§ 2. Физические величины. Измерение физических величин.

3. Различные процессы, происходящие в природе, называются явлениями (гроза, например). Простейшие явления называются физическими явлениями. Так более сложное явление (гроза) можно разложить на ряд более простых явлений (электрический разряд - молния, распространение звука в воздухе и т. д.)

Физика является экспериментальной наукой, так как под физическими исследованиями подразумевают измерение на опыте физических величин, характеризующих явления или свойства материальных объектов. Вообще, любое явление или свойство можно описать двумя путями: словесное описание и описание с помощью чисел - физических величин. Физика чаще использует второй путь, поэтому её называют точной наукой.

Физическая величина – количественное выражение, характеризующее какой-либо объект, или какое-либо явление.

Физические величины обязательно являются:

- наблюдаемыми;

- достоверными.

Физические величины бывают различными по своим свойствам:

Физические величины

(по свойствам)

1. Скалярные – имеют только численное значение.

2. Векторные – кроме численного значения они имеют и направление.

3. Аддитивные – их значения для систем, состоящих из частей, равны суммам значений для каждой из частей в отдельности (масса, к примеру).

4. Неаддитивные – величины, не обладающие свойством аддитивности.

Физические величины можно измерять различными способами: с помощью прибора (прямое измерение) и с помощью вычислений по формулам (косвенное измерение). Тогда можно и величины разделить по этому признаку.

Физические величины

( по способу измерения)

Измеряемые косвенным способом

Измеряемые прямым способом

Многие величины можно измерять как одним, так и другим способом. Выясним теперь: что значит измерить физическую величину. Здесь можно рассмотреть два определения:

1. Измерение физической величины – сравнение данной физической величины с однородной ей физической величиной принятой за эталон.

2. Измерение физической величины – последовательность экспериментальных и вычислительных операций, осуществляемая с целью нахождения значения физической величины, характеризующей некоторый объект или явление.

Примечание: точное значение величины измерить невозможно!¹

Каждое измерение завершается определением степени приближения найденного значения к истинному значению величины.

Погрешность – оценка отклонения измеренного значения физической величины от истинного её значения.

По смыслу и способу вычисления:

Относительная

Абсолютная

По источникам погрешностей:

Методические

Приборные

Результат измерения записывается следующим образом:

Обобщённую схему проведения физического измерения можно представить в виде алгоритма.

Алгоритм проведения измерений.

1. Выбирается явление или объект, свойство или состояние которого требуется измерить.

2. Выбирается единица измерения.

3. Определяется техническое средство измерения проградуированное в выбранных единицах.

4. Определяется метод измерения.

5. Проверяется наличие наблюдателей воспринимающих результат.

6. Записывается физическая величина и оценивается погрешность её измерения.