Koguse ühiku, põhi, tuletise, liikide ja näidete määratlus
Koguse, põhiosa, tuletisinstrumentide, liikide, tüüpide ja näidete ühikute määratlus: Kogus on midagi, mida saab numbritega mõõta ja väljendada. Ühik on üks koguse komponentidest, mis on koguse standard
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Põhikoguste määratlus ja liigid koos täielike näidetega
Koguse määratlus
Kogus on midagi, mida saab numbritega mõõta ja väljendada. Mõõtmine on koguse võrdlemine ühikuga, mida kasutatakse võrdlusalusena. Füüsikas on mõõtmine väga oluline. Füüsikalise suuruse vaatlus peab läbima mõõtmise. Füüsikas on vaja väga täpseid mõõtmisi, nii et saab toimuvate sündmuste nähtusi kindlalt ennustada. Füüsikalise suuruse määratlus on kõik, mida saab mõõta ja väljendada täpsete arvudega, nagu pikkus, pindala, maht, ja kiirus, samas kui värv, ilu ja ilu ei ole füüsilised suurused, sest neid ei saa arvudes väljendada täpne.
Füüsikalised suurused jagunevad kahte tüüpi, nimelt põhikogused ja tuletatud suurused. Põhikogused on kogused, mille ühikud on eelnevalt kindlaks määratud ja ei tulene muudest kogustest. Rahvusvahelises süsteemis (SI) on 7 põhikogust, millel on ühikud, ja 2 baaskogust, millel pole ühikuid.
Igal kogusel on erinevad ühikud, mõnikord peame ühiku vormi teisendama teiseks, et probleem saaks lahendatud.
Rahvusvaheline üksussüsteem
Ühik on üks koguse komponentidest, mis saab koguse standardiks. Kogusel pole ainult ühte ühikut. On pikkusühikuid, milles kasutatakse tolli, jalga, miili jne. Massi saamiseks võite kasutada tonni, kilogrammi, grammi jne ühikuid. Erinevate ühikute olemasolu sama koguse jaoks tekitab raskusi.
Olemasolevate probleemide lahendamiseks tuleb teha teatud kohandused. Neid raskusi arvesse võttes nõustusid eksperdid kasutama ühte ühikute süsteemi, nimelt rahvusvahelise süsteemi standardühikuid, nn SystemeRahvusvaheline ühendab (SI).
Rahvusvahelised üksused on üksused, mis on rahvusvaheliselt tunnustatud nende kasutamise eest ja millel on standardiseeritud standardid. See üksus loodi selleks, et vältida arusaamatusi, mis tekivad teadusvaldkonnas kasutatavate ühikute erinevuste tõttu. Alguses viidati rahvusvahelisele süsteemile kui Mõõtja kilogramm sekund (MKS). Järgmine Kaalukonverents jaMõõtmine1948. aastal lisati SI-le kolm ühikut, njuuton (N), džaul (J) ja vatt (W). Kuid 1960. aastal oli kehtestatud seitse rahvusvahelist ühikut põhikogustest, nimelt meeter, kilogramm, teine, ampr, kelvin, mool ja kandela.
MKS süsteem asendab meetermõõdustik, mis on kümnendsüsteem ühikutest, mis viitab meetrile, grammile, mis on määratletud ühe kuupsentimeetri vee massile, ja teisele. Seda süsteemi nimetatakse ka süsteemiks Sentimeetri grammi teine (CGS). Osakud jagunevad kahte tüüpi, nimelt mittestandardsed ja standardsed ühikud. Mittestandardsete ühikute standard pole igas kohas ühesugune, näiteks laiused ja küünlad. Vahepeal on standardsed ühikunormid igas kohas ühesugused.
(Algne nimi prantsuse keeles: Système International d'Unités või SI) on kõige sagedamini kasutatav ühikute või koguste süsteem. Esialgu oli see süsteem MKS-süsteem, nimelt pikkus (meetrites), mass (kilogrammides) ja aeg (sekundites sekundis). SI-süsteemi kasutatakse ametlikult kõigis maailma riikides, välja arvatud Ameerika Ühendriigid (mis kasutab Imperial Systemi), Libeeria ja Myanmar.
