Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сена Л.А. -> "Единицы физических величин и их размерности " -> 7

Единицы физических величин и их размерности - Сена Л.А.

Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности — М.: Наука, 2000. — 309 c.
Скачать (прямая ссылка): edenicfizvel2000.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 93 >> Следующая

§ 12]
прямые и косвенные измерения
15
щающий момент; последнему противодействует момент пружины, зависящий от ее механических свойств, и рамка поворачивается на угол, при котором оба момента уравновешиваются. Таким образом, измерение электрической величины — силы тока через ряд промежуточных звеньев сводится к угловому или линейному измерению *).
Характерно при этом, что сведение измерения разнообразных величин к линейным и угловым измерениям имеет место в подавляющем большинстве измерительных приборов. Это не случайно, поскольку наиболее развитым из наших чувств является зрение, наиболее наглядны и удобны для нас сравнения величин, которые мы непосредственно воспринимаем зрением. Такими, естественно, являются пространственные величины, в первую очередь длины и углы. Обычно там, где не требуется особо высокой точности, и за исключением очень малых и очень больших длин, линейные измерения производятся прямым сравнением измеряемой длины с той или иной меркой; при этом определяется, сколько раз эта мерка уложится в данной длине. Точно так же измерение угла может быть произведено наложением подходящей угловой мерки.
Однако длины и углы отнюдь не являются единственными величинами, которые можно измерять непосредственно. Измерение площади может быть произведено наложением на измеряемую площадь соответствующим образом выбранной единицы площади, например в виде квадрата или треугольника. Для измерения объема жидкости можно воспользоваться каким-либо сосудом, объем которого принят за единицу. Промежутки времени могут быть измерены прямым счетом числа периодов какого-либо периодически чередующегося процесса (например, качания маятника или смены дня и ночи).
Однако и для измерения указанных величин часто применяют косвенные методы — измерения площадей и объемов сводят к линейным измерениям, время
*) Наличие шунта вводит дополнительное промежуточное звено между подлежащим измерению током и непосредственно измеряемым отклонением стрелки.
IQ общие понятия o системах единиц [гл. 1
отсчитывают по циферблату часов (опять-таки линейные или угловые меры!) и т. д. Если же обратиться к другим величинам, то можно без труда обнаружить, что для большинства из них мы в настоящее время и не располагаем методами прямого непосредственного измерения, а пользуемся либо специальными приборами, которые изменения^ данной величины переводят в изменение других величин (в подавляющем большинстве случаев длин и углов), либо рядом промежуточных измерений, из которых искомая величина получается путем вычислений.
Из того факта, что практически все измерения могут быть сведены к линейным, отнюдь не следует, что сами измеряемые величины утрачивают свою качественную особенность и сводятся к длине. В действительности, это лишь означает, что поскольку все наблюдаемые в природе явления протекают в пространстве, каждое из них может быть отражено соответствующим пространственным перемещением (расширение ртути термометра, поворот рамки электроизмерительного прибора, отклонение пучка электронов в осциллографе и т. д.).
§ 1.3. Основные и производные единицы
Большинство прежних единиц устанавливалось, как правило, совершенно независимо друг от друга. Исключение в ряде случаев составляли лишь единицы длины, площади и объема. Наоборот, основной особенностью современных единиц является то, что между единицами разных величин устанавливаются зависимости, определяемые теми законами или определениями, которыми связаны между собой измеряемые величины. Таким образом, из нескольких условно выбираемых так называемых основных единиц строятся производные единицы.
Поскольку при косвенных измерениях значение искомой величины определяется позначенням других, связанных g ней величин, существует возможность установить соответствующую связь и между единицами измерения. Те соотношения и закономерности, которые определяют условия косвенного измерения, могут, очевидно, служить
§ 1.3] основные и производные единицы
17
и для установления связи между основными и производными единицами.
Для того чтобы показать, каким образом это осуществляется, остановимся прежде всего на вопросе о том, какой смысл следует придавать формулам, выражающим связь между различными физическими величинами. Любое соотношение между величинами, будь то закон природы или определение новой величины, показывает, как изменяется данная величина при изменении других, с которыми она связана. Возьмем для примера связь между площадями геометрических фигур и их линейными размерами, устанавливаемую теоремой «отношение площадей геометрически подобных фигур равно второй степени отношения их соответственных линейных размеров». Эта связь может быть записана в следующем виде:
(1.2)
S2 \k 1
Если под символами S\, s2. h и /2 понимать соответствующие величины, то конкретный физический смысл будут иметь лишь отношения Si/sz и I]Ik- Формально (1.2) можно переписать в виде
т-т- (,-2а)
но при этом формула утрачивает смысл, содержащийся в (1.2). Действительно, если вторая степень числа U/h, представляющего отношение длин /j и «г, является также определенным числом, то вторая степень длины, т. е. произведение длины на длину, не имеет никакого смысла.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 93 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed