Uzunluk ve zaman birimleri nasıl belirlenir? Ölçüm miktarları

Bu ders yeni başlayanlar için yeni olmayacak. Hepimiz okuldan santimetre, metre, kilometre gibi şeyleri duymuşuzdur. Kütle söz konusu olduğunda genellikle gram, kilogram, ton diyorlardı.

Santimetre, metre ve kilometre; Gram, kilogram ve tonların ortak bir adı vardır: fiziksel büyüklüklerin ölçü birimleri.

Bu derste en popüler ölçü birimlerine bakacağız, ancak ölçü birimleri fiziğin alanına girdiğinden bu konuya çok fazla dalmayacağız. Bugün fiziğin bir kısmını çalışmak zorundayız çünkü matematiğin daha ileri çalışmaları için ona ihtiyacımız var.

Ders içeriği

Uzunluk birimleri

Uzunluğu ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılır:

• milimetre;
• santimetre;
• desimetre;
• metre;
• kilometre.

milimetre(mm). Okulda her gün kullandığımız cetveli alırsanız milimetreler kendi gözlerinizle bile görülebilir.

Birbiri ardına uzanan küçük çizgiler milimetredir. Daha doğrusu bu çizgiler arasındaki mesafe bir milimetredir (1 mm):

santimetre(santimetre). Cetvel üzerinde her santimetre bir sayıyla işaretlenmiştir. Mesela ilk resimdeki cetvelimizin uzunluğu 15 santimetreydi. Bu cetvelin son santimetresi 15 sayısıyla işaretlenmiştir.

Bir santimetrede 10 milimetre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir santimetre ile on milimetre arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 cm = 10 mm

Önceki şekilde milimetre sayısını sayarsanız bunu kendiniz de görebilirsiniz. Milimetre sayısının (çizgiler arasındaki mesafeler) 10 olduğunu göreceksiniz.

Bir sonraki uzunluk birimi desimetre(DM) Bir desimetrede on santimetre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir desimetre ile on santimetre arasına eşittir işareti yerleştirilebilir:

1 dm = 10 cm

Aşağıdaki şekilde santimetre sayısını sayarsanız bunu doğrulayabilirsiniz:

Santimetre sayısının 10 olduğunu göreceksiniz.

Bir sonraki ölçü birimi metre(M). Bir metrede on desimetre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir metre ile on desimetre arasına eşit işareti koyabilirsiniz:

1 m = 10 dm

Ne yazık ki sayaç oldukça büyük olduğu için şekilde gösterilemiyor. Sayacı canlı görmek istiyorsanız bir mezura alın. Herkesin evinde vardır. Mezurada bir metre 100 cm olarak gösterilecektir, çünkü bir metrede on desimetre, on desimetrede ise yüz santimetre vardır:

1 m = 10 dm = 100 cm

Bir metreyi santimetreye çevirerek 100 elde edilir. Bu, biraz sonra ele alacağımız ayrı bir konudur. Şimdilik kilometre adı verilen bir sonraki uzunluk birimine geçelim.

Kilometre en büyük uzunluk birimi olarak kabul edilir. Elbette megametre, gigametre, terametre gibi başka daha yüksek birimler de var, ancak matematik üzerinde daha fazla çalışmamız için bir kilometre yeterli olduğundan bunları dikkate almayacağız.

Bir kilometrede bin metre vardır. Aynı uzunluğu gösterdikleri için bir kilometre ile bin metre arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 km = 1000 m

Şehirler ve ülkeler arasındaki mesafeler kilometre cinsinden ölçülür. Örneğin Moskova'dan St. Petersburg'a olan mesafe yaklaşık 714 kilometredir.

Uluslararası Birim Sistemi SI

Uluslararası Birimler Sistemi SI, genel olarak kabul edilen belirli bir fiziksel büyüklükler kümesidir.

Uluslararası SI birimleri sisteminin temel amacı ülkeler arasında anlaşmalar sağlamaktır.

Dünya ülkelerinin dillerinin, geleneklerinin farklı olduğunu biliyoruz. Bu konuda yapılacak hiçbir şey yok. Ama matematik ve fizik kanunları her yerde aynı şekilde işler. Bir ülkede "iki kere iki dört eder" ise, başka bir ülkede "iki kere iki dört eder."

Asıl sorun, her fiziksel büyüklük için birden fazla ölçü biriminin bulunmasıydı. Örneğin artık uzunluğu ölçmenin milimetre, santimetre, desimetre, metre ve kilometre olduğunu öğrendik. Farklı diller konuşan birkaç bilim adamı bir sorunu çözmek için tek bir yerde toplanırsa, bu kadar çok çeşitli uzunluk ölçüm birimleri bu bilim adamları arasında çelişkilere yol açabilir.

Bir bilim adamı, kendi ülkelerinde uzunluğun metreyle ölçüldüğünü söyleyecektir. İkincisi, kendi ülkelerinde uzunluğun kilometreyle ölçüldüğünü söyleyebilir. Üçüncüsü kendi ölçü birimini önerebilir.

Bu nedenle uluslararası SI birimleri sistemi oluşturuldu. SI Fransızca ifadenin kısaltmasıdır Le Système International d'Unités, SI (Rusçaya çevrildiğinde uluslararası SI birimleri sistemi anlamına gelir).

SI en popüler fiziksel büyüklükleri listeler ve her birinin kendi genel kabul görmüş ölçü birimi vardır. Örneğin tüm ülkelerde problem çözerken uzunluğun metre cinsinden ölçülmesi kabul edildi. Bu nedenle problem çözerken uzunluk başka bir ölçü biriminde (örneğin kilometre olarak) verilmişse metreye dönüştürülmesi gerekir. Bir ölçü birimini diğerine nasıl dönüştüreceğimizi biraz sonra konuşacağız. Şimdilik uluslararası SI birimleri sistemimizi çizelim.

Çizimimiz fiziksel büyüklüklerin bir tablosu olacaktır. İncelenen her fiziksel niceliği tablomuza dahil edeceğiz ve tüm ülkelerde kabul edilen ölçü birimini göstereceğiz. Artık uzunluk birimlerini inceledik ve SI sisteminin uzunluğu ölçmek için metreyi tanımladığını öğrendik. Yani tablomuz şöyle görünecek:

Kütle birimleri

Kütle, bir cisimdeki madde miktarını gösteren bir miktardır. İnsanlar vücut ağırlığına ağırlık diyorlar. Genellikle bir şey tartıldığında şöyle derler: “O kadar kilo ağırlığında” Her ne kadar ağırlıktan değil, bu vücudun kütlesinden bahsediyoruz.

Ancak kütle ve ağırlık farklı kavramlardır. Ağırlık, vücudun yatay bir desteğe uyguladığı kuvvettir. Ağırlık Newton cinsinden ölçülür. Kütle ise bu cisimdeki madde miktarını gösteren bir niceliktir.

Ancak vücut ağırlığına ağırlık demek yanlış bir şey değil. Tıpta bile derler ki "kişinin ağırlığı" , bir kişinin kütlesinden bahsediyor olsak da. Önemli olan bunların farklı kavramlar olduğunun farkında olmaktır.

Kütleyi ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılır:

• miligram;
• gram;
• kilogram;
• merkezciler;
• ton.

En küçük ölçü birimi miligram(mg). Büyük olasılıkla pratikte asla bir miligram kullanmayacaksınız. Küçük maddelerle çalışan kimyagerler ve diğer bilim adamları tarafından kullanılırlar. Böyle bir kütle ölçü biriminin var olduğunu bilmeniz yeterlidir.

Bir sonraki ölçü birimi gram(G). Tarif hazırlarken belirli bir ürünün miktarının gram cinsinden ölçülmesi adettir.

Bir gramda bin miligram vardır. Aynı kütleyi ifade ettikleri için bir gram ile bin miligram arasına eşit işareti konulabilir:

1 gr = 1000 mg

Bir sonraki ölçü birimi kilogram(kilogram). Kilogram genel olarak kabul edilen bir ölçü birimidir. Her şeyi ölçer. Kilogram SI sistemine dahildir. SI tablomuza bir fiziksel nicelik daha ekleyelim. Buna “kütle” diyeceğiz:

Bir kilogramda bin gram vardır. Bir kilogram ile bin gram arasında, aynı kütleyi ifade ettikleri için eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 kg = 1000 gr

Bir sonraki ölçü birimi yüz siklet(ts). Merkezlerde, küçük bir alandan hasat edilen mahsulün kütlesini veya bir tür yükün kütlesini ölçmek uygundur.

Bir centner'da yüz kilogram var. Aynı kütleyi ifade ettikleri için bir santimetre ile yüz kilogram arasına eşit işareti konulabilir:

1 ç = 100 kg

Bir sonraki ölçü birimi ton(T). Büyük yükler ve büyük cisimlerin kütleleri genellikle ton cinsinden ölçülür. Örneğin bir uzay gemisinin veya arabanın kütlesi.

