Güç nasıl ölçülür? Kuvvet hangi birimlerde ölçülür? Kütle ölçüm birimleri. Radyasyonu ölçmenin en doğru ve güvenilir yolları

Işık, her insanın harika bir ruh hali ve zihinsel sağlığa sahip olması için gereklidir. Bu sayede nesneleri görme, şekillerini ve malzemelerin yapısını ayırt etme olanağına sahip oluyoruz çünkü gün ışığı saatlerinin yapay olarak uzatılması verimliliği ve üretkenliği artırmamızı sağlıyor. Kendiniz için armatür ve lamba seçerken ışığın doğru seçilmesi gerektiğini unutmayın. Farklı amaçlara yönelik odalarda aydınlatma yoğunluğuna değişken bir yaklaşım kabul edilebilir. Doğru lambaları seçmek için ışığın nasıl ölçüldüğünü bilmeniz gerekir.

ve yapay

Tüm insan sağlığı uzmanları, insanlar için en iyi ışık kaynağının doğal ışık kaynağı olduğunu oybirliğiyle beyan etmektedir. Vücutta bir dizi vitamin ve mikro elementin üretimini teşvik eder ve aynı zamanda gözler için de çok faydalıdır. Her nesne, bozulma veya parlama olmadan doğal ışıkta görülebilir.

Ancak ne yazık ki modern dünya kendi koşullarını belirliyor ve artık karanlıkta yapay ışık kaynakları olmadan yapamayız, aksi takdirde şehirlerin hayatı tamamen durur. Her dairede çok sayıda farklı lamba bulunur; çoğu zaman ışığın nasıl ölçüldüğü ve mağazada çeşitli aplikler, zemin lambaları ve abajurlar alırken nelere dikkat etmemiz gerektiği hakkında hiçbir fikrimiz yoktur.

Ne tür bir ışık var?

Aydınlatmanın kategorisi veya türü, ışık yoğunluğunun seçiminden daha az önemli değildir. Daha önce de söylediğimiz gibi en hoş ve güvenli ışık, doğal aydınlatma kaynağıdır. Sıcak bir renk tonuna sahiptir ve gözlere en az zararlıdır. Benzer bir tona en yakın şey, kırmızımsı bir ışık çıkışına sahip eski akkor lambalardı. Gözleri tahriş etmediler ve apartman pencerelerinden giren güneş ışığını kopyaladılar.

Modern lambaların çalışma elemanı ve ışık türü açısından birçok çeşidi vardır. Yeni bir lamba satın almadan önce ambalajın üzerinde hangi tür ışığın belirtildiğini kontrol ettiğinizden emin olun. Örneğin sıcak ışık yaşam alanları için ideal olacaktır. Ve nötr genellikle ofislerde ve büyük endüstriyel tesislerde kullanılır. Soğuk ışık, mavimsi tonunun ince detayların ayırt edilmesine yardımcı olduğu saat yapımı atölyelerinde sıklıkla kullanılır. Havada ek bir serinlik ve şeffaflık hissi yarattıkları subtropikal ülkelerde soğuk ışık tonları da memnuniyetle karşılanır.

Yukarıdakilere dayanarak, rahatlatıcı bir ev atmosferinde istediğiniz ruh halini ve konfor düzeyini yaratacak doğru ampul tipini her zaman seçebilirsiniz. Psikologlar, işletmelerde çalışma ortamının şekillenmesinde ışık türünün ciddi bir rol oynadığını kanıtladı. Doğal olarak emek verimliliği de buna bağlıdır.

Işık yoğunluğunu ölçmek için hangi parametreler kullanılır?

Ortalama bir alıcı ışığın nasıl ölçüldüğünü ve bu bilginin ne kadar önemli olduğunu düşünmüyor bile. Sonuçta ölçülen ışık birçok niceliksel ve niteliksel parametreye göre ölçülür. Dairede tadilat planlanırken ve her oda için gereken ampul sayısı hesaplanırken bunlar dikkate alınmalıdır.

Işık aşağıdaki özelliklere göre ölçülebilir:

  • yoğunluk;
  • kuvvet;
  • parlaklık.

Gerekli tüm parametreleri yalnızca gözle belirleyemeyeceğiniz için, günün herhangi bir saatinde görüşünüzü ve olumlu psikolojik tavrınızı korumanıza yardımcı olacak cihazları satın almaya özen göstermelisiniz.

Işığın parlaklığı nasıl ölçülür?

Parlaklık, bir ışık kaynağının çok önemli bir özelliğidir. Çevremizdeki tüm nesneleri net ve kontrastlı olarak görmemizi sağlayan aydınlatmanın parlaklığıdır. Parlaklık, beyazların ve siyahların mekansal algısını ve pozlamasını artırır. Ayrıca basılı metin okurken konfor derecesini belirleyen ışık kaynağının parlaklığıdır ve bu da bilindiği üzere göz sağlığını doğrudan etkilemektedir.

