Локнянска училищна библиотека. Календар „Условия на възкресението“

Физическо количество

Физическо количество- физическо свойство на материален обект, физическо явление, процес, което може да се характеризира количествено.

Стойност на физическото количество- едно или повече (в случай на тензорна физическа величина) числа, характеризиращи тази физическа величина, указващи мерната единица, въз основа на която са получени.

Размер на физическото количество- значенията на числата, които се появяват в стойност на физическото количество.

Например, автомобил може да се характеризира с това физическо количество, като маса. при което, значениеот това физическо количество ще бъде например 1 тон и размер- номер 1, или значениеще бъде 1000 килограма, и размер- номер 1000. Същата кола може да се характеризира с помощта на друга физическо количество- скорост. при което, значениеот това физическо количество ще бъде например вектор с определена посока от 100 km/h и размер- номер 100.

Размерност на физическа величина- мерна единица, която се появява в стойност на физическото количество. По правило физическата величина има много различни измерения: например дължината има нанометър, милиметър, сантиметър, метър, километър, миля, инч, парсек, светлинна година и т.н. Някои от тези мерни единици (без да се вземат предвид техните десетични множители) могат да бъдат включени в различни системи от физически единици - SI, GHS и др.

Често една физическа величина може да бъде изразена чрез други, по-фундаментални физични величини. (Например силата може да бъде изразена чрез масата на тялото и неговото ускорение.) Което означава съответно измерениетотакава физическа величина може да бъде изразена чрез размерите на тези по-общи величини. (Измерението на силата може да бъде изразено чрез размерите на масата и ускорението.) (Често такова представяне на размерността на определена физическа величина чрез размерите на други физични величини е самостоятелна задача, която в някои случаи има свой собствен смисъл и цел.)Размерите на такива по-общи количества често вече са основни единициедна или друга система от физически единици, тоест тези, които сами по себе си вече не се изразяват чрез други, още по-общоколичества.

Пример.
Ако физическата величина мощност се запише като

П= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, Р- това е общоприетото буквено обозначение на това физическо количество, 42,3 × 10³ W- стойността на това физическо количество, 42,3 × 10³- размерът на това физическо количество.

У- това е съкращение един отмерни единици на това физическо количество (ват). Литера Да сее обозначението на Международната система единици (SI) за десетичния фактор "кило".

Размерни и безразмерни физични величини

• Размерна физическа величина- физическо количество, за да се определи стойността на което е необходимо да се приложи някаква мерна единица на това физическо количество. По-голямата част от физическите величини са размерни.
• Безразмерна физическа величина- физическа величина, за определяне на стойността на която е достатъчно да се посочи нейният размер. Например, относителната диелектрична константа е безразмерна физическа величина.

Адитивни и неадитивни физични величини

• Адитивно физическо количество- физическо количество, чиито различни стойности могат да бъдат сумирани, умножени по числов коефициент или разделени една на друга. Например физическото количество маса е адитивно физическо количество.
• Неадитивно физическо количество- физическо количество, за което сумирането, умножаването по числов коефициент или разделянето на стойностите му една на друга няма физическо значение. Например физическата величина температура е неадитивна физическа величина.

Екстензивни и интензивни физични величини

Физическата величина се нарича

• обширен, ако величината на неговата стойност е сумата от стойностите на това физическо количество за подсистемите, които съставляват системата (например обем, тегло);
• интензивен, ако величината на стойността му не зависи от размера на системата (например температура, налягане).

Някои физически величини, като ъглов момент, площ, сила, дължина, време, не са нито екстензивни, нито интензивни.

Производните количества се формират от някои обширни количества:

• специфиченколичеството е количество, разделено на маса (например специфичен обем);
• кътникколичеството е количество, разделено на количеството вещество (например моларен обем).

Скаларни, векторни, тензорни величини

В най-общия случайможем да кажем, че една физическа величина може да бъде представена чрез тензор от определен ранг (валентност).

Система от единици за физични величини

Система от единици за физически величини е набор от единици за измерване на физически величини, в които има определен брой така наречени основни мерни единици, а останалите мерни единици могат да бъдат изразени чрез тези основни единици. Примери за системи от физически единици са Международната система единици (SI), GHS.

Символи на физическите величини

Литература

• RMG 29-99Метрология. Основни термини и определения.
• Бурдун Г. Д., Базакуца В. А. Единици за физически величини. - Харков: Vishcha school, .

