- Новини
- Входно ниво
- 4 клас
- 5 клас
- 6 клас
- 7 клас
- 8 клас (9 ЕП клас)
- 9 клас (10 ЕП клас)
- 10 клас (11 ЕП клас)
- 11 клас (12 ЕП клас)
- Изходно ниво
- HBO за 7 клас
- Матура по Физика
- Олимпиада по Физика
- Състезания по физика и астрономия
- Човекът и природата
- Астрономия
- Физика
- Физика с усмивка
- Само факти
- Велики физици
- Нобелова награда по Физика
- За мен
Физични величини и мерни единици (система SI)
Физични величини и мерни единици
Физичните процеси и явления се описват чрез физични величини. Физичните закони от своя страна установяват количествени съотношения между физичните величини. За установяване на такива съотношения е необходима възможност за измерване на различните физични величини.
Измерването на физична величина (напр. скорост) означава да сравним нейната големина с величина от същия вид приета за единица мярка. За всяка физична величина, може да се установи единица за измерване независимо от други величини. Удобно е да се ограничим с произволен избор на мерни единици за три величини, приети за основни. Мерните единици за всички останали величини установяваме на основата на трите основни мерки чрез физичните закони, свързващи съответните величини с основните. Например:
Единицата мярка за сила F - нютон N, се установя чрез втория закон на Нютон свързващ масата и ускорението на едно тяло получено под действие на сила: F = ma. Мерките за маса m ( kg ) и ускорение а (m/s 2) са подбрани така, че силата е точно 1 N, когато под нейно действие тяло с маса 1 kg, получава ускорение 1 m/s 2 или :
1 N = 1kg . 1 m/s 2
Съвкупността от мерните единици – основни и производни от тях образуват определена система. Система, в основата на която са положени единиците за дължина , маса и време, наричаме абсолютна. Такава е общоприетата система SI – Международна система за мерни единици. Основните единици в тази система са :
единицата за дължина – метър (m),
единица за маса – килограм (kg),
единица за време – секунда (s).
Метърът се определя като дължина, равна на 1650763,73 дължини на вълната , определена във вакуум, на излъчването при преход между нивата 2р10 и 5d5 на атома на криптон-86 (Kr ). Прилагат се по-малки и по–големи мерни единици за дължина от метъра:
1 km = 1000 m, 1 cm = 0,01 m = 10 -2 m, 1 mm = 0,001 m = 10 -3 m .
Килограмът се определя от масата на международния еталон на килограма от иридиево - платинена сплав, пазен в Международното бюро по мерки и теглилки в парижкото предградие Севър, Франция. Прилага се и мярката грам - 1g = 0,001 kg = 10 -3 kg.
Секундата се определя, като времето равно на сумата от 9192631770 периода на лъчението, което отговаря на преход между две свръхтесни нива на основното състояние на атома на цезий Cs-133.
Съотношението, което показва, как се изменя мерната единица на произволна величина при изменение на основните единици, наричаме размерност на тази величина. Означението на размерността: например [v]. Размерността на основните величини се означава така: за дължина [l] = L, за маса [m] = M и за време [t] = T. В посочените размерности чрез степенни показатели (положителни или отрицателни числа) се описват размерностите на останалите величини. Например: размерност на скорост [v] = LT-1, означава [v] = m/s , размерност на ускорение [а] = LT-2 означава [а] = m/s2, размерност на сила [f] = MLT-2 означава [f] = kg. m/s 2 = N. Аналогично се установяват размерностите на всички останали физични величини.
При анализ и действия с посочените по-долу величини е необходимо да се има предвид, тяхната принадлежност към двете основни групи – скалари или вектори.
Скаларните физични величини се описват само с големина (числена стойност, число, което може да бъде положително или отрицателно). Такива са: дължина , маса, време, работа , енергия, мощност, площ, обем.
Векторните физични величини се описват едновременно със своя големина и посока. Тези две техни характеристики могат да се променят с течение на времето или да бъдат постоянни. Такива са : скорост, ускорение, преместване, сила, импулс. Промяната на големината и посоката се описва със съответните закони при различните видове движения и взаимодействия в природата.
Величина |
Означение |
Мерна единица |
|
|
Основни единици |
дължина |
s, l, x |
m метър |
маса |
m |
кg килограм |
време |
t |
s секунда |
големина на тока |
I |
А ампер |
температура |
Т |
К келвин |
|
|
Производни единици |
скорост |
v |
m/s |
ускорение |
a |
m/s2 |
сила |
F |
N нютон |
работа, енергия, топлина |
A, Е, Q |
J джаул |
мощност |
P |
W ват |
налягане |
p |
Ра паскал |
плътност |
ρ |
кg/ m3 |
площ, лице |
S |
m2 квадратен метър |
обем |
V |
m3 кубичен метър |
честота |
ν |
Hz херц |
електричен заряд |
q |
С кулон |
електрично напрежение |
U |
V волт |
съпротивление |
R |
Ω ом |
електричен капацитет |
С |
F фарад |
магнитна индукция |
В |
Т тесла |
Множители и представки за образуване на кратни единици:
1018 Е екса 10-1 d деци
1015 Р пета 10-2 c санти
1012 Т тера 10-3 m мили
109 G гига 10-6 μ микро
106 М мега 10-9 n нано
103 к кило 10-12 p пико
102 h хекто 10-15 f фемто
101 da дека 10-18 a ато
- Log in to post comments
- 193469 reads