Cantități fizice și măsurătorile lor

O cantitate fizică este una dintre proprietățile unui obiect fizic (sistem fizic, fenomen sau proces) care este comun în mod calitativ pentru multe obiecte fizice, dar individual individual pentru fiecare dintre ele. De asemenea, se poate spune că o cantitate fizică este o cantitate care poate fi folosită în ecuațiile fizicii și, prin fizică, aici, în ansamblu, se înțelege știința și tehnologia.







Cuvântul "valoare" este adesea folosit în două sensuri: ca proprietate generală, la care conceptul este aplicabil mai mult sau mai puțin, și ca valoare a acestei proprietăți. În cel de-al doilea caz, ar trebui să vorbim despre "magnitudinea magnitudinii", așa că în continuare vom vorbi despre magnitudine tocmai ca o proprietate a unui obiect fizic, în al doilea sens, ca valoare a unei cantități fizice.

Recent, divizarea magnitudinilor în fizică și non-fizică devine tot mai răspândită. deși trebuie remarcat faptul că încă nu există un criteriu strict pentru o astfel de împărțire a cantităților. În acest caz, valorile fizice medii care caracterizează proprietățile lumii fizice și sunt folosite în științele fizice și inginerie. Pentru ei, există unități de măsură. Cantitățile fizice, în funcție de regulile măsurării lor, sunt împărțite în trei grupe:

- valori care caracterizează proprietățile obiectelor (lungime, masă);

  • Cantitățile care caracterizează starea sistemului (presiune,
  • temperatură);

- Valorile care caracterizează procesele (viteza, puterea).

Cantitățile non-fizice includ cantitățile pentru care nu există unități de măsură. Ele pot caracteriza atât proprietățile lumii materiale, cât și conceptele folosite în științele sociale, economie, medicină. În conformitate cu această separare a cantităților, se obișnuiește să se evalueze măsurătorile privind cantitățile fizice și măsurătorile non-fizice. O altă expresie a acestei abordări sunt două înțelegeri diferite ale conceptului de măsurare:

  • măsurarea îngustă ca o comparație experimentală

o cantitate măsurabilă cu o altă valoare cunoscută de

aceeași calitate, acceptată ca unitate;

  • o măsurătoare în sensul larg al modului de găsire a corespondențelor

între numere și obiecte, stările sau procesele lor

A doua definiție a apărut în legătură cu măsurătorile pe scară largă recente ale cantităților de bază non-fizice care apar în cercetarea medicală și biologică, mai ales în psihologie, economie, sociologie și alte științe sociale. În acest caz, ar fi mai corect să nu vorbim despre măsurare, ci despre estimarea cantităților. înțelegerea evaluării ca stabilire a calității, gradului, nivelului de ceva în conformitate cu normele stabilite. Cu alte cuvinte, o operațiune de atribuire prin calcularea, determinarea sau găsirea cel mai mare număr care caracterizează calitatea unui obiect, în conformitate cu normele stabilite. De exemplu, definiția energiei eoliene sau cutremur, patinatorii de notare sau evaluarea cunoștințelor studenților pe o scară.

Conceptul de valori de evaluare nu ar trebui să fie confundată cu noțiunea de estimări ale valorii legate de faptul că, ca rezultat al măsurării, nu obținem de fapt valoarea reală a valorii măsurate, ci numai evaluarea sa, în grade diferite, aproape de această valoare.

.Noțiunea de "măsurare", care presupune existența unei unități de măsură (măsură), corespunde conceptului de măsurare în sens restrâns și este mai tradițional și clasic. În acest sens, va fi înțeles mai jos - ca măsurătoare a cantităților fizice.

Mai jos sunt conceptele principale. (în continuare toate conceptele de bază ale metrologiei și definițiile acestora sunt date de recomandarea mai sus menționată privind standardizarea interstatală (MG 29-99)):

- dimensiunea unei cantități fizice este determinarea cantitativă a unei cantități fizice inerente unui anumit obiect, sistem, fenomen sau proces material;

- valoarea unei cantități fizice este expresia dimensiunii unei cantități fizice sub forma unui anumit număr de unități acceptate pentru aceasta;

- Valoarea reală a mărimii fizice - valoarea unei mărimi fizice care caracterizează idealul calitativ și cantitativ cantitatea fizică corespunzătoare (poate fi corelată cu conceptul de adevăr absolut și este primit numai prin procesul de măsurare cu o ameliorare infinit infinit metodelor de măsurare și mijloace);







  • valoarea reală a unei cantități fizice este valoarea unei cantități fizice obținută experimental și astfel apropiată de valoarea reală care poate fi folosită în locul problemei de măsurare dată;
  • unitatea de măsură a unei cantități fizice este o cantitate fizică cu o dimensiune fixă ​​căreia îi este atribuită condiționată o valoare numerică egală cu 1 și folosită pentru exprimarea cantitativă a cantităților fizice omogene cu aceasta;
  • un sistem de cantități fizice este un set de cantități fizice formate în conformitate cu principiile acceptate, când anumite cantități sunt considerate ca fiind independente, iar altele sunt definite ca funcții ale acestor cantități independente;
  • principala cantitate fizică este o cantitate fizică care intră într-un sistem de cantități și acceptată condițional ca independent de alte cantități ale acestui sistem.
  • cantitatea fizică derivată este o cantitate fizică care intră în sistemul de cantități și determinată prin cantitățile de bază ale acestui sistem;
  • sistemul de unități de unități fizice este un set de unități de bază și derivate de cantități fizice, formate în conformitate cu principiile unui anumit sistem de cantități fizice.