Parlaklıktan bahsediyorsak ışığın hangi birimlerde ölçüldüğünü hatırlamak çok kolaydır. Kandela çoğunlukla bir ışık kaynağının parlaklığını ölçmek için kullanılır. Bu birim bir mumun parlaklığını ifade eder ve tüm ölçüm cihazları bu birimden kaynaklanır. Bazen uzmanlar diğer ölçü birimlerini de kullanırlar - lambert ve apostilbe.

Aydınlatmanın parlaklığını hangi cihaz ölçebilir?

Modern özel ekipman mağazaları, müşterilere ışık parlaklığını ölçmek için çok çeşitli araçlar sunmaya her zaman hazırdır. Parlaklık ölçerler ve renkölçerler işi en iyi şekilde yapar. Size yalnızca belirli bir odadaki parlaklık derecesi hakkında bilgi vermekle kalmaz, aynı zamanda odanın renk sıcaklığını da belirleyebilirler.

Gelişmiş işlevselliğe sahip cihazlar, stüdyo çekimi yapan profesyonel fotoğrafçılar için uygundur. Ev ihtiyaçları için ek seçeneklere sahip olmayan normal bir parlaklık ölçer uygundur.

hangisinde

Işık gücü - Okul fizik dersine göre, belirli bir süre içinde bir noktadan başka bir noktaya aktarılabilen ışığın enerjisi olarak nitelendirilebilir. Bu enerji verilen yörüngeye bağlı olarak yön değiştirebilir.

Işık enerjisi kandela cinsinden ölçülür. Yani, ev kullanımı için bir parlaklık ölçer satın alarak, her zaman yalnızca parlaklığı değil, ışığın yoğunluğunu da ölçebilirsiniz.

Işık yoğunluğu: neyle ölçülür?

Işık yoğunluğuna genellikle aydınlık denir ve lambaların ve farklı lamba türlerinin seçiminde de önemlidir. Burada bazı nüansların dikkate alınması gerekse de, bir çocuk bile ışık yoğunluğunun nasıl ölçüldüğünü hatırlayabilir.

Belli bir yüzeye düşmekten bahsediyorsak o zaman lümen cinsinden ölçüm yapmak gerekir. Ancak nesnelerin veya yüzeylerin aydınlatma derecesini öğrenmek istiyorsanız lüksten bahsetmeniz gerekir.

Bu tür incelikler genellikle ışığın lümen cinsinden ölçüldüğünü bir yerlerde duymuş olan ve ampulün ambalajında ​​​​belirtilen anlaşılmaz ölçü birimleri karşısında şaşkına dönen alıcıları korkutur. Çok yaygın bir cihaz - bir lüks ölçer - bir odadaki aydınlatma derecesini belirleme problemiyle başa çıkmanıza yardımcı olacaktır.

Luxometer - sağlıklı görmeyi koruyan bir cihaz

Işığın hangi birimlerde ölçüldüğünü hatırlamakta zorluk çekiyorsanız lüks ölçüm cihazı zamandan ve sinir hücrelerinden tasarruf etmenizi sağlayacaktır. Bu cihazın boyutu ve ağırlığı küçüktür, çoğunlukla bir ekran ve bir ölçüm parçasından oluşur.

Böyle bir asistanı evde, eğitim kurumlarında veya ofis binalarında kullanabilirsiniz. Veri elde etmek için ışık kaynağını açmanız ve ölçüm yapmanız yeterlidir. Birkaç saniye içinde ekranda ampullerinizin ve lambalarınızın gözler için ne kadar güvenli olduğunu gösteren sonucu göreceksiniz.

daireler ve diğer konutlar için

Göze uygun aydınlatmayı seçmek için ışığın nasıl ölçüldüğünü bilmek yeterli değildir. Dairede aydınlatma armatürlerinin yerini planlarken kullanmanız gereken aydınlatma standartları hakkında da bilgi sahibi olmanız gerekir.

Her oda ve alanın, lüks cinsinden ölçülen, kendine ait gerekli aydınlatma seviyesi vardır. Örneğin çocuk odası apartmanın en çok ışık alan odası olmalıdır. Burada iki yüzden az süit olamaz, aksi takdirde bebeğin sağlığı büyük risk altında olacaktır.

Mutfak ve diğer odalar yüz elli lüksle aydınlatılabilir, ancak malzeme odaları ve koridorlar elli lüksle idare edilebilir. Bu standartlara uygunluk, ailenize rahat bir yaşam, mükemmel bir ruh hali ve bir kartalın bile kıskanacağı bir vizyon garanti eder.

Ailenizi önemsiyorsanız, dairenizdeki lambalara tam olarak hangi ampullerin takıldığını bilmelisiniz. Sonuçta, aklı başında her insan, işten neşeli çocukların ve iyi bir ruh hali içinde şefkatli bir eşin kendisini beklediği bir eve dönmeyi hayal eder. Ve rüyanın nihayet gerçeğe dönüşmesinde önemli bir rol, iyi seçilmiş aydınlatma tarafından oynanır.

