Fiziksel bir miktarın ölçü birimi yoktur. Fiziksel büyüklük kavramı ve ölçü birimi

Fiziksel miktarlar. Miktar birimleri

Fiziksel miktar- bu, birçok fiziksel nesne için niteliksel olarak ortak olan, ancak her biri için niceliksel olarak bireysel olan bir özelliktir.

Anlam fiziksel miktar - Bu nicelik belirleme kendisi için kabul edilen belirli sayıda birim biçiminde sunulan fiziksel bir miktarın boyutu (örneğin, iletken direncinin değeri 5 Ohm'dur).

Ayırt etmek doğru Bir nesnenin özelliğini ideal olarak yansıtan fiziksel bir miktarın değeri ve gerçek, deneysel olarak bunun yerine kullanılabilecek gerçek değere yeterince yakın olduğu bulundu ve ölçülenölçüm cihazının okuma cihazı tarafından ölçülen değer.

Bağımlılıklarla birbirine bağlanan bir dizi büyüklük, temel ve türetilmiş büyüklüklerin bulunduğu bir fiziksel büyüklükler sistemi oluşturur.

Ana fiziksel miktar, bir sisteme dahil olan ve geleneksel olarak bu sistemin diğer niceliklerinden bağımsız olarak kabul edilen bir miktardır.

Türev Fiziksel büyüklük, bir sisteme dahil olan ve bu sistemin temel büyüklükleri aracılığıyla belirlenen niceliktir.

Fiziksel bir miktarın önemli bir özelliği boyutudur (koyu). Boyut- bu, temel fiziksel büyüklüklerin sembollerinin ürünlerinden oluşan ve belirli bir fiziksel niceliğin, belirli bir nicelikler sisteminde kabul edilen fiziksel niceliklerle ilişkisini, eşit orantı katsayısına sahip temel büyüklükler olarak yansıtan, güç monomili biçiminde bir ifadedir. bir.

Fiziksel miktar birimi - aynı türdeki diğer niceliklerin karşılaştırıldığı, tanımlanmış ve üzerinde anlaşmaya varılmış belirli bir fiziksel niceliktir.

Belirlenen prosedüre uygun olarak, Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı tarafından kabul edilen ve Uluslararası Yasal Metroloji Örgütü tarafından önerilen Uluslararası Birimler Sisteminin (SI) büyüklük birimlerinin kullanımına izin verilmektedir.

Temel, türev, çoklu, çoklu, tutarlı, sistemik ve sistemik olmayan birimler vardır.

Birim sisteminin temel birimi- Birimler sistemi oluşturulurken seçilen temel fiziksel miktarın birimi.

Metre- ışığın boşlukta saniyenin 1/299792458 zaman aralığında kat ettiği yol uzunluğu.

Kilogram- kütle birimi, kütleye eşit kilogramın uluslararası prototipi.

Saniye- Sezyum-133 atomunun temel durumunun iki aşırı ince seviyesi arasındaki geçişe karşılık gelen 9192631770 radyasyon periyoduna eşit zaman.

Amper- iki paralelden geçerken sabit bir akımın gücü düz iletkenler sonsuz uzunlukta ve önemsiz küçük alan dairesel enine kesit Birbirinden 1 m uzaklıktaki bir vakumda yerleştirilen bir iletken, 1 m uzunluğundaki bir iletkenin her bir bölümünde 2 ∙ 10 -7 N'ye eşit bir etkileşim kuvvetine neden olacaktır.

Kelvin- suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının 1/273,16'sına eşit olan termodinamik sıcaklık birimi.

Mol- Aynı miktarı içeren bir sistemdeki madde miktarı yapısal elemanlar 0,012 kg ağırlığındaki karbon-12'de kaç atom vardır?

Kandela- 540 ∙ 10 12 Hz frekansında monokromatik radyasyon yayan bir kaynağın belirli bir yönündeki ışık yoğunluğu; bu yönde enerjik ışık yoğunluğu 1/683 W/sr'dir.

Ayrıca iki ek ünite daha sağlanmaktadır.

Radyan- bir dairenin iki yarıçapı arasındaki açı, aralarındaki yayın uzunluğu yarıçapa eşittir.

Steradyan- kürenin merkezinde bir tepe noktası olan ve kürenin yüzeyinde bir alanı kesen katı bir açı, alana eşit tarafı olan kare yarıçapa eşit küreler.

Birim sisteminin türetilmiş birimi- kendisini temel birimlere veya temel ve önceden tanımlanmış türevlere bağlayan bir denklem uyarınca oluşturulan, bir birimler sisteminin fiziksel miktarının türevinin bir birimi. Örneğin, SI birimlerinde ifade edilen güç birimi 1W = m 2 ∙ kg ∙ s -3'tür.

SI birimlerinin yanı sıra, “Ölçümlerin Tekdüzeliğinin Sağlanması Hakkında Kanun” sistem dışı birimlerin kullanılmasına izin vermektedir; hiçbirine dahil olmayan birimler mevcut sistemler. Birkaç türü ayırt etmek gelenekseldir sistemik olmayan birimler:

SI birimleriyle aynı düzeyde kabul edilen birimler (dakika, saat, gün, litre vb.);

Bilim ve teknolojinin özel alanlarında kullanılan birimler
(ışık yılı, parsek, diyoptri, elektron volt vb.);

Kullanımdan kaldırılan birimler (milimetre cıva,
beygir gücü vb.)

Sistemik olmayan birimler ayrıca bazen kendi adlarına sahip olan çoklu ve çoklu ölçü birimlerini de içerir; örneğin kütle birimi - ton (t). İÇİNDE genel durum ondalık sayılar, katlar ve alt katlarçarpanlar ve önekler kullanılarak oluşturulur.

Ölçüm aletleri

Altında ölçüm cihazı(SI), ölçümler için amaçlanan ve sahip olan bir cihaz olarak anlaşılmaktadır. standart metrolojiközellikleri.

İşlevsel amaçlarına göre ölçüm cihazları şu şekilde ayrılır: ölçüler, ölçüm cihazları, ölçüm dönüştürücüleri, ölçüm tesisleri, ölçüm sistemleri.

Ölçüm- Bir veya daha fazla boyuttaki fiziksel miktarı gerekli doğrulukla yeniden üretmek ve depolamak için tasarlanmış bir ölçüm cihazı. Bir ölçü bir gövde veya cihaz olarak temsil edilebilir.

Metre(IP) - ölçüm bilgilerini çıkarmak ve dönüştürmek için tasarlanmış bir ölçüm cihazı
operatör tarafından doğrudan algılanabilecek bir forma dönüştürülür. Ölçü aletleri kural olarak şunları içerir:
ölçüm. Çalışma prensibine göre güç kaynakları analog ve dijital olarak ayrılır. Ölçme bilgilerinin sunulma şekline göre ölçü aletleri ya göstergelidir ya da kayıt yapar.

Ölçüm bilgisi sinyalini dönüştürme yöntemine bağlı olarak, doğrudan dönüştürme cihazları (doğrudan eylem) ve dengeleme dönüştürme cihazları (karşılaştırma) arasında bir ayrım yapılır. Doğrudan dönüşüm cihazlarında ölçüm bilgisi sinyali dönüştürülür gerekli miktar uygulama olmadan tek yönde kez geri bildirim. Dönüşüm cihazlarının dengelenmesinde doğrudan dönüşüm devresinin yanı sıra bir devre vardır. ters dönüşüm ve ölçülen büyüklük, ölçülenle homojen olan bilinen bir büyüklükle karşılaştırılır.

Ölçülen değerin ortalama derecesine bağlı olarak, okuma veren cihazlar ayırt edilir. anlık değerlerölçülen miktar ve okumaları ölçülen miktarın zaman integrali ile belirlenen entegre cihazlar.

Dönüştürücü- Ölçülen bir değeri başka bir değere veya ölçüm sinyaline dönüştürmek için tasarlanmış, işleme, depolama, daha ileri dönüşümler, gösterim veya iletim için uygun bir ölçüm cihazı.

Ölçüm devresindeki konumlarına bağlı olarak birincil ve ara dönüştürücüler ayırt edilir. Birincil dönüştürücüler, ölçülen değerin sağlandığı dönüştürücülerdir. Birincil dönüştürücüler doğrudan araştırma nesnesine, işleme alanından uzağa yerleştirilirse, bazen bunlara denir. sensörler.

Giriş sinyalinin türüne bağlı olarak dönüştürücüler analog, analogdan dijitale ve dijitalden analoğa ayrılır. Bir miktarın büyüklüğünü değiştirmek için tasarlanmış büyük ölçekli ölçüm dönüştürücüleri yaygın olarak kullanılmaktadır. verilen numara bir kere.

Ölçüm kurulumu Bir veya daha fazla fiziksel miktar için tasarlanmış ve tek bir yerde bulunan, işlevsel olarak birleştirilmiş ölçüm cihazları (ölçüler, ölçüm cihazları, ölçüm dönüştürücüleri) ve yardımcı cihazlardan (arayüz, güç kaynağı vb.) oluşan bir dizidir.

Ölçüm sistemi - işlevsel olarak birleştirilmiş ölçümler, ölçüm dönüştürücüleri, bilgisayarlar ve diğer teknik araçların bir seti farklı noktalar Bir veya daha fazla fiziksel miktarı ölçmek amacıyla kontrol edilen nesne.

Ölçüm türleri ve yöntemleri

Metrolojide ölçüm, bir fiziksel büyüklük birimini saklayan, ölçülen büyüklüğü birimiyle karşılaştırmaya ve bu büyüklüğün değerini elde etmeye olanak tanıyan teknik+ araçlar kullanılarak gerçekleştirilen bir dizi işlem olarak tanımlanır.

Ölçüm türlerinin ana göre sınıflandırılması sınıflandırma kriterleri tablo 2.1'de sunulmuştur.

Tablo 2.1 – Ölçüm türleri

Doğrudan ölçüm - Bir büyüklüğün başlangıç ​​değerinin, bir ölçümün gerçekleştirilmesi sonucunda doğrudan deneysel verilerden bulunduğu bir ölçüm. Örneğin ampermetre ile akımın ölçülmesi.

