Физическая величина: различия между версиями

[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ТЫ ЖИВОТНОЕ
м автоматическая отмена правки участника 89.148.244.128 (0.96/0.016)
Метки: откат ссылка на неоднозначность
Строка 1:
{{Значения|Величина}}
Ты животное Хватит Списывать
{{переработать}}
{{Проверить факты| Путаница в статье}}
[[Файл:Magnetic Current Produces Electric Field By Left Hand Rule.svg|мини|Электромагнитное поле и его величины]]
'''Физи́ческая величина́''' — измеряемое качество, признак или свойство материального объекта или явления<ref name="Sel">''Селезнев Ю. А.'' Основы элементарной физики. — М., Наука, 1966. — Тираж 100 000 экз. — с. 10—11.</ref>, ''общее'' в [[Качество (философия)|качественном]] отношении для [[Класс (математика)|класса]] [[Объект (философия)|материальных объектов]] или процессов, [[Явление (философия)|явлений]], но в [[Количество|количественном]] отношении ''индивидуальное для каждого из них''<ref name=":0">{{Cite web |url=http://docs.cntd.ru/document/1200115154 |title=РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения, РМГ от 05 декабря 2013 года №29-2013 |publisher=docs.cntd.ru |accessdate=2016-08-30}}</ref>. Физические величины имеют род, размер, единицу (измерения) и значение.
 
Для обозначения физических величин<ref>{{Cite web |url=http://www.dpva.ru/Guide/GuideUnitsAlphabets/AdoptedSignsPhysicalValues/ |title=Принятые обозначения физических величин (Время, вес...) |publisher=dpva.ru |accessdate=2016-08-30}}</ref><ref>http://hoster.bmstu.ru/~ms/normocontrol/gosts/8.417-2002.pdf</ref> применяются прописные и строчные буквы [[латинский алфавит|латинского]] или [[греческий алфавит|греческого алфавита]]<ref>{{Cite web |url=http://www.propro.ru/graphbook/eskd/eskd/gost/2_105.htm |title=Основные требования к текстовым документам |publisher=www.propro.ru |accessdate=2016-08-30 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20160902013506/http://www.propro.ru/graphbook/eskd/eskd/GOST/2_105.htm |archivedate=2016-09-02 |deadlink=yes}}</ref>. Часто к обозначениям добавляют [[Верхний индекс|верхние]] или [[Нижний индекс|нижние индексы]], указывающие, к чему относится величина, например ''E''<sub>п</sub> часто обозначает [[потенциальная энергия|потенциальную энергию]], а ''c<sub>p</sub>'' — [[теплоёмкость]] при постоянном [[давление|давлении]].
 
Устойчивые, повторяющиеся во множестве опытов связи между физическими величинами, присущие самой природе, называются [[Физический закон|физическими законами]]<ref name="Sel"></ref>.
 
Некоторые величины можно выбрать в качестве основных (размерно-независимых), тогда остальные будут с помощью физических законов через них выражаться. [[Размерность физической величины|Размерности]] вторичных физических величин устанавливают исходя из законов, их определяющих, а также из требования, чтобы эти величины входили в них с заданными коэффициентами. Совокупность основных и зависимых физических величин образуют [[Система физических величин|систему физических величин]]. Например, в системе LMT основными величинами выбраны длина, масса и время.
 
Когда наряду с величинами указан их масштаб, говорят о [[Единицы физических величин|системе единиц физических величин]]. В пример можно привести системы единиц [[СГС]] или [[Международная система единиц|СИ]].
 
== Общие свойства величин ==
Качественная определённость величины называется '''''родом'''''. Например, однородными величинами являются длина и ширина<ref name=":0" />. Количественная определённость величины, присущая конкретному объекту или явлению, называется '''''размером'''''. Индивидуальность размеров совпадающих(однородных) величин объектов или явлений позволяет сравнивать и различать их.
[[Файл:Platinum-Iridium meter bar.jpg|мини|Одна из реализаций единицы длины — метра]]
При '''''[[Измерение|измерении]]''''' размер определяемой величины сравнивается с размером условной '''''единицы'''''<ref name=":0" />. Результатом такого сравнения является '''''измеренное значение''''' величины, показывающее во сколько раз размер величины больше или меньше размера единицы. Следовательно, значение является целью и результатом измерения.
 
