2.9 Единицы физических величин системы сгс

Система СГС пока сохраняет в теоретической физике самостоятельное значение. Одна основная единица этой системы - секунда - совпадает с основной единицей времени СИ, а две другие основные единицы СГС - сантиметр и грамм - являются дольными по отношению к единицам СИ. Однако рассматривать систему СГС как какую-то производную или дольную Международной системы нельзя. Во-первых, отношения дольности основных единиц неодинаковы (0,01; 0,001; 1). Во-вторых, при образовании единиц СГС для электрических и магнитных величин, как правило, использованы уравнения электромагнетизма в нерационализованной форме. В связи с этим изменились размеры единиц, а в тех случаях, когда единицы СГС имели особые наименования, из­менились и наименования. Так, единица магнитодвижущей силы СГС - гильберт - в единицах СИ равна 10/(4· ) ампера, а единица напряженности магнитного поля СГС - эрстад - в единицах СИ равна 10³ /(4· ) ампера на метр.

Некоторые другие единицы СГС имеют особые наименования, но они являются десятичными дольными по отношению к единицам СИ и поэтому переход от единиц одной системы к единицам другой не представляет трудности. К таким единицам СГС относятся единицы, приведенные в таблице 2.2. Многие единицы СГС не имеют особых наименований. Наиболее употребительные единицы СГС приведены в работах [1,2].

Таблица 2.2

Величина	Наименование единицы СИ	Наименование единицы	Значение в единицах СИ
Сила Работа, энергия Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Магнитный поток Магнитная индукция	Ньютон Дджоуль Паскаль- секунда Квадратный метр на секунду Вебер Тесла	Дина Эрг Пуаз Стокс Максвелл Гаусс	Н Дж 0,1 Па·с /c Вб Т

2.10 Внесистемные единицы

Внесистемными называют те единицы физических величин, которые не входят в применяемую в каждом конкретном случае систему единиц ни как основные, ни как производные. Внесистемные единицы в той или иной степени всегда являются некоторой помехой к внедрению системы единиц. При проведении расчетов по теоретическим формулам необходимо все внесистемные единицы приводить к соответствующим единицам системы. В некоторых случаях это бывает несложно, как, например, при десятичной кратности или доль-ности. В других случаях перевод единиц сложен и кропотлив и нередко бывает источником ошибок. Кроме того, отдельные внесистемные единицы по своим размерам оказываются очень удобными для некоторых отраслей науки, техники или для применения в быту, и отказ от них связан с рядом неудобств. Примерами таких единиц могут быть: для длины - астрономическая единица, световой год, парсек; для массы - атомная единица массы; для площади - бари; для силы - дина; для работы - эрг; для магнитного потока - максвелл; для магнитной индукции - гаусс.

2.11 Наименования и обозначения единиц

В наименованиях единиц можно выделить несколько типов. В первую очередь, это наименования, в той или иной степени лаконично отражающие физическую сущность величины. К числу таких наименований относятся: метр (мера), кандела (свеча), дина (сила), калория (от слова теплота) и т.д. Следует при­знать, что такие наименования наиболее удобны. Далее идут наименования производных единиц, образованных в точном соответствии с физическими законами. Например, джоуль на килограмм-кельвин [Дж/(кг·К)] - единица

удельной теплоемкости; килограмм-метр в квадрате в секунду (кг·м²/с) -единица момента количества движения и т.п.

Громоздкость наименования производных единиц, а в некоторых случаях трудность подыскания наименования единицы, отражающего физическую сущность величины, Привели к присвоению многим единицам кратких и удобных для произношения наименований. Было принято решение присваивать таким единицам наименования по фамилиям выдающихся ученых. В качестве примеров можно указать на такие наименования, как кельвин, ампер, вольт, ватт, герц и др.

Наименования некоторых единиц связаны с градуировкой шкалы. К таким единицам относятся: температурный градус, угловой градус (минута, секунда), миллиметр ртутного столба, миллиметр водяного столба.

