Фізичні величини - студопедія

Вимірювання як основний об'єкт метрології пов'язані як з фізичними величинами, так і з величинами, що відносяться до інших наук (математики, психології, медицині, суспільних наук та ін.). Далі будуть розглядатися поняття, які стосуються фізичних величин.

Фізичною величиною називають одне з властивостей фізичного об'єкта (явища, процесу), яке є загальним в якісному ставлення-ванні для багатьох фізичних об'єктів, відрізняючись при цьому кількісного-ним значенням. Так, властивість «міцність» в якісному відношенні ха-рактерізует такі матеріали, як сталь, дерево, тканину, скло і багато інших, в той час як ступінь (кількісне значення) міцності - величина для кожного з них абсолютно різна.

Виміром називають сукупність операцій, які виконуються за допомогою на-гою технічного засобу, що зберігає одиницю величини і дозволяє зіставити з нею вимірювану величину. Отримане значення величини і є результат вимірювань. Цікаво відзначити відповідність в цілому цієї сучасного трактування з тлумаченням цього терміна філософом

П.А. Флоренским, яке увійшло в «Технічну енциклопедію» изда-ня 1931 г. «Вимірювання - основний пізнавальний процес науки і тех-ніки, за допомогою якого невідома величина кількісно порівняй-ється з другою, однорідною з нею визнаються як картки».

Найважливішими вимогами, що пред'являються до технічних вимірювань-вам, є єдність і точність вимірювань.

Єдність вимірювань - такий стан вимірювань, за якого їх результати виражені в уза-конен одиницях і похибки вимірювань відомі з заданою веро-ятность. Єдність вимірювань забезпечує взаємозамінність виробів, наприклад деталей, виготовлених по одному кресленням на різних підпри-ятіях.

Точність вимірювань - якість вимірів, що відбиває близькість їх результатів до істинного значення вимірюваної величини. Чим менше різниця між виміряним і істинним значеннями, тим вище точність.

Вимірювання засновані на порівнянні однакових властивостей матеріальних-них об'єктів. Для властивостей, при кількісному порівнянні яких при-змінюються фізичні методи, в метрології встановлено єдине обоб-щенное поняття - фізична величина.

Мірою для кількісного порівняння однакових властивостей об'єктивним тов служить одиниця фізичної величини - фізична величина, якої за згодою присвоєно числове значення, рівне 1. Одиницям фізкабінет-чеських величин присвоюється повне та скорочене символьне позначення-чення - розмірність. Наприклад, маса - кілограм (кг), час - се-Кунда (с), довжина - метр (м), сила - Ньютон (Н).

Значення фізичної величини - оцінка фізичної величини у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць - характеризує кількісні-ву індивідуальність об'єктів. Наприклад, діаметр отвору - 0,5 мм, радіус земної кулі - 6378 км, швидкість бігуна - 8 м / с, швидкість све-та - 3 • 10 5 м / с.

Істинне значення - значення фізичної величини, яке ідеальним чином відображає в якісному і кількісному відносинах відповідне властивість об'єкта. Воно є межею, до якого наближається значення фізичної величини з підвищенням точності вимірювань.

Справжнє значення - значення фізичної величини, знайдений-ве експериментальним шляхом і настільки наближається до істинно-му значенню, що для певної мети може бути використано вме-сто нього. Це значення змінюється в залежності від необхідної точнос-ти вимірювань. При технічних вимірюваннях значення фізичної вели-чини, знайдене з допустимою похибкою, приймається за действи-тельное значення.

Похибка вимірювання є відхилення результату вимірювань від істинного значення вимірюваної величини.

Абсолютною похибкою називають похибка вимірювання, виражену в одиницях вимірюваної величини: Ах = х ^ - х, де х істинне значення вимірюваної величини.

Відносна похибка - відношення абсолютної похибки вимірювання до істинного значення фізичної величини: 6 = Ах / г. Відно-вальну похибка може бути виражена також у відсотках.

Оскільки справжнє значення вимірювання залишається невідомим, на практиці можна знайти лише наближену оцінку похибки вимірювання. При цьому замість істинного значення приймають дійсне значення фізичної величини, отримане при вимірах тієї ж величини з більш високою точністю. Наприклад, похибка вимірювання лінійних розмірів штангенциркулем становить ± 0,1 мм, а мікромет-ром - ± 0,004 мм.

Точність вимірювань може бути виражена кількісно як зворотня ная величина модуля відносної похибки. Наприклад, якщо по-грешность вимірювання ± 0,01, то точність вимірювання дорівнює 100.