Radyasyon (veya iyonlaştırıcı radyasyon), maddeleri iyonize etme yeteneğine sahip farklı türde fiziksel alanların ve mikropartiküllerin bir koleksiyonudur.

Radyasyon çeşitli türlere ayrılır ve bu amaç için özel olarak tasarlanmış çeşitli bilimsel araçlar kullanılarak ölçülür.

Ayrıca aşılması insanlar için ölümcül olabilecek ölçü birimleri de vardır.

Radyasyonu ölçmenin en doğru ve güvenilir yolları

Bir dozimetre (radyometre) kullanarak radyasyonun yoğunluğunu mümkün olduğunca doğru ölçebilir ve belirli bir yeri veya belirli nesneleri inceleyebilirsiniz. Çoğu zaman, radyasyon seviyelerini ölçmek için cihazlar aşağıdaki yerlerde kullanılır:

  1. Radyasyon radyasyonu alanlarına yakın (örneğin, Çernobil nükleer santralinin yakınında).
  2. Planlanan konut inşaatı.
  3. Yürüyüşler ve seyahatler sırasında keşfedilmemiş, keşfedilmemiş alanlarda.
  4. Potansiyel olarak konut mülkleri satın alırken.

Bölgeyi ve üzerinde bulunan nesneleri radyasyondan (bitkiler, mobilyalar, ekipmanlar, yapılar) temizlemek imkansız olduğundan, kendinizi korumanın tek kesin yolu, tehlike seviyesini zamanında kontrol etmek ve mümkünse uzak durmaktır. kaynaklardan ve kirlenmiş alanlardan. Bu nedenle normal şartlarda tehlikeyi ve dozunu başarıyla tespit eden alanı, ürünleri ve ev eşyalarını kontrol etmek için ev tipi dozimetreler kullanılabilir.

Radyasyon düzenlemesi

Radyasyon izlemenin amacı sadece seviyesini ölçmek değil, aynı zamanda göstergelerin belirlenmiş standartlara uygun olup olmadığını da belirlemektir. Güvenli radyasyon seviyelerine ilişkin kriterler ve standartlar ayrı kanunlarda ve genel olarak belirlenmiş kurallarda belirtilmiştir. İnsan yapımı ve radyoaktif maddelerin bulundurulmasına ilişkin koşullar aşağıdaki kategoriler için düzenlenmiştir:

  • Yiyecek
  • Hava
  • İnşaat malzemeleri
  • Bilgisayar teknolojisi
  • Tıbbi ekipman.

Birçok gıda veya endüstriyel ürün türünün üreticilerinin, yasa gereği radyasyon güvenliği uygunluk kriterlerini ve göstergelerini kendi koşullarında ve sertifika belgelerinde belirtmeleri gerekmektedir. İlgili devlet kurumları bu konudaki çeşitli sapmaları veya ihlalleri oldukça sıkı bir şekilde takip etmektedir.

Radyasyon üniteleri

Arka plan radyasyonunun hemen hemen her yerde mevcut olduğu uzun zamandır kanıtlanmıştır, ancak çoğu yerde seviyesinin güvenli olduğu düşünülmektedir. Radyasyon seviyesi, aralarında iyonlaştırıcı radyasyonun geçtiği anda bir madde tarafından emilen enerji birimleri olan dozlar olan belirli göstergelerde ölçülür.

Başlıca doz türleri ve bunların ölçü birimleri aşağıdaki tanımlarda sıralanabilir:

  1. Maruz kalma dozu– gama veya x-ışını radyasyonu tarafından oluşturulan ve havanın iyonlaşma derecesini gösteren; sistemik olmayan ölçü birimleri – rem veya “röntgen”, uluslararası SI sisteminde “kg başına coulomb” olarak sınıflandırılır;
  2. Emilen doz– ölçü birimi – gri;
  3. Etkili doz– her organ için ayrı ayrı belirlenir;
  4. Doz eşdeğeri– radyasyon türüne bağlı olarak katsayılara göre hesaplanır.

Radyasyon radyasyonu yalnızca aletlerle belirlenebilir. Aynı zamanda, izin verilen göstergelerin, insan vücudu üzerindeki olumsuz etki dozlarının ve öldürücü dozların kesin olarak belirtildiği belirli dozlar ve belirlenmiş standartlar vardır.

Radyasyon Güvenliği Seviyeleri

Nüfus için, bir dozimetre ile ölçülen emilen radyasyon dozlarının belirli güvenli değerleri seviyeleri oluşturulmuştur.

Her bölgenin kendi doğal radyasyon geçmişi vardır, ancak saatte yaklaşık 0,5 mikrosievert'e (μSv) eşit bir değer (saatte 50 mikroröntgene kadar) nüfus için güvenli kabul edilir. Normal arka plan radyasyonu altında, insan vücudunun en güvenli dış ışınlama seviyesinin saatte 0,2 (μSv) mikrosievert'e kadar olduğu kabul edilir (saatte 20 mikroröntgen'e eşit bir değer).

En üst sınır izin verilen radyasyon seviyesi – 0,5 µSv - veya 50 µR/saat.

