1. Физические свойства величины. Классификация величин.

В настоящее время в системе СИ используется семь физических величин, выбранных в качестве основных: длина, время, масса, температура, сила электрического тока, сила света и количество вещества. К дополнительным физическим величинам относятся плоский и телесный углы.

2. Классификация физических величин.

Для более детального изучения физических величин необходимо классифицировать и выявить общие метрологические особенности их отдельных групп. По видам явлений физические величины делятся на следующие группы:

• вещественные, то есть описывающие физические и физико-химические свойства веществ, материалов и изделий из них. К этой группе относятся масса, плотность, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность и др.

• энергетические, то есть величины, описывающие энергетические характеристики процессов преобразования, передачи и использовании энергии. К ним относятся ток, напряжение, мощность, энергия. Эти величины называют активными. Они могут быть преобразованы в сигналы

измерительной информации без использования вспомогательных источников энергии;

• характеризующие протекание процессов во времени. К этой группе относятся различного рода спектральные характеристики, корреляционные функции и др.

По принадлежности к различным группам физических процессов физические величины:

пространственно-временные,

механические,

тепловые,

электрические и магнитные,

акустические,

световые,

физико-химические,

ионизирующих

излучений,

атомной и ядерной физики.

По степени условной независимости от других величин данной группы физические величины: основные (условно независимые),

производные (условно зависимые)

дополнительные.

По наличию размерности физические величины:

Размерные

безразмерные.

3. Метрические шкалы: общая характеристика, примеры.

Шкала физической величины – упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерений данной величины.

Шкала интервалов

Q=Q0+q[Q], где Q0 — начальное значение, [Q] — единица измерения, а q — числовое значение.

Задаётся Q и Q0 [предел величины] — это реперные точки. Это шкалы температуры (цельсий, фаренгейт, риомер) Единица восприятия как интервал, тогда размер — некая доля (число) интервалов. Начало отсчёта выбирают по-разному. Применяются для объектов, свойств коих удволетворяют понятиям эквивалентности, порядка и аддитивности.

Отличительные особенности шкалы:

•нулевая точка произвольная;

•есть единицы измерения;

•можно оценить результат измерения;

•можно складывать, вычитать и делить интервалы.

Шкала отношений

Шкалой отношений измеряют физические величины, для которых возможны арифметические действия. В них есть однозначный критерий нулевого количественного проявления. Кроме того, есть единицы измерений, устанавливаемые по соглашению, и естестввенное начало отсчёта. Формально, это шкала интервалов с ествественным началом отсчёта.

Q=m[Q], где m — значение, [Q] — единица измерения.

Пример: масса, сила тока, направление, термодинамическая температура.

Абсолютная шкала

Это шкалы относительных величин (коэффициенты усиления, преломления и пр.). Имеют естественное и однозначное определение единицы и не зависят от принятой системы единиц измерения.

4. Неметрические шкалы: общая характеристика, примеры.

Условная шкала физической величины – шкала физической величины, исходные значения которой выражены в условных единицах. Нередко условные шкалы называют неметрическими шкалами. Шкала твердости минералов Мооса, шкалы твердости металлов (Бринелля, Виккерса, Роквелла и др.).

Шкала наименований

Основана на приписывании объекту цифр и знаков, играющих роль простых имён. Это нужно для их нумерации с целью их идентификации. Для составления создаются экспертные оценки.

Шкала порядка

Описывает свойство, для которого имеет смысл не только отношение эквивалентности, но и шкала порядка по возрастанию-убыванию. Шкала приниципиально нелинейна, вид нелинейности неизвестен. Одно и то же свойство можно описать несколькими разными шкалами.

Единицы измерения нет, нулевой элемент возможен, вопрос «больше или меньше» применим, в отличие от «во сколько раз» — отсутствие арифметических действий и погрешности. Отсутствует и среднее арифметическое (например, шкалы вязкости, сложности пожаров, оценки событий на АЭС). Это неметрические шкалы, они могут быть дискретными или непрерывными.

5. Размерные физические величины: единица физической величины, значение ФВ, числовые значения ФВ, размер, размерность ФВ.

Единицы физических величин - конкретные физические величины, условно принятые за единицы физических величин.

Значение физической величины – выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Числовое значение физической величины – отвлеченное число, входящее в значение величины.

Размер физической величины – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Размерность физической величины — выражение, показывающее связь данной величины с физическими величинами, положенными в основу системы единиц.

В системе величин LMT размерность величины Х будет: dim X = L^l*M^m*T^t , где L, M, T – символы величин, принятых за основные (соответственно длины, массы, времени) (степень - показатель размерности, если все нули - безразмерная).