Вижте също

• Методи на електроаналитичната химия

Бележки

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е „физическо количество“ в други речници:

Физическо количество- (количество) – свойство, което е качествено общо за много физически обекти (физически системи, техните състояния и процеси, протичащи в тях), но индивидуално в количествен смисъл за всеки обект. Не трябва да се използва...... Енциклопедия на термини, определения и обяснения на строителни материали

физическо количество- PV стойност Едно от свойствата на физически обект (физическа система, явление или процес), общо в качествено отношение за много физически обекти, но количествено индивидуално за всеки от тях. Забележка. В…… Ръководство за технически преводач

Характеристика, свойство, което е качествено общо за много физически обекти (физически системи, техните състояния и т.н.), но количествено индивидуално за всеки обект. Примери за физични величини: плътност, вискозитет,... ... Голям енциклопедичен речник

Физическо количество- едно от свойствата на физически обект (физическа система, явление или процес), общо в качествено отношение за много физически обекти, но количествено индивидуално за всеки от тях... Източник: ПРЕПОРЪКИ ЗА... ... Официална терминология

ФИЗИЧЕСКО КОЛИЧЕСТВО- измерена характеристика (свойство) на физ. обекти (обекти, състояния, процеси) или явления от материалния свят. Има основни и производни F. v. и фундаментални (вижте). Във физиката се използват 7 основни величини: дължина, време, маса,... ... Голяма политехническа енциклопедия

Характеристика, свойство, което е качествено общо за много физически обекти (физически системи, техните състояния и т.н.), но количествено индивидуално за всеки обект. Примери за физични величини: плътност, плътност... ... енциклопедичен речник

физическо количество- fizikinis dydis statusas T sritis Standartizacija и метрология apibrėžtis Fizikinio objekto (fizikinės sistemos, reiškinio ar vyksmo) bet kurios savybės charakteristika, kuri kokybiškai bendra daugeliui fizikinių objektų, tačiau kiekybiškai… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

физическо количество- fizikinis dydis statusas T sritis chemija apibrėžtis Fizikinio objekto savybės charakteristika. атитикменис: англ. физическа величина рус. физическо количество... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

физическо количество- fizikinis dydis statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. физическа величина вок. physikalische Größe, ф рус. физическо количество, f пранц. величие физика, f … Fizikos terminų žodynas

Размер, физически характеристики. предмети или явления от материалния свят, общи за много обекти или явления по качества. по отношение, но индивидуални по количество. уважение към всеки от тях. Например маса, дължина, площ, обем, електрическа сила. ток F... Голям енциклопедичен политехнически речник

Книги

• Водородният атом е най-простият от атомите. Продължение на теорията на Нилс Бор. Част 5. Честотата на фотонното излъчване съвпада със средната честота на електронното излъчване в прехода, А. И. Шидловски, теорията на Бор за водородния атом беше продължена (успоредно с квантово-механичния подход) по традиционния път на развитие на физиката, където в теорията съществуват наблюдаеми и ненаблюдаеми величини. За... Издателство:

Ако исках да чета, още не съм
знаейки буквите, това би било глупост.
По същия начин, ако исках да съдя
за природни явления, без да има такива
идеи за началото на нещата, това
би било също толкова глупост.
М. В. Ломоносов

Огледай се около себе си. Какво разнообразие от предмети ви заобикаля: хора, животни, дървета. Това е телевизор, кола, ябълка, камък, електрическа крушка, молив и т.н. Невъзможно е да се изброи всичко. Във физиката всеки обект се нарича физическо тяло.

Ориз. 6

Как се различават физическите тела? Много хора. Например, те могат да имат различни обеми и форми. Те могат да се състоят от различни вещества. Сребърните и златните лъжици (обр. 6) имат еднакъв обем и форма. Но те се състоят от различни вещества: сребро и злато. Дървените куб и топка (фиг. 7) са с различни обеми и форми. Това са различни физически тела, но направени от една и съща субстанция – дърво.

Ориз. 7

Освен физическите тела има и физически полета. Полетата съществуват независимо от нас. Те не винаги могат да бъдат открити с човешки сетива. Например полето около магнит (фиг. 8), полето около заредено тяло (фиг. 9). Но те са лесни за откриване с помощта на инструменти.