Bir tonda bin kilogram var. Aynı kütleyi ifade ettikleri için bir ton ile bin kilogram arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 ton = 1000 kg

Zaman birimleri

Saatin kaç olduğunu düşündüğümüzü açıklamaya gerek yok. Herkes zamanın ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu bilir. Zamanın ne olduğu tartışmasını açarsak ve onu tanımlamaya çalışırsak, o zaman felsefeye dalmaya başlarız ve şu anda ihtiyacımız olan şey bu değil. Zaman birimleriyle başlayalım.

Zamanı ölçmek için aşağıdaki ölçü birimleri kullanılır:

• saniye;
• dakika;
• kol saati;
• gün.

En küçük ölçü birimi ikinci(İle). Elbette milisaniye, mikrosaniye, nanosaniye gibi daha küçük birimler de var ama bunları dikkate almayacağız çünkü şu anda bunun bir anlamı yok.

Çeşitli parametreler saniyeler içinde ölçülür. Örneğin bir sporcunun 100 metreyi koşması kaç saniye sürer? İkincisi, uluslararası SI zaman ölçüm birimleri sistemine dahildir ve "s" olarak gösterilir. SI tablomuza bir fiziksel nicelik daha ekleyelim. Buna “zaman” diyeceğiz:

dakika(M). Bir dakikada 60 saniye vardır. Aynı zamanı temsil ettikleri için bir dakika ile altmış saniye arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 m = 60 sn

Bir sonraki ölçü birimi saat(H). Bir saatte 60 dakika vardır. Aynı zamanı temsil ettikleri için bir saat ile altmış dakika arasına eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 saat = 60 dk

Örneğin bir saat boyunca bu derse çalışmışsak ve ne kadar zaman harcadığımız sorulsa iki şekilde cevap verebiliriz: “Bir saat ders çalıştık” ya da öylesine “Altmış dakika ders çalıştık” . Her iki durumda da doğru cevap vereceğiz.

Bir sonraki zaman birimi gün. Bir günde 24 saat vardır. Bir gün ile yirmi dört saat arasına, aynı zamanı ifade ettikleri için eşittir işareti koyabilirsiniz:

1 gün = 24 saat

Dersi beğendin mi?
Yeni VKontakte grubumuza katılın ve yeni derslerle ilgili bildirimler almaya başlayın

Büyüklükölçülebilen bir şeydir. Uzunluk, alan, hacim, kütle, zaman, hız vb. kavramlara büyüklük denir. Değer: ölçüm sonucu belirli birimlerle ifade edilen bir sayı ile belirlenir. Bir büyüklüğün ölçüldüğü birimlere denir ölçü birimleri.

Bir miktarı belirtmek için bir sayı yazılır ve yanında ölçüldüğü birimin adı bulunur. Örneğin 5 cm, 10 kg, 12 km, 5 dk. Her değerin sonsuz sayıda değeri vardır; örneğin uzunluk şuna eşit olabilir: 1 cm, 2 cm, 3 cm vb.

Aynı değer farklı birimlerle de ifade edilebilir; örneğin kilogram, gram ve ton ağırlık birimleridir. Farklı birimlerdeki aynı miktar farklı sayılarla ifade edilir. Örneğin 5 cm = 50 mm (uzunluk), 1 saat = 60 dakika (zaman), 2 kg = 2000 g (ağırlık).

Bir büyüklüğü ölçmek, ölçü birimi olarak alınan aynı türden başka bir niceliği kaç kez içerdiğini bulmak anlamına gelir.

Örneğin bir odanın tam uzunluğunu bulmak istiyoruz. Bu yüzden bu uzunluğu bizim iyi bildiğimiz başka bir uzunluğu kullanarak, örneğin bir metre kullanarak ölçmemiz gerekiyor. Bunu yapmak için odanın uzunluğu boyunca mümkün olduğunca çok kez bir metre ayırın. Odanın uzunluğunun tam olarak 7 katı sığarsa uzunluğu 7 metre olur.

Miktarın ölçülmesi sonucunda elde ederiz veya adlandırılmış numara, örneğin 12 metre veya birkaç adlandırılmış sayı, örneğin 5 metre 7 santimetre, bunların toplamı denir bileşik isimli sayı.

Miktar

Her eyalette hükümet, çeşitli miktarlar için belirli ölçü birimleri oluşturmuştur. Standart olarak benimsenen, doğru hesaplanmış bir ölçü birimine denir. standart veya örnek birim. Günlük kullanıma yönelik birimlerin yapıldığı metre, kilogram, santimetre vb. model birimler yapıldı. Kullanıma giren ve devlet tarafından onaylanan birimlere denir. miktar.

Tedbirler denir homojen, eğer aynı türden miktarları ölçmeye hizmet ediyorlarsa. Yani gram ve kilogram, ağırlığı ölçmek için kullanıldıkları için homojen ölçülerdir.

Birimler

Aşağıdakiler, matematik problemlerinde sıklıkla bulunan çeşitli nicelikler için ölçü birimleridir:

Ağırlık/kütle ölçüleri

• 1 ton = 10 kental
• 1 kental = 100 kilogram
• 1 kilogram = 1000 gram
• 1 gram = 1000 miligram

• 1 kilometre = 1000 metre
• 1 metre = 10 desimetre
• 1 desimetre = 10 santimetre
• 1 santimetre = 10 milimetre

• 1 metrekare kilometre = 100 hektar
• 1 hektar = 10.000 metrekare metre
• 1 metrekare metre = 10000 metrekare santimetre
• 1 metrekare santimetre = 100 metrekare milimetre

• 1 cu. metre = 1000 metreküp desimetre
• 1 cu. desimetre = 1000 metreküp santimetre
• 1 cu. santimetre = 1000 metreküp milimetre

Gibi başka bir niceliği ele alalım litre. Kapların kapasitesini ölçmek için bir litre kullanılır. Bir litre, bir desimetreküpe eşit olan hacimdir (1 litre = 1 desimetreküp).

Zaman ölçüleri

• 1 yüzyıl (yüzyıl) = 100 yıl
• 1 yıl = 12 ay
• 1 ay = 30 gün
• 1 hafta = 7 gün
• 1 gün = 24 saat
• 1 saat = 60 dakika
• 1 dakika = 60 saniye
• 1 saniye = 1000 milisaniye

Ayrıca çeyrek, on yıl gibi zaman birimleri de kullanılmaktadır.

• çeyrek - 3 ay
• on yıl - 10 gün

Ayın gününün ve adının belirtilmesi gerekmediği sürece ay 30 gün olarak alınır. Ocak, Mart, Mayıs, Temmuz, Ağustos, Ekim ve Aralık - 31 gün. Basit bir yılda Şubat 28 gün, artık yılda Şubat 29 gündür. Nisan, Haziran, Eylül, Kasım - 30 gün.

Bir yıl, (yaklaşık olarak) Dünya'nın Güneş etrafında bir devrimi tamamlaması için geçen süredir. Art arda her üç yılda bir 365 gün ve onları takip eden dördüncü yılı 366 gün saymak gelenekseldir. 366 gün içeren yıla denir artık yıl ve 365 gün içeren yıllar - basit. Dördüncü yıla aşağıdaki nedenlerden dolayı fazladan bir gün eklenir. Dünyanın Güneş etrafında dönüş süresi tam olarak 365 gün değil, 365 gün 6 saattir (yaklaşık olarak). Yani basit bir yıl, gerçek yıldan 6 saat, 4 basit yıl ise 4 gerçek yıldan 24 saat, yani bir gün daha kısadır. Bu nedenle her dört yılda bir (29 Şubat) bir gün eklenir.

Çeşitli bilimleri daha fazla inceledikçe diğer nicelik türleri hakkında bilgi edineceksiniz.

Ölçülerin kısaltılmış adları

Ölçülerin kısaltılmış adları genellikle nokta olmadan yazılır:

Kilometre - km Metre - m Desimetre - dm Santimetre - cm Milimetre - mm	Ağırlık/kütle ölçüleri ton - t beşlik - c kilogram - kg gram - g miligram - mg
Alan ölçüleri (kare ölçüler) metrekare kilometre - km 2 hektar - ha metrekare metre - m 2 metrekare santimetre - cm 2 metrekare milimetre - mm 2	küp metre - m3 küp desimetre - dm 3 küp santimetre - cm3 küp milimetre - mm3
Zaman ölçüleri yüzyılda - içinde yıl - g ay - m veya ay hafta - n veya hafta gün - s veya d (gün) saat - sa dakika - m ikinci - s milisaniye - ms	Gemi kapasitesinin ölçüsü litre - l

Ölçüm aletleri

Çeşitli büyüklükleri ölçmek için özel ölçüm aletleri kullanılır. Bazıları çok basittir ve basit ölçümler için tasarlanmıştır. Bu tür aletler arasında bir ölçüm cetveli, şerit metre, ölçüm silindiri vb. yer alır. Diğer ölçüm cihazları daha karmaşıktır. Bu tür cihazlar arasında kronometreler, termometreler, elektronik teraziler vb. bulunur.

