2.1.2. Единицы физических величин

Значение физической величины - оценка размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Значение физической величины получается в результате ее измерения или вычисления. Числовые значения ФВ изменяются в зависимости от размера выбранной единицы, тогда как размер этой величины остается неизменным.

Например, при применении разных единиц длины - метра, сантиметра, миллиметра выражения значения перемещения L на 1 м некоторого тела будут равны L =1 м =100 см =1000 мм.

Основным уравнением измерения величин является:

Q=n |Q|,

где |Q| − выбранная для измерения единица; п - числовое значение измеряемой величины в принятых единицах; Q - значение физической величины.

Единица физической величины - физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных с ней ФВ.

Различают основные, производные, кратные, дольные, когерентные, системные и внесистемные единицы.

Совокупность основных и производных единиц ФВ образуют систему единиц физических величин.

В настоящее время действует ГОСТ 8.417-2002 «ГСИ. Единицы величин», в основу которого положена Международная система единиц (СИ).

Основная единица системы - единица основной ФВ в данной системе единиц, установленная независимо от других единиц системы.

Основными единицами Международной системы единиц являются 7 единиц (указаны русские и международные обозначения):

- единица длины – метр (м; m);

- единица массы – килограмм (кг; kg);

- единица время – секунда (с; s);

- единица силы электрического тока – ампер (А; A);

- единица термодинамической температуры – кельвин (К; K);

- единица количества вещества – моль (моль; mol);

- единица силы света – кандела (кд; cd).

Производная единица системы единиц ФВ образуется в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными или уже определенными производными единицами. К производным единицам относятся радиан и стерадиан.

Радиан (рад; rad) − единица измерения плоского угла (1 рад =57⁰ 17'45"). Стерадиан (ср; sr) − единица измерения телесного угла. Приборов для измерения углов в радианах нет. Для измерения углов применяются внесистемные единицы: угловые градусы, минуты и секунды.

Производные единицы, имеющие специальные наименования и обозначения:

- единица силы – ньютон (Н; N);

- единица давления – паскаль (Па; Pa);

- единица частоты – герц (Гц; Hz);

- единица мощности – ватт (Вт; W);

- единица температуры Цельсия − градус Цельсия (^оС; ^оС) и другие.

Путем прибавления к основным или производным единицам установленных приставок или множителей образуются кратные (например, километр) или дольные (например, микрометр) единицы.

Наиболее часто применяемые множители и приставки: мега 10⁶ (М; М); кило 10³ (к; k); гекто 10² (г; h); дека 10¹ (да; da); деци 10^-1 (д; d); санти 10^-2 (с; с); милли 10^-3 (м; m); микро 10^-6 (мк; μ).

В промышленности за единицу линейных измерений принят миллиметр

(1мм = 10^-3 м), в таблицах стандартов предельные отклонения от номинальных размеров указываются в микрометрах (1 мкм =10^-6 м или 1 мкм = 10^-3 мм).

Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ: тонна; литр; диоптрия; гектар; минута, час, сутки; градус, минута, секунда (для плоского угла).

Внесистемные единицы, временно допускаемые к применению: карат; морская миля, узел; оборот в минуту, оборот в секунду.

Относительные и логарифмические единицы: процент % (10^-2); промилле ‰ (10^-3); миллионная доля - млн^-1, ppm (10^-6 ); децибел дБ (dB) и другие.

Единицы физических величин и приставки могут иметь русское и международное обозначение. Разные обозначения в одном документе не допускаются. Между последней цифрой числа и обозначением единицы оставляют пробел.

Например, 237 кВт; 75 %, 436,05 м; (120,0 ± 0,1) кг; 45⁰ 28^/ 15^//.