Ориз. 8

Ориз. 9

С физическите тела и полета могат да настъпят различни промени. Лъжица, потопена в горещ чай, се загрява. Водата в локвата се изпарява и замръзва в студен ден. Лампата (фиг. 10) излъчва светлина, момичето и кучето тичат (движат се) (фиг. 11). Магнитът се демагнетизира и магнитното му поле отслабва. Нагряване, изпарение, замръзване, излъчване, движение, размагнитване и т.н. - всичко това промените, настъпващи във физическите тела и полета, се наричат ​​физически явления.

Ориз. 10

Изучавайки физика, ще се запознаете с много физически явления.

Ориз. единадесет

Физическите величини се въвеждат за описание на свойствата на физическите тела и физичните явления. Например, можете да опишете свойствата на дървена топка и куб, като използвате физически величини като обем и маса. Физическо явление - движение (на момиче, кола и т.н.) - може да бъде описано чрез познаване на такива физически величини като път, скорост, период от време. Обърнете внимание на основния знак на физическото количество: може да се измери с инструменти или да се изчисли по формулата. Обемът на тялото може да се измери с чаша с вода (фиг. 12, а) или чрез измерване на дължината a, ширината b и височината c с линийка (фиг. 12, b), може да се изчисли с помощта на формула

V = а. b. ° С.

Всички физически величини имат мерни единици. Много пъти сте чували за някои мерни единици: килограм, метър, секунда, волт, ампер, киловат и др. Ще се запознаете по-добре с физическите величини в процеса на изучаване на физиката.

Ориз. 12

Помислете и отговорете

1. Какво се нарича физическо тяло? Физически феномен?
2. Какъв е основният признак на физичната величина? Назовете известните ви физически величини.
3. От горните понятия назовете тези, които се отнасят до: а) физически тела; б) физични явления; в) физични величини: 1) капка; 2) отопление; 3) дължина; 4) гръмотевична буря; 5) куб; 6) обем; 7) вятър; 8) сънливост; 9) температура; 10) молив; 11) период от време; 12) изгрев; 13) скорост; 14) красота.

Домашна работа

Имаме „измервателно устройство“ в телата си. Това е сърце, с което можете да измерите (с не много голяма точност) период от време. Определете по пулса си (броя на сърдечните удари) периода от време за напълване на чаша с чешмяна вода. Приемете времето на един удар за приблизително една секунда. Сравнете това време с показанията на часовника. Колко различни са получените резултати?

Всички обекти на околния свят се характеризират със своите свойства. Като цяло свойствата, които притежава даден обект или явление са безброй. Но благодарение на тези свойства можем да различим един обект от друг или, обратно, да ги групираме, т.е. да ги присвоим към един клас обекти. Например голям, топъл, тежък. Свойството на даден обект се проявява само във взаимодействието му с други обекти. Например, еластичното свойство на топката се проявява, когато тя взаимодейства с пода.

Имот – философска категория, която изразява такъв аспект на даден обект (явление, процес), който определя неговата разлика или сходство с други обекти (явления, процеси) и се разкрива в отношенията му с тях. Имот – категория качество. За количествено описание на различни свойства на процеси и физически тела се въвежда понятието количество.

величина - това е свойство на нещо, което може да бъде разграничено от другите свойства и оценено по един или друг начин, включително количествено. Едно количество не съществува само по себе си; то съществува само доколкото има обект със свойства, изразени от дадено количество.

Стойностите могат да бъдат разделени на два вида: истинскиИ перфектен.

Идеални стойности се отнасят главно до математиката и са обобщение (модел) на конкретни реални понятия.

Реални стойности се делят от своя страна на физически И нефизически . Физическата величина (ФВ) най-общо може да се определи като количествена характеристика на материалните обекти (процеси, явления), изучавани в природните (физика, химия) и техническите науки. Към нефизичните величини спадат тези, принадлежащи към социалните (нефизическите) науки – философия, социология, икономика и др.

Физическо количество - едно от свойствата на физически обект, в качествен смисъл общо за много физически обекти, а в количествен смисъл - индивидуално за всеки от тях. Индивидуалността в количествено отношение се разбира в смисъл, че едно свойство може да бъде определен брой пъти по-голямо или по-малко за един обект, отколкото за друг. Например, физическите обекти имат маса - това е тяхното общо свойство. Но всяко тяло има своя собствена стойност на масата в количествено отношение. По този начин, физични величини са измерените свойства на физически обекти и процеси, с помощта на които те могат да бъдат изследвани.