SI süsteemis on 7 SI baasühikut ja 2 mõõtmeteta ühikut. Lisaks on SI süsteemis standardsed eesliited, mida saab kasutada teiste ühikute korrutamiseks või tuletamiseks. c, 2011 ).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Koguste määratlus, liigid ja ühikud koos näidetega
Pikkuse ühik
SI pikkuse ühikut väljendatakse meetrites (m). Kui meetriline süsteem kasutusele võeti, tehti arvamus, et see võrdub Pariisi linna läbiva kümne miljoni korra veerandiga maa pikkuskraadist. Kuid varajased geodeetiliste kalade uurijad näitasid selle standardi ebakindlust, nii et originaalsed plaatina-iriidiumi vardad valmistati ja ladustati Sevresis Pariisi lähedal Prantsusmaal. Nii hindavad eksperdid, et tavaline arvesti on vähem täpne, kuna seda on lihtne muuta. Eksperdid seadsid teise pikkusstandardi, mille väärtus on alati konstantne.
1960. aastal tehti kindlaks, et meetri pikkus võrdub 1 650 763,73-kordse pikkusega oranži valguse laine, mida kiirgavad vaakumis krüptoon-86 gaasi aatomid elekter. Uus määratlus ütleb, et SI pikkuse ühik on pikkvalguse poolt vaakumis ajavahemiku jooksul läbitud tee 1/299.792.458 teine.
Väga suuri või väga väikeseid numbreid kirjeldavad teadlased, kasutades ühiku korrutamist või jagamist lühendava ühiku eesliidet.
Standardne massiühik
Massi standardühik on kilogramm (kg). Üks standardkilogramm on Prantsusmaal Sevresis hoitava plaatina-iriidiumi metallisilindri mass. Plaatina iridiumi silindri läbimõõt on 3,9 cm ja kõrgus 3,9 cm. 1 standardkilogrammi mass on temperatuuril 4 ° C lähedane 1 liitri puhta vee massile.
Standardne ajaühik
SI ajaühik on sekund (id). Alguses tehti kindlaks, et üks sekund võrdub 1/86400 Päikese näiva keskmise liikumisega Maa ümber. Astronoomilistes vaatlustes osutus see aeg nihke tõttu ebatäpseks, seega ei saanud seda võrdlusalusena kasutada. Lisaks tehti 1956. aastal kindlaks, et üks sekund on aeg, mis kulub tseesium-133 aatomil 9 192 631 770 korda.
Standardne elektrivoolu ühik
Elektrivoolu standardühik on ampr (A). Üks amprit määratletakse konstantse vooluna, mida hoitakse voolamas kahes paralleelses lõpmatu pikkusega juhis, tühise ristlõikepinnaga ja vaakumis eraldatud ühe meetriga, mis tekitab kahe juhi vahel jõudu sama suur kui
Standardne temperatuuriühik
Temperatuur näitab objekti soojusastet. Temperatuuri standardühik on kelviin (K), mis on termodünaamikas määratletud absoluutse temperatuuriühikuna, mis võrdub 1 / 273,16 1 vee kolmepunktilise temperatuuriga. Kolmekordne punkt tähistab temperatuuri ja rõhku, kui materjali auru, vedeliku ja tahke aine on tasakaalus. Vee kolmekordne punkt on 273,16 K ja 611,2 Pa. Võrreldes Celsiuse termomeetri skaalaga
Standardne valgustugevuse ühik
Valgustugevus SI-s on kandela (cd) ühikutes, mis võrdub valgusallika intensiivsusega kiirgab monokromaatilist kiirgust sagedusega Hz ja kiirguse intensiivsus on 1/683 vatti steradiaani suunas. teatud.
Aine koguse standardühik
Aine koguse SI ühik on mool. Üks mool on võrdne aine kogusega, mis sisaldab nii palju elementaarosakesi, kui on süsinik-12 kilogrammides aatomeid. Elementaarosakesed on põhielemendid, millest universumis aine koosneb. Need osakesed võivad olla aatomid, molekulid, elektronid ja teised.
Suurbritannia süsteem
Seda süsteemi kasutatakse ainult Ameerikas ja mõnes teises riigis ning enamus selle 152 ühikust asendatakse SI ühikutega. Suurbritannia ühikud on nüüd juriidiliselt määratletud SI ühikutes järgmiselt:
Erinevalt rahvusvahelisest süsteemist, kus jõud on tuletatud suurus (ühik: kg m / s2), on Suurbritannia süsteemis jõud põhikogus (ühik: naela jõud või lbf). Järelikult kasutame selles Suurbritannia süsteemis ühikute vastavusse viimiseks teisendustegurit gc, konstandi, mille väärtus pole üks. Gc hind on 32,174 (ft) (lbm) / (lbf) (s2). Jalad (ft) on pikkuse, lbm massiühikud ja lbf jõuühikud (Anonymous b, 2011).