Ölçme aletlerinde genellikle bir ölçüm ölçeği (veya kısaca ölçek) bulunur. Bu, cihaz üzerinde satır bölmeleri olduğu ve her satır bölmesinin yanında miktarın karşılık gelen değerinin yazıldığı anlamına gelir. Yanında değerin yazıldığı iki çizgi arasındaki mesafe ek olarak birkaç küçük bölüme ayrılabilir; bu bölümler çoğunlukla sayılarla belirtilmez.

Her en küçük bölümün hangi değere karşılık geldiğini belirlemek zor değildir. Örneğin aşağıdaki şekilde bir ölçüm cetveli gösterilmektedir:

1, 2, 3, 4 vb. sayılar, 10 özdeş bölüme ayrılan vuruşlar arasındaki mesafeleri gösterir. Bu nedenle her bölme (en yakın vuruşlar arasındaki mesafe) 1 mm'ye karşılık gelir. Bu miktara denir ölçek bölümüÖlçüm aleti.

Bir değeri ölçmeye başlamadan önce kullandığınız cihazın skala bölme değerini belirlemelisiniz.

Bölünme fiyatını belirlemek için şunları yapmalısınız:

1. Ölçekte, yanında miktar değerlerinin yazıldığı en yakın iki çizgiyi bulun.
2. Küçük sayıyı büyük değerden çıkarın ve elde edilen sayıyı aralarındaki bölüm sayısına bölün.

Örnek olarak soldaki şekilde gösterilen termometrenin skala bölümünün fiyatını belirleyelim.

Ölçülen değerin (sıcaklığın) sayısal değerlerinin çizildiği iki çizgiyi ele alalım.

Örneğin 20 °C ve 30 °C'yi gösteren çubuklar. Bu vuruşlar arasındaki mesafe 10 bölüme ayrılmıştır. Böylece her bölümün fiyatı şuna eşit olacaktır:

(30 °C - 20 °C) : 10 = 1 °C

Bu nedenle termometre 47 °C'yi gösterir.

Her birimiz günlük yaşamda sürekli olarak çeşitli miktarları ölçmek zorundayız. Örneğin okula ya da işe zamanında varabilmek için yolda geçireceğiniz süreyi ölçmeniz gerekiyor. Meteorologlar hava durumunu tahmin etmek için sıcaklığı, barometrik basıncı, rüzgar hızını vb. ölçer.

Prensip olarak, çok sayıda farklı birim sistemi hayal edilebilir, ancak yalnızca birkaçı yaygın olarak kullanılmaktadır. Metrik sistem tüm dünyada bilimsel ve teknik ölçümlerde, çoğu ülkede ise endüstride ve günlük yaşamda kullanılmaktadır.

Temel birimler.

Birim sisteminde ölçülen her fiziksel miktara karşılık gelen bir ölçü birimi bulunmalıdır. Bu nedenle uzunluk, alan, hacim, hız vb. için ayrı bir ölçü birimine ihtiyaç vardır ve bu birimlerin her biri, şu veya bu standart seçilerek belirlenebilir. Ancak birim sistemi, temel birimler olarak yalnızca birkaç birimin seçilmesi ve geri kalanının temel birimler aracılığıyla belirlenmesi durumunda çok daha uygun hale gelir. Dolayısıyla, standardı Devlet Metroloji Hizmetinde saklanan uzunluk birimi bir metre ise, o zaman alan birimi bir metrekare, hacim birimi bir metreküp, hız birimi bir metreküp olarak kabul edilebilir. saniyede metre vb.

Böyle bir birim sisteminin rahatlığı (özellikle ölçümlerle diğer insanlardan çok daha sık ilgilenen bilim adamları ve mühendisler için), sistemin temel ve türetilmiş birimleri arasındaki matematiksel ilişkilerin daha basit hale gelmesidir. Bu durumda, bir hız birimi, zaman birimi başına bir mesafe (uzunluk) birimidir, bir hızlanma birimi, zaman birimi başına hızdaki bir değişim birimidir, bir kuvvet birimi, kütle birimi başına bir ivme birimidir. , vesaire. Matematiksel gösterimde şöyle görünür: v = ben/T, A = v/T, F = anne = ml/T 2. Sunulan formüller, birimler arasında ilişkiler kurarak, söz konusu miktarların "boyutunu" gösterir. (Benzer formüller, basınç veya elektrik akımı gibi büyüklüklerin birimlerini belirlemenize olanak tanır.) Bu tür ilişkiler genel niteliktedir ve uzunluğun hangi birimlerde (metre, fit veya arshin) ölçüldüğüne ve hangi birimlerin seçildiğine bakılmaksızın geçerlidir. diğer miktarlar.

Teknolojide, mekanik büyüklüklerin temel ölçüm birimi genellikle kütle birimi olarak değil, kuvvet birimi olarak alınır. Dolayısıyla, fiziksel araştırmalarda en yaygın olarak kullanılan sistemde kütle standardı olarak metal bir silindir alınırsa, teknik sistemde kendisine etki eden yerçekimi kuvvetini dengeleyen bir kuvvet standardı olarak kabul edilir. Ancak yer çekimi kuvveti Dünya yüzeyinin farklı noktalarında aynı olmadığından, standardın doğru bir şekilde uygulanabilmesi için konum belirlemesi gerekmektedir. Tarihsel olarak konum, 45° enleminde deniz seviyesindeydi. Şu anda böyle bir standart, belirtilen silindire belirli bir ivme kazandırmak için gereken kuvvet olarak tanımlanmaktadır. Doğru, teknolojide ölçümler genellikle o kadar yüksek doğrulukla yapılmaz ki, yerçekimindeki değişikliklere dikkat etmek gerekir (eğer ölçüm cihazlarının kalibrasyonundan bahsetmiyorsak).

Kütle, kuvvet ve ağırlık kavramları etrafında pek çok kafa karışıklığı vardır. Gerçek şu ki, bu üç niceliğin hepsinin aynı ada sahip birimleri var. Kütle, bir cismin eylemsizlik özelliğidir ve onu bir dış kuvvet tarafından dinlenme durumundan veya düzgün ve doğrusal hareket durumundan çıkarmanın ne kadar zor olduğunu gösterir. Birim kuvvet, bir birim kütleye etki eden ve hızını birim zamanda bir birim hız değiştiren kuvvettir.

Bütün bedenler birbirini çeker. Böylece Dünya'ya yakın olan her cisim ona çekilir. Başka bir deyişle Dünya, vücuda etki eden yerçekimi kuvvetini yaratır. Bu kuvvete ağırlığı denir. Yukarıda belirtildiği gibi ağırlık kuvveti, yerçekimi çekimindeki ve Dünya'nın dönüşünün tezahüründeki farklılıklar nedeniyle Dünya yüzeyinin farklı noktalarında ve deniz seviyesinden farklı yüksekliklerde aynı değildir. Ancak belirli miktardaki maddenin toplam kütlesi değişmez; hem yıldızlararası uzayda hem de Dünya'nın herhangi bir noktasında aynıdır.

Kesin deneyler, farklı cisimlere (yani ağırlıklarına) etki eden yerçekimi kuvvetinin kütleleriyle orantılı olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, kütleler ölçekler üzerinde karşılaştırılabilir ve bir yerde aynı olan kütleler, başka herhangi bir yerde de aynı olacaktır (eğer karşılaştırma, yer değiştiren havanın etkisini dışlamak için bir boşlukta yapılırsa). Belirli bir cisim yaylı bir terazide tartılırsa, yerçekimi kuvveti uzatılmış bir yayın kuvveti ile dengelenirse, o zaman ağırlığın ölçülmesinin sonuçları, ölçümlerin yapıldığı yere bağlı olacaktır. Bu nedenle yaylı terazilerin her yeni konumda kütleyi doğru gösterecek şekilde ayarlanması gerekir. Tartım prosedürünün basitliği, standart kütleye etki eden yerçekimi kuvvetinin teknolojide bağımsız bir ölçüm birimi olarak benimsenmesinin nedeniydi. SICAKLIK.

Metrik birim sistemi.

Metrik sistem, temel birimleri metre ve kilogram olan uluslararası ondalık birim sisteminin genel adıdır. Detaylarda bazı farklılıklar olsa da sistemin unsurları dünyanın her yerinde aynıdır.

Hikaye.

Metrik sistem, Fransız Ulusal Meclisi tarafından 1791 ve 1795'te kabul edilen ve metreyi Kuzey Kutbu'ndan ekvatora kadar dünyanın meridyeninin on milyonda biri olarak tanımlayan düzenlemelerden doğmuştur.