Conceptele de magnitudine fizică și măsurare sunt strâns legate de noțiunea de scară a cantității fizice - un set ordonat de valori ale unei cantități fizice care servește ca bază inițială pentru măsurarea unei cantități date. O scară de măsurare este procedura de determinare și indicare a posibilelor valori ale unei anumite cantități sau manifestări ale unei proprietăți. Conceptele scalei au apărut în legătură cu nevoia de a studia nu numai proprietățile cantitative, ci și calitative ale obiectelor și fenomenelor naturale și ale omului.

.Există mai multe tipuri de scări.

1. Scala numelor (clasificărilor) este cea mai simplă scară, care se bazează pe atribuirea semnelor sau cifrelor obiectului pentru identificarea sau numerotarea lor. De exemplu, un atlas color (o scală de culoare) sau o scară (clasificare) de plante de Karl Linnaeus. Datele de scară sunt caracterizate doar de raportul de echivalență (egalitate) și în ele nu mai există concepte, mai puțin, nici unități de măsură și valoare zero. Acest tip de scară atribuie anumite proprietăți obiectelor care îndeplinesc funcția de nume. Procesul de evaluare în astfel de scale este de a obține o echivalență prin compararea eșantionului de testare cu unul dintre eșantioanele de referință. Astfel, scara denominațiilor reflectă proprietățile calitative.

2. Scala de ordine (clasament) - ordonează obiectele relative la unele dintre proprietățile lor în ordine descrescătoare sau în creștere, de exemplu, cutremure, forțe vântului. Aceste scări descriu deja proprietăți cantitative. În această scară, este imposibil să se introducă o unitate de măsură, deoarece aceste scale sunt, în principiu, neliniare. Se poate spune doar că mai mult sau mai puțin, mai rău sau mai bine, dar este imposibil de cuantificat de câte ori mai mult sau mai puțin. În unele cazuri, este posibil să existe un marcaj zero în scara de ordine. De exemplu, în scara Beaufort, estimările puterii vântului (fără vânt). Un exemplu de scară de ordine este și o scară de cinci puncte pentru evaluarea cunoștințelor studenților. Este clar că "cinci" caracterizează o mai bună cunoaștere a subiectului decât "troica", dar de câte ori este mai bine să spunem. Alte exemple ale scalei de ordine sunt scara forței de cutremur (de exemplu, scara unui ion), scala de duritate și scala forței vântului. Unele dintre aceste scale au standarde, de exemplu, bare de duritate a materialelor. Alte scale nu le pot avea, de exemplu, amploarea undelor marine.

Cântarele de ordine și numele sunt numite scale non-metrice.

3. Scara intervalelor (diferențelor) conține diferența dintre valorile cantității fizice. Pentru aceste scale, echivalența, ordinea și sumarea intervalelor (diferențelor) între manifestările cantitative ale proprietăților sunt semnificative. Scara constă în aceleași intervale, are o unitate de măsură (acceptată arbitrar) și un punct de referință arbitrar ales este zero. Un exemplu de astfel de scară este intervalul de timp diferit. începutul căruia a fost ales prin acord (de la identitatea lui Hristos, de la relocarea profetului Mohamed de la Mecca la Medina). Alte exemple ale scării intervalului sunt scara de distanță și scala de temperatură de Celsius. Rezultatele măsurătorilor de pe această scală (diferență) pot fi adăugate și scăzute.

4. Scala relațiilor este o scară de intervale cu valoare zero naturală (nu condiționată) și acceptată prin acordul unității de măsurători. În acesta, zero caracterizează cantitatea naturală zero a acestei proprietăți. De exemplu, zero absolută a scalei de temperatură. Aceasta este cea mai perfectă și informativă scară. Rezultatele măsurătorilor din acesta pot fi scăzute, înmulțite și împărțite. În unele cazuri, este posibilă o operațiune de sumare pentru cantitățile adiționale. Aditivul este o cantitate a cărei valori pot fi însumate, înmulțite cu un coeficient numeric și împărțite între ele (de exemplu, lungimea, masa, forța etc.). O cantitate neadditivă este o cantitate pentru care aceste operații nu au nici un înțeles fizic, de exemplu, temperatura termodinamică. Un exemplu de scară a relațiilor este scara de masă - masa corpurilor poate fi rezumată, chiar dacă acestea nu sunt într-un singur loc.

5. Scări absolute sunt scale de relații în care definiția unității de măsură este lipsită de ambiguitate (și nu prin acord). Scările absolute sunt inerente în unitățile relative (câștiguri, eficiență etc.), unitățile acestor scale sunt nesemnificative.

6. Cântare condiționate - scale, ale căror valori inițiale sunt exprimate în unități convenționale. Cântări de nume și ordine aparțin acestor scale.

Cântarele de diferențe, relații și absolut se numesc scale metrice (fizice).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: