Top-office11.ru

IT и мир ПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Единицей измерения в системе си является

Система СИ

Главная // Наша библиотека // Справочник // Система СИ

Содержание

  • 1 Общие сведения
  • 2 История
  • 3 Единицы системы СИ
    • 3.1 Основные единицы
    • 3.2 Производные единицы
  • 4 Единицы, не входящие в СИ
  • Приставки

Общие сведения

Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.

Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок . Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.

В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).

Основные единицы : килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.

Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.

История

Система СИ основана на метрической системе мер, которая была создана французскими учеными и впервые была широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы, единицы измерения выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчет из одной единицы измерения в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы измерения, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.

В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы измерения длины ( метр) и для единицы измерения веса ( килограмм).

В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трех единицах измерения — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега.

В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, т. к. эти единицы были признаны более удобными для практического использования.

В последующем были введены базовые единицы для измерения физических величин в области электричества и оптики.

В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)».

В 1971 г. IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу измерения количества вещества ( моль).

В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц измерения большинством стран мира и почти всегда используется в области науки (даже в тех странах, которые не приняли СИ).

Единицы системы СИ

После обозначений единиц Системы СИ и их производных точка не ставится, в отличие от обычных сокращений.

Основные единицы

ВеличинаЕдиница измеренияОбозначение
русское названиемеждународное названиерусскоемеждународное
Длинаметрmetre (meter)мm
Массакилограммkilogramкгkg
Времясекундаsecondсs
Сила электрического токаамперampereАA
Термодинамическая температуракельвинkelvinКK
Сила светаканделаcandelaкдcd
Количество веществамольmoleмольmol

Производные единицы

Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.

Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени. Соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду).

Часто одна и та же единица измерения может быть записана по разному, с помощью разного набора основных и производных единиц (см., например, последнюю колонку в таблице Производные единицы с собственными названиями ). Однако, на практике используются установленные (или просто общепринятые) выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл измеряемой величины. Например, для записи значения момента силы следует использовать Н×м, и не следует использовать м×Н или Дж.

Производные единицы с собственными названиями

ВеличинаЕдиница измеренияОбозначениеВыражение
русское названиемеждународное названиерусскоемеждународное
Плоский уголрадианradianрадradм×м -1 = 1
Телесный уголстерадианsteradianсрsrм 2 ×м -2 = 1
Температура по шкале Цельсияградус Цельсия°Cdegree Celsius°CK
ЧастотагерцhertzГцHzс -1
СиланьютонnewtonНNкг×м/c 2
ЭнергияджоульjouleДжJН×м = кг×м 2 /c 2
МощностьваттwattВтWДж/с = кг×м 2 /c 3
ДавлениепаскальpascalПаPaН/м 2 = кг?м -1 ?с 2
Световой потоклюменlumenлмlmкд×ср
Освещённостьлюксluxлкlxлм/м 2 = кд×ср×м -2
Электрический зарядкулонcoulombКлCА×с
Разница потенциаловвольтvoltВVДж/Кл = кг×м 2 ×с -3 ×А -1
СопротивлениеомohmОмΩВ/А = кг×м 2 ×с -3 ×А -2
ЁмкостьфарадfaradФFКл/В = кг -1 ×м -2 ×с 4 ×А 2
Магнитный потоквеберweberВбWbкг×м 2 ×с -2 ×А -1
Магнитная индукциятеслаteslaТлTВб/м 2 = кг×с -2 ×А -1
ИндуктивностьгенриhenryГнHкг×м 2 ×с -2 ×А -2
Электрическая проводимостьсименсsiemensСмSОм -1 = кг -1 ×м -2 ×с 3 А 2
РадиоактивностьбеккерельbecquerelБкBqс -1
Поглощённая доза ионизирующего излучениягрэйgrayГрGyДж/кг = м 2 /c 2
Эффективная доза ионизирующего излучениязивертsievertЗвSvДж/кг = м 2 /c 2
Активность катализаторакаталkatalкатkatmol×s -1

Единицы, не входящие в Систему СИ

Некоторые единицы измерения, не входящие в Систему СИ, по решению Генеральной конференции по мерам и весам «допускаются для использования совместно с СИ».

Единица измеренияМеждународное названиеОбозначениеВеличина в единицах СИ
русскоемеждународное
минутаminuteминmin60 с
часhourчh60 мин = 3600 с
суткиdayсутd24 ч = 86 400 с
градусdegree°°(П/180) рад
угловая минутаminute(1/60)° = (П/10 800)
угловая секундаsecond(1/60)′ = (П/648 000)
литрlitre (liter)лl, L1 дм 3
тоннаtonneтt1000 кг
неперneperНпNp
белbelБB
электронвольтelectronvoltэВeV10 -19 Дж
атомная единица массыunified atomic mass unitа. е. м.u=1,49597870691 -27 кг
астрономическая единицаastronomical unitа. е.ua10 11 м
морская миляnautical mileмиля1852 м (точно)
узелknotуз1 морская миля в час = (1852/3600) м/с
арareаa10 2 м 2
гектарhectareгаha10 4 м 2
барbarбарbar10 5 Па
ангстремångströmÅÅ10 -10 м
барнbarnбb10 -28 м 2