Dolaylıölçüm - bir miktarın istenen değerinin temel alınarak bulunduğu bir ölçüm bilinen bağımlılık Bu miktar ile doğrudan ölçüme konu olan miktarlar arasında. Örneğin, bir ampermetre ve bir voltmetre kullanarak bir direncin direncini, direnci voltaj ve akımla ilişkilendiren bir ilişki kullanarak ölçmek.

Eklem yeriölçümler, aralarındaki ilişkiyi bulmak için farklı adlara sahip iki veya daha fazla niceliğin ölçülmesidir. Klasik örnek ortak ölçümler direnç direncinin sıcaklığa bağımlılığını bulmaktır;

Agregaölçümler, doğrudan ölçümlerden elde edilen bir denklem sisteminin çözülmesiyle istenen büyüklük değerlerinin bulunduğu, aynı adı taşıyan birkaç niceliğin ölçümleridir ve çeşitli kombinasyonlar bu miktarlar.

Örneğin, seri dirençlerin ölçüm sonuçlarına dayanarak iki direncin dirençlerini bulmak ve paralel bağlantılar bu dirençler.

Mutlakölçümler - bir veya daha fazla miktarın doğrudan ölçümüne ve örneğin amper cinsinden akım ölçümleri gibi fiziksel sabitlerin değerlerinin kullanımına dayalı ölçümler.

Akrabaölçümler - fiziksel bir miktarın değerinin aynı isimdeki bir miktara oranının veya bir miktarın değerindeki, başlangıçta alınan aynı isimdeki bir miktara göre bir değişikliğin ölçümleri.

İLE statikölçümler SI'nın statik modda çalıştığı ölçümleri içerir; çıkış sinyali (örn. işaretçi sapması) ölçüm süresi boyunca değişmeden kaldığında.

İLE dinamikölçümler SI tarafından dinamik modda gerçekleştirilen ölçümleri içerir; okumaları dinamik özelliklere bağlı olduğunda. SI'nın dinamik özellikleri, herhangi bir zamanda onun üzerindeki değişken etki seviyesinin, sonraki bir noktada SI'nın çıkış sinyalini belirlemesi gerçeğinde ortaya çıkar.

Mümkün olan en yüksek doğrulukla ölçümler Bilim ve teknolojinin mevcut gelişme düzeyine ulaşıldı. Bu tür ölçümler standartlar oluşturulurken ve fiziksel sabitler ölçülürken gerçekleştirilir. Bu tür ölçümlerin özelliği, hataların değerlendirilmesi ve bunların oluşum kaynaklarının analizidir.

Teknikölçümler alınan ölçümlerdir verilen koşullarİle belli bir teknik ve tüm sektörlerde gerçekleştirilen ulusal ekonomi Bilimsel araştırmalar hariç.

Prensip ve ölçüm aletlerini kullanmak için kullanılan teknikler kümesine denir. ölçüm yöntemi(Şekil 2.1).

İstisnasız tüm ölçüm yöntemleri, ölçülen değerin, ölçüm tarafından üretilen değerle (tek değerli veya çok değerli) karşılaştırılmasına dayanır.

Doğrudan değerlendirme yöntemi, ölçülen miktarın değerlerinin doğrudan okuma cihazından okunmasıyla karakterize edilir. ölçüm cihazı doğrudan eylem. Cihaz ölçeği, ölçülen değerin birimlerinde çok değerli bir ölçü kullanılarak önceden kalibre edilir.

Bir ölçümle karşılaştırma yöntemleri, ölçülen değer ile ölçüm tarafından üretilen değerin karşılaştırılmasını içerir. En yaygın karşılaştırma yöntemleri şunlardır: diferansiyel, sıfır, ikame, tesadüf.

Şekil 2.1 – Ölçüm yöntemlerinin sınıflandırılması

Sıfır ölçüm yöntemi ile ölçüm işlemi sırasında ölçülen değer ile bilinen değer arasındaki fark sıfıra indirilir ve bu işlem son derece hassas bir sıfır göstergesi ile kayıt altına alınır.

Şu tarihte: diferansiyel yöntemÖlçülen değer ile ölçümün ürettiği değer arasındaki fark, ölçüm cihazının ölçeğinde sayılır. Bilinmeyen miktar, bilinen miktar ve ölçülen farktan belirlenir.

İkame yöntemi, ölçülen ve bilinen büyüklüklerin dönüşümlü olarak gösterge girişine bağlanmasını içerir; Ölçümler iki aşamada gerçekleştirilir. Seçim sonucunda en küçük ölçüm hatası elde edilir. bilinen miktar gösterge bilinmeyen bir değerle aynı değeri verir.

Tesadüf yöntemi, ölçülen değer ile ölçümün ürettiği değer arasındaki farkın ölçülmesine dayanmaktadır. Ölçerken ölçek işaretlerinin veya periyodik sinyallerin tesadüfleri kullanılır. Yöntem, örneğin referans sinyallerini kullanarak frekans ve zamanı ölçerken kullanılır.

Ölçümler tek veya çoklu gözlemlerle gerçekleştirilir. Buradaki gözlem, ölçüm süreci sırasında gerçekleştirilen ve bunun sonucunda doğası gereği her zaman rastgele olan bir büyüklüğün bir değerinin elde edildiği deneysel bir işlemi ifade eder. Çoklu gözlemlerle ölçüm yapılırken, ölçüm sonucunun elde edilebilmesi için gözlem sonuçlarının istatistiksel olarak işlenmesi gerekir.

Çevremizdeki dünyanın nesneleri ve olguları, kendilerini az ya da çok gösterebilen ve dolayısıyla niceliksel olarak değerlendirilebilen çeşitli özelliklerle karakterize edilir. İçin niceliksel açıklama Proseslerin çeşitli özellikleri ve fiziksel bedenler Fiziksel büyüklük kavramı tanıtıldı.

Altında fiziksel miktarözelliklerden birini anlayın fiziksel nesne (fiziksel sistem, fenomen veya süreç), niteliksel olarak birçok fiziksel nesne için ortaktır, ancak niceliksel olarak her biri için bireyseldir. Yani tüm cisimlerin kütlesi ve sıcaklığı vardır, ancak her biri için bu özellikler farklıdır. Aynı şey diğer büyüklükler için de söylenebilir - elektriksel iletkenlik, güç, radyasyon akısı vb.

Genellikle ölçümden bahsederken, fiziksel büyüklüklerin ölçülmesini kastederler, yani. miktar karakteristiği maddi dünya. Bu miktarlar doğal olarak incelenir ve teknik bilimler(fizik, kimya, biyoloji, elektrik mühendisliği, ısı mühendisliği vb.), üretimde (metalurji, makine mühendisliği, alet yapımı vb.) kontrol ve yönetimin nesneleridirler. Örneğin ölçümün amacı, döndürülen şaftın çapı, salınan ürün miktarı, boru hattı boyunca sıvı akış hızı, alaşımdaki alaşım bileşenlerinin içeriği, eriyiğin sıcaklığı vb. olabilir.

Fiziksel büyüklüklerin daha ayrıntılı bir çalışması için bunlar gruplara ayrılır (Şekil 1.1). Bağlantıya göre çeşitli gruplar fiziksel olaylar Fiziksel nicelikler uzay-zamansal, mekanik, termal, elektriksel ve manyetik, akustik, ışık, fizikokimyasal vb. olarak ayrılır.

Pirinç. 1.1. Fiziksel büyüklüklerin sınıflandırılması

Diğer niceliklerden koşullu bağımsızlık derecesine göre, fiziksel nicelikler temel ve türev olarak ikiye ayrılır. Şu anda Uluslararası sistem birimler temel olarak seçilen (birbirinden bağımsız) yedi niceliği kullanır: uzunluk, zaman, kütle, sıcaklık, kuvvet elektrik akımı, madde miktarı ve ışığın yoğunluğu. Yoğunluk, kuvvet, enerji, güç vb. gibi diğer nicelikler türevdir (yani diğer niceliklere bağlıdır).

Boyutun varlığına bağlı olarak, fiziksel nicelikler boyutsal olanlara bölünür; Boyutlu ve boyutsuz.

Boyut fiziksel bir miktar, her nesnedeki bir özelliğin niceliksel içeriğini karakterize eder. Anlam fiziksel bir miktar, büyüklüğünün kendisi için kabul edilen belirli sayıda ölçü birimi biçiminde bir ifadesidir. Örneğin 0,001km; 1 m; 100cm; 1000mm – aynı boyut değerini temsil etmek için dört seçenek bu durumda uzunluk.

Sayısal değer fiziksel büyüklük, bir büyüklüğün değerinin karşılık gelen ölçü birimine oranını ifade eden bir sayıdır.

Ölçü birimi geleneksel olarak 1 sayısal değeri atanan ve aşağıdaki amaçlar için kullanılan sabit boyutlu bir miktardır: niceliksel ifade fiziksel miktarlar onunla homojendir. Bir ölçü birimi herhangi bir birim sistemine ait olabilir veya sistemik olmayabilir veya geleneksel olabilir.

Açıkçası, bir miktarın sayısal değeri doğrudan seçilen ölçüm birimine bağlıdır.

Aynı miktardaki birimlerin boyutları farklılık gösterebilir; örneğin uzunluk birimleri olan metre, fit ve inç farklı boyutlara sahiptir: 1 fit = 0,3048 m, 1 inç = 0,0254 m.

Bu nedenle, herhangi bir fiziksel miktarı ölçmek için; Değerini belirlemek için bu değerin ölçü birimiyle karşılaştırmak (karşılaştırmak) ve ölçü biriminden kaç kat daha büyük veya daha küçük olduğunu belirlemek gerekir.

Şu anda yüklü aşağıdaki tanımölçümler:

Ölçüm, uygulanacak bir dizi işlemdir teknik araçlar fiziksel bir miktarın bir birimini saklayan, ölçülen miktarın birimi ile ilişkisini (açık veya örtülü biçimde) bulmayı ve bu miktarın değerini elde etmeyi sağlayan.