4 Temmuz 1837'de yayınlanan kararname ile Fransa'daki tüm ticari işlemlerde metrik sistemin kullanılması zorunlu ilan edildi. Yavaş yavaş diğer Avrupa ülkelerindeki yerel ve ulusal sistemlerin yerini aldı ve Birleşik Krallık ve ABD'de yasal olarak kabul edilebilir hale geldi. 20 Mayıs 1875'te on yedi ülke tarafından imzalanan bir anlaşma, metrik sistemi korumak ve geliştirmek için tasarlanmış uluslararası bir organizasyon oluşturdu.

Metreyi dünya meridyeninin dörtte birinin on milyonda biri olarak tanımlayarak, metrik sistemin yaratıcılarının sistemin değişmezliğini ve doğru şekilde tekrarlanabilirliğini elde etmeye çalıştıkları açıktır. Gramı bir kütle birimi olarak aldılar ve onu maksimum yoğunlukta metreküp suyun milyonda birinin kütlesi olarak tanımladılar. Her bir metre kumaş satışıyla dünya meridyeninin dörtte birinin jeodezik ölçümlerini yapmak ya da pazardaki bir sepet patatesi uygun miktarda suyla dengelemek çok uygun olmayacağından, yeniden üretilen metal standartlar oluşturuldu. Bu ideal tanımlar son derece hassastır.

Çok geçmeden, metal uzunluk standartlarının birbirleriyle karşılaştırılabileceği, bu tür herhangi bir standardın dünya meridyeninin dörtte biriyle karşılaştırıldığında çok daha küçük bir hataya yol açabileceği anlaşıldı. Ek olarak, metal kütle standartlarını birbirleriyle karşılaştırmanın doğruluğunun, bu tür herhangi bir standardı karşılık gelen su hacminin kütlesiyle karşılaştırmanın doğruluğundan çok daha yüksek olduğu ortaya çıktı.

Bu bağlamda, 1872'de Uluslararası Metre Komisyonu, Paris'te saklanan "arşiv" sayacının uzunluk standardı olarak "olduğu gibi" kabul edilmesine karar verdi. Benzer şekilde, Komisyon üyeleri arşivdeki platin-iridyum kilogramını kütle standardı olarak kabul etti; "metrik sistemin yaratıcıları tarafından ağırlık birimi ile hacim birimi arasında kurulan basit ilişkinin mevcut kilogramla temsil edildiğini göz önünde bulundurarak" Sanayi ve ticaretteki sıradan uygulamalar için yeterli bir doğrulukla ve kesin Bilimler bu türden basit bir sayısal ilişkiye değil, bu ilişkinin son derece mükemmel bir tanımına ihtiyaç duyar. 1875 yılında dünyadaki birçok ülke bir sayaç anlaşması imzaladı ve bu anlaşma, Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu ve Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı aracılığıyla dünya bilim topluluğu için metrolojik standartların koordine edilmesine yönelik bir prosedür oluşturdu.

Yeni uluslararası örgüt, derhal uzunluk ve kütleye ilişkin uluslararası standartlar geliştirmeye ve bunların kopyalarını tüm katılımcı ülkelere göndermeye başladı.

Uzunluk ve kütle standartları, uluslararası prototipler.

Uzunluk ve kütle standartlarının (metre ve kilogram) uluslararası prototipleri, Paris'in bir banliyösü olan Sevres'te bulunan Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu'na teslim edildi. Standart metre, minimum metal hacmiyle bükülme sertliğini artırmak için kesitine özel bir X şekli verilen,% 10 iridyum içeren bir platin alaşımından yapılmış bir cetveldi. Böyle bir cetvelin oluğunda uzunlamasına düz bir yüzey vardı ve metre, 0 ° C standart sıcaklıkta cetvelin uçlarına uygulanan iki vuruşun merkezleri arasındaki mesafe olarak tanımlandı. Bir silindirin kütlesi Aynı platinden yapılan kilogramın uluslararası prototipi olarak metrenin standardı olan iridyum alaşımı, yüksekliği ve çapı yaklaşık 3,9 cm olan bu standart kütlenin ağırlığı, deniz seviyesinde 1 kg'a eşittir. 45 ° coğrafi enlemde, bazen kilogram-kuvvet olarak adlandırılır. Bu nedenle, mutlak birim sistemi için kütle standardı olarak veya temel birimlerden birinin kuvvet birimi olduğu teknik birim sistemi için kuvvet standardı olarak kullanılabilir.

Uluslararası Prototipler, aynı anda yapılan önemli sayıda aynı standartlar grubundan seçilmiştir. Bu grubun diğer standartları, uluslararası standartlarla karşılaştırılmak üzere periyodik olarak Uluslararası Büro'ya iade edilen ulusal prototipler (durum birincil standartları) olarak tüm katılımcı ülkelere aktarılmıştır. O zamandan bu yana çeşitli zamanlarda yapılan karşılaştırmalar, ölçüm doğruluğu sınırlarının ötesinde (uluslararası standartlardan) hiçbir sapma göstermediklerini göstermektedir.

Uluslararası SI sistemi.

Metrik sistem 19. yüzyılın bilim adamları tarafından çok olumlu karşılandı. kısmen uluslararası bir birimler sistemi olarak önerildiği için, kısmen birimlerinin teorik olarak bağımsız olarak yeniden üretilebileceğinin varsayılması ve ayrıca basitliği nedeniyle. Bilim adamları, ele aldıkları çeşitli fiziksel büyüklükler için, fiziğin temel yasalarına dayanarak ve bu birimleri metrik sistemin uzunluk ve kütle birimleriyle ilişkilendirerek yeni birimler türetmeye başladılar. İkincisi, daha önce farklı miktarlarda ilgisiz birimlerin dolaşımda olduğu çeşitli Avrupa ülkelerini giderek daha fazla fethetti.

Metrik birim sistemini benimseyen tüm ülkeler metrik birimler için neredeyse aynı standartlara sahip olmasına rağmen, farklı ülkeler ve farklı disiplinler arasında türetilmiş birimlerde çeşitli farklılıklar ortaya çıktı. Elektrik ve manyetizma alanında, türetilmiş birimlerden oluşan iki ayrı sistem ortaya çıktı: iki elektrik yükünün birbirine etki ettiği kuvvete dayanan elektrostatik ve iki varsayımsal manyetik kutup arasındaki etkileşim kuvvetine dayanan elektromanyetik.

Sözde sistemin ortaya çıkışıyla durum daha da karmaşık hale geldi. 19. yüzyılın ortalarında tanıtılan pratik elektrik üniteleri. Hızla gelişen telli telgraf teknolojisinin taleplerini karşılamak için İngiliz Bilimi İlerletme Derneği tarafından. Bu tür pratik birimler yukarıda bahsedilen her iki sistemin birimleriyle örtüşmez, ancak elektromanyetik sistemin birimlerinden yalnızca on'un tam kuvvetlerine eşit faktörlerle farklılık gösterir.

Dolayısıyla gerilim, akım ve direnç gibi yaygın elektriksel büyüklükler için kabul edilen ölçü birimleri için çeşitli seçenekler mevcuttu ve her bilim adamı, mühendis ve öğretmen bu seçeneklerden hangisinin kendisi için en iyi olduğuna kendisi karar vermek zorundaydı. 19. yüzyılın ikinci yarısı ve 20. yüzyılın ilk yarısında elektrik mühendisliğinin gelişimiyle bağlantılı olarak. Pratik birimler giderek daha fazla kullanıldı ve sonunda alana hakim oldu.

20. yüzyılın başında bu tür kafa karışıklığını ortadan kaldırmak için. Pratik elektrik birimlerini, uzunluk ve kütlenin metrik birimlerine dayanan karşılık gelen mekanik birimlerle birleştirmek ve bir tür tutarlı sistem oluşturmak için bir teklif ileri sürüldü. 1960 yılında, XI. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, birleşik bir Uluslararası Birimler Sistemini (SI) kabul etti, bu sistemin temel birimlerini tanımladı ve "gelecekte eklenebilecek diğerlerine halel getirmeksizin" belirli türetilmiş birimlerin kullanımını öngördü. .” Böylece tarihte ilk kez uluslararası anlaşmayla uluslararası tutarlı bir birimler sistemi benimsendi. Artık dünyadaki çoğu ülke tarafından yasal bir ölçü birimi sistemi olarak kabul edilmektedir.