Buna göre, bir kişi 10 μS/saat (mikrosievert) gücünde radyasyonu tolere edebilir ve maruz kalma süresi minimuma indirilirse saatte birkaç milisievert radyasyon zararsızdır. Bu, florografi ve röntgenlerin etkisidir - 3 mSv'ye kadar. Diş hekimindeki hastalıklı bir dişin fotoğrafı – 0,2 mSv. Emilen radyasyon dozu yaşam boyunca birikme özelliğine sahiptir ancak miktarın 100-700 mSv eşiğini geçmemesi gerekir.

Güç nasıl ölçülür? Kuvvet hangi birimlerde ölçülür?

    Okula döndüğümüzde, kuvvet kavramının, başına elma düşen bir adam tarafından fiziğe kazandırıldığını öğrenmiştik. Bu arada yer çekiminden dolayı düştü. Sanırım Newton onun soyadıydı. Buna kuvvet ölçü birimi adını verdi. Ona elma diyebilirdi ama yine de kafasına çarptı!

    Uluslararası Birim Sistemine (SI) göre kuvvet Newton cinsinden ölçülür.

    Teknik Birim Sistemine göre kuvvet, ton-kuvvet, kilogram-kuvvet, gram-kuvvet vb. cinsinden ölçülür.

    GHS Birim Sistemine göre kuvvetin birimi dyne'dir.

    SSCB'de bir süre kuvveti ölçmek için duvar adı verilen bir ölçü birimi kullanıldı.

    Ek olarak fizikte, kuvvetin Planck kuvvetleriyle ölçüldüğü doğal birimler de vardır.

    • Güç nedir kardeşim?
    • Newton'da kardeşim...

    (Okulda fizik öğretmeyi bıraktılar mı?)

    • Kuvvet fizikte en çok bilinen kavramlardan biridir. Altında zorla diğer cisimlerin ve çeşitli fiziksel süreçlerin bir vücut üzerindeki etkisinin bir ölçüsünü temsil eden bir miktar olarak anlaşılmaktadır.

    Kuvvet yardımıyla nesnelerin uzayda hareketinin yanı sıra deformasyonları da meydana gelebilir.

    Bir cisim üzerindeki herhangi bir kuvvetin etkisi Newton'un 3 kanununa uyar.

    Ölçü birimi uluslararası C birimleri sistemindeki kuvvet Newton. Harf ile belirtilir N.

    1H bir kuvvettir, 1 kg ağırlığındaki bir fiziksel cisme maruz kaldığında bu cisim 1 ms'ye eşit bir ivme kazanır.

    Kuvveti ölçmek için aşağıdaki gibi bir cihaz kullanın: dinamometre.

    Ayrıca bir takım fiziksel niceliklerin diğer birimlerde ölçüldüğünü de belirtmekte fayda var.

    Örneğin:

    Akım gücü Amper cinsinden ölçülür.

    Işık şiddeti Candelas cinsinden ölçülür.

    Vücudun hızını etkileyen süreçlerin varlığının doğası üzerine birçok araştırma yapan seçkin bilim adamı ve fizikçi Isaac Newton'un onuruna. Bu nedenle fizikte kuvveti ölçmek gelenekseldir. Newton(1 N).

    Fizikte kuvvet kavramı Newton cinsinden ölçülür. Isaac Newton adlı ünlü ve seçkin fizikçinin onuruna Newton adını verdiler. Fizikte 3 Newton kanunu vardır. Kuvvet birimine Newton da denir.

    Kuvvet Newton cinsinden ölçülür. Kuvvetin birimi 1 Newton'dur (1 N). Kuvvet ölçü biriminin adı Isaac Newton adında ünlü bir bilim adamının adından gelmektedir. Newton'un 1., 2. ve 3. yasaları olarak adlandırılan 3 klasik mekaniğin yasasını oluşturdu. SI sisteminde kuvvet birimi Newton (N) olarak adlandırılır ve Latince'de kuvvet Newton (N) ile gösterilir. Daha önce, henüz SI sistemi yokken, kuvvet birimine dinamometre adı verilen kuvveti ölçmek için kullanılan bir cihazın taşıyıcısından türetilen kuvvet birimine dyne adı veriliyordu.

    Uluslararası Birimlerdeki (SI) kuvvet Newton (N) cinsinden ölçülür. Newton'un ikinci yasasına göre kuvvet, bir cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir, sırasıyla Newton (N) = KG x M / S 2. (KİLOGRAM METRE İLE ÇARP, İKİNCİ KARE'E BÖLÜM).

FİZİKSEL MİKTARLARIN ÖLÇÜ BİRİMLERİ, Tanım gereği ölçüldüğünde birliğe eşit kabul edilen nicelikleraynı türden diğer miktarlar. Bir ölçü biriminin standardı onun fiziksel uygulamasıdır. Böylece standart ölçü birimi “metre” 1 m uzunluğunda bir çubuktur.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Kısa süre sonra, metal uzunluk standartlarının birbirleriyle karşılaştırılabileceği ve bu tür herhangi bir standardın dünya meridyeninin dörtte biri ile karşılaştırıldığında çok daha az hataya yol açabileceği anlaşıldı. Ek olarak, metal kütle standartlarını birbirleriyle karşılaştırmanın doğruluğunun, bu tür herhangi bir standardı karşılık gelen su hacminin kütlesiyle karşılaştırmanın doğruluğundan çok daha yüksek olduğu ortaya çıktı.