Başka bir deyişle ölçüm, ölçüm aletleri kullanılarak yapılan fiziksel bir deneydir. Olmadan fiziksel deneyimölçüm yok. Rus metrolojisinin kurucusu D.I. Mendeleev şunları yazdı: “Bilim, ölçmeye başladığı anda başlar; kesin bilimölçü olmadan düşünülemez.”

Seçkin filozof P.A. tarafından verilen “ölçüm” kavramının tanımından alıntı yapmak yerinde olacaktır. Florensky (“Teknik Ansiklopedi” 1931): “Ölçüm esastır bilişsel süreç Bilinmeyen bir niceliğin niceliksel olarak bir başka nicelikle karşılaştırılmasını, onunla homojen hale getirilmesini ve bilinen sayılmasını sağlayan bilim ve teknoloji.”

Yani, eğer belirli bir Q miktarı varsa, onun için kabul edilen ölçü birimi [Q]'ya eşittir, o zaman fiziksel miktarın boyutu

Q = q×[Q], (1.1)

burada q, Q'nun sayısal değeridir.

q×[Q] ifadesi ölçüm sonucu iki bölümden oluşur: ölçülen büyüklüğün ölçü birimine oranı olan sayısal değer q (tam sayı veya kesirli olabilir) ve ölçü birimi [Q]. Tipik olarak, bir fiziksel miktar birimi, ölçüm için kullanılan teknik cihaz olan ölçüm cihazı tarafından depolanır.

Bir parçanın uzunluğunu ölçerken ölçüm sonucunun 101,6 mm olduğunu varsayalım. Bu durumda uzunluk birimi q = 101,6 alınır. Eğer q'yu birim olarak alırsak q = 10.16, q'yu birim olarak alırsak q = 40 olur.

Denklem (1.1) denir temel ölçüm denklemi, Çünkü ölçümü, fiziksel bir miktarın ölçü birimiyle karşılaştırılması süreci olarak tanımlar.

Bir miktarı ölçmek için farklı birimler seçilebilir;

Q = q 1 ×[Q] 1 = q 2 ×[Q] 2 (1,2)

Bu ifadeden, bir miktarın sayısal değerinin birimin büyüklüğü ile ters orantılı olduğu sonucu çıkar: daha büyük boyut birim, miktarın sayısal değeri ne kadar küçük olursa ve bunun tersi de geçerlidir:

Ek olarak denklem (1.3), Q fiziksel miktarının büyüklüğünün ölçüm birimi seçimine bağlı olmadığını gösterir.

Dolayısıyla ölçülen büyüklüklerin sayısal değerleri, hangi ölçü birimlerinin kullanıldığına bağlıdır. Birim seçimi var büyük değerölçüm sonuçlarının karşılaştırılabilirliğini sağlamak; Birim seçiminde keyfiliğe izin vermek, ölçü birliğini ihlal etmek anlamına gelir. Bu nedenle dünyanın çoğu ülkesinde ölçü birimlerinin boyutları kanunla sabitlenmiştir (yani yasallaştırılmıştır). Rusya'da, “Ölçümlerin Tekdüzeliğinin Sağlanması Hakkında Kanun” uyarınca, Uluslararası Birim Sisteminin birimlerinin kullanılmasına izin verilmektedir.

İÇİNDE gerçek dünyaÖlçü birimi yoktur; bunlar insan faaliyetinin sonucudur. Ölçü birimi, fiziksel bir miktarın belirli bir boyutunun anlaşmayla birim olarak kabul edildiği ve kanunla belirlendiği belirli bir modeldir. Ayrıca bu model, onu saklayan ve bu birimi kullanan diğer tüm ölçüm cihazlarına ileten bir ölçüm cihazında uygulanır. Fiziksel büyüklük birimlerinin oluşumu, depolanması ve kullanılması süreci son iki yüzyıl boyunca gelişmiştir.

Bir ölçüm ancak sonucunun miktarın gerçek değerini tahmin etmek için kullanılabildiği durumlarda anlamlıdır. Ölçümleri analiz ederken, bu iki kavramı açıkça ayırt etmek gerekir: fiziksel miktarın gerçek değeri ve ampirik tezahürü - ölçümün sonucu.

Herhangi bir ölçüm sonucu, ölçüm araçlarının ve yöntemlerinin kusurundan, dış koşulların etkisinden ve diğer nedenlerden kaynaklanan bir hata içerir. Ölçülen miktarın gerçek değeri bilinmiyor. Sadece teorik olarak hayal edilebilir. Bir büyüklüğün ölçülmesinin sonucu, gerçek değerine yalnızca az ya da çok yaklaşır; değerlendirmesini temsil ediyor. Ölçüm hatası hakkında daha fazla bilgi için Bölüm'e bakın. 2 “Ölçüm hataları.”

Ölçüm terazileri

Ölçüm ölçeği bu miktarın ölçülmesi için ilk temel görevi görür. Miktar değerlerinin sıralı bir koleksiyonunu temsil eder.

Pratik aktiviteler oluşumuna yol açtı çeşitli türler Başlıcaları dört olan fiziksel büyüklüklerin ölçüm ölçekleri aşağıda tartışılmıştır.

1. Sipariş ölçeği (sıralamalar) sıralanmış bir seriyi temsil eder – incelenen özelliği karakterize eden, artan veya azalan sırada sıralanan bir miktarlar dizisi. Artan veya azalan miktarlara dayalı bir sıra ilişkisi kurmanıza olanak tanır, ancak bir miktarın diğerine kıyasla kaç kez (veya ne kadar) daha büyük veya daha küçük olduğunu yargılamanın bir yolu yoktur. Sıralama ölçeklerinde bazı durumlarda sıfır (sıfır işareti) olabilir, çünkü onlar için temel olan bir ölçü biriminin olmamasıdır; büyüklüğü belirlenemez; bu ölçeklerde gerçekleştirilmesi imkansızdır; matematiksel işlemler(çarpma, toplama).

Sıra ölçeğine bir örnek, cisimlerin sertliğini belirlemek için kullanılan Mohs ölçeğidir. Farklı sertlik sayılarına sahip 10 adet referans (referans) minerali içeren, referans noktalı bir terazidir. Bu tür ölçeklerin örnekleri aynı zamanda rüzgar kuvvetini (hızını) ölçmek için kullanılan Beaufort ölçeği ve Richter deprem ölçeğidir (sismik ölçek).

2. Aralık (fark) ölçeğiÖlçülen büyüklükler için yalnızca sıra ilişkilerinin değil, aynı zamanda özelliklerin çeşitli niceliksel belirtileri arasındaki aralıkların (farklılıkların) toplamlarının da dahil edilmesi açısından sıra ölçeğinden farklıdır. Fark ölçekleri, anlaşmayla belirlenen geleneksel referans sıfırlarına ve ölçü birimlerine sahip olabilir. Aralık ölçeğini kullanarak bir değerin diğerinden ne kadar büyük veya küçük olduğunu belirleyebilirsiniz ancak kaç kez olduğunu bilemezsiniz. Aralık ölçekleri zamanı, mesafeyi (yolculuğun başlangıcı bilinmiyorsa), Celsius cinsinden sıcaklığı vb. ölçer.

Aralık ölçekleri sıra ölçeklerine göre daha gelişmiştir. Bu terazilerde nicelikler üzerinde toplamalı matematiksel işlemler (toplama ve çıkarma) yapılabilir ancak çarpımsal işlemler (çarpma ve bölme) yapılamaz.

3.İlişki ölçeği Sıra ilişkilerinin, aralıkların toplamının ve orantılılığın geçerli olduğu niceliklerin özelliklerini açıklar. Bu ölçeklerde doğal bir sıfır vardır ve ölçü birimi anlaşmayla belirlenir. Oran ölçeği, bilinmeyen Q niceliğini birimi [Q] ile deneysel olarak karşılaştırarak temel ölçüm denklemine (1.1) uygun olarak elde edilen ölçüm sonuçlarını sunmaya yarar. Oran ölçeklerine örnek olarak kütle, uzunluk, hız ve termodinamik sıcaklık ölçekleri verilebilir.

İlişki ölçeği en gelişmiş ve en yaygın olanıdır. ölçüm terazisi. Ölçülen büyüklüğün değerini ayarlayabileceğiniz tek terazidir. Oran cetvelinde her türlü matematiksel işlem tanımlanır ve bu terazi üzerindeki okumalarda çarpımsal ve toplamalı düzeltmeler yapmanızı sağlar.

4. Mutlak ölçek Oran ölçeğinin tüm özelliklerine sahiptir, ancak buna ek olarak ölçü biriminin doğal ve net bir tanımı da vardır. Bu tür ölçekler ölçümler için kullanılır göreceli değerler(kazanç, zayıflama, yararlı eylem, yansıma, soğurma, genlik modülasyonu vb.). Bu tür ölçeklerin birçoğunun sıfır ile bir arasında sınırları vardır.

Aralık ve oran ölçekleri “metrik ölçekler” terimi altında birleştirilmiştir. Sıra ölçeği koşullu ölçek olarak sınıflandırılır, yani. ölçü biriminin tanımlanmadığı ve bazen metrik olmayan olarak adlandırılan ölçeklere. Mutlak ve metrik ölçekler doğrusal olarak sınıflandırılır. Pratik uygulamaölçüm ölçekleri, hem ölçeklerin hem de ölçü birimlerinin kendilerinin ve gerekirse bunların kesin olarak çoğaltılmasına yönelik yöntem ve koşulların standartlaştırılmasıyla gerçekleştirilir.

2.1 Fiziksel nicelik, niteliği ve niceliksel özellikler. Fiziksel miktar birimi

“Büyüklük” kelimesinin geniş anlamıyla çok türü kapsayan bir kavramdır. Örneğin malların fiyatı ve maliyeti gibi miktarlar parasal birimlerle ifade edilir. Başka bir örnek, I.E. harfleriyle gösterilen ilgili birimlerle ifade edilen tıbbi maddelerin biyolojik aktivitesinin değeridir. Örneğin tariflerde bu birimlerdeki birçok antibiyotik ve vitaminin miktarı belirtilmektedir.