Препоръчително е физическите величини да се разделят на измерени и оценени. Измереният EF може да бъде изразен количествено под формата на определен брой установени мерни единици. Възможността за въвеждане и използване на последното е важна отличителна черта на измерената EF. Физическите величини, за които по една или друга причина не може да се въведе мерна единица, могат само да бъдат оценени. Стойностите се оценяват с помощта на скали.

Магнитудна скала – подредена последователност от неговите стойности, приета по споразумение въз основа на резултатите от точни измервания.

Нефизичните величини, за които по принцип не може да се въведе мерна единица, могат само да бъдат оценени. Оценяването на нефизични величини не е част от задачите на теоретичната метрология.

Единица за физическа величина [ Q ] е PV с фиксиран размер, на който условно се приписва числова стойност, равна на единица, и се използва за количествено изразяване на хомогенна PV.

Стойност на физическото количество Q е оценка на неговия размер под формата на определен брой приети за него единици.

Числова стойност на физична величина р – абстрактно число, изразяващо съотношението на стойността на дадена величина към съответната единица на дадена PV.

Уравнението

Наречен основно уравнение за измерване .

Измерване – когнитивен процес, състоящ се от сравнение чрез физически експеримент на дадена PV с известна PV, взета като мерна единица.

В практическите дейности е необходимо да се измерват различни величини, които характеризират свойствата на тела, вещества, явления и процеси. Някои свойства на проявление (количествени или качествени) на всяко свойство образуват множества, съпоставянето на чиито елементи върху подреден набор от числа или, в по-общ случай, конвенционални знаци образуват измервателни везни тези имоти. Скалата за измерване на количествените свойства е PV скалата.

Скала на физическите величини е подредена последователност от PV стойности, приети по споразумение въз основа на резултатите от точни измервания.

Има пет основни вида измервателни скали.

Скала за именуване (класификационна скала). Везни от този тип не са EF везни. Това е най-простият тип скала, базирана на присвояване на числа на качествените свойства на обектите, играещи ролята на имена. В тези скали приписването на отразеното свойство на един или друг клас на еквивалентност се извършва с помощта на човешките сетива - това е най-адекватният резултат, избран от мнозинството експерти. Номерирането на обекти в скала от имена се извършва съгласно принципа: „не присвоявайте един и същ номер на различни обекти“. В тези скали няма понятия за нула, „повече” или „по-малко” и мерни единици. Пример за именни скали са широко използваните цветни атласи, предназначен за цветова идентификация.

Скала на подреждане (рангова скала). В скалите за ред нулата съществува или не съществува, но по принцип е невъзможно да се въведат мерни единици. Тези скали са монотонно нарастващи или намаляващи, което позволява да се установи по-голяма/по-малка връзка между количествата. Такива скали например включват скалата на Моос за определяне на твърдостта на минералите, която съдържа 10 референтни (референтни) минерала с различни числа на твърдост: талк - 1; гипс – 2; калций – 3; флуорит – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; диамант – 10. Отнасянето на даден минерал към определена градация на твърдост се извършва въз основа на експеримент, който се състои в надраскване на тестовия материал с опора. Ако след надраскване на изпитвания минерал с кварц (7) върху него остане следа, но след ортоклаз (6) няма следа, тогава твърдостта на изпитвания материал е повече от 6, но по-малко от 7. В този случай тя е невъзможно да се даде по-точен отговор. В конвенционалните везни еднаквите интервали между размерите на дадена величина не съответстват на еднаквите размери на числата, показващи размерите. Определянето на стойността на количествата с помощта на скали за поръчка не може да се счита за измерване, тъй като в тези скали не могат да се въвеждат мерни единици. Операцията за присвояване на число на изисквана стойност трябва да се счита за оценка. Оценяването чрез подредени скали е двусмислено и много условно.

Интервална скала (скала на разликата). Интервалната скала се състои от еднакви интервали, има мерна единица и произволно избрано начало - нулева точка. Такива скали включват летоброене по различни календари, в които за отправна точка се приема или сътворението на света, или Рождество Христово и пр. Температурните скали на Целзий, Фаренхайт и Реомюр също са скали на интервали.