Ühikute teisendamine
- Me kasutame võrrandeid, et väljendada seoseid algebraliste sümbolitega esindatud suuruste vahel. Iga algebraline sümbol tähistab alati arvu ja ühikut. Näiteks võib d tähistada kaugust 10 m, t ajavahemikku 5 s ja v kiirust 2 m / s. Võrrand peab alati olema mõõtmetelt ühtlane. Me ei saa 10 meetrile lisada 5 kg; Kaks kogust saab lisada või samastada ainult siis, kui neil on samad ühikud.
- Ühikud korrutatakse ja jagatakse nagu tavalised algebralised sümbolid. See hõlbustab koguste teisendamist ühikust teise. Saame sama kogust väljendada kahes erinevas ühikus ja moodustada võrrandi. Näiteks kui ütleme, et 1 minut = 60 sekundit, ei tähenda see, et arv 1 oleks võrdne arvuga 60; me mõtleme seda, et 1 minut tähistab ajavahemikku, mis võrdub 60 sekundiga. Samal põhjusel võrdub suhe (1 minut) / (60 sekundit) 1-ga ja vastupidi (60 sekundit / 1 minut). Saame korrutada koguse ühe sellise teguriga, muutmata koguse tähendust a, 2011).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Definitsioon, valemid ja tiheduse ühikud koos täielike probleemide näidetega
Koguste tüübid ja liigid
Põhisumma
Mõõtmed on viis korraldada kogus, mille paigutus põhineb põhikogusel, kasutades teatud nurksulgudes asetatud sümboleid / tähti.
Põhikogused on kogused, mille ühikud on eelnevalt määratletud või määratud, mis on iseseisvad ega sõltu muudest suurustest. Eksperdid sõnastavad seitse põhikogust, nimelt:
- Pikkus (m)
- Mass (kg)
- Aeg (d)
- Elektrivoolu tugevus (A)
- Temperatuur (K)
- Valgustugevus (cd)
- Aine kogus (mool)
Kogused määratakse eelnevalt kindlaks, lähtudes füüsikute kokkuleppest. Kõige tavalisemad baaskogused on 7 tüüpi, nimelt:
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Elektrienergia mõistmine, valemid ja ühikud koos täielike probleemide näidetega
Tuletatud kogus
Tuletatud suurused on kogused, mis moodustatakse ühest või mitmest olemasolevast põhikogusest. Kogus on kõik, millel on väärtus ja mida saab väljendada numbritena.
- Pindala (m2)
- Maht (m3)
- Tihedus ()
- Kiirus (v)
- Kaal (W)
- Kiirendus (m / s2)
- Ja teised
Põhikogustest tuletatud kogused. Tuletatud suurustel on muu hulgas erilised omadused: need on saadud otseste ja kaudsete mõõtmiste abil, neil on rohkem kui üks ühik ja need tuletatakse põhikogustest. Seda kogust on mitut tüüpi, nimelt:
Valem: koguse mõõtmete määramine
- a) Mahuvõrrand on pikkuse, laiuse ja kõrguse korrutis, kus kõigil kolmel on pikkuse mõõtmed, nimelt [L]. Seega on helitugevuse mõõde:
-
(b) Tiheduse võrrand on massi ja mahu jagatis. Massil on mõõt [M] ja mahul on mõõt [L]3. Seega tiheduse mõõde:
-
(c) Kiirendusvõrrand on kiiruse (tuletatud suuruse) jagatis aja järgi, kus kiirus on nihke ja aja jagatis. Seetõttu määratleme kõigepealt kiiruse mõõtme, seejärel kiirenduse mõõtme.
-
(d) Töövõrrand on jõu (tuletatud suurus) ja nihke (mõõde = [L]) korrutis, samal ajal kui jõud on massi (mõõde = [M]) ja kiirenduse (tuletatud suurus) korrutis. Seetõttu määrame kõigepealt kindlaks kiirenduse mõõtmed (vt punkt c), siis Stiili ja lõpuks Pingutamise mõõde.