Modern metroloji fiziksel niceliklerle ilgilenmektedir. Fiziksel büyüklük - Bu, birçok nesne (sistemler, durumları ve içlerinde meydana gelen süreçler) için niteliksel olarak ortak olan, ancak her nesne için niceliksel olarak bireysel olan bir özelliktir. Niceliksel açıdan bireysellik, bir özelliğin bir nesne için diğerine göre belirli sayıda daha fazla veya daha az olabilmesi anlamında anlaşılmalıdır. Tüm elektrik ve radyo mühendisliği büyüklükleri, fiziksel büyüklüklerin tipik örnekleridir.

Ölçülen büyüklükler arasındaki niteliksel farkın resmileştirilmiş bir yansıması, boyutlarıdır. Boyut, bağlama bağlı olarak hem boyut hem de boyut olarak çevrilebilen boyut kelimesinden gelen dim sembolüyle gösterilir. Temel fiziksel büyüklüklerin boyutları karşılık gelen büyük harflerle gösterilir. Örneğin uzunluk, kütle ve zaman için

loş l = L; loş m = M; sönük t = T. (2.1)

Türetilmiş fiziksel niceliklerin boyutları, bir güç tek terimlisi kullanılarak temel fiziksel niceliklerin boyutları aracılığıyla ifade edilebilir:

burada dim z, z fiziksel niceliğinin türevinin boyutudur;

L, M, T, … - karşılık gelen temel fiziksel büyüklüklerin boyutları;

α, β, γ, … - boyut göstergeleri.

Her boyut göstergesi pozitif veya negatif, tam sayı veya kesirli sayı, sıfır. Tüm boyut göstergeleri sıfıra eşitse, böyle bir miktara boyutsuz denir. Aynı isimdeki büyüklüklerin oranı olarak tanımlanırsa göreceli olabilir (örneğin, göreceli dielektrik sabiti) ve göreceli bir miktarın logaritması (örneğin, voltaj oranının logaritması) olarak tanımlanırsa logaritmik olabilir.

Bu yüzden, boyut fiziksel bir miktarın niteliksel bir özelliğidir.

Boyut teorisi, karmaşık formüllerin doğruluğunu hızlı bir şekilde kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır. Denklemin sol ve sağ taraflarının boyutları çakışmıyorsa, hangi bilim alanına ait olursa olsun formülün türetilmesinde bir hata aranmalıdır.

Fiziksel bir miktarın niceliksel bir özelliği, onun boyut . Fiziksel veya fiziksel olmayan bir miktarın büyüklüğü hakkında bilgi edinme

herhangi bir boyutun içeriğidir. Ölçülen değerin büyüklüğü hakkında fikir sahibi olmayı sağlayan bu bilgiyi elde etmenin en basit yolu, onu "hangisi daha büyük (daha küçük)?" ilkesine göre bir başkasıyla karşılaştırmaktır. veya "Hangisi daha iyi (daha kötü)?" Daha detaylı bilgi ne kadar fazla (daha az) veya kaç kat daha iyi (daha kötü) bazen gerekli bile değildir. Bu durumda birbiriyle karşılaştırılan boyutların sayısı oldukça fazla olabilir. Artan veya azalan sırada düzenlenen ölçülen büyüklüklerin boyutları sipariş ölçeği . Örneğin birçok yarışma ve yarışmada sanatçıların ve sporcuların becerileri final masasındaki yerlerine göre belirlenir. Bu nedenle ikincisi, bir düzen ölçeğidir - bazılarının becerilerinin diğerlerinin becerilerinden daha yüksek olduğu gerçeğini yansıtan ölçüm bilgilerinin bir temsil biçimidir, ancak ne ölçüde (ne kadar veya kaç kez) bilinmez. ). İnsanları boylarına göre sıraladıktan sonra, bir sıralama ölçeği kullanarak kimin kimden daha uzun olduğu hakkında bir sonuca varmak mümkündür, ancak ne kadar uzun olduğunu söylemek imkansızdır. Sıralı bir ölçekte ölçüm bilgisi elde etmek amacıyla boyutların artan veya azalan sırada düzenlenmesine denir. sıralama .

Sıra ölçeğinde ölçümleri kolaylaştırmak için üzerindeki bazı noktalar referans noktası olarak sabitlenebilir (referans) . Örneğin bilgi, şu forma sahip olan bir referans ölçeğinde ölçülür: tatmin edici değil, tatmin edici, iyi, mükemmel. Referans ölçek noktalarına çağrılan numaralar atanabilir puan . Örneğin, depremlerin şiddeti on iki noktalı uluslararası sismik ölçek MSK-64 ile, rüzgarın şiddeti ise Beaufort ölçeğiyle ölçülüyor. Deniz dalgalarının kuvveti, minerallerin sertliği, fotoğraf filmlerinin hassasiyeti ve daha birçok nicelik de referans teraziler kullanılarak ölçülür. Referans ölçekleri özellikle beşeri bilimler, spor ve sanat alanlarında yaygındır.

Referans ölçeklerin dezavantajı referans noktaları arasındaki aralıkların belirsizliğidir. Bu nedenle puanlar eklenemez, çıkarılamaz, çarpılamaz, bölünemez vb. Bu bakımdan daha gelişmiş olanı, kesin olarak tanımlanmış aralıklardan oluşan ölçeklerdir. Örneğin zamanın, Dünya'nın Güneş etrafındaki dönüş periyoduna eşit aralıklara bölünmüş bir ölçekte ölçülmesi genel olarak kabul edilir. Bu aralıklar (yıllar), Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönüş süresine eşit olacak şekilde daha küçük sürelere (günlere) bölünür. Gün saatlere, saatler dakikalara, dakikalar saniyelere bölünür. Bu ölçeğe denir aralık ölçeği . Aralık ölçeğini kullanarak, yalnızca bir boyutun diğerinden daha büyük olduğuna değil, aynı zamanda ne kadar büyük olduğuna da karar verilebilir. aralık ölçeğinde aşağıdakiler tanımlanır matematiksel işlemler toplama ve çıkarma gibi. Kronolojiden bağımsız olarak, İkinci Dünya Savaşı'nın gidişatındaki temel dönüm noktası, Alexander Nevsky'nin Peipsi Gölü'nün buzunda Livonya Tarikatı'nın Alman şövalyelerini mağlup etmesinden 700 yıl sonra Stalingrad'da meydana geldi. Ancak bu olay "kaç kez" daha sonra meydana geldi sorusunu sorarsak, bizim Gregoryen tarzımıza göre - 1942/1242'de - Jülyen takvimine göre 1,56 kez, "dünyanın yaratılışından" itibaren zamanı saydığı ortaya çıkıyor. ” - 7448/6748 = 1,10 kez, zamanın “Adem'in yaratılışından itibaren” sayıldığı Yahudi takvimine göre - 5638/4938 = 1,14 kez ve Muhammed'in peygamberlik tarihinden itibaren başlayan Muhammedi kronolojisine göre. Mekke'den kutsal şehir Medine'ye uçuş, - 1320/620'de = 2,13 kez. Bu nedenle aralık ölçeğinde bir boyutun diğerinden kaç kat daha büyük veya daha küçük olduğunu söylemek imkansızdır. Bu durum ölçeğin aralık ölçeğinden bilinmesi ve orijinin keyfi olarak seçilebilmesi ile açıklanmaktadır.

Aralık ölçekleri bazen aralığın iki referans noktası arasındaki orantısal olarak bölünmesiyle elde edilir. Böylece, Celsius sıcaklık ölçeğinde bir derece, başlangıç ​​noktası olarak alınan buzun erime sıcaklığı ile suyun kaynama noktası arasındaki aralığın yüzde biri kadardır. Reaumur sıcaklık ölçeğinde, aynı aralık 80 dereceye ve Fahrenheit sıcaklık ölçeğinde 180 dereceye bölünür ve başlangıç ​​noktası 32 Fahrenheit derece düşük sıcaklıklara doğru kaydırılır.

İki referans noktasından birinin boyutun kabul edilmediği bir nokta olarak seçilmesi durumunda sıfıra eşit(negatif değerlere yol açar) ve sıfıra eşit Aslında, böyle bir ölçek kullanarak boyutun mutlak değerini saymak ve yalnızca bir boyutun diğerinden ne kadar büyük veya küçük olduğunu değil, aynı zamanda kaç kat daha büyük veya daha küçük olduğunu da belirlemek zaten mümkündür. Bu ölçeğe denir ilişki ölçeği. Bunun bir örneği Kelvin sıcaklık ölçeğidir. İçinde moleküllerin termal hareketinin durduğu başlangıç ​​noktası olarak mutlak sıfır sıcaklık alınır. Daha düşük bir sıcaklık olamaz. İkinci referans noktası buzun erime sıcaklığıdır. Santigrat ölçeğinde bu referans noktaları arasındaki aralık yaklaşık 273 santigrat derecedir. Bu nedenle Kelvin ölçeğinde 273'e bölünür. eşit parçalar, her biri Kelvin olarak adlandırılır ve bir santigrat derecesine eşittir, bu da bir ölçekten diğerine geçişi büyük ölçüde kolaylaştırır.

İlişki ölçeği, ele alınan tüm ölçeklerin en gelişmişidir. En fazla sayıda matematiksel işlemi tanımlar: toplama, çıkarma, çarpma, bölme. Ancak ne yazık ki bir ilişki ölçeği oluşturmak her zaman mümkün olmuyor. Örneğin zaman yalnızca aralık ölçeğinde ölçülebilir.

Ölçeğin hangi aralıklara bölündüğüne bağlı olarak aynı boyut farklı şekilde sunulur. Örneğin 0,001 km; 1m; 10 dm; 100cm; 1000 mm - aynı boyutta beş versiyon. Onlar denir değerler fiziksel miktar. Dolayısıyla, bir fiziksel miktarın değeri, büyüklüğünün belirli fiziksel miktar birimleri cinsinden ifadesidir. İfadede yer alan soyut sayıya denir sayısal değerler yerim. Ölçülen boyutun sıfırdan kaç birim veya kaç kat büyük olduğunu gösterir. birden fazlaölçümler. Böylece, z fiziksel miktarının değeri, onun tarafından belirlenir. sayısal değer(z) ve bazı boyut [z], şu şekilde alınır: fiziksel miktar birimi

z=(z)·[z].