Приставки СИ для образования десятичных и дольных единиц

Система СИ (единицы измерения)

В 1875 г. Метрической Конференцией было основано Международное Бюро Мер и Весов его целью стало создание единой системы измерений, которая нашла бы применение во всем мире. Было решено, за основу принять метрическую систему, которая появилась еще во времена Французской революции и основывалась на метре и килограмме. Позднее были утверждены эталоны метра и килограмма. С течением времени система единиц измерения развивалась, в настоящее время в ней принять семь основных единиц измерения. В 1960 г. эта система единиц получила современное название Международная система единиц ( система СИ) (Systeme Internatinal d’Unites (SI)). Система СИ не обладает статичностью, она развивается в соответствии с требованиями, которые в настоящее время предъявляются к измерениям в науке и технике.

Основные единицы измерения Международной системы единиц

В основу определения всех вспомогательных единиц в системе СИ положены семь основных единиц измерения. Основными физическими величинами в Международной системе единиц (СИ) являются: длина ($l$); масса ($m$); время ($t$); сила электрического тока ($I$); температура по шкале Кельвина (термодинамическая температура) ($T$); количество вещества ($nu $); сила света ($I_v$).

Основными единицами в системе СИ стали единицы выше названных величин:

[left[lright]=м;; left[mright]=кг;; left[tright]=с; left[Iright]=A;; left[Tright]=K;; left[nu right]=моль;; left[I_vright]=кд (кандела).]

Эталоны основных единиц измерения в СИ

Приведем определения эталонов основных единиц измерения как это сделано в системе СИ.

Метром (м) называют длину пути, который проходит свет в вакууме за время равное $frac<1><299792458>$ с.

Эталоном массы для СИ является гиря, имеющая форму прямого цилиндра, высота и диаметр которого 39 мм, состоящего из сплава платины и иридия массой в 1 кг.

Одной секундой (с) называют интервал времени, который равен 9192631779 периодам излучения, который соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия (133).

Один ампер (А) — это сила тока, проходящего в двух прямых бесконечно тонких и длинных проводниках, расположенных на расстоянии 1 метр, находящихся в вакууме порождающая силу Ампера (сила взаимодействия проводников) равную $2cdot <10>^<-7>Н$ на каждый метр проводника.

Один кельвин (К)— это термодинамическая температура равная $frac<1><273,16>$ части от температуры тройной точки воды.

Один мол (моль) — это количество вещества, в котором имеется столько же атомов, сколько их содержится в 0,012 кг углерода (12).

Одна кандела (кд) равна силе света, который испускает монохроматический источник частотой $540cdot <10>^<12>$Гц с энергетической силой в направлении излучения $frac<1><683>frac<Вт><ср>.$

Наука развивается, совершенствуется измерительная техника, определения единиц измерения пересматривают. Чем выше точность измерений, тем больше требований к определению единиц измерения.

Производные величины системы СИ

Все остальные величины рассматриваются в системе СИ как производные от основных. Единицы измерения производных величин определены как результат произведения (с учетом степени) основных. Приведем примеры производных величин и их единиц в системе СИ.

В системе СИ имеются и безразмерные величины, например, коэффициент отражения или относительная диэлектрическая проницаемость. Эти величины имеют размерность единицы.

Система СИ включает производные единицы, обладающие специальными названиями. Эти названия — компактные формы представления комбинации основных величин. Приведем примеры единиц системы СИ, имеющих собственные наименования (табл. 2).

Каждая величина в системе СИ имеет только одну единицу измерения, но одна и та же единица измерения может использоваться для разных величин. Джоуль — единица измерения количества теплоты и работы.

Система СИ, единицы измерения кратные и дольные

В Международной системе единиц имеется набор приставок к единицам измерения, которые применяют, если численные значения рассматриваемых величин существенно больше или меньше, чем единица системы, которая применяется без приставки. Эти приставки используются с любыми единицами измерения, в системе СИ они являются десятичными.

Приведем примеры таких приставок (табл.3).

При написании приставку и наименование единицы пишут слитно, так, что приставка и единица измерения образуют единый символ.

Отметим, что единица массы в системе СИ (килограмм) исторически уже имеет приставку. Десятичные кратные и дольные единицы килограмма получают соединением приставки к грамму.

Внесистемные единицы

Система СИ универсальна и является удобной в международном общении. Практически все единицы, единицы не входящие в систему СИ можно определить, используя термины системы СИ. Применение системы СИ является предпочтительным в научном образовании. Однако имеются некоторые величины, которые не входят в СИ, но широко используются. Так, единицы времени такие как минута, час, сутки являются частью культуры. Не которые единицы используют по исторически сложившимся причинам. При использовании единиц, которые не принадлежат системе СИ необходимо указывать способы их перевода в единицы СИ. Пример единиц указан в табл.4.