Uluslararası Birim Sistemi (SI), uzunluk, zaman veya kuvvet gibi herhangi bir fiziksel miktar için tek ve yalnızca bir ölçü birimi sağlayan uyumlulaştırılmış bir sistemdir. Bazı birimlere özel adlar verilmiştir; örneğin basınç paskal birimi, diğerlerinin adları ise türetildikleri birimlerin adlarından türetilmiştir; örneğin hız birimi - saniye başına metre. Temel birimler, iki ek geometrik birim ile birlikte Tablo'da sunulmaktadır. 1. Özel ad alınan türetilmiş birimler Tabloda verilmiştir. 2. Türetilmiş tüm mekanik birimler arasında en önemlileri kuvvet birimi newton, enerji birimi joule ve güç birimi watt'tır. Newton, bir kilogramlık bir kütleye saniyede bir metre karelik ivme kazandıran kuvvet olarak tanımlanır. Bir Newton'a eşit bir kuvvetin uygulama noktası, kuvvet yönünde bir metrelik bir mesafe hareket ettiğinde yapılan işe bir joule eşittir. Watt, bir saniyede bir joule'lük iş yapılan güçtür. Elektrik ve diğer türetilmiş birimler aşağıda tartışılacaktır. Birincil ve ikincil birimlerin resmi tanımları aşağıdaki gibidir.

Bir metre, ışığın boşlukta saniyenin 1/299.792.458'inde kat ettiği mesafedir. Bu tanım Ekim 1983'te kabul edildi.

Kilogram, kilogramın uluslararası prototipinin kütlesine eşittir.

Bir saniye, sezyum-133 atomunun temel durumunun aşırı ince yapısının iki seviyesi arasındaki geçişlere karşılık gelen 9,192,631,770 periyotluk radyasyon salınımının süresidir.

Kelvin, suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının 1/273,16'sına eşittir.

Bir mol, 0,012 kg ağırlığındaki karbon-12 izotopundaki atomlarla aynı sayıda yapısal element içeren bir maddenin miktarına eşittir.

Radyan, bir dairenin iki yarıçapı arasındaki düzlem açıdır; aralarındaki yayın uzunluğu yarıçapa eşittir.

Steradyan, köşesi kürenin merkezinde bulunan katı açıya eşittir ve yüzeyinde kürenin yarıçapına eşit bir kenar ile bir karenin alanına eşit bir alan keser.

Ondalık katlar ve alt katlar oluşturmak için tabloda belirtilen bir dizi önek ve faktör belirtilir. 3.

Tablo 3. Uluslararası birim sisteminin önekleri ve çarpanları
exa			desi
peta			sent
tera			Milli
giga			mikro	mk
mega			nano
kilo			piko
hekto			femto
ses tahtası	Evet		üzerine

Böylece, bir kilometre (km) 1000 m ve bir milimetre 0,001 m'dir (Bu önekler kilovat, miliamper vb. gibi tüm birimler için geçerlidir).

Başlangıçta temel birimlerden birinin gram olması düşünülmüştü ve bu durum kütle birimlerinin adlarına da yansıdı ancak günümüzde temel birim kilogramdır. Megagram adı yerine “ton” kelimesi kullanılıyor. Görünür veya kızılötesi ışığın dalga boyunun ölçülmesi gibi fizik disiplinlerinde sıklıkla metrenin milyonda biri (mikrometre) kullanılır. Spektroskopide dalga boyları genellikle angstrom (Å) cinsinden ifade edilir; Bir angstrom nanometrenin onda birine eşittir, yani. 10 - 10 m X-ışınları gibi daha kısa dalga boyuna sahip radyasyon için bilimsel yayınlarda pikometre ve bir x-biriminin (1 x-birim = 10 –13 m) kullanılmasına izin verilir. 1000 santimetreküpe (bir desimetreküp) eşit olan hacme litre (L) denir.

Kütle, uzunluk ve zaman.

Kilogram dışındaki tüm temel SI birimleri şu anda değişmez ve yüksek doğrulukla tekrarlanabilir kabul edilen fiziksel sabitler veya olgular cinsinden tanımlanmaktadır. Kilograma gelince, onu çeşitli kütle standartlarını kilogramın uluslararası prototipiyle karşılaştırma prosedürlerinde elde edilen tekrarlanabilirlik derecesiyle uygulamanın bir yolu henüz bulunamadı. Böyle bir karşılaştırma, hatası 1H 10 –8'i aşmayan bir yaylı terazi üzerinde tartılarak yapılabilir. Bir kilogram için çoklu ve çoklu birimlerin standartları, terazide kombine tartım yoluyla belirlenir.

Metre ışık hızına göre tanımlandığından, iyi donanımlı herhangi bir laboratuvarda bağımsız olarak çoğaltılabilir. Böylece girişim yöntemi kullanılarak atölye ve laboratuvarlarda kullanılan çizgi ve uç uzunluğu ölçümleri doğrudan ışığın dalga boyuyla karşılaştırılarak kontrol edilebilmektedir. Optimum koşullar altında bu tür yöntemlerin hatası milyarda birini (1H 10 –9) geçmez. Lazer teknolojisinin gelişmesiyle birlikte bu tür ölçümler oldukça basitleşti ve aralıkları önemli ölçüde genişledi.

Aynı şekilde, modern tanımına göre ikincisi, atom ışın tesisindeki yetkin bir laboratuvarda bağımsız olarak gerçekleştirilebilir. Işının atomları, atom frekansına ayarlanmış yüksek frekanslı bir osilatör tarafından uyarılır ve bir elektronik devre, osilatör devresindeki salınım periyotlarını sayarak zamanı ölçer. Bu tür ölçümler, 1H 10-12 mertebesinde bir doğrulukla gerçekleştirilebilir; bu, Dünya'nın dönüşüne ve Güneş etrafındaki dönüşüne bağlı olarak saniyenin önceki tanımlarında mümkün olandan çok daha yüksektir. Zaman ve onun karşılığı olan frekans, standartlarının radyo yoluyla iletilebilmesi bakımından benzersizdir. Bu sayede, uygun radyo alıcı ekipmanına sahip olan herkes, doğruluk açısından havadan iletilenlerden neredeyse hiç farklı olmayan, tam zamanlı ve referans frekansındaki sinyalleri alabilir.

Mekanik.

Sıcaklık ve sıcaklık.

Mekanik üniteler, bilimsel ve teknik sorunların tamamının başka ilişkilere girmeden çözülmesine olanak sağlamamaktadır. Bir kütleyi bir kuvvetin etkisine karşı hareket ettirirken yapılan iş ve belirli bir kütlenin kinetik enerjisi, doğası gereği bir maddenin termal enerjisine eşdeğer olmasına rağmen, sıcaklık ve ısıyı, birbiriyle bağlantılı olmayan ayrı miktarlar olarak düşünmek daha uygundur. mekanik olanlara bağlıdır.

Termodinamik sıcaklık ölçeği.

Kelvin adı verilen termodinamik sıcaklık birimi Kelvin (K), suyun üçlü noktasıyla belirlenir, yani. suyun buz ve buharla dengede olduğu sıcaklık. Bu sıcaklık, termodinamik sıcaklık ölçeğini belirleyen 273,16 K olarak alınmıştır. Kelvin tarafından önerilen bu ölçek, termodinamiğin ikinci yasasına dayanmaktadır. Sabit sıcaklığa sahip iki termal rezervuar ve Carnot çevrimine göre ısıyı birinden diğerine aktaran tersinir bir ısı motoru varsa, iki rezervuarın termodinamik sıcaklıklarının oranı şu şekilde verilir: T 2 /T 1 = –Q 2 Q 1 nerede Q 2 ve Q 1 – rezervuarların her birine aktarılan ısı miktarı (eksi işareti, ısının rezervuarlardan birinden alındığını gösterir). Yani daha sıcak olan rezervuarın sıcaklığı 273,16 K ise ve buradan alınan ısı diğer rezervuara aktarılan ısının iki katı ise ikinci rezervuarın sıcaklığı 136,58 K olur. İkinci rezervuarın sıcaklığı ise 0 K ise, çevrimin adyabatik genleşme bölümünde gaz enerjisinin tamamı mekanik enerjiye dönüştürüldüğü için hiçbir ısı aktarılmayacaktır. Bu sıcaklığa mutlak sıfır denir. Bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılan termodinamik sıcaklık, ideal bir gazın durum denkleminde yer alan sıcaklıkla örtüşmektedir. PV = RT, Nerede P- basınç, V– hacim ve R- Gaz sabiti. Denklem, ideal bir gaz için hacim ve basıncın çarpımının sıcaklıkla orantılı olduğunu gösterir. Gerçek gazların herhangi biri için bu yasa tam olarak yerine getirilmemiştir. Ancak viral kuvvetler için düzeltmeler yapılırsa, gazların genleşmesi termodinamik sıcaklık ölçeğini yeniden oluşturmamıza olanak tanır.

Uluslararası sıcaklık ölçeği.