(2.3)

Denklem (2.3)'e temel ölçüm denklemi denir. Bu denklemden (z) değerinin seçilen birimin [z] boyutuna bağlı olduğu sonucu çıkar. Seçilen birim ne kadar küçük olursa, belirli bir ölçülen büyüklük için sayısal değer de o kadar büyük olur. z değerini ölçerken [z] birimi yerine başka bir birim alırsak, ifade (2.3) formunu alacaktır.

z=(z 1 )·.

Denklemi (2.3) dikkate alarak şunu elde ederiz:

(z)·[z]=(z 1 )·,

(z 1 )=(z)·[z]/.

Bu formülden, bir birim [z] ile ifade edilen (z) değerinden başka bir birimde ifade edilen (z 1) değerine geçmek için, (z)'yi kabul edilen birimlerin oranı ile çarpmanın gerekli olduğu sonucu çıkar.

fiziksel miktarlar. Metrik Ölçüler Oluşturma

Bir kişinin bir şeyi niceliksel olarak ifade etme ihtiyacı duyduğu andan itibaren fiziksel büyüklük birimleri ortaya çıkmaya başladı. Bu "bir şey" çok sayıda nesne olabilir. Bu durumda ölçüm son derece basitti çünkü nesnelerin sayısının sayılmasından oluşuyordu ve birim tek bir nesneydi. Ancak daha sonra görev daha karmaşık hale geldi, çünkü parça parça sayılamayan nesnelerin (sıvılar, tanecikli cisimler vb.) sayısını belirlemek gerekli hale geldi. Hacim ölçüleri ortaya çıktı. Uzunlukları ve ağırlıkları ölçme ihtiyacı, uzunluk ve ağırlık ölçülerinin ortaya çıkmasına neden oldu. Örneğin, ilk uzunluk ölçüleri insan vücudunun bazı kısımlarıydı: açıklık, ayak, dirsek, adım vb. Vücudun ve maddelerin özelliklerinin niceliksel olarak belirlenmesine ek olarak,

Süreçleri niceliksel olarak karakterize etme ihtiyacı. Zamanı ölçme ihtiyacı bu şekilde ortaya çıktı. Zamanın ilk birimi gündüzdü; gece ve gündüzün değişimi.

Ünitelerin geliştirilmesindeki ikinci aşama, bilimin gelişmesi ve bilimsel deney teknolojisinin ilerlemesi ile ilişkilendirildi. Değer birimlerini yeniden üreten önlemlerin oluşturulmasına temel olan fiziksel nesnelerin özelliklerinin, bilim, teknoloji ve insan faaliyetinin diğer dallarında gerekli olan sabitlik ve tekrarlanabilirlik derecesine sahip olmadığı keşfedildi. İkinci aşama, doğanın ürettiği miktar birimlerinin reddedilmesi ve bunların "maddi" örneklerde birleştirilmesiyle karakterize edilir. Birinci aşamadan ikinciye geçişin en karakteristik özelliği metrik ölçülerin yaratılma tarihidir. “Doğal” birimin (Dünya meridyeninin uzunluğu) hassas ölçümleriyle başlayarak, uzunluk birimi olan metre için maddi bir standardın yaratılmasıyla sona erdi.

Fiziksel büyüklük birimlerinin geliştirilmesindeki üçüncü aşama, bilimin hızlı gelişiminin ve ölçüm doğruluğuna yönelik artan gereksinimlerin bir sonucuydu. Fiziksel büyüklük birimlerinin insan yapımı malzeme (nesne) standartlarının, bu birimlerin gerekli hale gelen doğrulukla depolanmasını ve iletilmesini sağlayamadığı ortaya çıktı. Yeni fiziksel olayların keşfi, atom ve nükleer fiziğin ortaya çıkışı ve gelişimi, fiziksel büyüklük birimlerini daha doğru bir şekilde yeniden üretmenin yollarını bulmayı mümkün kıldı. Ancak üçüncü aşama, birinci aşamanın ilkelerine dönüş değildir. Üçüncü aşama ile birincisi arasındaki fark, fiziksel büyüklük birimlerinin ölçekten, onları yeniden üretmeye hizmet eden fiziksel nesnelerin özelliklerinin niceliksel özelliklerinden ayrılmasıdır. Ölçü birimleri ikinci aşamada oluşturulduğu haliyle büyük ölçüde aynı kaldı. Tipik bir örnek uzunluk birimidir. Tek renkli ışığın dalga boyunu kullanarak uzunluğu yeniden üretebilme yeteneğinin keşfi, uzunluk birimi olan metreyi değiştirmedi. Metre bir metre olarak kaldı, ancak ışık dalga boylarının kullanılması, çoğaltılmasının doğruluğunu bir ondalık basamak artırmayı mümkün kıldı.

Ancak artık sayacın bu tanımı bile bazı sorunları çözmek için sayacın yeterli doğrulukta yeniden üretilmesine izin vermemektedir. Bu nedenle, XVII Genel Ağırlık ve Ölçüler Konferansı'nda (1983), metrenin yeni bir tanımı kabul edildi ve ikincisinin daha doğru bir şekilde yeniden üretilmesine olanak tanıdı.

Metrolojinin fiziksel büyüklük birimleri açısından gelişmesi beklentisi, mevcut birimlerin çoğaltılmasının doğruluğunu daha da arttırmaktır. Temelde yeni fiziksel nesneler keşfedildiğinde yeni birimler kurma ihtiyacı ortaya çıkabilir.

Başlangıçta fiziksel büyüklüklerin birimleri birbirleriyle hiçbir bağlantısı olmadan keyfi olarak seçildi ve bu büyük zorluklar yarattı. Aynı niceliğin önemli sayıda rastgele birimi, farklı gözlemciler tarafından yapılan ölçümlerin sonuçlarının karşılaştırılmasını zorlaştırdı. Her ülke ve bazen her şehir kendi birimlerini yarattı. Bir birimi diğerine dönüştürmek çok zordu ve doğrulukta önemli bir düşüşe yol açtı.

"Bölgesel" olarak adlandırılabilecek belirtilen çeşitli birimlere ek olarak, insan faaliyetinin çeşitli alanlarında kullanılan çeşitli birimler de vardı. Aynı endüstride aynı büyüklükteki farklı birimler de kullanıldı.

Teknolojinin ve uluslararası ilişkilerin gelişmesiyle birlikte birim farklılıkları nedeniyle ölçüm sonuçlarının kullanılması ve karşılaştırılmasındaki zorluklar artmış, bilimsel ve teknolojik ilerlemenin ilerlemesine engel olmuştur. Örneğin 18. yüzyılın ikinci yarısında. Avrupa'da yüz feet'e kadar farklı uzunluklarda, yaklaşık elli farklı mil, 120'den fazla farklı pound vardı. Buna ek olarak, alt katlar ve katlar arasındaki ilişkilerin alışılmadık derecede çeşitli olması da durumu daha da karmaşık hale getirdi. Örneğin, 1 fit = 12 inç = 304,8 mm.

1790'da Fransa, "tüm ulusların benimseyebilmesi için doğadan alınan değişmez bir prototipe dayanan" yeni bir önlemler sistemi oluşturmaya karar verdi. Paris'ten geçen Dünya meridyeninin çeyreğinin on milyonuncu kısmının uzunluğunun bir uzunluk birimi olarak dikkate alınması önerildi. Bu birime metre adı verildi. Metrenin boyutunu belirlemek için Paris meridyeninin yayının 1792'den 1799'a kadar ölçümleri yapıldı. Kütle birimi olarak en yüksek yoğunluktaki (+4 °C) sıcaklıktaki 0,001 m3 saf suyun kütlesi alınmıştır; bu birime kilogram adı verildi. Metrik sistemin kullanılmaya başlanmasıyla, yalnızca doğadan alınan temel uzunluk birimi belirlenmekle kalmadı, aynı zamanda sayısal sayımın ondalık sistemine karşılık gelen, katların ve alt katların oluşumu için bir ondalık sistem de benimsendi. Metrik sistemin ondalık sayıya dönüştürülmesi en önemli avantajlarından biridir.

Bununla birlikte, sonraki ölçümlerin gösterdiği gibi, Paris meridyeninin dörtte biri 10000000 değil, başlangıçta belirlenen 10000856 metreyi içeriyor. Ancak bu sayı nihai sayılamaz, çünkü daha da fazlası hassas ölçümler farklı bir anlam verin. 1872'de Uluslararası Prototip Komisyonu, doğal standartlara dayalı uzunluk ve kütle birimlerinden, geleneksel malzeme standartlarına (prototipler) dayalı birimlere geçmeye karar verdi.

1875 yılında 17 devletin Metre Sözleşmesini imzaladığı bir diplomatik konferans toplandı. Bu sözleşmeye göre:

Metre ve kilogramın uluslararası prototipleri kuruldu;

Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu oluşturuldu - bakımı için fonların sözleşmeyi imzalayan devletler tarafından tahsis edileceği taahhüt edilen bilimsel bir kurum;

farklı ülkelerden bilim adamlarından oluşan ve görevlerinden biri Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu'nun faaliyetlerini yönetmek olan Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Komitesi kuruldu;

Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansının toplanması altı yılda bir belirlendi.

Metre ve kilogram numuneleri platin ve iridyum alaşımından yapılmıştır. Metrenin prototipi, uzunluk birimini (metre) tanımlayan, vuruşların uygulandığı uçlardan 1 cm mesafelerde toplam uzunluğu 102 cm olan bir platin-iridyum çizgi ölçüsüydü.

1889'da, yeni üretilen numuneler arasından uluslararası prototiplerin onaylandığı Birinci Genel Ağırlık ve Ölçüler Konferansı Paris'te toplandı. Metre ve kilogramın prototipleri Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu'na teslim edildi. Geriye kalan metre ve kilogram numuneleri Genel Konferans tarafından Sayaç Sözleşmesini imzalayan devletler arasında kura ile dağıtıldı. Böylece 1899 yılında metrik ölçülerin kuruluşu tamamlandı.