<math>X = \{x\}[x]</math>, где '''''X''''' — измеряемая величина объекта или явления, '''''{x}''''' — численное значение, '''''[x]''''' — единица величины.<ref>{{Cite web |url=https://www.bipm.org/utils/en/pdf/si-revised-brochure/Draft-SI-Brochure-2018.pdf |title=The International System of Units (SI) |author=Bureau International des Poids et Mesures |date= |publisher=www.bipm.org |accessdate=2018-12-11 |archive-date=2019-05-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190524012213/https://www.bipm.org/utils/en/pdf/si-revised-brochure/Draft-SI-Brochure-2018.pdf |deadlink=yes}}</ref>
 
Численное значение самой единицы '''''[x]''''' всегда тождественно равно 1. Размер величины не зависит от выбранной единицы, а значение изменяется при выборе другой единицы. Например, [[гиря]] массой в 1 килограмм, также имеет массу 2,2 [[Фунт (единица измерения)|фунта]] или 0,001 [[Тонна|тонны]]. Значения ''однородных'' величин применяются для сравнения объектов измерения.
 
Различают три вида значений величин, объединённые общим термином «'''опорное значение'''»<ref name=":0" />.
* '''''Истинное значение''''' — идеальное, единственное значение величины. Термин используется тогда, когда можно пренебречь неопределённостью значения на микроуровне<ref name=":0" />.
* '''''Действительное значение''''' — получается экспериментальным путём, достаточно близко к истинному значению<ref name=":0" />.
* '''''Принятое значение''''' — значение, ''приписанное'' величине<ref name=":0" />.
Разнообразие физических величин упорядочивается при помощи [[Система физических величин|систем физических величин]]. В системе ограниченный перечень величин принимается за '''основные''', а другие, '''производные''', величины выводятся из них при помощи '''уравнений связи'''. В [[Система физических величин#Примеры СФВ|Международной системе величин]] ({{lang-en|International System of Quantities}}, ISQ) в качестве основных выбрано семь величин<ref>{{Cite web |url=http://www.vniims.ru/inst/termin/edfizvel.html |title=Единицы физических величин |publisher=www.vniims.ru |accessdate=2016-08-30 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20160906180256/http://www.vniims.ru/inst/termin/edfizvel.html |archivedate=2016-09-06 |deadlink=yes}}</ref>:
* '''''L''''' — [[Длина|длина]];
* '''''M''''' — [[Масса|масса]];
* '''''T''''' — [[Время|время]];
* '''''I''''' — [[Сила тока|сила тока]];
* '''''Θ''''' — [[Температура|температура]];
* '''''N''''' — [[Количество вещества|количество вещества]];
* '''''J''''' — [[Сила света|сила света]].
При анализе связей между величинами применяется понятие '''[[Размерность физической величины|размерности физической величины]]'''. Так называют [[Одночлен|степенной одночлен]], состоящий из произведений символов ''основных величин'' в различных степенях<ref name=":0" />. При определении размерности, применяются стандартные математические операции — умножение, деление и сокращение степеней. Если после всех операций сокращений в размерности величины не осталось сомножителей с ненулевыми степенями, то величина называется '''[[Безразмерная величина|безразмерной]]'''<ref name=":0" />.
{| class="wikitable"
|+Определение размерности давления
!Величина
!Уравнение связи
!Размерность в СИ
!Название единицы
|-
|Ускорение
|<math id="2">a=\frac{V}{t}=\frac{l}{t^2}</math>
|<math id="2">L^{+1}T^{-2}</math>
|Нет
|-
|Сила
|<math id="2">F={m}{a}</math>
|<math id="2">M^{+1}L^{+1}T^{-2}</math>
|Ньютон
|-
|Площадь
|<math id="2">S=l^2</math>
|<math id="2">L^{+2}</math>
|Квадратный метр
|-
|Давление
|<math id="2">P=\frac{F}{S}</math>
|<math id="2">\frac{M^{+1}L^{+1}T^{-2}}{L^{+2}} = M^{+1}L^{-1}T^{-2}</math>
|Паскаль
|}
Физические величины, которые характеризуют объекты и явления в твёрдой Земле, а также в её жидких и газовых оболочках называются [[Геофизика|геофизическими величинами]]. Измерение геофизических величин в лаборатории или в полевых условиях позволяет лучше понять внутреннюю структуру планеты, а также искать и разведывать месторождения полезных ископаемых. Наука, основанная на измерениях физических величин [[Горная порода|горных пород]] в лабораторных условиях, называется [[Петрофизика|петрофизикой]]<ref>{{Книга |автор=Бармасов Александр Викторович |заглавие=Курс общей физики для природопользователей. Электричество |ссылка=https://books.google.com/books?id=y3O9mTLbirkC |издательство=БХВ-Петербург |год=2010-01-01 |страниц=438 |isbn=9785977504201}}</ref>.
 