Скалата на интервала на стойността Q може да бъде представена като уравнение:

където q е числената стойност на величината Q 0 е началото на скалата; [Q] – единица за разглежданото количество.

Такава скала се определя изцяло от стойността на референтната точка Q 0 на скалата и единицата на тази стойност [Q]. Можете да зададете мащаба по два начина. По първия начин се избират две стойности Q 0 и Q 1, които се изпълняват сравнително просто физически. Тези стойности се наричат опорни точки , или главни рапъри , а интервалът (Q 1 -Q 0) – основен интервал . Точка Q 0 се приема за начало, а стойността:

за единица измерване.

Мащаб на връзката . Примери за това са скалата на масата и термодинамичната температура. В скалите на съотношението има недвусмислен естествен критерий за нулево количествено проявление на свойство и мерна единица. Скалите за взаимоотношения са най-напреднали. Те се описват с уравнението:

където Q е PV, за която е конструирана скалата; [Q] е неговата мерна единица; q е числената стойност на PV.

Абсолютни скали . Под абсолютни имаме предвид скали, които имат всички характеристики на съотношителни скали, но освен това имат естествено еднозначно определение на мерната единица и не зависят от възприетата система от мерни единици. Такива скали съответстват на относителни стойности: усилване, затихване и др.

Извикват се скалите за именуване и ред неметрични (концептуални), а интервалните и съотношителни скали са показател (материал).

Качество на измерване

Никоя наука не може без измервания, затова метрологията, като наука за измерванията, е в тясна връзка с всички други науки. Следователно основната концепция на метрологията е измерването. Съгласно GOST 16263 - 70, измерването е намиране на стойността на физическо количество (PV) експериментално с помощта на специални технически средства.

Възможността за измерване се определя от предварителното изследване на дадено свойство на обекта на измерване, изграждането на абстрактни модели както на самото свойство, така и на неговия носител - обекта на измерване като цяло. Следователно мястото на измерването се определя сред методите на познаване, които осигуряват надеждността на измерването. С помощта на метрологични процедури се решават проблемите на генерирането на данни (записване на резултатите от познанието). Измерването от тази гледна точка е метод за кодиране на информация и записване на получената информация.

Измерванията предоставят количествена информация за обекта на управление или контрол, без която е невъзможно точното възпроизвеждане на всички определени условия на техническия процес, осигуряване на високо качество на продуктите и ефективно управление на обекта. Всичко това съставлява техническия аспект на измерванията.

До 1918 г. метричната система е въведена в Русия по желание, заедно със старите руска и английска (инчова) система. Значителни промени в метрологичните дейности започнаха да настъпват, след като Съветът на народните комисари на RSFSR подписа постановлението „За въвеждане на международната метрична система за мерки и теглилки“. Въвеждането на метричната система в Русия се състоя от 1918 до 1927 г. След Великата отечествена война и до днес метрологичната работа в нашата страна се извършва под ръководството на Държавния комитет за стандарти (Госстандарт).

През 1960 г. XI Международна конференция по мерки и теглилки приема Международната система от VF единици - системата SI. Днес метричната система е легализирана в повече от 124 страни по света.

В момента на базата на Главната камара на мерките и теглилките има най-високата научна институция в страната - Всеруският изследователски институт по метрология на името на. DI. Менделеев (ВНИИМ). В лабораториите на института се разработват и съхраняват държавни еталони на мерни единици, определят се физически константи и свойства на веществата и материалите. Работата на института обхваща линейни, ъглови, оптични и фотометрични, акустични, електрически и магнитни измервания, измервания на маса, плътност, сила, налягане, вискозитет, твърдост, скорост, ускорение и редица други величини.

През 1955 г. близо до Москва е създаден вторият метрологичен център в страната - сега Всеруски научноизследователски институт по физико-технически и радиотехнически измервания (ВНИИФТРИ). Той разработва стандарти и инструменти за прецизно измерване в редица важни области на науката и технологиите: радиоелектроника, времеви и честотни услуги, акустика, атомна физика, физика на ниски температури и високо налягане.

Третият метрологичен център в Русия е Всеруският изследователски институт по метрологична служба (ВНИИМС), водещата организация в областта на приложната и законова метрология. На него е възложено координирането и научното и методическото ръководство на метрологичната служба на страната. В допълнение към изброените съществуват редица регионални метрологични институти и центрове.