Yukarıda özetlenen tanıma uygun olarak sıcaklık, gaz termometresi ile çok yüksek bir doğrulukla (üçlü noktanın yakınında yaklaşık 0,003 K'ye kadar) ölçülebilir. Platin dirençli bir termometre ve bir gaz deposu, termal olarak yalıtılmış bir odaya yerleştirilir. Hazne ısıtıldığında termometrenin elektrik direnci artar ve haznedeki gaz basıncı artar (hal denklemine uygun olarak), soğutulduğunda ise tam tersi tablo görülür. Direnci ve basıncı aynı anda ölçerek termometreyi sıcaklıkla orantılı olan gaz basıncına göre kalibre edebilirsiniz. Termometre daha sonra sıvı suyun katı ve buhar fazlarıyla dengede tutulabileceği bir termostata yerleştirilir. Bu sıcaklıkta elektrik direncini ölçerek termodinamik bir ölçek elde edilir, çünkü üçlü noktanın sıcaklığına 273,16 K'ye eşit bir değer atanır.

İki uluslararası sıcaklık ölçeği vardır: Kelvin (K) ve Santigrat (C). Santigrat ölçeğindeki sıcaklık, Kelvin ölçeğindeki sıcaklıktan ikincisinden 273,15 K çıkarılarak elde edilir.

Gaz termometresi kullanarak doğru sıcaklık ölçümleri çok fazla çalışma ve zaman gerektirir. Bu nedenle 1968'de Uluslararası Pratik Sıcaklık Ölçeği (IPTS) tanıtıldı. Bu teraziyi kullanarak laboratuvarda çeşitli tiplerdeki termometreler kalibre edilebilir. Bu ölçek, bazı sabit referans noktası çiftleri (sıcaklık referans noktaları) arasındaki sıcaklık aralıklarında kullanılan bir platin dirençli termometre, bir termokupl ve bir radyasyon pirometresi kullanılarak oluşturulmuştur. MTS'nin termodinamik ölçeğe mümkün olan en yüksek doğrulukla karşılık gelmesi gerekiyordu, ancak daha sonra ortaya çıktığı gibi sapmaları çok önemli.

Fahrenheit sıcaklık ölçeği.

İngiliz teknik birim sistemiyle birlikte ve birçok ülkede bilimsel olmayan ölçümlerde yaygın olarak kullanılan Fahrenheit sıcaklık ölçeği genellikle iki sabit referans noktasıyla belirlenir - buzun erime sıcaklığı (32 ° F) ve normal (atmosferik) basınçta suyun kaynama noktası (212 ° F). Bu nedenle, Fahrenheit sıcaklığından Santigrat sıcaklığını elde etmek için Fahrenheit sıcaklığından 32 çıkarın ve sonucu 5/9 ile çarpın.

Isı birimleri.

Isı bir enerji türü olduğundan joule cinsinden ölçülebilmektedir ve bu metrik birim uluslararası anlaşmalarla benimsenmiştir. Ancak bir zamanlar ısı miktarı belli miktarda suyun sıcaklığı değiştirilerek belirlendiğinden, kalori adı verilen ve bir gram suyun sıcaklığını 1°C artırmak için gereken ısı miktarına eşit bir birim yaygınlaştı. Suyun ısı kapasitesinin sıcaklığa bağlı olduğu gerçeğinden dolayı kalori değerini açıklamam gerekiyordu. En az iki farklı kalori ortaya çıktı: "termokimyasal" (4,1840 J) ve "buhar" (4,1868 J). Diyet yaparken kullanılan “kalori” aslında kilokaloridir (1000 kalori). Kalori bir SI birimi değildir ve bilim ve teknolojinin çoğu alanında kullanılmamaktadır.

Elektrik ve manyetizma.

Tüm yaygın elektriksel ve manyetik ölçüm birimleri metrik sisteme dayanmaktadır. Elektrik ve manyetik birimlerin modern tanımlarına uygun olarak hepsi uzunluk, kütle ve zaman gibi metrik birimlerden belirli fiziksel formüllerden türetilmiş birimlerdir. Elektriksel ve manyetik niceliklerin çoğunun belirtilen standartlar kullanılarak ölçülmesi o kadar kolay olmadığından, belirtilen niceliklerin bazıları için uygun deneylerle türetilmiş standartlar oluşturmanın ve diğerlerini bu standartları kullanarak ölçmenin daha uygun olacağı düşünülmüştür.

SI birimleri.

Aşağıda SI elektrik ve manyetik birimlerinin bir listesi bulunmaktadır.

Bir elektrik akımı birimi olan amper, altı SI temel biriminden biridir. Amper, ihmal edilebilecek kadar küçük dairesel kesit alanına sahip, birbirlerinden 1 m uzaklıktaki bir vakumda bulunan sonsuz uzunlukta iki paralel düz iletkenden geçerken, her bir bölümde neden olacak sabit bir akımın gücüdür. 1 m uzunluğundaki iletkenin etkileşim kuvveti 2H 10 - 7 N'ye eşittir.

Volt, potansiyel farkın ve elektromotor kuvvetin birimidir. Volt, 1 W güç tüketimi ile 1 A doğru akıma sahip bir elektrik devresinin bir bölümündeki elektrik voltajıdır.

Coulomb, elektrik miktarı birimi (elektrik yükü). Coulomb, 1 saniyede 1 A sabit akımda bir iletkenin kesitinden geçen elektrik miktarıdır.

Farad, elektriksel kapasitans birimi. Farad, plakaları üzerinde 1 C'de şarj edildiğinde 1 V'luk bir elektrik voltajı görünen bir kapasitörün kapasitansıdır.

Henry, endüktans birimi. Henry, bu devredeki akım 1 saniyede 1 A kadar düzgün bir şekilde değiştiğinde 1 V'luk bir kendi kendine endüktif emk'nin meydana geldiği devrenin endüktansına eşittir.

Weber manyetik akı birimi. Weber manyetik bir akı olup, sıfıra düştüğünde kendisine bağlı 1 Ohm dirence sahip devrede 1 C'ye eşit bir elektrik yükü akar.

Tesla, manyetik indüksiyon birimi. Tesla, indüksiyon hatlarına dik 1 m2'lik düz bir alan boyunca manyetik akının 1 Wb'ye eşit olduğu düzgün bir manyetik alanın manyetik indüksiyonudur.

Pratik standartlar.

Işık ve aydınlatma.

Işık şiddeti ve aydınlık birimleri tek başına mekanik birimlere göre belirlenemez. Bir ışık dalgasındaki enerji akışını W/m2 cinsinden, ışık dalgasının yoğunluğunu ise radyo dalgalarında olduğu gibi V/m cinsinden ifade edebiliriz. Ancak aydınlatma algısı, yalnızca ışık kaynağının yoğunluğunun değil, aynı zamanda insan gözünün bu yoğunluğun spektral dağılımına duyarlılığının da önemli olduğu psikofiziksel bir olgudur.

Uluslararası anlaşmaya göre, ışık şiddeti birimi, 540H 10 12 Hz frekansında monokromatik radyasyon yayan bir kaynağın belirli bir yönündeki ışık yoğunluğuna eşit olan kandeladır (daha önce mum olarak adlandırılıyordu). ben= 555 nm), bu doğrultuda ışık radyasyonunun enerji kuvveti 1/683 W/sr'dir. Bu kabaca bir zamanlar standart olarak kullanılan ispermeçet mumunun ışık yoğunluğuna karşılık gelir.

Kaynağın ışık şiddeti her yönde bir kandela ise toplam ışık akısı 4 olur. P lümen. Dolayısıyla, bu kaynak 1 m yarıçaplı bir kürenin merkezinde bulunuyorsa, kürenin iç yüzeyinin aydınlatması metrekare başına bir lümene eşittir, yani. bir süit.

X-ışını ve gama radyasyonu, radyoaktivite.

X-ışını (R), ikincil elektron radyasyonu dikkate alındığında, yük taşıyan 0,001 293 g havada iyonlar oluşturan radyasyon miktarına eşit, x-ışını, gama ve foton radyasyonunun eski bir maruz kalma dozu birimidir. her burcun CGS yükünün bir birimine eşittir. Absorbe edilen radyasyon dozunun SI birimi gridir ve 1 J/kg'a eşittir. Absorbe edilen radyasyon dozu standardı, radyasyonun ürettiği iyonizasyonu ölçen iyonizasyon odalarına sahip bir düzenektir.



Önce okulda, sonra orta ve yüksek öğretim kurumlarında incelediğimiz temel elektriksel büyüklükleri ele alalım. Kolaylık sağlamak için tüm verileri küçük bir tabloda özetleyeceğiz. Herhangi bir yanlış anlaşılma olması durumunda bireysel büyüklüklerin tanımları tablodan sonra verilecektir.

