47

Обработка результатов физического эксперимента

Тема 1 физическая величина, ее единицы и размерность

1. Физическая величина. Значение физической величины

Физическая величина есть свойство физических объектов (систем), общее в качественном отношении для многих объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Второе утверждение означает, что физическая величина есть свойство, которое может быть для одного объекта в то или иное число раз больше или меньше, чем для другого (напр., масса, температура, скорость).

Качественное содержание свойства в объекте называется родом физической величины. Величины, которые относятся к одному роду называются однородными

Количественное содержание свойства в объекте называется размером физической величины.

Значение физической величины - это оценка размера физической величины, полученная в результате измерения и выраженная в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Измерение - экспериментальное определение значения физической величины при помощи средств измерения.

(Измерение - это совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сравнить измеряемую величину с ее единицей и получить значение величины.)

Таким образом, содержанием любого измерения является получение информации о размере физической величины.

Единица физической величины - это физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное единице.

Единица физической величины обозначается символом самой величины, заключенной в квадратные скобки. Пусть Q - значение измеряемой величины, тогда [Q] - единица измерения.

Числовое значение физической величины - это число, показывающее, сколько раз данная единица содержится в измеряемой величине

Уравнение, выражающее зависимость между измеряемой величиной Q, ее числовым значением q и единицей измерения [Q], называется основным уравнением измерения:

Q=q[Q]

Значение физической величины не зависит от выбора единиц. Это означает следующее. Выберем для физической величины Q какую-то другую единицу [Q]'. Тогда числовое значение величины будет q'. Мы вправе записать

Q=q[Q]=q'[Q]'

Пример:

L = 20 см = 0,2 м = 200 мм

Как видно из примера, от выбора размера единицы зависит количественное значение величины.

Основные правила записи значений:

1. При записи значения физической величины сначала записывается числовое значение, а затем через пробел записывается обозначение единицы. Если в качестве обозначения единицы используется знак, то пробел не ставится

10,6 м, 73

2. Не допускается переносить часть значения на другую строку.

3. Обозначение единиц пишется прямым шрифтом, т.е. не курсивом

4. Буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, отделяются знаками умножения в виде точек

Нм

Истинное значение физической величины - это такое значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношении соответствующие свойства объекта.

Результат измерения дает только оценку истинного значения физической величины с некоторой погрешностью. Понятие истинного значения физической величины необходимо как теоретическая основа развития теории измерений, в частности при раскрытии понятия погрешности. Погрешность измерения физической величины определяется разностью

где x - измеренное значение физической величины, X - ее истинное значение,

Действительное значение физической величины - это значение найденное экспериментальным путем и приближающееся к истинному настолько, что для данной цели может применяться вместо него.