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

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

Uzunluk ve kütle standartları, uluslararası prototipler. Uzunluk ve kütle standartlarının (metre ve kilogram) uluslararası prototipleri, depolanmak üzere Paris'in bir banliyösü olan Sèvres'te bulunan Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu'na aktarıldı. Metre standardı, minimum metal hacmiyle bükülme sertliğini artırmak için kesitine özel bir kesit verilen,% 10 iridyum içeren platin alaşımından yapılmış bir cetveldi. X -şekil. Böyle bir cetvelin oluğunda uzunlamasına düz bir yüzey vardı ve metre, 0 standart sıcaklıkta cetvelin uçlarına çizilen iki çizginin merkezleri arasındaki mesafe olarak tanımlandı.° C. Standart metre ile aynı platin-iridyum alaşımından yapılmış, yüksekliği ve çapı yaklaşık 3,9 cm olan bir silindirin kütlesi, kilogramın uluslararası prototipi olarak alınmıştır. Bu standart kütlenin ağırlığı, 1'e eşittir. kg 45 enleminde deniz seviyesinde° bazen kilogram-kuvvet olarak da adlandırılır. Bu nedenle, mutlak birimler sistemi için kütle standardı olarak veya temel birimlerden birinin kuvvet birimi olduğu teknik birimler sistemi için kuvvet standardı olarak kullanılabilir.

Uluslararası prototipler, aynı anda üretilen çok sayıda aynı standarttan seçildi. Bu partinin diğer standartları, uluslararası standartlarla karşılaştırılmak üzere periyodik olarak Uluslararası Büro'ya iade edilen ulusal prototipler (birincil devlet standartları) olarak tüm katılımcı ülkelere aktarılmıştır. O zamandan bu yana çeşitli zamanlarda yapılan karşılaştırmalar, ölçüm doğruluğu sınırlarının ötesinde (uluslararası standartlardan) sapma göstermediklerini göstermektedir.

Uluslararası SI Sistemi. Metrik sistem 19. yüzyılın bilim adamları tarafından çok olumlu karşılandı. kısmen uluslararası bir birimler sistemi olarak önerildiği için, kısmen birimlerinin teorik olarak bağımsız olarak yeniden üretilebilir olduğunun varsayılması ve ayrıca basitliği nedeniyle. Bilim insanları, ele aldıkları çeşitli fiziksel büyüklükler için, fiziğin temel yasalarını temel alarak ve bu birimleri uzunluk ve kütlenin metrik birimlerine bağlayarak yeni birimler geliştirmeye başladılar. İkincisi, daha önce farklı miktarlar için pek çok ilgisiz birimin kullanıldığı çeşitli Avrupa ülkelerini giderek daha fazla fethetti.

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

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

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

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

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

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

Bir kilogram, kilogramın uluslararası prototipinin kütlesine eşittir.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Aynı şekilde, modern tanımına göre ikincisi, atom ışın tesisindeki yetkin bir laboratuvarda bağımsız olarak gerçekleştirilebilir. Işının atomları, atom frekansına ayarlanmış yüksek frekanslı bir osilatör tarafından uyarılır ve bir elektronik devre, osilatör devresindeki salınım periyotlarını sayarak zamanı ölçer. Bu tür ölçümler aşağıdaki mertebeden bir doğrulukla gerçekleştirilebilir: 1 SA 10 -12 - Dünyanın dönüşüne ve Güneş etrafındaki dönüşüne dayanan ikincinin önceki tanımlarıyla mümkün olandan çok daha yüksek. Zaman ve onun karşılığı olan frekans, standartlarının radyo yoluyla iletilebilmesi bakımından benzersizdir. Bu sayede, uygun radyo alıcı ekipmanına sahip olan herkes, doğruluk açısından havadan iletilenlerden neredeyse hiç farklı olmayan, tam zamanlı ve referans frekansındaki sinyalleri alabilir. Ayrıca bakınız ZAMAN.

Mekanik. Uzunluk, kütle ve zaman birimlerine dayanarak mekanikte kullanılan tüm birimleri yukarıda gösterildiği gibi türetebiliriz. Temel birimler metre, kilogram ve saniye ise sisteme ISS birim sistemi denir; eğer - santimetre, gram ve saniye, o zaman - GHS birim sistemine göre. CGS sisteminde kuvvet birimine dyne, iş birimine ise erg denir. Bazı birimler özel bilim dallarında kullanıldığında özel isimler alırlar. Örneğin, bir yerçekimi alanının kuvveti ölçülürken, GHS sistemindeki ivme birimine gal adı verilir. Belirtilen birim sistemlerinin hiçbirinde yer almayan, özel adlara sahip çok sayıda birim vardır. Daha önce meteorolojide kullanılan basınç birimi olan bar, 1.000.000 din/cm'ye eşittir. 2 . Britanya teknik birim sisteminde ve Rusya'da hâlâ kullanılan eski bir güç birimi olan beygir gücü yaklaşık 746 watt'tır.