Büyüklük	SI birimi	Elektrik miktarının adı
Q	Kl - kolye	şarj
R	Om - om	rezistans
sen	V – volt	Gerilim
BEN	A – amper	Akım gücü (elektrik akımı)
C	F – farad	Kapasite
L	Gn - Henry	İndüktans
sigma	CM-Siemens	Elektiriksel iletkenlik
e0	8,85418781762039*10 -12 F/m	Elektrik sabiti
φ	V – volt	Elektrik alan noktası potansiyeli
P	W – watt	Aktif güç
Q	VAR – volt amper reaktif	Reaktif güç
S	Va - volt-amper	Tam güç
F	Hz-hertz	Sıklık

Değerin adında kullanılan ve açıklamayı basitleştirmeye yarayan ondalık önekler vardır. Bunlardan en yaygın olanları: mega, mil, kilo, nano, pico. Tabloda belirtilenler dışındaki diğer önekler gösterilmektedir.

Ondalık çarpan	Telaffuz	Tanım (Rusça/uluslararası)
10 -30	Cueto	Q
10 -27	ronto	R
10 -24	sekiz	ve/y
10 -21	zepto	s/z
10 -18	üzerine	A
10 -15	femto	s/k
10 -12	piko	p/p
10 -9	nano	bilinmiyor
10 -6	mikro	μ/μ
10 -3	Milli	ay/ay
10 -2	sent	C
10 -1	desi	g/g
10 1	ses tahtası	evet/hayır
10 2	hekto	g/saat
10 3	kilo	k/k
10 6	mega	M
10 9	giga	İYİ OYUN
10 12	tera	T
10 15	peta	P/P
10 18	exa	E/E
10 21	zeta	Z/Z
10 24	yotta	Y/Y
10 27	Ronna	R
10 30	Quecca	Q

Mevcut güç 1A- bu, yüzeyden (iletken) 1 saniye içinde geçen 1 C yükünün, yükün yüzeyden geçtiği zamana oranına eşit bir değerdir. Akımın akması için devrenin kapalı olması gerekir.

Akım gücü amper cinsinden ölçülür. 1A=1Kl/1c

Pratikte var

1uA = 0,000001A

elektrik voltajı– elektrik alanının iki noktası arasındaki potansiyel fark. Elektrik potansiyelinin büyüklüğü volt cinsinden ölçülür, bu nedenle voltaj volt (V) cinsinden ölçülür.

1 Volt, bir iletkenden 1 amperlik akım geçtiğinde, iletkende 1 watt enerji açığa çıkarmak için gereken voltajdır.

Pratikte var

Elektrik direnci- Bir iletkenin içinden elektrik akımının geçmesini önleme özelliği. İletkenin uçlarındaki voltajın içindeki akıma oranı olarak tanımlanır. Ohm (ohm) cinsinden ölçülür. Belirli sınırlar dahilinde değer sabittir.

1 ohm, içinden 1A'lık bir doğru akım geçtiğinde ve uçlarında 1V'luk bir voltaj oluştuğunda bir iletkenin direncidir.

Okul fizik dersinden hepimiz sabit kesitli tekdüze bir iletkenin formülünü hatırlıyoruz:

R=ρlS – böyle bir iletkenin direnci S kesitine ve l uzunluğuna bağlıdır

burada ρ iletken malzemenin direncidir, tablo değeri.

Yukarıda açıklanan üç büyüklük arasında, bir DC devresi için Ohm yasası mevcuttur.

Devredeki akım, devredeki voltajla doğru orantılı, devrenin direnciyle ters orantılıdır.

Elektrik kapasitesi Bir iletkenin elektrik yükünü depolayabilme yeteneğine denir.

Kapasitans farad (1F) cinsinden ölçülür.

1F, 1C'de şarj edildiğinde 1V'luk bir voltajın meydana geldiği plakalar arasında bir kapasitörün kapasitansıdır.

Pratikte var

1pF = 0,000000000001F

1nF = 0,000000001F

İndüktans içinden elektrik akımı geçen bir devrenin manyetik alan oluşturma ve biriktirme yeteneğini karakterize eden bir niceliktir.

Endüktans henry cinsinden ölçülür.

1Gn = (V*s)/A

1H, devredeki akımın 1 saniye boyunca 1A değişmesi durumunda ortaya çıkan kendi kendine indüksiyon EMF'sine eşit bir değerdir.

Pratikte var

1mH = 0,001H

Elektiriksel iletkenlik– Bir cismin elektrik akımını iletme yeteneğini gösteren bir değer. Direnç karşılıklı.

Elektrik iletkenliği siemens ile ölçülür.

En son makaleler

En popüler

Fizik. Konu ve görevler.

2. Fiziksel büyüklükler ve ölçülmesi. SI sistemi.

3. Mekanik. Mekanik sorunlar.

.

5. MT noktasının kinematiği. MT'nin hareketini tanımlama yöntemleri.

6. Hareketli. Yol.

7. Hız. Hızlanma.

8. Teğetsel ve normal ivme.

9. Dönme hareketinin kinematiği.

10. Galileo'nun eylemsizlik yasası. Eylemsiz referans sistemleri.

11. Galile dönüşümleri. Galileo'nun hızların toplamı yasası. Hızlanma değişmezliği. Görelilik ilkesi.

12.Güç. Ağırlık.

13. İkinci yasa. Nabız. Kuvvetlerin bağımsız eylemi ilkesi.

14. Newton'un üçüncü yasası.

15. Temel etkileşim türleri. Evrensel çekim yasası. Coulomb yasası. Lorentz kuvveti. Van der Waals kuvvetleri. Klasik mekanikte kuvvetler.

16. Maddi noktalar sistemi (SMP).

17. Sistem dürtüsü. Kapalı bir sistemde momentumun korunumu yasası.

18. Kütle merkezi. SMT'nin hareket denklemi.

19. Değişken kütleli bir cismin hareket denklemi. Tsiolkovsky'nin formülü.

20. Kuvvetlerin çalışması. Güç.

21. Potansiyel kuvvet alanı. Potansiyel enerji.

22. MT'nin kuvvet alanındaki kinetik enerjisi.

23. Toplam mekanik enerji. Mekanikte enerjinin korunumu kanunu.

24. İvme. Güç anı. Moment denklemi.

25. Açısal momentumun korunumu yasası.

26. Kendi açısal momentumu.

27. CT'nin eksene göre atalet momenti. Hugens-Steiner teoremi.

28. Sabit bir eksen etrafında dönen bir TT'nin hareket denklemi.

29. Öteleme ve dönme hareketini gerçekleştiren TT'nin kinetik enerjisi.

30. Salınım hareketinin doğa ve teknolojideki yeri.

31. Serbest harmonik titreşimler. Vektör diyagramı yöntemi.

32. Harmonik osilatör. Yay, fiziksel ve matematiksel sarkaçlar.

33. Fizikte dinamik ve istatistiksel yasalar. Termodinamik ve istatistiksel yöntemler.

34. Sıvıların ve gazların özellikleri. Kütle ve yüzey kuvvetleri. Pascal yasası.

35. Arşimet Yasası. Yüzme tel.

36. Termal hareket. Makroskobik parametreler. İdeal gaz modeli. Moleküler kinetik teori açısından gaz basıncı. Sıcaklık kavramı.

37. Durum denklemi.

38. Deneysel gaz yasaları.

39. MKT'nin temel denklemi.

40. Moleküllerin öteleme hareketinin ortalama kinetik enerjisi.

41. Serbestlik derecesi sayısı. Enerjinin serbestlik derecelerine göre düzgün dağılımı yasası.

42. İdeal bir gazın iç enerjisi.

43. Gazsız yolun uzunluğu.

44. Bir kuvvet alanında ideal gaz. Barometrik formül. Boltzmann yasası.

45. Bir sistemin iç enerjisi durumun bir fonksiyonudur.

46. ​​​​Sürecin işlevleri olarak iş ve ısı.

47. Termodinamiğin birinci yasası.

48. Çok atomlu gazların ısı kapasitesi. Robert-Mayer denklemi.

49. Termodinamiğin birinci yasasının izoproseslere uygulanması.

50 Gazdaki ses hızı.

51..Tersinir ve geri döndürülemez süreçler. Dairesel süreçler.

52. Isı motorları.

53. Carnot döngüsü.

54. Termodinamiğin ikinci yasası.

55. Entropi kavramı.

56. Carnot teoremleri.

57. Tersinir ve tersinmez süreçlerde entropi. Artan entropi kanunu.

58. İstatistiksel bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsü olarak entropi.

59. Termodinamiğin üçüncü yasası.

60. Termodinamik akışlar.

61. Gazlarda difüzyon.

62. Viskozite.

63. Isı iletkenliği.

64. Termal difüzyon.

65. Yüzey gerilimi.

66. Islatma ve ıslatmama.

67. Kavisli bir sıvı yüzeyinin altındaki basınç.

68. Kılcal olaylar.

Fizik. Konu ve görevler.

Fizik bir doğa bilimidir. Doğal olayların deneysel bir çalışmasına dayanır ve görevi bu olayları açıklayan yasaları formüle etmektir. Fizik, temel ve en basit fenomenlerin incelenmesine ve basit soruların cevaplarına odaklanır: maddenin neyden oluştuğu, madde parçacıklarının birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği, parçacıkların hangi kurallara ve yasalara göre hareket ettiği vb.