Международните метрологични организации включват Международната организация по законова метрология (OIML), създадена през 1956 г. Международното бюро по законова метрология работи към OILM в Париж. Неговата дейност се управлява от Международния комитет по законова метрология. Някои метрологични въпроси се разглеждат от Международната организация по стандартизация (ISO).

Физични свойства и величини. Класификация на физическите величини.

Измервателни везни

Всички обекти на околния свят се характеризират със своите свойства.

Имот- философска категория, която изразява такъв аспект на обект (явление или процес), който определя неговата разлика или прилика с други обекти и се разкрива в отношенията му с тях. Имот - категория качество. За количествено описание на различни свойства на физически тела, явления и процеси се въвежда понятието количество.

величина- това е мярка за обект (явление, процес или нещо друго), мярка за това, което може да се разграничи сред другите свойства и да се оцени по един или друг начин, включително количествено. Едно количество не съществува само по себе си; то съществува само доколкото има обект със свойства, изразени от дадено количество.

По този начин понятието за количество е понятие с по-голяма общност от качеството (свойство, атрибут) и количеството.

Физични свойства и величини

Има два вида количества: истинско и идеално.

Идеални количества (числови стойности на величини, графики, функции, оператори и др.)основно се отнасят до математиката и са обобщение (математически модел) на конкретни реални понятия. Те се изчисляват по един или друг начин.

Реални стойности, от своя страна, се разделят като физическиИ нефизически. при което, физическо количествов общия случай може да се определи като количествена характеристика на материалните обекти (тела, процеси, явления), изучавани в природните (физика, химия) и техническите науки. ДА СЕ нефизични величинитрябва да се включат ценности, присъщи на социалните (нефизически) науки - философия, социология, икономика и др.

Стандартът GOST 16263-70 тълкува физическо количество, като числов израз на специфично свойство на физически обект, в качествен смисъл общ за много физически обекти, а в количествен смисъл, абсолютно индивидуален за всеки от тях. Индивидуалността в количествено отношение се разбира тук в смисъл, че едно свойство може да бъде по-голямо за един обект, определен брой пъти или по-малко, отколкото за друг.

По този начин, физическите величини са измерени свойства на физически обекти или процеси, с помощта на които те могат да бъдат изследвани.

Препоръчително е допълнително да се класифицират физическите величини (PV) като измеримиИ оценени.

Измерени физични величиниможе да се изрази количествено чрез определен брой установени мерни единици. Възможността за въвеждане и използване на мерни единици е важна отличителна черта на измерените PV.

Физическите величини, за които по една или друга причина не може да се въведе мерна единица, могат само да бъдат оценени. В този случай оценката се разбира като операция за присвояване на определено число на дадена стойност, извършена съгласно установени правила. Стойностите се оценяват с помощта на скали.

Нефизичните величини, за които по принцип не могат да бъдат въведени единици и мащаби, могат само да бъдат оценени.

Класификация на физическите величини

За по-подробно изследване на PV е необходимо да се класифицират, като се идентифицират общите метрологични характеристики на отделните им групи. Възможните класификации на PV са показани на фиг. 2.2.

от видове явленияте са разделени на следните групи:

· истински, т.е. описващи физичните и физико-химичните свойства на веществата, материалите и продуктите, произведени от тях. Тази група включва маса, плътност, електрическо съпротивление, капацитет, индуктивност и т.н. Понякога тези PV се наричат ​​пасивни. За измерването им е необходимо използването на спомагателен източник на енергия, с помощта на който се генерира измервателен информационен сигнал. В този случай пасивните PV се преобразуват в активни, които се измерват;

· енергия, т.е. величини, описващи енергийните характеристики на процесите на трансформация, пренос и използване на енергия. Те включват ток, напрежение, мощност, енергия. Тези количества се наричат ​​активни. Те могат да бъдат преобразувани в измервателни информационни сигнали без използването на спомагателни енергийни източници;

·
характеризиращхода на процесите във времето. Тази група включва различни видове спектрални характеристики, корелационни функции и др.

Според принадлежност към различни групи физични процесиФизиката се разделя на пространствено-времева, механична, термична, електрическа и магнитна, акустична, светлинна, физикохимична, йонизираща радиация, атомна и ядрена физика.