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

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

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

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

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

Fahrenheit sıcaklık ölçeği. Birçok ülkede bilimsel olmayan ölçümlerin yanı sıra İngiliz teknik birim sistemiyle birlikte yaygın olarak kullanılan Fahrenheit sıcaklık ölçeği genellikle iki sabit referans noktasıyla belirlenir: buzun erime sıcaklığı (32)°F ) ve suyun kaynatılması (212°F ) normal (atmosferik) basınçta. Bu nedenle Fahrenheit sıcaklığından Santigrat sıcaklığını elde etmek için ikincisinden 32 çıkarmanız ve sonucu 5/9 ile çarpmanız gerekir.

Isı birimleri. Isı bir enerji türü olduğu için joule cinsinden ölçülebilir ve bu metrik birim uluslararası anlaşmalarla benimsenmiştir. Ancak bir zamanlar ısı miktarı belirli bir miktar suyun sıcaklığının değişmesiyle belirlendiğinden, kalori adı verilen ve bir gram suyun sıcaklığını 1 birim artırmak için gereken ısı miktarına eşit olan bir birim yaygınlaştı.° C. Suyun ısı kapasitesi sıcaklığa bağlı olduğundan kalori değerinin açıklığa kavuşturulması gerekiyordu. En az iki farklı kalori ortaya çıktı: “termokimyasal” (4,1840 J) ve “buhar” (4,1868 J). Diyetetikte kullanılan “kalori” aslında kilokaloridir (1000 kalori). Kalori bir SI birimi değildir ve bilim ve teknolojinin çoğu alanında kullanılmamaktadır.

Elektrik ve manyetizma. Yaygın olarak kabul edilen tüm elektriksel ve manyetik ölçüm birimleri metrik sisteme dayanmaktadır. Elektrik ve manyetik birimlerin modern tanımlarına uygun olarak bunların tümü, uzunluk, kütle ve zaman gibi metrik birimlerden belirli fiziksel formüllerle türetilen türetilmiş birimlerdir. Çoğu elektriksel ve manyetik niceliğin sözü edilen standartlar kullanılarak ölçülmesi o kadar kolay olmadığından, belirtilen niceliklerin bazıları için uygun deneyler yoluyla türev standartlar oluşturmanın ve diğerlerini bu standartları kullanarak ölçmenin daha uygun olduğu bulunmuştur.

SI birimleri. Aşağıda SI elektrik ve manyetik birimlerinin bir listesi bulunmaktadır.

Bir elektrik akımı birimi olan amper, altı SI temel biriminden biridir. Amper - birbirinden 1 m mesafede bir vakumda bulunan, ihmal edilebilecek kadar küçük bir dairesel kesit alanına sahip sonsuz uzunlukta iki paralel düz iletkenden geçerken, bir etkileşim kuvvetine neden olacak sabit bir akımın gücü 1 m uzunluğundaki iletkenin her bölümünde 2'ye eşit Bölüm 10 - 7 N.

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

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

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

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

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

Tesla, manyetik indüksiyon birimi. Tesla - 1 m'lik düz bir alan boyunca manyetik akının olduğu düzgün bir manyetik alanın manyetik indüksiyonu 2 İndüksiyon hatlarına dik olan 1 Wb'ye eşittir.

Pratik standartlar. Uygulamada amper değeri, akımı taşıyan telin sarımları arasındaki etkileşim kuvvetinin fiilen ölçülmesiyle yeniden üretilir. Elektrik akımı zamanla oluşan bir süreç olduğundan güncel bir standart saklanamaz. Aynı şekilde, watt'ın (güç birimi) mekanik yollarla gerekli doğrulukla yeniden üretilmesi zor olduğundan, voltun değeri doğrudan tanımına uygun olarak sabitlenemez. Bu nedenle volt pratikte bir grup normal eleman kullanılarak yeniden üretilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 1 Temmuz 1972'de mevzuat, alternatif akım üzerindeki Josephson etkisine dayanan bir volt tanımını kabul etti (iki süper iletken plaka arasındaki alternatif akımın frekansı, harici voltajla orantılıdır). Ayrıca bakınız SÜPERİLETKENLİK; ELEKTRİK VE MANYETİZMA.

Işık ve aydınlatma. Işık şiddeti ve aydınlık birimleri tek başına mekanik birimlere göre belirlenemez. Bir ışık dalgasındaki enerji akışını W/m cinsinden ifade edebiliriz. 2 ve ışık dalgasının yoğunluğu radyo dalgalarında olduğu gibi V/m cinsindendir. Ancak aydınlatma algısı, yalnızca ışık kaynağının yoğunluğunun değil, aynı zamanda insan gözünün bu yoğunluğun spektral dağılımına duyarlılığının da önemli olduğu psikofiziksel bir olgudur.