Çalışmasının konusu madde (madde ve alanlar biçiminde) ve hareketinin en genel biçimlerinin yanı sıra maddenin hareketini kontrol eden doğanın temel etkileşimleridir.

Fizik matematikle yakından ilişkilidir: matematik, fiziksel yasaların kesin olarak formüle edilebileceği aygıtı sağlar. Fiziksel teoriler neredeyse her zaman, diğer bilimlerde alışılmış olandan daha karmaşık matematik dalları kullanılarak matematiksel denklemler halinde formüle edilir. Tersine, matematiğin birçok alanının gelişimi fizik biliminin ihtiyaçları tarafından teşvik edildi.

Bir fiziksel miktarın boyutu, bağımlılıklarla birbirine bağlanan bir dizi fiziksel büyüklük olan ve birkaç miktarın temel olarak seçildiği, kullanılan fiziksel büyüklükler sistemi tarafından belirlenir. Bir fiziksel miktar birimi, anlaşmaya göre bire eşit bir sayısal değerin atandığı fiziksel bir miktardır.Fiziksel büyüklük birimleri sistemi, belirli bir miktarlar sistemine dayanan temel ve türetilmiş birimler kümesidir.Aşağıdaki tablolar Uluslararası Birimler Sistemini temel alan Uluslararası birimler sisteminde (SI) benimsenen fiziksel büyüklükleri ve birimlerini gösterir.

Fiziksel büyüklükler ve ölçü birimleri. SI sistemi.

Fiziksel miktar		Fiziksel büyüklük ölçü birimi
Mekanik
Ağırlık	M	kilogram	kilogram
Yoğunluk		kilogram bölü metreküp	kg/m3
Spesifik hacim	v	kilogram başına metreküp	m3 /kg
Kütle akışı	Qm	kilogram/saniye	kg/sn
Hacim akışı	Soru V	metreküp bölü saniye	m3 /s
Nabız	P	kilogram-metre bölü saniye	kg m/sn
İtme	L	kilogram-metre kare bölü saniye	kg m 2 /s
Atalet momenti	J	kilogram metre kare	kg m2
Güç, ağırlık	F, S	Newton	N
Güç anı	M	Newton metre	Nm
İmpuls kuvveti	BEN	Newton saniyesi	N'ler
Basınç, mekanik stres	P,	paskal	Pa
İş, enerji	A, E, Ü	joule	J
Güç	N	vat	K

Uluslararası Birimler Sistemi (SI), Uluslararası Birimler Sistemini temel alan, isimler ve sembollerin yanı sıra bir dizi önek ve bunların isimleri ve sembolleri ile bunların uygulanmasına ilişkin kurallarla birlikte kabul edilen bir birimler sistemidir. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı (CGPM).

Uluslararası Metroloji Sözlüğü
SI, 1960 yılında XI. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı (GCPM) tarafından kabul edildi ve sonraki birkaç konferansta SI'da bir dizi değişiklik yapıldı.
SI, yedi temel fiziksel büyüklük birimini ve türetilmiş birimleri (SI birimleri veya birimleri olarak kısaltılır) ve bir dizi öneki tanımlar. SI ayrıca birimler için standart kısaltmalar ve türetilmiş birimlerin yazılması için kurallar belirler.
Temel birimler: kilogram, metre, saniye, amper, kelvin, mol ve kandela. SI çerçevesinde bu birimlerin bağımsız boyutları olduğu, yani hiçbir temel birimin diğerlerinden türetilemeyeceği kabul edilir.
Türetilmiş birimler temel birimlerden çarpma ve bölme gibi cebirsel işlemler kullanılarak elde edilir. SI'da türetilmiş birimlerin bazılarına kendi adları verilir; örneğin radyan birimi.
Ön ekler birim adlarından önce kullanılabilir. Birimin belirli bir tam sayıyla, yani 10'un üssüyle çarpılması veya bölünmesi gerektiği anlamına gelir. Örneğin, "kilo" öneki, 1000 ile çarpmak anlamına gelir (kilometre = 1000 metre). SI öneklerine ondalık önekler de denir.

Mekanik. Mekanik sorunlar.

Mekanik, mekanik hareket yasalarını ve harekete neden olan veya harekete neden olan nedenleri inceleyen bir fizik dalıdır.

Mekaniğin ana görevi, cisimlerin mekanik hareketini tanımlamak, yani, tanımlayan özelliklere (koordinatlar, yer değiştirme, kat edilen mesafe, dönme açısı, hız, ivme vb.) dayalı olarak vücut hareketinin bir yasasını (denklemini) oluşturmaktır. Başka bir deyişle, derlenmiş hareket yasasını (denklemini) kullanarak herhangi bir zamanda cismin konumunu belirleyebiliyorsanız, mekaniğin ana sorununun çözülmüş olduğu kabul edilir. Mekaniğin ana problemini çözmek için seçilen fiziksel büyüklüklere ve yöntemlere bağlı olarak kinematik, dinamik ve statik olarak ayrılır.

4.Mekanik hareket. Uzay ve zaman. Koordinat sistemleri. Zamanı ölçmek. Referans sistemi. Vektörler .

Mekanik hareket zamanla cisimlerin uzaydaki konumlarının diğer cisimlere göre değişmesine denir. Mekanik hareket öteleme, dönme ve salınım olarak ikiye ayrılır.

Aşamalı vücutta çizilen herhangi bir doğrunun kendisine paralel hareket etmesine hareket denir. Dönme Vücudun tüm noktalarının, dönme merkezi adı verilen belirli bir nokta etrafında eşmerkezli daireler çizdiği harekete denir. salınımlı Vücudun orta konum etrafında periyodik olarak tekrarlanan hareketler yaptığı, yani salındığı hareket denir.

Mekanik hareketi tanımlamak için kavram tanıtıldı referans sistemleri .referans sistemi türleriörneğin sabit bir referans çerçevesi, hareketli bir referans çerçevesi, eylemsiz bir referans çerçevesi, eylemsiz olmayan bir referans çerçevesi farklı olabilir. Bir referans gövdesi, bir koordinat sistemi ve bir saat içerir. Referans kuruluşu– bu, koordinat sisteminin “bağlı” olduğu gövdedir. koordinat sistemi, referans noktasıdır (köken). Koordinat sistemi sürüş koşullarına bağlı olarak 1, 2 veya 3 eksene sahiptir. Bir noktanın bir çizgi (1 eksen), düzlem (2 eksen) veya uzaydaki (3 eksen) üzerindeki konumu sırasıyla bir, iki veya üç koordinatla belirlenir. Vücudun herhangi bir andaki uzaydaki konumunu belirlemek için zaman sayımının başlangıcını da ayarlamak gerekir. Farklı koordinat sistemleri bilinmektedir: Kartezyen, kutupsal, eğrisel vb. Uygulamada en sık Kartezyen ve kutupsal koordinat sistemleri kullanılır. Kartezyen koordinat sistemi- bunlar (örneğin, iki boyutlu bir durumda), orijin adı verilen bir noktadan çıkan ve üzerlerine bir ölçek uygulanan iki karşılıklı dik ışındır (Şekil 2.1a). Kutupsal koordinat sistemi– iki boyutlu durumda bu, orijinden çıkan yarıçap vektörü ve yarıçap vektörünün döndüğü θ açısıdır (Şekil 2.1b). Zamanı ölçmek için saatlere ihtiyaç vardır.

Uzaydaki maddi bir noktanın çizdiği çizgiye ne ad verilir? Yörünge. (x,y) düzlemindeki iki boyutlu hareket için bu, y(x)'in bir fonksiyonudur. Maddi bir noktanın bir yörünge boyunca kat ettiği mesafeye denir. yol uzunluğu(Şekil 2.2). Hareketli bir malzeme noktası r(t 1)'in başlangıç ​​konumunu sonraki konumlarından herhangi biri r(t 2) ile birleştiren vektöre denir hareketli(Şekil 2.2):

.

Pirinç. 2.2. Yol uzunluğu (kalın çizgiyle vurgulanmıştır); – yer değiştirme vektörü.

Cismin koordinatlarının her biri x=x(t), y=y(t), z=z(t) zamanına bağlıdır. Koordinatların zamana bağlı olarak değiştiği bu fonksiyonlara denir. kinematik hareket kanunu,örneğin forx=x(t) (Şekil 2.3).

Şekil 2.3. Kinematik hareket yasasına bir örnek x=x(t).

Başlangıcı ve sonu gösterilen vektör yönelimli bir bölüm Uzay ve zaman, maddenin temel varoluş biçimlerini ifade eden kavramlardır. Mekan, bireysel nesnelerin bir arada bulunma düzenini ifade eder. Zaman, olguların değişme sırasını belirler.