Примеры задач с решением

Задание. Приведите примеры известных Вам внесистемных единиц и соотношение их с единицами системы СИ.

Решение. Примерами внесистемных единиц являются:

Задание. Объясните, почему одним метром называют длину пути, который проходит свет за время равное $frac<1><299792458>$ с в вакууме?

Решение. Сделаем рисунок.

Для того чтобы ответить на вопрос вспомним формулу для вычисления величины скорости при равномерном движении:

Вычислим скорость света в вакууме при заданных параметрах $l$ = 1 м; $t=frac<1><299792458>$ с :

Так, мы получили точную скорость света в вакууме.

Ответ. Один метр определяют таким образом, чтобы при вычислении скорости света в вакууме получалась величина, равная $v=299792458 frac<м><с>.$

Вопрос 19. Основные единицы международной системы СИ

Общие сведения о системе СИ

Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.

Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.

В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование системы СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).

Основные единицы системы СИ: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках системы СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.

Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.

Таблица 1. Основные единицы измерения СИ

Физическая величинаЕдиница измеренияСимвол
длинаметрм
времясекундас
массакилограммкг
электрический токамперА
термодинамическая температуракельвинК
количество веществамольмоль

Таблица 2. Единицы измерения СИ, образованные из основных единиц

Физическая величинаЕдиница измеренияСимвол
сила светаканделакд
площадьквадратный метрМ 2
объемкубический метрМ 3
скоростьметр в секундум/с
ускорениеметр в секунду квадратнуюм/с 2
частота волныобратный метр1/м
плотностькилограмм на кубический метркг/м 3
удельный объемкубический метр на килограммМ 3 /кг
плотность токаампер на квадратный метрА/м 3
напряженность магнитного поляампер на метрА/м
удельное количество веществамоль на кубический метрмоль/м 3
яркостькандела на квадратный метркд/м 2

Таблица 3. Единицы измерения СИ, образованные из основных и имеющие специальное имя и символическое обозначение

Физическая величинаЕдиница измеренияСимвол
уголрадианрад
объемный уголстерадианср
частотагерцГц
сила, весньютонН
давлениепаскальПа
работа, энергияджоульДж
мощностьваттВт
электрический заряд, количество электричествакулонКл
напряжение, потенциал, электродвижущая силавольтВ
электрическая емкостьфарадаФ
электрическое сопротивлениеоммОм
электрическая проводимостьсименсСм
магнитный потоквебэрВб
магнитная индукциятеслаТл
индуктивностьгенриГн
световой потоклюменлм
освещенностьлюкслк

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9888 — | 7543 — или читать все.

Физические величины.

Физической величиной называется физическое свойство материального объекта, процесса, физического явления, охарактеризованное количественно.

Значение физической величины выражается одним или несколькими числами, характеризующими эту физическую величину, с указанием единицы измерения.

Размером физической величины являются значения чисел, фигурирующих в значении физической величины.

Единицы измерения физических величин.

Единицей измерения физической величины является величина фиксированного размера, которой присвоено числовое значение, равное единице. Применяется для количественного выражения однородных с ней физических величин. Системой единиц физических величин называют совокупность основных и производных единиц, основанную на некоторой системе величин.

Широкое распространение получило всего лишь некоторое количество систем единиц. В большинстве случаев во многих странах пользуются метрической системой.

Основные единицы.

Измерить физическую величину – значит сравнить ее с другой такой же физической величиной, принятой за единицу.

Длину предмета сравнивают с единицей длины, массу тела – с единицей веса и т.д. Но если один исследователь измерит длину в саженях, а другой в футах, им будет трудно сравнить эти две величины. Поэтому все физические величины во всем мире принято измерять в одних и тех же единицах. В 1963 году была принята Международная система единиц СИ (System international — SI).

Для каждой физической величины в системе единиц должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Эталоном единицы измерения является ее физическая реализация.

Эталоном длины является метр – расстояние между двумя штрихами, нанесенными на стержне особой формы, изготовленном из сплава платины и иридия.

Эталоном времени служит продолжительность какого-либо правильно повторяющегося процесса, в качестве которого выбрано движение Земли вокруг Солнца: один оборот Земля совершает за год. Но за единицу времени принимают не год, а секунду.

За единицу скорости принимают скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором тело за 1 с совершает перемещение в 1 м.

Отдельная единица измерения используется для площади, объема, длины и т. д. Каждая единица определяется при выборе того или иного эталона. Но система единиц значительно удобнее, если в ней в качестве основных выбрано всего несколько единиц, а остальные определяются через основные. Например, если единицей длины является метр, то единицей площади будет квадратный метр, объема – кубический метр, скорости – метр в секунду и т. д.

Основными единицами физических величин в Международной системе единиц (СИ) являются: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд) и моль (моль).

Читать еще:  Использование js в html
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector