามารถแสดงได้ ความหมายที่แตกต่างกันที่มีค่าตัวเลขต่างกันขึ้นอยู่กับการเลือกหน่วย PV (Q = 2 ชั่วโมง = 120 นาที = 7200 วินาที = = 1/12 วัน) หากเราใช้สองหน่วยที่แตกต่างกัน และ แล้วเราสามารถเขียน Q = n 1 และ Q = n 2 ได้

ไม่มี 1 /n 2 = /,

เช่น. ค่าตัวเลข PV มีสัดส่วนผกผันกับหน่วยของมัน

จากข้อเท็จจริงที่ว่าขนาดของ PV ไม่ได้ขึ้นอยู่กับหน่วยที่เลือก เงื่อนไขสำหรับการวัดที่ชัดเจนดังต่อไปนี้ ซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่าอัตราส่วนของสองค่าของ PV บางอย่างไม่ควรขึ้นอยู่กับหน่วยที่ใช้ใน การวัด ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนของความเร็วของรถยนต์และรถไฟไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าความเร็วเหล่านี้แสดงเป็นกิโลเมตรต่อชั่วโมงหรือเป็นเมตรต่อวินาที สภาวะนี้ ซึ่งดูเหมือนจะไม่เปลี่ยนรูปเมื่อมองแวบแรก น่าเสียดายที่ยังไม่เป็นไปตามเงื่อนไขนี้เมื่อทำการวัด PV บางตัว (ความแข็ง ความไวแสง ฯลฯ)

1. ส่วนทางทฤษฎี

1.1 แนวคิดเรื่องปริมาณทางกายภาพ

วัตถุน้ำหนักของโลกโดยรอบนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของพวกมัน คุณสมบัติเป็นหมวดหมู่ทางปรัชญาที่แสดงออกถึงลักษณะของวัตถุ (ปรากฏการณ์ กระบวนการ) ที่กำหนดความแตกต่างหรือความเหมือนกันกับวัตถุอื่น ๆ (ปรากฏการณ์ กระบวนการ) และเปิดเผยในความสัมพันธ์กับสิ่งเหล่านั้น คุณสมบัติ - หมวดหมู่คุณภาพ เพื่ออธิบายคุณสมบัติต่างๆ ของกระบวนการและเชิงปริมาณ ร่างกายมีการแนะนำแนวคิดเรื่องปริมาณ ขนาดเป็นคุณสมบัติของบางสิ่งบางอย่างที่สามารถแยกแยะได้จากคุณสมบัติอื่นๆ และประเมินได้ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง รวมถึงในเชิงปริมาณด้วย ปริมาณไม่มีอยู่ในตัวมันเอง แต่จะมีอยู่ตราบเท่าที่มีวัตถุที่มีคุณสมบัติแสดงตามปริมาณที่กำหนดเท่านั้น

การวิเคราะห์ปริมาณช่วยให้เราแบ่ง (รูปที่ 1) ออกเป็นสองประเภท: ปริมาณ แบบฟอร์มวัสดุ(จริง) และปริมาณ โมเดลในอุดมคติความเป็นจริง (อุดมคติ) ซึ่งเกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์เป็นหลักและเป็นลักษณะทั่วไป (แบบจำลอง) ของแนวคิดจริงเฉพาะ

ในทางกลับกัน ปริมาณจริงจะแบ่งออกเป็นทางกายภาพและไม่ใช่ทางกายภาพ ปริมาณทางกายภาพในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่สามารถกำหนดเป็นคุณลักษณะปริมาณได้ วัตถุวัสดุ(กระบวนการ ปรากฏการณ์) ศึกษาในธรรมชาติ (ฟิสิกส์ เคมี) และ วิทยาศาสตร์เทคนิค- ปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพ ได้แก่ ปริมาณที่มีอยู่ในสังคมศาสตร์ (ไม่ใช่ทางกายภาพ) - ปรัชญา สังคมวิทยา เศรษฐศาสตร์ ฯลฯ

ข้าว. 1. การจำแนกประเภทปริมาณ

เอกสาร RMG 29-99 ตีความปริมาณทางกายภาพว่าเป็นหนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ ซึ่งเป็นเรื่องปกติในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นเชิงปริมาณส่วนบุคคลสำหรับแต่ละรายการ ความเป็นปัจเจกบุคคลในแง่ปริมาณเป็นที่เข้าใจในแง่ที่ว่าคุณสมบัติสามารถเป็นจำนวนครั้งมากกว่าหรือน้อยกว่าสำหรับวัตถุหนึ่งมากกว่าอีกวัตถุหนึ่ง

ปริมาณทางกายภาพแนะนำให้แบ่งเป็นวัดและประเมินผล EF ที่วัดได้สามารถแสดงได้ในเชิงปริมาณในรูปแบบของหน่วยการวัดที่กำหนดไว้จำนวนหนึ่ง ความสามารถในการแนะนำและใช้หน่วยดังกล่าวเป็นสิ่งสำคัญ จุดเด่นพีวีที่วัดได้ ปริมาณทางกายภาพที่ไม่สามารถแนะนำหน่วยการวัดได้ด้วยเหตุผลใดก็ตาม สามารถประมาณได้เท่านั้น การประมาณค่าเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการดำเนินการในการกำหนดจำนวนหนึ่งให้กับค่าที่กำหนด ซึ่งดำเนินการตามกฎที่กำหนดไว้ ประเมินค่าโดยใช้สเกล สเกลปริมาณคือชุดของค่าที่เรียงลำดับของปริมาณที่ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานเริ่มต้นสำหรับการวัดปริมาณที่กำหนด

ปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพ ซึ่งตามหลักการแล้วไม่สามารถใช้หน่วยการวัดได้ ทำได้เพียงประมาณเท่านั้น ควรสังเกตว่าการประเมินปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของงานของมาตรวิทยาเชิงทฤษฎี

หากต้องการศึกษา PV ในรายละเอียดเพิ่มเติม จำเป็นต้องจำแนกและระบุคุณลักษณะทางมาตรวิทยาทั่วไป แยกกลุ่ม- การจำแนกประเภท PV ที่เป็นไปได้แสดงไว้ในรูปที่ 1 2.

ตามประเภทของปรากฏการณ์ PV แบ่งออกเป็น:

จริงเช่น ปริมาณที่อธิบายทางกายภาพและ คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีสาร วัสดุ และผลิตภัณฑ์ที่ทำจากสิ่งเหล่านี้ กลุ่มนี้ได้แก่ มวล ความหนาแน่น ความต้านทานไฟฟ้า, ความจุ, ตัวเหนี่ยวนำ ฯลฯ บางครั้ง PV เหล่านี้เรียกว่าแบบพาสซีฟ ในการวัดจำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเสริมซึ่งจะสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดขึ้นมา ในกรณีนี้ PV แบบพาสซีฟจะถูกแปลงเป็น PV แบบแอคทีฟซึ่งมีการวัด

พลังงานเช่น ปริมาณที่อธิบาย ลักษณะพลังงานกระบวนการเปลี่ยนรูป การส่งผ่าน และการใช้พลังงาน ซึ่งรวมถึงกระแส แรงดัน พลังงาน พลังงาน ปริมาณเหล่านี้เรียกว่าใช้งานอยู่

สามารถแปลงเป็นสัญญาณข้อมูลการวัดโดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานเสริม

กลุ่มนี้รวมถึงการกำหนดลักษณะของกระบวนการในช่วงเวลาต่างๆ ประเภทต่างๆลักษณะสเปกตรัม ฟังก์ชันสหสัมพันธ์และพารามิเตอร์อื่นๆ