1. Понятие физической величины. Система физических величин

Человека издавна интересуют свойства объектов материального мира (твердость материалов для орудий труда, теплопроводность материалов для жилищ, температура окружающей среды и т.д.). Физическая величина – это свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но индивидуальное в количественном отношении для каждого из них.

Каждая физическая величина имеет название и обозначается определенным символом: геометрический размер l, время t, масса m, сила тока I, температура T, количество вещества n, сила света I, ускорение a, сила F, плотность , частота , энергия A, давление Р, теплопроводность , электрическое напряжение U, сопротивление R, электрическая емкость C и т.д. (все латинские буквы пишут курсивом, а греческие – прямо). Все приведенные выше символы являются общепринятыми. Каждую физическую величину можно охарактеризовать количественно и качественно. Количественную характеристику называют размером, а числовую оценку размера – значением физической величины. Качественной характеристикой физических величин является размерность, которую принято обозначать определенными символами (см. ниже).

Понятие «физическая величина» распространяется на свойства, изучаемые не только в физике, но и во всех других областях знаний, в частности, в строительной науке. Все известные физические величины образуют систему. Система физических величин – это совокупность физических величин, связанных между собой уравнениями физики:

F = ma; A =Fl;  = 1/t; R = U/I и т.д.

Часть величин в системе являются основными, а все остальные – производными. Основной по определению называют физическую величину, условно принятую в качестве независимой от других величин системы. В принципе, любые величины из данного набора можно взять в качестве основных, но обычно выбирают такие, которые можно воспроизвести или измерить с наиболее высокой точностью. Традиционно в качестве основных принимают семь перечисленных выше физических величин l, t, m, I, T, n, I. Размерность основных физических величин принято обозначать соответственно следующими символами: L, T, M, I, , N, J (пишутся прямо). Размерности производных физических величин определяются уравнениями физики, которые связывают производные величины с основными. Так, например, размерность ускорения будет LT^-2, силы – LMT^-2 и т.д. Как видно, размерность производной величины представляет собой произведение размерностей основных величин в соответствующей степени.

Физические величины подразделяются на величины пространства и времени, механические, электрические, магнитные, теплофизические, акустические, оптические, световые, ядерно-физические.

2. Международная система единиц си

Каждая физическая величина представляет собой произведение численного значения на единицу измерения. Единица измерения физической величины – это такая физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное 1. Таким образом, выражение «время = 5 секунд» или t =51с (пишется t = 5с) означает, что измеренное время – это пятикратное повторение секунды. При этом очевидно, что одного численного значения недостаточно для характеристики физической величины, т.е. никогда нельзя опускать соответствующую единицу измерения. Отсюда следует, что для всех измеряемых физических величин должны быть соответствующие единицы измерения, а точнее должна быть введена некоторая система единиц. Согласно определению, система единиц физических величин – это совокупность основных и производных единиц, образованных в соответствии с принятыми принципами. В настоящее время повсеместно применяется принятая в 1960 г. единая Международная система единиц СИ. В ней, как и в системе просто физических величин, существуют основные (их семь) и производные (все остальные) единицы. К основным относят единицы тех физических величин, которые по определению являются независимыми. Каждая единица обозначается символом соответствующей физической величины в квадратных скобках и имеет полное название и обозначение. Ниже приведены основные единицы в системе СИ.

№	Единица	Обозначение	Название	Обозначение (прямо)
1 2 3 4 5 6 7	длины времени массы силы тока температуры количества вещества силы света	[l] [t] [m] [I] [T] [n] [I]	метр секунда килограмм ампер кельвин моль кандела	м с кг А К моль кд

Используя приведенные обозначения, можем написать [l] = 1м, [t] = 1с и т.д.