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

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

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

Curie (Ci), radyoaktif bir kaynaktaki bir nüklidin eski aktivite birimidir. Curie, radyoaktif bir maddenin (ilacın) aktivitesine eşittir; burada 3.700 Bölüm 10 10 çürüme eylemleri. SI sisteminde izotop aktivitesinin birimi, 1 saniyede bir bozunma olayının meydana geldiği radyoaktif bir kaynaktaki nüklidin aktivitesine eşit olan becquerel'dir. Radyoaktivite standartları, küçük miktarlardaki radyoaktif maddelerin yarı ömürlerinin ölçülmesiyle elde edilir. Daha sonra iyonizasyon odaları, Geiger sayaçları, sintilasyon sayaçları ve delici radyasyonu kaydetmeye yönelik diğer cihazlar bu standartlar kullanılarak kalibre edilir ve doğrulanır. Ayrıca bakınız ÖLÇÜLER VE TARTIM; ÖLÇÜ ALETLERİ; ELEKTRİK ÖLÇÜMLERİ.

Tablo 2. ÖZEL ADLI TÜREV SI BİRİMLERİ

Türetilmiş birim ifadesi

Büyüklük

İsim

 		Tanım diğer SI birimleri aracılığıyla ana ve tamamlayıcı SI birimleri aracılığıyla
Sıklık hertz Hz. – s-1
Kuvvet Newton N – M H kgH s -2
Basınç paskal Pa N/m2 m -1 H kg Hs-2
Enerji, iş, ısı miktarı joule J N Hm m 2 H kg Hs-2
Güç, enerji akışı vat K J/s m 2 H kg Hs-3
Elektrik miktarı, elektrikşarj kolye Cl A H İle HA
Elektrik voltajı, elektrik potansiyel volt İÇİNDE Yok m 2 H kg Hs-3 HA-1
Elektrik kapasitesi farad F Cl/V m -2 H kg -1 H s 4 H A 2
Elektrik direnci ohm Ohm V/A m 2 H kg Hs-3 HA-2
Elektriksel iletkenlik Siemens Santimetre A/B m -2 H kg -1 H s 3 H A 2
Manyetik indüksiyon akısı Weber Wb İÇİNDE H m 2 H kg Hs-2 HA-1
Manyetik indüksiyon Tesla'nın T, TL Wb/m2 kg H s -2 H A -1
İndüktans Henry G, Gn Wb/A m 2 H kg Hs-2 HA-2
Işık akısı lümen ben CD H Çar
Aydınlatma lüks TAMAM m 2 H cd H avg
Radyoaktif kaynak aktivitesi Bequerel Bk s-1 s-1
Emilen radyasyon dozu Gri gr J/kg m 2 H s -2

Tablo 1. TEMEL SI BİRİMLERİ

Büyüklük

Tanım
İsim Rusça uluslararası
Uzunluk metre M M
Ağırlık kilogram kilogram kilogram
Zaman ikinci İle S
Elektrik gücü akım amper A A
Termodinamik sıcaklık Kelvin İLE k
Işığın gücü şamdan CD CD
Madde miktarı mol mol mol

EK SI BİRİMLERİ

Büyüklük

Tanım
İsim Rusça uluslararası
Düz açı radyan memnun harika
Katı açı steradyan Çar efendim

EDEBİYAT

Burdun G.D. Uluslararası Birim Sistemi El Kitabı . M., 1972
Dengub V.M., Smirnov V.G.Miktar birimleri(sözlük referansı). M., 1990

Ölçüm birliği tutarlılığı ifade eder birim boyutları her boyutta. Aynı miktarı doğrudan ve dolaylı ölçümlerle ölçme olasılığını hatırlarsak, bu açıkça ortaya çıkar. Bu tutarlılık, bir birimler sistemi oluşturularak elde edilir. Ancak, bir birimler sisteminin ayrı birimler dizisine göre avantajları uzun zaman önce fark edilmiş olsa da, ilk birim sistemi ancak 18. yüzyılın sonunda ortaya çıktı. Bu, 26 Mart 1791'de Fransa Kurucu Meclisi tarafından onaylanan ünlü metrik sistemdi (metre, kilogram, saniye). Bir dizi rastgele temel birim ve bunlara bağlı türev birimlerden oluşan ilk bilimsel temelli birim sistemi, 1832'de K. Gauss tarafından önerildi. Mutlak adı verilen ve birbirinden bağımsız üç keyfi birime dayanan bir birimler sistemi kurdu: milimetre, miligram ve saniye. Gauss sisteminin gelişimi, 1881'de ortaya çıkan, elektromanyetik ölçümlerde kullanıma uygun GGS sistemi (santimetre, gram, saniye) ve bunun çeşitli modifikasyonlarıydı.