Според степента на условна независимост от други величиниот тази група ФВ се делят на основни (условно независими), производни (условно зависими) и допълнителни. В момента системата SI използва седем физически величини, избрани като основни: дължина, време, маса, температура, електрически ток, интензитет на светлината и количество материя. Допълнителните физически величини включват равнинни и плътни ъгли.

Въз основа на наличността на размераФВ се делят на габаритни, т.е. имащи измерение и безразмерни.

Физическите обекти имат неограничен брой свойства, които се проявяват в безкрайно разнообразие. Това затруднява отразяването им като набори от числа с ограничена битова дълбочина, която възниква при измерването им. Сред множеството специфични прояви на свойства има и няколко общи. Н.Р. Кембъл установи за цялото разнообразие от свойства X на физически обект наличието на три най-общи проявления в отношенията на еквивалентност, ред и адитивност. Тези отношения в математическата логика се описват аналитично с най-прости постулати.

При сравняване на количествата се разкрива отношение на ред (по-голямо, по-малко или равно), т.е. определя се връзката между количествата. Примери за интензивни количества са твърдостта на материала, миризмата и др.

Интензивните количества могат да бъдат открити, класифицирани по интензитет, подложени на контрол, количествено определени чрез монотонно нарастващи или намаляващи числа.

Въз основа на концепцията за „интензивно количество“ се въвеждат понятията за физическо количество и неговия размер. Размер на физическото количество- количествено съдържание в даден обект на свойство, отговарящо на понятието ФВ.

Измервателни везни

В практическите дейности е необходимо да се извършват измервания на различни физични величини, които характеризират свойствата на тела, вещества, явления и процеси. Някои свойства се проявяват само качествено, други – количествено. Различни прояви (количествени или качествени) на едно или друго свойство на обекта на изследване образуват набор, съпоставянето на чиито елементи върху подреден набор от числа или, в по-общ случай, конвенционални знаци, образуват скала за измерванетози имот. Мащабът на измерване на количествено свойство на конкретно физическо количество е мащабът на това физическо количество. По този начин, скала на физическото количествое подредена последователност от PV стойности, приети по споразумение въз основа на резултатите от точни измервания. Термините и определенията на теорията на измервателните скали са изложени в документ MI 2365-96.

В съответствие с логическата структура на проявлението на свойствата се разграничават пет основни вида измервателни скали.

1. Скала на име (класификационна скала). Такива скали се използват за класифициране на емпирични обекти, чиито свойства се появяват само във връзка с еквивалентността. Тези свойства не могат да се считат за физически величини, следователно везните от този тип не са PV везни. Това е най-простият тип скала, базирана на присвояване на числа на качествените свойства на обектите, играещи ролята на имена. При скалите за именуване, в които приписването на отразено свойство към определен клас на еквивалентност се извършва с помощта на човешки сетива, най-адекватният резултат е този, избран от мнозинството експерти. В този случай правилният избор на класове от еквивалентната скала е от голямо значение - те трябва да бъдат надеждно разграничени от наблюдатели и експерти, оценяващи това свойство. Номерирането на обекти в скала от имена се извършва съгласно принципа: „не присвоявайте един и същ номер на различни обекти“. Числата, присвоени на обекти, могат да се използват за определяне на вероятността или честотата на поява на даден обект, но не могат да се използват за сумиране или други математически операции.

Тъй като тези скали се характеризират само с отношения на еквивалентност, те не съдържат понятията нула, „повече“ или „по-малко“ и мерни единици. Пример за скали за именуване са широко използваните цветни атласи, предназначени за идентифициране на цветовете.

2. Скала за подреждане (скала за ранг). Ако свойството на даден емпиричен обект се проявява по отношение на еквивалентност и ред в нарастваща или намаляваща количествена проява на свойството, тогава за него може да се изгради скала за ред. То е монотонно нарастващо или намаляващо и ви позволява да установите по-голямо/по-малко съотношение между количествата, характеризиращи определеното свойство. В скалите на реда има или няма нула, но принципно е невъзможно да се въведат мерни единици, тъй като за тях не е установено отношение на пропорционалност и съответно няма как да се прецени колко пъти повече или по-малко специфични прояви на свойство са.

