Реферат
на тему:
Системи фізичних одиниць величин
Історично першою системою одиниць фізичних величин була ухвалена 7
квітня 1795 року Національними зборами Франції метрична система мір. До
її складу увійшли одиниці довжини, площі, об’єму та ваги, в основу яких
було покладено дві одиниці: метр та кілограм.
У 1882 році вчений К. Гаусс запропонував методику побудови системи
величин і одиниць як сукупності основних та похідних. Він побудував
систему величин, у якій за основу були прийняті три довільні, незалежні
одна від одної величини: довжина, маса та час. Решта величин визначалась
за допомогою вибраних трьох. Цю систему величин, Що відповідним чином
пов’язана з трьома основними величинами (довжиною, масою і часом), К.
Гаусс назвав абсолютною системою. Основними одиницями він запропонував
увести міліметр, міліграм і секунду.
З подальшим розвитком науки і техніки виникли інші системи одиниць
фізичних величин, які відрізнялися одна від одної одиницями фізичних
величин.
Розглянемо основні системи одиниць.
Система СГС
У 1881 році Першим Міжнародним конгресом електриків була прийнята
система одиниць фізичних величин СГС, до складу якої основними одиницями
увійшли: сантиметр — одиниця довжини; грам — одиниця маси і секунда —
одиниця часу, а також похідні: дина — одиниця сили та ерг — одиниця
роботи. Для вимірювання потужності у системі СГС була прийнята одиниця —
ерг за секунду, для вимірювання кінетичної в’язкості — стоке, динамічної
в’язкості — пуаз.
Вимірювання тиску в системі СГС прийняте у динах на квадратний
сантиметр.
Для механічних і магнітних вимірювань сьогодні є чинними сім видів СГС,
із яких найпоширенішими є такі: СГСЕ, СГСМ, СГС (симетрична) та ін.
Значна кількість фізичних констант і нині виражаються у одиницях СГС.
Система МКГСС
Наприкінці XVIII ст. кілограм було прийнято за одиницю ваги.
Використання кілограма як одиниці ваги, а пізніше як одиниці сили
наприкінці XIX ст. обумовило формування нової системи одиниць фізичних
величин з трьома одиницями: метр — одиниця довжини, кілограм-сила (кгс)
— одиниця сили і секунда — одиниця часу (система МКГСС). Кілограм-сила —
це сила, яка надає масі в один кілограм прискорення 9,80665 м/с2
(нормальне прискорення вільного падіння).
Система МКГСС набула значного поширення у механіці та техніці і
неофіційно називалася “технічною”. Однією з причин широкого використання
системи виявилася зручність подання сили в одиницях ваги і розмір
основної одиниці сили — кілограм-сила. Проте незважаючи на поширення
МКГСС дедалі більше виявляються її недоліки, зумовлені використанням її
як головної одиниці сили, а не маси.
?
I
U
=/м) інколи називають технічною одиницею маси (т.о.м.), або інертною,
хоча такі визначення не прийняті у техніці. 1 кгс-с2/м = 9,81 кг (1 кг —
одиниця маси у системі СІ). Проте в техніці широко використовувалися
такі міри системи МКГСС, як одиниця роботи і енергії —
кілограм-сила-метр (кгс-с) і одиниця потужності — кілограм-сила-метр за
секунду (кгс-с/с).
Система МТС
Основними одиницями системи МТС є: одиниця довжини — метр, одиниця маси
— тонна і одиниця часу — секунда. Система вперше була прийнята у 1919
році у Франції.
Прийняття тонни за основну одиницю маси здавалося вдалим, бо
забезпечувало відповідність між одиницями довжини та об’єму і одиницею
маси: одна тонна відповідала одному кубічному метру. Крім того, одиниця
роботи і енергії у цій системі (кілоджоуль) і одиниця потужності
(кіловат) збігалися з відповідними кратними практичними електричними
одиницями.
У системі МТС за одиницю сили прийнято стен (сн), що дорівнює силі, яка
надає масі в одну тонну прискорення 1 м/с2, а за одиницю тиску — п’єза
(сн/м2).
Проте у нашій країні ця система не знайшла практичного застосування і не
увійшла до Держстандарту, а в 1961 році була законодавчо відмінена й у
Франції.
Абсолютна практична система електричних одиниць
Абсолютна практична система електричних одиниць була ухвалена у 1881
році Першим Міжнародним конгресом електриків як похідна від системи СГСМ
і призначалася для практичних вимірювань електричних та магнітних
величин. Електричні й магнітні одиниці системи СГС виявилися досить
незручними для практичного використання, бо одні були надто великими,
інші — надто малими. В абсолютній практичній системі електричні й
магнітні одиниці були утворені із відповідних одиниць системи СГСМ
перемноженням їх на 10 у відповідній степені.
Одними із перших були прийняті практичні електричні одиниці:
• практична одиниця електричного опору, яка дорівнює 109 одиницям опору
СГСМ (пізніше дістала назву “ом”);
• практична одиниця електрорушійної сили, яка дорівнює 108 одиницям
електрорушійної сили СГСМ (з назвою “вольт”);
• практична одиниця сили струму ампер, яка дорівнює 10-1
електромагнітної одиниці сили струму СГСМ;
• практична одиниця електричної ємності фарада, яка дорівнює 10-9
одиниці електричної ємності СГСМ.
Кожна з наведених практичних електричних одиниць мала відповідні
обґрунтування, які з часом змінювалися і вдосконалювалися урахуванням
досягнень науки і техніки.
Позасистемні одиниці
Поряд із системними одиницями фізичних величин у практиці вимірювання
використовувалися одиниці, які не входили до складу жодної із систем —
так звані позасистемні одиниці. Значного поширення набули одиниці тиску:
атмосфера, бар, міліметр ртутного стовпа, міліметр водяного стовпа.
Позасистемними одиницями часу є хвилина, година; одиницями довжини —
ангстрем, світловий рік, парсек; одиницями площі — ар, гектар; одиницями
електричної енергії — електрон-вольт, кіловат-година; одиницями
акустичних величин — децибел, фон, октава та ін.
Проте при уніфікації одиниць і ухваленні єдиної системи одиниць
кількість позасистемних одиниць має бути скорочена до мінімуму. До того
ж багато позасистемних одиниць є кратними системі СІ і можуть
використовуватися для практичних вимірювань (тонна, міліметр, мікрон та
ін.).
Список використаної літератури
В.Д.Цюцюра, С.В.Цюцюра. Метрологія та основи вимірювань. Навч. посібн.,
К., “Знання -Прес”, 2003
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