2.3 Fiziksel büyüklük birimleri sisteminin oluşum ilkeleri

Fiziksel büyüklük birimleri sistemi kavramı ilk olarak Alman bilim adamı K. Gauss tarafından tanıtıldı. Onun yöntemine göre, bir birimler sistemi oluşturulurken, öncelikle birbirinden bağımsız birkaç nicelik oluşturulur veya keyfi olarak seçilir. Bu büyüklüklerin birimlerine denir ana , Çünkü bunlar sistemi kurmanın temelidir. Temel birimler, büyüklükler arasındaki matematiksel ilişkiyi kullanarak diğer büyüklüklerin birimlerini oluşturmanın mümkün olacağı şekilde oluşturulmuştur. Temel birimlerle ifade edilen birimlere ne denir türevler . Bu şekilde oluşturulan temel ve türetilmiş birimlerin tamamı, fiziksel büyüklük birimlerinden oluşan bir sistemdir.

seçebilirsiniz aşağıdaki özellikler fiziksel büyüklük birimlerinden oluşan bir sistem oluşturmak için açıklanan yöntem.

Birincisi, sistemin inşa edilme yöntemi temel birimlerin spesifik boyutlarıyla ilgili değildir. Örneğin, temel birimlerden biri olarak şunları yapabiliriz:

bir uzunluk birimi seçin, ancak hangisi önemsizdir. Bir metre, bir inç veya bir ayak olabilir. Ancak türetilen birim, temel birimin seçimine bağlı olacaktır. Örneğin, türetilmiş alan birimi şöyle olacaktır: metrekare veya inç kare veya fit kare.

İkincisi, prensip olarak, aralarında matematiksel formda denklem şeklinde ifade edilen bir ilişkinin bulunduğu herhangi bir miktar için bir birim sisteminin oluşturulması mümkündür.

Üçüncüsü, birimleri temel hale gelmesi gereken niceliklerin seçimi, rasyonellik düşünceleriyle ve öncelikle optimal seçimin, maksimum sayıda türev birimin oluşumuna izin verecek minimum temel birim sayısı olduğu gerçeğiyle sınırlıdır.

Dördüncüsü, birimler sisteminin tutarlı olması için çabalarlar. Türetilmiş birim [z], aşağıdaki denklem kullanılarak temel [L], [M], [T], ... cinsinden ifade edilebilir.

burada K orantılılık katsayısıdır.

Tutarlılık Birimler sisteminin (tutarlılığı), temel birimlere bağlı olarak türetilmiş birimleri belirleyen tüm formüllerde orantı katsayısının bire eşit olması gerçeğinde yatmaktadır. Bu, bir takım önemli avantajlar sağlar, çeşitli miktarlardaki birimlerin oluşumunu ve bunlarla hesaplamaların yapılmasını kolaylaştırır.

2.4 Fiziksel büyüklük birimleri sistemleri. Uluslararası Birim Sistemi SI

Başlangıçta birim sistemleri üç birim esas alınarak oluşturuldu. Bu sistemler geleneksel olarak mekanik olarak adlandırılan geniş bir miktar aralığını kapsıyordu. Bir ülkede veya başka bir ülkede kabul edilen fiziksel miktar birimleri temel alınarak inşa edildiler. Tüm bu sistemlerden, ana olanlar olarak uzunluk - kütle - zaman birimleri üzerine kurulu sistemler tercih edilebilir. Metrik birimler için bu şemaya göre oluşturulan sistemlerden biri de metre-kilogram-saniye (MKS) sistemidir. Fizikte santimetre-gram-saniye (CGS) sistemini kullanmak uygundu. ISS ve SGS sistemleri mekanik büyüklük birimleri açısından tutarlıdır. Elektriksel ve manyetik büyüklükleri ölçmek için bu sistemleri kullanırken ciddi zorluklarla karşılaşıldı.

Bir süre, uzunluk - kuvvet - zaman şemasına göre inşa edilen sözde teknik birim sistemi kullanıldı. Metrik birimleri kullanırken bu sistemin ana birimleri metre - kilogram-kuvvet - saniye (MCGSS) idi. Bu sistemin rahatlığı, temel birimlerden biri olarak kuvvet biriminin kullanılmasının, teknolojide kullanılan birçok büyüklük için bağımlılıkların hesaplanmasını ve türetilmesini basitleştirmesiydi. Dezavantajı, içindeki kütle biriminin sayısal olarak 9,81 kg'a eşit olmasıydı ve bu, ondalık ölçülerin metrik ilkesini ihlal ediyordu. İkinci dezavantaj, kuvvet birimi - kilogram-kuvvet ve kütle - kilogramın metrik biriminin adının benzerliğidir ve bu genellikle karışıklığa yol açar. MKGSS sisteminin üçüncü dezavantajı pratik elektrik üniteleriyle tutarsızlığıdır.

Mekanik ünite sistemleri tüm fiziksel büyüklükleri kapsamadığından bireysel endüstrilerÜnitelerin fen ve teknoloji sistemi, bir temel ünite daha eklenerek genişletildi. Isı birimleri metre - kilogram - ikinci derece sıcaklık ölçeği (MCSG) sistemi bu şekilde ortaya çıktı. Elektriksel ve manyetik ölçümler için birim sistemi, akım birimi - amper (MCSA) eklenerek elde edilir. Işık birimleri sistemi dördüncü temel birim olarak ışık şiddeti birimi olan kandelayı içerir.

Fiziksel büyüklüklerin ölçüm birimlerinden oluşan bir dizi sistemin varlığı ve büyük sayı Sistematik olmayan birimler, bir sistemden diğerine geçerken yeniden hesaplamalara bağlı olarak pratikte ortaya çıkan sakıncalar, bilim ve teknolojinin tüm dallarını kapsayacak ve uluslararası kabul görecek tek bir evrensel birimler sisteminin oluşturulması ihtiyacını doğurmuştur. ölçek.

1948 yılındaki IX Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansında, birleşik bir pratik birimler sisteminin benimsenmesi için önerilerde bulunuldu. Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi, tüm ülkelerin bilimsel, teknik ve pedagojik topluluklarının görüşlerini içeren resmi bir araştırma gerçekleştirdi ve alınan yanıtlara dayanarak birleşik bir pratik birimler sistemi kurulmasına yönelik önerilerde bulundu. Temel birimler olarak kabul edilen X Genel Konferansı (1954) yeni sistem aşağıdakiler: uzunluk - metre; kütle - kilogram; zaman - saniye; akım - amper; termodinamik sıcaklık - kelvin; ışık yoğunluğu - kandela. Daha sonra yedinci temel birim olan madde miktarı - mol kabul edildi. Konferansın ardından yeni sistemin türetilmiş birimlerinin listesi hazırlandı. 1960 yılında, XI Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı nihayet yeni sistemi kabul etti ve ona Rusça "SI" transkripsiyonunda "SI" kısaltmasıyla Uluslararası Birimler Sistemi (System International) adını verdi.

Uluslararası Birimler Sisteminin benimsenmesi, ulusal birimleri koruyan bazı ülkelerde (İngiltere, ABD, Kanada vb.) metrik birimlere geçiş için bir teşvik görevi gördü. 1963 yılında, SI'nın tercih edilebilir olarak kabul edildiği GOST 98567-61 “Uluslararası Birimler Sistemi” SSCB'de tanıtıldı. Bununla birlikte SSCB'nin birimler için sekiz devlet standardı vardı. 1981 yılında, bilim ve teknolojinin tüm dallarını kapsayan ve Uluslararası Birimler Sistemini temel alan GOST 8.417-81 "GSI. Fiziksel büyüklük birimleri" yürürlüğe girmiştir.

SI bugüne kadar var olanların en gelişmiş ve evrensel olanıdır. Tek bir Uluslararası Birimler Sistemine olan ihtiyaç o kadar büyük ve avantajları o kadar ikna edici ki, bu sistem kısa zaman geniş uluslararası tanınma ve dağıtım aldı. Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO), birimlere ilişkin tavsiyelerinde Uluslararası Birimler Sistemini benimsemiştir. Birleşmiş Milletler Eğitim, Bilim ve Kültür Örgütü (UNESCO), örgütün tüm üye ülkelerini Uluslararası Birimler Sistemini benimsemeye çağırdı. Uluslararası Yasal Metroloji Organizasyonu (OIML), organizasyona üye devletlerin Uluslararası Birimler Sistemini kanunla uygulamaya koymalarını ve ölçüm cihazlarını SI birimlerinde kalibre etmelerini tavsiye etti. SI birim önerilerine girdi Uluslararası Birlik saf ve uygulamalı fizik, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu ve diğer uluslararası kuruluşlar.

2.5 Temel, tamamlayıcı ve türetilmiş birimler

Temel SI birimleri aşağıdaki tanımlara sahiptir.

Uzunluğun birimi metredir (m) - ışığın boşlukta saniyenin 1/299792458'inde kat ettiği yolun uzunluğu.

Kütle birimi kilogramdır (kg) - kilogramın uluslararası prototipinin kütlesine eşit bir kütle.

Zaman birimi saniyedir - sezyum-133 atomunun temel durumunun iki aşırı ince seviyesi arasındaki geçişe karşılık gelen 9192631770 radyasyon periyoduna eşit bir zaman.

Elektrik akımının birimi amperdir (A) - boşlukta birbirinden 1 m uzaklıkta bulunan sonsuz uzunlukta ve ihmal edilebilir dairesel kesitli iki paralel iletkenden geçerken sabit bir akımın gücü, bu iletkenler arasında metre uzunluk başına 2-10" 7 N'ye eşit bir kuvvete neden olacaktır.

Termodinamik sıcaklığın birimi kelvin (K) - suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının 1/273,16 kısmıdır. Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi, termodinamik sıcaklığın Santigrat derece cinsinden ifade edilmesine izin vermiştir: t = T-273,15 K, burada t, Celsius sıcaklığıdır; T - Kelvin sıcaklığı.

