Размер величины для каждого объекта существует независимо от того, определяем мы его или нет. Очевидно, что и указка, и Останкинская башня имеют каждая вполне определенную длину, причем разную. Как же определить размер величины? Величину необходимо измерить, то есть сравнить с другой однородной величиной, служащей неким эталоном данной физической величины. В результате измерения мы получаем значение величины. Таким образом, значение физической величины возникает только в результате ее измерения.
Значение величины включает в себя числовое значение величины и единицу измерений.
|
Числовое значение величины – отвлеченное число, входящее в значение величины. |
Числовое значение величины показывает, во сколько раз размер измеряемой величины больше размера единицы измерений. Следовательно, числовое значение величины зависит от размера выбранной единицы измерений.
|
Единица измерений физической величины – физическая величина фиксированного размера, однородная измеряемой, которой условно присвоено числовое значение, равное единице. |
В общем случае для обозначения числового значения величины, например l , используют фигурные скобки: {l}, а для обозначения единицы измерений – квадратные: [l].
Значение величины есть произведение числового значения величины на размер выбранной единицы измерений. В случае длины l = {l}.[l].
Значение величины не зависит от выбора единицы ее измерений. Действительно, высота Останкинской телебашни (значение величины) не зависит от того, какой единицей измерений мы будем пользоваться – метром, футом, аршином или чем-нибудь другим. Но числовые значения при этом будут получаться разные. Или вспомните, как герои известного мультфильма измеряли длину удава: в " попугаях" у них получалось одно числовое значение, а в " мартышках" – другое. Но удав-то оставался тем же самым, и той же самой оставалась его длина.
Разные величины связаны между собой уравнениями связи, например: F = m.a, W = F.s, 
|
Уравнения связи между величинами – уравнения, отражающие законы Природы, в которых под буквенными обозначениями понимаются величины. |
Изучение связей между величинами показало, что, если произвольно выбрать определенное число физических величин в качестве основных, то остальные величины (производные) могут быть выражены через основные величины с помощью уравнений связи. Все величины, вместе взятые, образуют систему физических величин.
|
Основные физические величины – величины, входящие в систему величин и условно принятые независимыми от других величин системы. |
|
Производные физические величины – величины, входящие в систему величин и определяемые через основные величины этой системы. |
В принятой сейчас в науке и технике системе величин за основные выбраны следующие семь величин: длина – l, масса – т, время – t, сила электрического тока – I, термодинамическая температура – Т, количество вещества – п, сила света – Iv.
Системе физических величин соответствует система единиц измерений этих величин. Система единиц измерений строится так: для каждой основной величины произвольно (из соображений удобства) выбирают одну единицу измерений и из этих основных единиц в соответствии с уравнениями связи получают единицы измерений производных величин – производные единицы. Размеры основных единиц измерений утверждаются международными научными организациями. В настоящее время наиболее распространенной (но далеко не оптимальной) является Международная система единиц (СИ).
Для удобства измерения величин, размер которых намного больше или намного меньше размера единицы измерений, используются кратные или дольные единицы измерений (километр, миллиметр и т. п.). Но и они не всегда удобны, поэтому в ряде случаев допускается применение внесистемных единиц. Так, давление удобно измерять в атмосферах, размеры атомов и молекул – в ангстремах, а заряды ядер – в элементарных электрических зарядах.
Складывать и вычитать можно только однородные величины, да и то не все (например, массы разных веществ – можно, а их плотности – нельзя, так как получится абсурд), а умножать и делить друг на друга можно любые величины, помня только, что при этом получаются совсем новые величины.
В химии наименование и обозначение физических величин, применение единиц измерений, вопросы терминологии и многие другие регламентируются " Номенклатурными правилами ИЮПАК по химии" .
|
ИЮПАК – Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC – International Union of Pure and Applied Chemistry) – неправительственная научная организация, входящая в Международный совет научных союзов. Создана в 1919 году для координации исследований в области химии и химической промышленности, требующих международного согласования, контроля и стандартизации. Членами ИЮПАК являются научные учреждения и промышленные фирмы более чем из 50 стран мира, и, кроме того, международные объединения по отдельным областям химии. В ведении ИЮПАК находится разработка общих принципов и правил химической номенклатуры, терминологии, символики; стандартизация методов измерений в области химии; создание баз данных по различным химическим направлениям, а также другие вопросы, требующие международных договоренностей. |
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА,РОД ВЕЛИЧИНЫ,РАЗМЕР ВЕЛИЧИНЫ, ОДНОРОДНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ, ЧИСЛОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЙ, УРАВНЕНИЯ СВЯЗИ МЕЖДУ ВЕЛИЧИНАМИ,ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ПРОИЗВОДНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1.Распределите величины по семействам однородных величин: работа, температура, потенциальная энергия, удельная теплоемкость, количество теплоты, температура плавления, кинетическая энергия, температура кипения. Как доказать, что собранные в семейства величины – однородные?
2.Как значения величины, выраженные в одних единицах измерений, выразить в других единицах? Приведите любые известные вам примеры.
5.3. Важнейшие физические величины, характеризующие атомы и молекулы
С основными количественными характеристиками атомов вы познакомились в главе 4. Кроме числа протонов в ядре (Z), числа нейтронов в ядре (N) и массового числа (A) это
а) масса атома (нуклида), mо(AЭ), [mо(AЭ)] = 1 г или 1 кг;
б) атомная масса нуклида, Аr(AЭ), [Аr(AЭ)] =1 Дн;
в) средняя масса атомов элемента, 
(Э), [(Э)] = 1 г или 1кг;
г) атомная масса элемента, Аr(Э), [Аr(Э)] = 1 Дн.
Проанализируем эти величины.
Так как масса атома и атомная масса нуклида – одна и та же величина, но измеренная разными единицами измерений, то