== Классификация физических величин ==
* '''Аддитивные и неаддитивные'''<ref name=":0" />
**''[[Аддитивность (математика)|аддитивные величины]]'' — величины, значения которых могут быть суммированы, умножены на константу или разделены друг на друга. Например масса, длина, площадь.
** ''неаддитивные величины'' '''—''' величины, для которых суммирование значений бессмысленно, хотя и возможно математически. К таким величинам относится температура, плотность, удельное сопротивление. Исключение: температуры можно вычитать, получаемая при этом разность температур <math>\Delta T</math> входит в ряд физических законов.
 
* '''Скалярные, векторные, тензорные величины'''
**[[Скалярная величина|скалярные величины]] имеют значение, выражаемое ''только одним числом'', для них не определено направление<ref>{{Книга |автор=Д. Джанколи |заглавие=Физика |ссылка=https://books.google.com/books?id=U3_9AgAAQBAJ |издательство=Рипол Классик |страниц=657 |isbn=9785458376396}}</ref>. Ярким примером скалярной величины является [[потенциальная энергия]].
** [[Векторная величина|векторные величины]] описываются последовательностью из трёх (или двух) независимых значений, которые называются компонентами. Векторные величины имеют скалярный модуль и направление. Векторными величинами является сила, давление, скорость и ускорение.
** тензорные величины объединяют все остальные классы. Они возникают в материальных уравнениях для сред, например, в теории упругости для описания деформаций, электромагнитной теории для уравнений материальной среды, в общей теории относительности для описания метрики.
 
== Группы физических величин ==
 
=== Электрические величины ===
Электрические величины характеризуют [[электрический ток]] — направленное движение заряженных частиц. К электрическим величинам относят:
* [[Сила тока]]
* [[Электрическое напряжение|Напряжение]]
* [[Электрическое сопротивление|Сопротивление]]
* [[Электрическая проводимость|Проводимость]]
* [[Удельное электрическое сопротивление|Удельное сопротивление]]
* [[Электрическая проводимость|Удельная проводимость]]
 
== См. также ==
* [[Список физических величин]]
 
== Примечания ==
{{примечания}}
 
== Литература ==
* РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.
 
== Ссылки ==
{{Викисловарь|величина}}
* {{Кругосвет|url=http://www.krugosvet.ru/?q=print/34228}}
* [http://hoster.bmstu.ru/~ms/normocontrol/gosts/8.417-2002.pdf ГОСТ 8.417-2002]
* [http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_53447/ Общероссийский классификатор единиц измерения (ред. от 28.03.2014)]
 
[[Категория:Физические величины|*]]
[[Категория:Метрология]]