Birinci sanayi devrimi döneminde sanayi ve ticaretin gelişmesi, birimlerin uluslararası ölçekte birleşmesini gerektirdi. Bu süreç 20 Mayıs 1875'te Sayaç Sözleşmesi'nin 17 ülke (Rusya, Almanya, ABD, Fransa, İngiltere dahil) tarafından imzalanmasıyla başladı ve daha sonra birçok ülke de buna katıldı. Bu sözleşme kapsamında metroloji alanında uluslararası işbirliği kurulmuştur. Paris'in banliyölerinde bulunan Sevr'de, uluslararası metrolojik araştırmalar yürütmek ve uluslararası standartları korumak için Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosu (BIPM) oluşturuldu. BIPM'ye rehberlik etmek için, birimler ve çeşitli ölçüm türleri hakkında danışma komitelerini içeren Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Komitesi (CIPM) kuruldu. Uluslararası metrolojik işbirliğinin temel konularını çözmek amacıyla Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı (GCPM) adı verilen uluslararası konferanslar düzenli olarak yapılmaya başlandı. Metrik Konvansiyonu imzalayan tüm ülkeler, uluslararası uzunluk (metre) ve kütle (kilogram) standartlarının prototiplerini aldı. Bu ulusal standartların BIPM'de saklanan uluslararası standartlarla periyodik olarak karşılaştırılması da düzenlendi. Böylece metrik birim sistemi ilk kez uluslararası tanınırlığa kavuştu. Ancak Metrik Konvansiyonun imzalanmasından sonra, çeşitli ölçüm alanları için birim sistemleri geliştirildi - GHS, SGSE, SGSM, MTS, MKS, MKGSS. Ölçümlerin tekdüzeliği sorunu bu kez farklı ölçüm alanları arasında yeniden ortaya çıkıyor. Ve 1954'te CGPM ön hazırlıkları ve Ekim 1960'ta XI CGPM nihayet küçük değişikliklerle günümüze kadar yürürlükte olan Uluslararası Birimler Sistemi SI'yı kabul etti. CGPM'nin sonraki toplantılarında defalarca değişiklik ve eklemeler yapıldı. Şu anda SI birim sistemi ISO 31 standardı tarafından düzenlenmektedir ve esasen kullanılması zorunlu olan uluslararası bir düzenlemedir. Ülkemizde ISO 31 standardı devlet standardı GOST 8.417-02 olarak onaylanmıştır.

SI birim sistemi 1832'de K. Gauss tarafından önerilen birim sistemlerinin oluşumunun genel ilkesine uygun olarak oluşturulmuştur. Buna göre, tüm fiziksel nicelikler iki gruba ayrılır: diğer niceliklerden bağımsız olarak alınan büyüklükler; temel büyüklükler denir; Fiziksel denklemler kullanılarak temel ve önceden tanımlanmış türev miktarları aracılığıyla ifade edilen, türev adı verilen diğer tüm nicelikler. Birimlerin sınıflandırılması şu şekildedir: temel büyüklük birimleri sistemin temel birimleridir ve türetilmiş büyüklük birimleri türetilmiş birimlerdir.

Yani ilk önce oluştu miktar sistemi — bazı niceliklerin bağımsız, diğerlerinin ise bağımsız niceliklerin fonksiyonu olması ilkesine uygun olarak oluşturulan nicelikler kümesi. Geleneksel olarak bu sistemin diğer niceliklerinden bağımsız olarak kabul edilen, bir büyüklükler sistemine dahil olan bir miktara temel miktar denir. Bir büyüklükler sistemine dahil olan ve temel ve halihazırda tanımlanmış türetilmiş büyüklükler aracılığıyla belirlenen miktar,türev miktarı denir.

Belirli bir büyüklükler sisteminin temel büyüklüğünün birimine temel birim denir. Türetilmiş birim— belirli bir miktarlar sisteminin türetilmiş bir miktarının, onu temel birimlere veya temel birimlere ve önceden tanımlanmış türetilmiş birimlere bağlayan bir denkleme göre oluşturulmuş bir birimidir.

Bu şekilde oluşuyor büyüklük birimleri sistemi— Belirli bir büyüklükler sisteminin temel ve türetilmiş birimlerinin kümesi.

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

Böyle bir ölçü birimi sisteminin rahatlığı, sistemin temel ve türetilmiş birimleri arasındaki matematiksel ilişkilerin daha basit olmasıdır. Bu durumda, bir hız birimi, zaman birimi başına bir mesafe (uzunluk) birimidir, bir hızlanma birimi, zaman birimi başına hızdaki bir değişim birimidir, bir kuvvet birimi, kütle birimi başına bir ivme birimidir. , vesaire. Matematiksel gösterimde şu şekilde görünür: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t2. Sunulan formüller, birimler arasında ilişkiler kurarak, söz konusu miktarların "boyutunu" gösterir. (Benzer formüller, basınç veya elektrik akımı gibi büyüklüklerin birimlerini belirlemenize olanak tanır.) Bu tür ilişkiler genel niteliktedir ve uzunluğun hangi birimlerde (metre, fit veya arshin) ölçüldüğüne ve hangi birimlerin seçildiğine bakılmaksızın geçerlidir. diğer miktarlar.