Лекция 3

Виды физических величин, измерительные шкалы

Виды физическихвеличин, измерительные шкалы

Проявлениясвойствфизическихобъектов:

Отношение эквивалентности (~) – это отношение, вкотором данное свойство Х уразличныхобъектов оказываетсяодинаковымилинеодинаковым≈ или ≠ . :

Отношениеаддитивности (+) – этоотношение, вкоторомоднородныесвойства различныхобъектов могутсуммироваться+ : = .

Виды физическихвеличин:

1.Экстенсивныевеличины (+): длина, масса.

2.«Квазиинтенсивные» величины (~, >, ихразница – величина 1 группы) : время

3.Интенсивныевеличины (~, >): твердость, силаветраипр.

4.Неимеющиеколичественной оценки (~): видыживотных, таблицаМенделеева

Измерительное преобразование – это такой вид преобразования, при котором устанавливается взаимно однозначное соответствие между размерами двух величин.

Цель измерения - нахождение размера физической величины. В результате измерения получают значение физической величины – выражение размера физическойвеличиныввиденекоторого числапринятыхдлянееединиц.

Шкала физической величины – упорядоченная совокупность значений физическойвеличины, служащаяисходной основой дляизмеренийданнойвеличины.

Условная шкала физической величины – это шкала физической величины, ис-

ходныезначениякоторой выраженывусловныхединицах.

Типышкал:

1.Шкаланаименований (шкалаклассификаций)

2.Шкалапорядка (шкаларангов)

3.Шкалаинтервалов (шкаларазностей)

4.Шкалаотношений

5.Абсолютные шкалы

1. Шкала наименований (шкала классификаций)

•Самый простой тип шкал, основанный на приписывании качественным свойствамобъектов чиселилиимен.

•Применимы для свойств, проявляющих себя только в отношении эквивалентности.

•Отсутствуютпонятиянуляиединицыизмерения.

•По таким шкалам классифицируют свойства, определяемые с помощью органовчувствчеловека.

2. Шкала порядка (шкала рангов)

•Применяют для оценивания размеров величин третьей группы, которые проявляютсебявотношенииэквивалентностиипорядка.

•Обычно имеется понятие о нуле шкалы, но единицы измерения ввести нельзя.

•Величинынеизмеряют, аоценивают позаранее выбраннымправилам.

Способы оценивания:

1.Условная шкала с нанесенными на нее опорными (реперными) точками. К таким шкалам, например, относится шкала Мооса для определения твердостиминералов.

2.Подбор измерительного преобразования, переводящего размер изучаемой величины в некоторую совокупность размеров величин первой группы, числовые значения которых и принимают за числовые значения даннойвеличины.

3. Шкалаинтервалов (шкаларазностей)

•Применяют для измерений интервалов величин второй группы, которые, в отличие от самих величин, удовлетворяют отношениям эквивалентности, порядкаиаддитивности.

•Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, поэтому линейна и имеетединицуизмерения.

•Нольпринятпосоглашениюипоэтомуявляетсяусловным.

•К таким шкалам относятся температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта, Реомюра.

Уравнение размера Q физической

величины второй группы:

Q= 0 + ,

Q0 — начало отсчета, [Q] – единица измерения,

q – числовое значение величины

4. Шкалы отношений

• Являютсянаиболеесовершенными извсехперечисленных

• Имеютединицуизмеренияиестественныйноль

• Размервеличины Q можетбытьописануравнением

= .

•Измеряютсяфизическиевеличиныпервойгруппы

•Примеры: масса, длина, термодинамическая температура, связанная со шкалойКельвина, силаэлектрического тока, электрическоенапряжениеит. д.

5. Абсолютные шкалы

•Обладают всеми признаками шкалотношения,

•Имеют безразмерную единицуизмерения.

•Примеры: коэффициенты усиления,ослабления,плоский илителесный угол