Физические величины и их единицы - Стоцкий Л.Р.
Скачать (прямая ссылка):
Определения производных единиц СИ должны находиться в полном соответствии с определяющими уравнениями. Примеры этих определений единиц для ряда разделов физики и химии приведены в главе 3.
В определениях единиц приводится слово «равен» — это означает, что указанное определение не является единственным. Например, определение квадратного метра: «Квадратный метр — площадь квадрата, длины сторон которого равны 1 м» — означало бы, что это единственное определение квадратноґ6~метра. Определение квадратного метра: «Квадратный метр равен площади квадрата, длины сторон которого равны 1 м» — означает, что возможны и другие определения, например: «Квадратный метр равен площади треугольника с основанием 1 м и высотой 2 м».
120
В определения единиц не должны входить буквенные обозначения физических величин. Во-первых, это усложняет сами определения. Во-вторых, буквенные обозначения одних и тех- же величин могут быть различными и разных величин — одинаковыми. Нежелательно такое определение метра в секунду: «Метр в секунду — скорость V точки, проходящей за время / = 1 с путь / = 1 м».
В определениях единиц перед единицей той или иной величины обязательно пишут наименование этой величины. Правильно, например, такое определение мощности: «Ватт* равен мощности, при которой работа 1 Дж производится за время 1 с». Не рекомендуется давать такое определение: «Ватт равен мощности, при которой 1 Дж производится за 1 с».
Неправильно и такое определение: «Единица ускорения равна ускорению движущейся точки, при котором в единицу времени скорость точки возрастает на единицу скорости». Правильно: «Метр на секунду в квадрате равен ускорению прямолинейно и равноускоренно движущейся точки, при котором за время 1 с скорость точки изменяется на 1 м/с».
В связи с тем что разные физические величины могут иметь одну и ту же единицу, определения этих единиц будут разными в зависимости от того, единицами каких величин они являются. Так, например, кулон является единицей количества электричества (электрического заряда) и единицей потока электрического смещения. Джоуль на килограмм — единица удельного количества теплоты, удельной теплоты фазового превращения, удельной теплоты химической реакции. Кроме того, джоуль начкилограмм применялся ранее как единица поглощенной дозы излучения и единица эквивалентной дозы излучения, которые теперь за менены на грэй и зиверт (соответственно).
Паскаль — единица давления, нормального напряжения, касательного напряжения, модуля продольной упругости, модуля сдвига, модуля объемного сжатия, звукового давления, осмотического давления. В связи с этим и применяются различные определения паскаля.
По-разному определяется и секунда в минус первой степени в зависимости от того, единицей какой величины она является.
1) Секунда в минус первой степени равна частоте равномерного вращения, при которой за время 1 с тело совершает один полный оборот.
2) Секунда в минус первой степени равна частоте дискретных событий (импульсов, ударов й т. п.), при которой за время 1 с совершается одно событие.
Следовательно, по единице физической величины нельзя судить о самой величине.
Необходимо отметить, что в определениях единиц (ГОСТ 8.417—81 (CT СЭВ 1052—78)) и в Методических указаниях
І21
Госстандарта РД 50—160—79 [2, 3, 4] при русском тексте приводятся международные (а не русские) обозначения единиц, например: «Килограмм на кубический метр равен плотности однородного вещества, масса которого при объеме 1 т3 равна 1 kg». Однако в школе рекомендуется при русском тексте определений приводить русские обозначения единиц.
Расчетные формулы рекомендуется записывать в виде уравнений, между физическими величинами (см. § 1.5). При подстановке в такие формулы значений величин (вместо буквенных обозначений величин), выраженных* в единицах СИ, результат будет получаться также в единицах CR При этом не потребуется затрачивать время на проверку правильности выбора единиц и на выявление, в каких единицах выражен результат.
Если полученное числовое значение результата будет намного порядков отличаться от единицы, следует выразить результат в подходящих кратных и дольных единицах иди в виде произведения числа на соответствующую степень Десяти.
При расчетах рекомендуется все величины выражать в единицах СИ, заменяя приставки степенями числа 10, а десятичные кратные или дольные единицы подставлять только в конечный результат.
Часто в конце правой части формулы ошибочно пишут единицу (или ее обозначение) без скобок, в круглых или квадратных скобках, например: р = m/V, кг/м3; m/V (кг/м3), р.= m/V [кг/м3], что делает формулу неоднородной.
Обозначение единицы следует помещать после числового значения величины как в конце расчета, так и после результатов всех промежуточных расчетов.
В школе для усвоения процесса расчетов по формулам допускается подставлять-непосредственно в формулу значения величин вместо буквенных обозначений величин.
Правильно надо писать в общих случаях так:
р = m/V = 5/2,5 кг/м3 = 2,0 кг/м3;