Işık şiddeti birimi - kandela (cd) - 540-10 12 Hz frekansında monokromatik radyasyon yayan bir kaynağın belirli bir yönündeki ışık yoğunluğuna eşittir, enerjik kuvvet bu yöndeki ışığın şiddeti 1/683 W/sr'dir.

Bir maddenin miktar birimi - mol - 0,012 kg ağırlığındaki bir 12C nüklidindeki atomlarla aynı sayıda yapısal eleman içeren bir sistemin madde miktarıdır.

SI, açısal büyüklüklerle ilişkili türetilmiş birimleri oluşturmak için gerekli olan düzlem ve katı açılar için iki ek birim içerir. Açısal birimler temel birimler arasına dahil edilemez; aynı zamanda temel birimlerin boyutlarına bağlı olmadıkları için türev olarak da değerlendirilemezler.

Düzlem açının birimi radyandır (rad) - bir dairenin iki yarıçapı arasındaki açı, aralarındaki yayın uzunluğu yarıçapa eşittir. Derece olarak bir radyan, 57° 17" 44,8" değerine eşittir.

Katı açı birimi - steradyan (sr) - köşesi kürenin merkezinde olan katı açıya eşittir ve kürenin yüzeyinde kenarı eşit olan bir karenin alanına eşit bir alan keser. kürenin yarıçapına kadar.

Türetilmiş SI birimleri, fiziksel büyüklükler arasındaki ilişkileri kuran yasalara veya fiziksel büyüklüklerin tanımlarına dayanarak oluşturulur. Karşılık gelen türetilmiş SI birimleri, diğer tüm niceliklerin SI birimlerinde ifade edilmesi durumunda, belirli bir fiziksel yasayı veya tanımı ifade eden nicelikler (tanımlayıcı denklemler) arasındaki ilişki denklemlerinden türetilir.

Türetilmiş SI birimleri hakkında daha detaylı bilgi eserlerde verilmektedir.

2.6 Fiziksel büyüklüklerin boyutu

Genel formdaki z fiziksel miktarının türetilmiş SI biriminin boyutu, ifadeden belirlenir.

, (2.5)

burada L, M, T, I, θ, N, J birimleri temel alınan fiziksel büyüklüklerin boyutlarıdır;

α, β, γ, ε, η, μ, λ - türetilmiş z miktarını belirleyen denklemde karşılık gelen miktarın dahil edilme derecesinin üsleri.

İfade (2.5), z fiziksel büyüklüğünün boyutunu belirler; orantı katsayısının 1'e eşit alındığı z niceliğinin sistemin temel nicelikleri ile ilişkisini yansıtır.

Türetilmiş birimlerin SI birimlerine göre boyutlarına örnekler:

birim alan için;

hız birimi için;

bir ivme birimi için;

güç birimi için;

bir birim ısı kapasitesi için;

bir birim ısı kapasitesi için;

aydınlatma birimi için

Boyutlar, fiziksel nicelikler arasındaki bağlantıları belirler ancak henüz niceliklerin doğasını belirlemez. Doğaları farklı olmasına rağmen, türetilmiş birimlerin boyutları çakışan çok sayıda nicelik bulabilirsiniz. Örneğin işin (enerjinin) ve kuvvet momentinin boyutları aynı ve L 2 M T 2'ye eşittir.

2.7 Katlar ve alt katlar

SI birimleri de dahil olmak üzere metrik birimlerin boyutları birçok pratik durum için elverişsizdir: ya çok büyük ya da çok küçük. Bu nedenle çoklu ve çoklu birimler kullanırlar, yani. Belirli bir sistemin birimlerinden tamsayı kat daha büyük veya daha küçük olan birimler. Orijinal birimlerin 10'un bir üssü ile çarpılmasıyla elde edilen ondalık katlar ve alt katlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Ondalık katların ve alt katların adlarını oluşturmak için uygun önekler kullanılır. Tabloda 2.1, halihazırda kullanılan ondalık çarpanların ve bunlara karşılık gelen öneklerin bir listesini sağlar. Ön ekin tanımı, bağlı olduğu birimin tanımıyla birlikte yazılır. Ayrıca önekler yalnızca önek içermeyen birimlerin basit adlarına eklenebilir. İki veya daha fazla konsolun arka arkaya bağlanmasına izin verilmez. Örneğin “mikromikrofarad” adı kullanılamaz ancak “pikofarad” adı kullanılmalıdır.

Bir kütle biriminden - bir kilogramdan ondalık çoklu veya alt-katlı birimin adını oluştururken, "gram" ismine yeni bir önek eklenir (megagram 1 Mg = 10 3 kg = 10 6 kg, miligram 1 mg =

kg==

G).

Çoklu ve alt katlı alan ve hacim birimlerinde ve bir kuvvete yükseltilerek oluşturulan diğer büyüklüklerde üs, önekle birlikte alınan tüm birimi ifade eder, örneğin: 1

=

=

;

=

. Ön eki bir güce yükseltilmiş orijinal birime atfetmek yanlıştır.

Adları öneklerle oluşturulan ondalık katlar ve alt katlar tutarlı birim sistemine dahil değildir. Sisteme göre uygulamaları, küçük ve büyük sayısal değerleri temsil etmenin rasyonel bir yolu olarak değerlendirilmelidir. Önekleri bir formülde değiştirirken bunların yerini karşılık gelen faktörler alır. Örneğin formülde değiştirildiğinde 1 pF (1 pikofarad) değeri yazılır

F.

Tablo 2.1

Faktör	Önek
	İsim	Tanım
			uluslararası
1 000 000 000 000 000 000= 1 000 000 000 000 000= 1 000 000 000 000= 1 000 000 000= 1 000 000= 1 000= 100= 10= 0,1= 0,01= 0,001= 0,000 001= 0,000 000 001= 0,000 000 000 001= 0,000 000 000 000 001= 0,000 000 000 000 000 001=	exa peta tera giga mega kilo hekto deca deci santi mikro nano piko femto atto

Deca, hecto, deci ve santi önekleri nispeten nadiren kullanılır, çünkü çoğu durumda gözle görülür avantajlar yaratmazlar. Bu nedenle, kayıtları kilovat cinsinden tutmak daha uygun olduğundan, elektrikli cihazların gücünü kaydederken hektowatt biriminin kullanımını terk ettiler, ancak bazı durumlarda bu önekler, örneğin bir santimetre, bir hektar gibi çok sıkı bir şekilde kök salmıştır. Birim (100 m2) pratikte kullanılmamaktadır, ancak hektar her yerde çok geniş kullanım alanı bulmuştur. Başarıyla Rus aşarının yerini aldı: 1 hektar = 0,9158 aşar.

Belirli bir birimin adı için önekler seçerken belirli bir ölçüye uyulmalıdır. Örneğin dekametre ve hektometre isimleri kullanım alanı bulamamıştır ve sadece kilometre yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak metrenin katları olan birimlerin adlarında öneklerin kullanılması da uygulamaya konmadı: ne megametre, ne gigametre ne de terametre kullanılmıyor.

Ondalık çoklu veya çoklu SI biriminin seçimi, öncelikle kullanım kolaylığına göre belirlenir. Ön ekler kullanılarak oluşturulabilen çeşitli katlar ve alt katlar arasından, pratikte kabul edilebilir miktarın sayısal değerlerine yol açan bir birim seçilir. Çoğu durumda, katlar ve alt katlar, miktarın sayısal değerleri 0,1 ila 1000 aralığında olacak şekilde seçilir.

Bazı alt katlar ve çoklu birimler aynı anda bugüne kadar korunan özel isimler aldı. Örneğin, saniyenin katları olan birimler olarak ondalık katlar değil, tarihsel olarak belirlenmiş birimler kullanılır: 1 dk = 60 s; 1 saat = 60 dakika = 3600 saniye; 1 gün = 24 saat = 86400 saniye; 1 hafta = 7 gün = 604800 sn. Saniyenin kesirli birimlerini oluşturmak için, isme karşılık gelen öneklerle birlikte ondalık katsayılar kullanılır: milisaniye (ms), mikrosaniye (μs), nanosaniye (değil).

2.8 Bağıl ve logaritmik büyüklükler ve

Malzemelerin bileşimini ve özelliklerini, enerji ve kuvvet miktarlarının oranını vb. karakterize eden bağıl ve logaritmik nicelikler ve bunların birimleri bilim ve teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür özellikler örneğin bağıl uzama, bağıl yoğunluk, bağıl dielektrik ve manyetik geçirgenlik, kapasitelerin kazanılması ve zayıflaması vb.

Göreceli değer fiziksel bir miktarın, başlangıçtaki olarak alınan aynı adı taşıyan bir fiziksel miktara boyutsuz oranını temsil eder. Göreceli miktarların sayısı aynı zamanda karbon kütlesinin on ikide biri (1/12) ile ilişkili olarak ifade edilen kimyasal elementlerin bağıl atomik veya moleküler kütlelerini de içerir - 2. Bağıl miktarlar boyutsuz birimlerle de ifade edilebilir (oranı olduğunda) aynı adı taşıyan iki nicelik 1'e eşittir) veya yüzde olarak (oran şu şekilde olduğunda:

) veya ppm cinsinden (oran

) veya milyonda parça olarak (oran

).

Logaritmik değer aynı isimli iki fiziksel niceliğin boyutsuz oranının logaritmasını (ondalık, doğal veya 2 tabanı) temsil eder. Ses basıncı seviyeleri, kazanç, zayıflama, frekans aralığı vb. logaritmik değerlerle ifade edilir. Logaritmik değerin birimi Bel (B) olup aşağıdaki ilişkiyle belirlenir: 1 B = log (P2/Pl), P2 = 10 P1, burada PI, P2 aynı adı taşıyan enerji miktarlarıdır (güç, enerji, enerji). yoğunluk vb.) Aynı isimdeki iki “güç” büyüklüğünün (voltaj, akım, basınç, alan kuvveti vb.) oranı için logaritmik bir değer alınırsa Bel, 1 B = 2·lg(F2/Fl) formülüyle belirlenir. F2= ile

·F1. Beyazın alt katı birimi 0,1 B'ye eşit olan desibeldir (dB).

