9. Количественная характеристика и понятие о шкалах
Количественной хар-кой измеряемой величины служит её размер. Получение инфы о размере ФВ или неФВ является содержанием любого измерения. Простейший способ получения такой инфы состоит в сравнении его с другими по принцип, что > или <, что лучше или хуже. Подробная инфа о том на сколько больше или лучше иногда и не требуется и подобным образом решаются многие задачи выбора. При этом большинство сравниваемых между собой размеров может быть достаточно большим. И расположенные в порядке возрастания или убывания размеры, измеряемых величин, образуют шкалы порядка. Расстановка размеров в порядке их возрастания или убывания с целью получения измерительной инфы, по шкале порядка называется ранжированием, а полученный ряд называют ранжированный ряд. Знание студентов оценивают по реперной шкале порядка. Для облегчения измерений по шкале порядка некоторые точки на ней фиксируются в качестве опорных. Точками реперной шкалы могут быть цифры, так называемые баллы. По реперным шкалам измеряются:сила морских волн, твердость минералов, землетрясения. Недостаток реперных шкал – неопределенность интервала между реперными точками. Баллы нельзя + , -, /, *. Более совершенными в этом отношении являются шкалы из строго определенных интервалов (время). По шкале интервалов можно судить о том, что один размер больше другого. По шкале интервалов значения можно + и -. Но по этой шкале нельзя производить / и *. Это объясняется тем, что на шкале интервалов известен только масштаб. А начало отсчета может быть выбрано произвольно. Шкалу интервалов иногда получают путем пропорционального деления интервала между 2мя реперными точками (температурные шкалы). Если в качестве одной из 2х реп-х точек выбрать такую, размер которой принимается =0, то по такой шкале можно отсчитывать абсолютное значение размера и определить насколько > или <, во сколько >или<. Эта шкала называется шкалой отношений. Шкала отношений является наиболее совершенной, т.к. на ней можно производить математические операции. Значение измеряемой величины определяется её численным значением и некоторым размером принятым за единицу измерения.
10. Температурные шкалы
Существует 5 наиболее известных температурных шкал: стоградусная, или шкала Цельсия (ºC), Фаренгейта (ºF), абсолютная, или шкала Кельвина (K), шкала Реомюра (ºR) и шкала Ранкина(ºRa). Шкала Фаренгейта Была предложена зимой 1709 года немецким учёным Габриэлем Фаренгейтом. По этой шкале за нуль принималась точка, до которой в один очень холодный зимний день (дело было в Данциге) опустилась ртуть в термометре учёного. В качестве другой отправной точки он выбрал температуру человеческого тела. По этой не слишком логичной системе точка замерзания воды на уровне моря оказалась равной +32º, а точка кипения воды +212º. Шкала популярна в США и Великобритании. Шкала Реомюра В 1731 году французский учёный Рене де Реомюр предложил температурную шкалу, основанную на использовании спирта, обладающего свойством расширяться. За нижнюю реперную точкубыла принята точка замерзания воды. Градус Реомюр произвольно определил как одну тысячную от объёма, который занимает спирт в резервуаре и трубке термометра при нулевой точке. При нормальных условиях точка кипения воды по этой шкале составляет 80º. Шкала Реомюра ныне повсеместно вышла из употребления. Шкала Цельсия В 1742 году шведский астроном Андерс Цельсий предложил шкалу, в которой за нуль принималась температура смеси воды и льда, а температура кипения воды приравнивалась к 100º. За градус принимается сотая часть интервала между этими реперными точками. Эта шкала более рациональна, чем шкалы Фаренгейта и Реомюра, и широко используется в науке. Шкала Кельвина Была предложена в 1848 году английским ученым Уильямом Томсоном (он же лорд Кельвин) как более точный способ измерения температуры. По этой шкале нулевая точка, илиабсолютный нуль, представляет собой самую низкую температуру, какая только возможна, т. е. некое теоретическое состояние вещества, при котором его молекулы полностью перестают двигаться. это значение было получено путём теоретического изучения свойств газа, находящегося под нулевым давлением. По стоградусной шкале абсолютный нуль, или нуль Кельвина, соответствует -273,15ºС. Следовательно на практике 0ºС может быть приравнен к 273К. До 1968 года единица измерения кельвин (К) именовалась как градус Кельвина (ºК). Шкала Ранкина Была предложена шотландским инженером и физиком Уильямом Ранкином. Нуль её совпадает с нулём термодинамической температуры, а по размеру 1ºRa равен 5/9 К. Т. е. принцип тот же, что и в шкале Кельвина, только по размерности шкала Ранкина совпадает не со шкалой Цельсия, а со шкалой Фаренгейта. Данная система измерения температуры распространения не получила.
Формулы перевода шкал Фаренгейта, Кельвина, Реомюра и Ранкина в шкалу Цельсия
