10. Что такое шкала физической величины? Какие виды шкал вы знаете.

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

Шкала средства измерений — это упорядоченная совокупность

(н меток и цифр, соответствующая ряду последовательных значен

и и измеряемой величины.

В шкале Цельсия за начало отсчета принята температура тая-

мня льда, а в качестве основного интервала (опорной точки) —

н'мпература кипения воды. Одна сотая часть этого интервала —

Градус Цельсия (°С), является единицей температуры.

В метрологической практике известны несколько разновидностей

шкал: шкала наименований, шкала порядка, шкала интервалов,

шкала отношений, абсолютные шкалы, условные шкалы.

Шкалы наименований — это качественные шкалы, которые не

Содержат нуля и единиц измерений, здесь отсутствуют отношения

типа «больше — меньше». Примером может служить шкала

Цветов (атлас цветов). Измерение заключается в визуальном сравнении окрашенного предмета с образцами цветов (эталонными

образцами атласа цветов). Так как каждый цвет имеет множество

оттенков, такое сравнение под силу эксперту, который

имеет не только опыт, но и обладает соответствующими особыми

характеристиками возможностей визуального наблюдения.

Шкалы порядка. Свойства величин описывают как отношением

эквивалентности, так и отношением порядка по возрастанию

или убыванию количественного проявления свойства.

В этих шкалах может иметься нулевая отметка, но отсутствуют

единицы измерения, поскольку невозможно установить, в какое

число раз больше или меньше проявляется свойство величины.

Обычно шкалы порядка характеризуют значение измеряемой величины

(сила землетрясения, сила ветра и т. п.) в баллах.

Шкала интервалов (разностей). Описывать свойства величин

можно не только с помощью отношений эквивалентности и порядка,

но и с применением суммирования и пропорциональности

интервалов (разностей) между количественными проявлениями

данного свойства. Шкалы интервалов имеют условные нулевые

значения, а интервалы устанавливаются по согласованию.

Такими шкалами являются шкалы времени и длины.

Шкала отношений имеет естественное нулевое значение, а

единица измерений устанавливается по согласованию. Например,

шкала весов, начинаясь с нулевой отметки, может быть градуирована

по-разному в зависимости от требуемой точности

взвешивания.

Абсолютные шкалы всегда имеют определение единицы измерения

физической величины.

Условные шкалы — это шкалы физических величин, исходные

значения которых выражены в условных единицах, иногда их

называют неметрическими. К ним относятся шкалы твердости

минералов и металлов.

11.Чем отличается прямые измерения от косвенных?

Прямые измерения — это непосредственное сравнение физической

величины с ее единицей. Например, при определении

длины предмета с помощью линейки происходит сравнение искомой

величины (количественного выражения значения длины)

с мерой, т. е. единицей измерения.

Различают шесть методов прямых измерений:

• метод непосредственной оценки, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному

устройству измерительного прибора

• метод сравнения с мерой, где измеряемую величину сравнивают

с величиной, воспроизводимой мерой,

• метод дополнения, где значение измеряемой величины дополняется

мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению;

• дифференциальный метод характеризуется измерением разности

между измеряемой величиной и известной величиной,

воспроизводимой мерой. Данный метод позволяет

получать результат высокой точности даже при использовании

относительно примитивных средств;

• нулевой метод аналогичен дифференциальному, но разность

между измеряемой величиной и мерой сводится к

нулю;

• метод замещения — метод сравнения с мерой, в которой

измеряемую величину замещают известной величиной,

воспроизводимой мерой, например, взвешивание с поочередным

размещением измеряемого объекта и гирь на одну и ту же чашу весов.

Косвенные измерения – отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений таких величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью. Так, если измерить силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, то по известной функциональной взаимосвязи всех трех величин можно рассчитать мощность электрической цепи.