Örneğin, elektrik güçlerinin, alınan güç P2'nin orijinaline 10'a eşit bir oranda yükseltilmesi durumunda, yükseltme, güçte 1000'lik bir değişiklikle 1 B veya 10 dB'ye eşit olacaktır - 3B veya 30 dB.

2.9 GHS sisteminin fiziksel büyüklük birimleri

GHS sistemi teorik fizikteki bağımsız önemini hala korumaktadır. Bu sistemin temel birimlerinden biri (ikincisi) SI temel zaman birimiyle örtüşür ve diğer iki temel GHS birimi (santimetre ve gram) SI birimlerinin alt katlarıdır. Ancak GHS sistemini Uluslararası sistemin bir türevi veya parçası olarak düşünmek mümkün değildir. Öncelikle temel birimlerin oranlarının oranları aynı değildir (0,01; 0,001; 1). İkinci olarak, elektriksel ve manyetik büyüklükler için CGS birimleri oluşturulurken kural olarak elektromanyetizma denklemleri rasyonelleştirilmemiş bir biçimde kullanılır. Bununla bağlantılı olarak birimlerin boyutları değişti ve bazı durumlarda GHS birimleriözel isimleri vardı ve isimler de değişti. Böylece, SI birimlerinde manyetomotor kuvvetin CGS birimi - hilbert - 10/(4)'e eşittir. ) amper ve SI birimlerinde manyetik alan kuvvetinin CGS birimi - örstad - 10 3 /(4· ) metre başına amper.

Diğer bazı GHS birimlerinin özel isimleri vardır, ancak bunlar SI birimlerinin ondalık alt katlarıdır ve bu nedenle bir sistemin birimlerinden diğerinin birimlerine geçiş zor değildir. Bu tür GHS birimleri Tablo 2.2'de verilen birimleri içerir. Pek çok GHS biriminin özel adı yoktur. Çalışmalarda en sık kullanılan GHS birimleri verilmiştir.

Tablo 2.2

Büyüklük	SI biriminin adı	Birim adı	SI birimleri cinsinden değer
İş, enerji Dinamik viskozite Kinematik viskozite Manyetik akı Manyetik indüksiyon	Saniye başına metrekare	Maxwell	N J /C Wb T

2.10 Sistem dışı birimler

Sistem dışı temel veya türev olarak her özel durumda kullanılan birimler sistemine dahil edilmeyen fiziksel büyüklük birimleridir. Sistem dışı birimler, bir birimler sisteminin uygulanmasına her zaman bir dereceye kadar engel teşkil eder. Teorik formülleri kullanarak hesaplamalar yaparken, sistem dışı tüm birimleri sistemin karşılık gelen birimlerine indirgemek gerekir. Bazı durumlarda, örneğin ondalık katlar veya kesirlerde bu zor değildir. Diğer durumlarda birimlerin çevirisi karmaşık ve zahmetlidir ve sıklıkla hata kaynağıdır. Ek olarak, boyutları nedeniyle sistemik olmayan bireysel birimlerin bazı bilim dalları, teknoloji veya günlük kullanım için çok uygun olduğu ortaya çıkıyor ve bunların terk edilmesi bir takım rahatsızlıklarla ilişkilendiriliyor. Bu tür birimlere örnek olarak şunlar verilebilir: uzunluk için - astronomik birim, ışık yılı, parsek; kütle için - atomik kütle birimi; kare - bari için; güç için - dina; iş için - erg; manyetik akı için - maxwell; manyetik indüksiyon için - Gauss.

2.11 Birimlerin adları ve gösterimleri

Birim adlarında çeşitli türler ayırt edilebilir. Her şeyden önce bunlar, miktarın fiziksel özünü bir dereceye kadar kısaca yansıtan isimlerdir. Bu isimler şunları içerir: metre (ölçü), kandela (mum), dina (kuvvet), kalori (ısı kelimesinden), vb. Bu tür isimlerin en uygun olduğu kabul edilmelidir. Daha sonra, tam olarak uygun olarak oluşturulmuş türetilmiş birimlerin adları gelir. fiziksel yasalar. Örneğin, kilogram başına joule kelvin [J/(kg K)] - birim

spesifik ısı kapasitesi; kilogram-metre kare bölü saniye (kg m2 /s) - açısal momentum birimi vb.

Türetilmiş birimlerin isimlendirilmesinin hantallığı ve bazı durumlarda niceliğin fiziksel özünü yansıtan bir birime isim bulmanın zorluğu, birçok birime kısa ve telaffuzu kolay isimler verilmesine yol açmıştır. Bu birimlere seçkin bilim adamlarının adlarının verilmesine karar verildi. Örnek olarak kelvin, amper, volt, watt, hertz vb. isimleri gösterebiliriz.

Bazı birimlerin adları ölçeğin derecelendirilmesiyle ilgilidir. Bu birimler şunları içerir: sıcaklık derecesi, açısal derece (dakika, saniye), milimetre cıva, milimetre su.

Bazı birimlerin adları kısaltmalardır; göre kısaltmalar ilk harfler. Örneğin reaktif gücün birimine “volt-amper reaktif” kelimelerinin baş harflerinden “var” adı verilmektedir. Eşdeğer radyasyon dozu birimine "rad'ın biyolojik eşdeğeri" kelimelerinin baş harflerinden "rem" adı verilmektedir.

Bu atamaları belirlerken, yazarken ve okurken aşağıdaki kurallar kullanılır.

Çoğu durumda, sayısal bir ifadeden sonra birimleri belirtmek için kısaltılmış birim gösterimleri kullanılır. Bu kısaltmalar birim adının bir, iki veya üç ilk harfinden oluşur. Özel bir isme sahip olmayan türetilmiş birimlerin tanımları, oluşum formülüne göre diğer birimlerin tanımlarından derlenir (temel birimlerin tanımlarından olması zorunlu değildir).

Adı bilim adamının soyadından türetilen birimlerin kısaltılmış adı büyük harfle yazılır. Örneğin: amper - A; newton -N; kolye - Cl; joule - J, vb. Birimlerin belirlenmesinde, birim adında yer alan ancak kendileri birim adı olmayan, örneğin mmHg gibi kelimelerin kısaltılması durumları dışında, kısaltma işareti olarak nokta kullanılmaz. (milimetre cıva).

Müsaitlik durumuna bağlıdır ondalık miktarın sayısal değerinde, birim adı tüm sayıların arkasına yerleştirilmelidir, örneğin: 53,24 m; 8,5 saniye; -17,6°C.

Maksimum sapmalı büyüklüklerin değerleri belirtilirken, maksimum sapmalı sayısal değer parantez içine alınmalı ve birim adı parantezlerden sonra konulmalı veya birim adı miktarın sayısal değerinden sonra ve ondan sonra konulmalıdır. maksimum sapmalar, örneğin: (25±10) °C veya 25 °C ± 10 °C; (120±5) sn veya 120 sn ± 5 sn.

Hesaplamalarda eşittir işareti tekrarlanırken birim tanımı yalnızca nihai sonuçta verilir, örneğin:

.

Türetilmiş birimler için notasyonlar yazarken, çarpıma dahil olan birimlere ait notasyonlar, çarpma işaretleri olarak merkez çizgideki noktalarla ayrılır, örneğin: N m (newton metre); N·s/m2 (metrekare başına newton-saniye). Bir birimi diğerine bölme işlemini belirtmek için genellikle eğik çizgi kullanılır, örneğin: m/s. Yatay bir çizgi kullanılmasına izin verilir (örneğin, ) veya bir birimi pozitif veya negatif güçlere yükseltilen birim simgelerinin bir ürünü olarak temsil etmek (örneğin,

). Eğik çizgi kullanıldığında paydadaki birimlerin çarpımı parantez içine alınmalıdır, örneğin: W/(m K).

Türetilmiş bir birimin tanımlanmasında birden fazla eğik veya yatay çizginin kullanılmasına izin verilmez: örneğin, ısı transfer katsayısı birimi - metrekare başına watt kelvin - W/( olarak belirtilmelidir.

·İLE),

veya

.

Çoğulda "ışık yılı" şeklini alan "ışık yılı" tanımı dışında, birimlerin durum ve sayıya göre tanımları değişmez.

Ad, birimlerin çarpımına karşılık geldiğinde, eserde yer alan ilk birimin adına önek eklenir.

Örneğin,

Nm, Newton kilometre (Nkm) yerine kilonewton metre (kNm) olarak adlandırılmalıdır.

İsim, birimlerin oranına karşılık geldiğinde payda yer alan ilk birimin ismine de önek eklenir. Bu kuralın bir istisnası, sınırlama olmaksızın paydaya dahil edilebilen temel SI birimi kilogramdır.

Alan ve hacim birimlerinin adlarında metrekare, santimetreküp gibi “kare” ve “kübik” sıfatları kullanılır. Uzunluğun ikinci veya üçüncü kuvveti alanı veya hacmi temsil etmiyorsa, birim adında "kare" veya "kübik" kelimeleri yerine "kare", "üçüncü kuvvete" vb. ifadeler kullanılır. örneğin moment birimi, momentum - kilogram-metre/b kullanılmalıdır.

saniyede kare (kg m2 /s).

Bazı orijinal birimlerin derecesini temsil eden bir birimden çoklu ve çoklu birimlerin adını oluşturmak için orijinal birimin adına bir önek eklenir. Örneğin metrekare (

), kilometrekare (

) vesaire.

Birimlerin çarpımı olarak oluşturulan türetilmiş birimlerin çarpımlarında yalnızca soyadı ve ona ilişkin “kare” ve “kübik” sıfatları reddedilir. Paydadaki birimlerin adları “on” edatı ile yazılır ve okunur, örneğin metre bölü saniye kare. Bunun istisnası, zamanın birinci kuvvetine bağlı olan büyüklük birimleridir; bu durumda paydadaki birimin adı “in” edatı ile yazılır ve okunur, örneğin metre bölü saniye. Payda içeren birimlerin adları azaltıldığında yalnızca paya karşılık gelen kısım değişir.