В случаите, когато нивото на познаване на дадено явление не позволява да се установят точно връзките, които съществуват между стойностите на дадена характеристика, или използването на скала е удобно и достатъчно за практиката, условни (емпирични) скали за ред са използвани. Условна скалае PV скала, чиито начални стойности са изразени в конвенционални единици. Например вискозитетната скала на Енглер, 12-точковата скала на Бофорт за силата на морския вятър.

Широко разпространени са ордерните везни с отбелязани върху тях референтни точки. Такива скали например включват скалата на Моос за определяне на твърдостта на минералите, която съдържа 10 референтни (референтни) минерала с различни числа на твърдост: талк - 1; гипс - 2; калций - 3; флуорит - 4; апатит - 5; ортоклаз - 6; кварц - 7; топаз - 8; корунд - 9; диамант - 10. Приписването на даден минерал към определена градация на твърдост се извършва въз основа на експеримент, който се състои в надраскване на тестовия материал с опора. Ако след надраскване на изпитвания минерал с кварц (7) върху него остава следа, а след ортоклаз (6) няма следа, тогава твърдостта на изпитвания материал е повече от 6, но по-малко от 7. Невъзможно е да се даде по-точен отговор в случая.

В конвенционалните везни еднаквите интервали между размерите на дадена величина не съответстват на еднаквите размери на числата, показващи размерите. С помощта на тези числа можете да намерите вероятности, режими, медиани, квантили, но те не могат да се използват за сумиране, умножение и други математически операции.

Определянето на стойността на количествата с помощта на скали за поръчка не може да се счита за измерване, тъй като в тези скали не могат да се въвеждат мерни единици. Операцията за присвояване на число на изисквана стойност трябва да се счита за оценка. Оценяването по скалите за поръчка е двусмислено и много условно, както се вижда от разглеждания пример.

3. Интервална скала (скала на разликата). Тези скали са по-нататъшно развитие на скалите за ред и се използват за обекти, чиито свойства отговарят на отношенията на еквивалентност, ред и адитивност. Интервалната скала се състои от еднакви интервали, има мерна единица и произволно избрано начало - нулева точка. Такива скали включват летоброене по различни календари, в които за отправна точка се приема или сътворението на света, или Рождество Христово и т.н. Температурните скали по Целзий, Фаренхайт и Реомюр също са интервални скали.

Интервалната скала определя действията за добавяне и изваждане на интервали. Наистина, във времева скала интервалите могат да бъдат сумирани или извадени и сравнени с колко пъти един интервал е по-голям от друг, но сумирането на датите на каквито и да е събития е просто безсмислено.

4. Мащаб на връзката. Тези скали описват свойствата на емпиричните обекти, които отговарят на отношенията на еквивалентност, ред и адитивност (скалите от втори вид са адитивни), а в някои случаи и пропорционалност (скалите от първи вид са пропорционални). Техни примери са скалата на масата (втори вид), термодинамичната температура (първи вид).

В скалите на отношението има недвусмислен естествен критерий за нулево количествено проявление на свойство и единица за измерване, установена по споразумение. От формална гледна точка скалата на отношението е интервална скала с естествен произход. Всички аритметични операции са приложими към стойностите, получени в тази скала, което е важно при измерване на EF.

Скалите за взаимоотношения са най-напреднали. Те се описват с уравнението , където Q е PV, за която е конструирана скалата, [Q] е нейната мерна единица, q е числената стойност на PV. Преходът от една скала на отношения към друга се извършва в съответствие с уравнението q 2 = q 1 /.

5. Абсолютни скали. Някои автори използват понятието абсолютни скали, под което разбират скали, които имат всички характеристики на съотношителни скали, но освен това имат естествено еднозначно определение на мерната единица и не зависят от възприетата система от мерни единици. Такива скали съответстват на относителни стойности: усилване, затихване и др. За формиране на много производни единици в системата SI се използват безразмерни и броещи единици на абсолютни скали.

Имайте предвид, че скалите на имената и реда се наричат ​​неметрични (концептуални), а скалите на интервали и съотношения се наричат ​​метрични (материални). Абсолютните и метричните скали принадлежат към категорията на линейните. Практическото прилагане на измервателните скали се извършва чрез стандартизиране както на самите скали, така и на измервателните единици и, ако е необходимо, на методите и условията за тяхното недвусмислено възпроизвеждане.