Наименования некоторых единиц являются аббревиатурами, т.е. сокращениями по начальным буквам. Например, единица реактивной мощности называется "вар" от первых букв слов "вольт-ампер реактивный". Единица эквивалентной дозы излучения называется "бэр" от первых букв слов "биологический эквивалент рада".

При обозначении, написании этих обозначений и их прочтении используют следующие правила.

В большинстве случаев для обозначения единиц после числового выражения применяют сокращенные обозначения единиц. Эти сокращенные обозначения состоят из одной, двух или трех первых букв наименования единицы. Обозначения производных единиц, не имеющих особого наименования, составляются из обозначений других единиц по формуле их образования (не обязательно из обозначений основных единиц).

Сокращенное обозначение единиц, наименование которых образовано по фамилии ученого, пишут с прописной буквы. Например: ампер - А; ньютон -Н; кулон - Кл; джоуль - Дж и т.д. В обозначениях единиц точка как знак сокращения не применяется, за исключением случаев сокращения слов, которые входят в наименование единицы, но сами не являются наименованиями единиц, например мм рт.ст. (миллиметр ртутного столба).

При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы следует помещать после всех цифр, например: 53,24 м; 8,5 с; -17,6 °С.

При указании значений величин с предельными отклонениями следует заключать числовое значение с предельными отклонениями в скобки и обозначение единицы помещать после скобок или проставлять обозначение единиц после числового значения величины и после ее предельных отклонений, напри­мер: (25±10) °С или 25 °С ± 10 °С; (120±5) с или 120 с ± 5 с.

В расчетах при повторении знака равенства приводят обозначение единицы только в окончательном результате, например:

.

При написании обозначений производных единиц обозначения единиц, входящих в произведение, разделяются точками на средней линии как знаками умножения, например: Н·м (ньютон-метр); Н·с/м² (ньютон-секунда на квадратный метр). Для указания операции деления одних единиц на другие, как правило, применяется косая черта, например: м/с. Допускается применение горизонтальной черты (например, ) или представление единицы в виде произведения обозначений единиц, возведенных в положительные или отрицательные степени (например, ). При применении косой черты произведение единиц в знаменателе следует заключать в скобки, например: Вт/(м·К).

Не допускается в обозначении производной единицы применение более одной косой или горизонтальной черты: например, единицу коэффициента теплопередачи - ватт на квадратный метр-кельвин - следует обозначать Вт/( ·К), или .

Обозначения единиц по падежам и числам не изменяются, за исключением обозначения "световой год", которое в родительном падеже множественного числа принимает форму "световых лет".

При наименовании, соответствующем произведению единиц, приставку присоединяют к наименованию первой единицы, входящей в произведение.

Например, Н·м следует именовать килоньютон-метр (кН·м), а не ньютон-километр (Н·км).

При наименовании, соответствующем отношению единиц, приставку также присоединяют к наименованию первой единицы, входящей в числитель. Исключение из этого правила представляет основная единица СИ - килограмм, которая может входить в знаменатель без ограничения.

В наименованиях единиц площади и объема применяются прилагательные "квадратный" и "кубический", например квадратный метр, кубический сантиметр. Если же вторая или третья степень длины не представляет собой площади или объема, то в наименовании единицы вместо слов "квадратный" или "кубический" должны применяться выражения "в квадрате", "в третьей степени" и т.п., например, единица момента количества движения - килограмм-метр в

квадрате в секунду (кг·м²/с).

Для образования наименования кратных и дольных единиц от единицы, представляющей собой степень некоторой исходной единицы, приставку присоединяют к наименованию исходной единицы. Например, квадратный метр ( ), квадратный километр ( ) и т.п.

В произведениях производных единиц, образованных как произведения единиц, склоняется только последнее наименование и относящееся к нему прилагательное "квадратный" и "кубический". Наименования единиц, стоящих в знаменателе, пишутся и читаются с предлогом "на", например метр на секунду в квадрате. Исключение составляют единицы величин, зависящих от времени в первой степени; в этом случае наименование единицы, стоящей в знаменателе, пишется и читается с предлогом "в", например, метр в секунду. При склонении наименований единиц, содержащих знаменатель, изменяется только часть, соответствующая числителю.