Olulised arvnäitajad koguses
Kõiki mõõtmistulemustest saadud numbreid nimetatakse MÄRGITUD ARVUDEKS, mis koosnevad täpsetest arvudest ja viimastest hinnangulistest arvudest (hinnangulised arvud).
Füüsika mõõtmistulemused pole kunagi täpsed, nende mõõtmisel ilmnevad alati vead. Seda viga saab vähendada täpsema mõõtevahendi abil.
- Kõik nullist erinevad arvud on olulised arvud.
Näide: 14 256 (5 olulist numbrit). - Kõik nullist erinevate arvude vahelised nullid on olulised. Näide: 7000 2003 (9 olulist numbrit).
- Kõik nullid, mis on pärast viimast nullivälist arvu, kuid enne koma, on olulised arvud.
Näide: 70000, (5 olulist numbrit). - Nullid pärast viimast nullindrit ja pärast kümnendkoha lõppu on olulised arvud.
Näide: 23 500 000 (7 olulist numbrit). - Nullid pärast viimast nullivälist numbrit ja mitte kümnendkohaga on ebaolulised numbrid.
Näide: 3500000 (2 olulist numbrit). - Nullid esimese nullist numbri ees on tähtsad.
Näide: 0,00000352 (3 olulist numbrit).
Sätted oluliste näitajate käitamise kohta:
- Oluliste arvudega liitmis- ja lahutamistoimingute tulemus võib sisaldada ainult ühte HINDATUD NUMBER.
Näide: hinnang 2,34 number 4
0,345 + joonise 5 hinnangud
Hinnang 2685 numbrit 8 ja 5 (kaks viimast numbrit).
siis kirjutatakse: 2.69
(Liitmise / lahutamise puhul märkige vähemalt koma taga olev number).
13,46 kohaline 6-kohaline hinnang
2.2347 - joonise 7 hinnangud
11,2253 numbrit 2, 5 ja 3 (kolm viimast numbrit) hindavad taksi
siis kirjutatakse: 11.23.
- Arv tüvenumbrite toote korrutamine ja jagamine on nii palju kui kõige vähem tüvenumbriga.
Näide: 8.141 (neli olulist numbrit)
0,22 x (kaks olulist numbrit)
1,79102
Kirjutamine: 1.79102 kirjalik 1.8 (kaks olulist numbrit)
1432 (neli olulist numbrit)
2.68: (kolm olulist numbrit)
0,53432
Kirjutamine: 0,53432 kirjutatud 0,534 (kolm olulist numbrit)
- Numbrid 5 või rohkem ümardatakse ülespoole, samas kui numbrid alla 5 jäetakse välja.
TEADUSNÕUDED = STANDARDVORM.
Suurte ja väikeste numbrite kirjutamise hõlbustamiseks kasutatakse teaduslikku märkimist või standardmeetodit.
lk. 10 n
kus: 1, p, 10 (olulised arvud)
10n nimetatakse korraks
n on positiivne või negatiivne täisarv
näide: - Maa mass = 5,98. 10 24
- elektroni mass = 9,1. 10 -31
– 0,00000435 = 4,35. 10 -6
– 345000000 = 3,45. 10 8
1. Joonlaud: objekti pikkuse mõõtmiseks on täpsuspiiriks 0,5 mm.
2. Pidurisadul: objekti pikkuse mõõtmiseks on täpsusepiirang 0,1 mm.
3. Mikromeeter: objekti pikkuse mõõtmiseks on täpsusepiirang 0,01 mm.
4. Tasakaal: objekti massi mõõtmiseks.
5. Stopper: aja mõõtmiseks on täpsusepiirang 0,01 sekundit.
6. Dünamomeeter: jõu suuruse mõõtmiseks.
7. Termomeeter: temperatuuri mõõtmiseks.
8. Hügromeeter: õhu niiskuse mõõtmiseks.
9. Ampermeeter: elektrivoolu tugevuse mõõtmiseks.
10. Ohmimeeter: elektritakistuse mõõtmiseks
11. Voltmõõtur: elektrilise pinge mõõtmiseks.
12. Baromeeter: välisõhu rõhu mõõtmiseks.
13. Hüdromeeter: lahuse erikaalu mõõtmiseks.
14. Manomeeter: suletud õhurõhu mõõtmiseks.
15. Kalorimeeter: aine erisoojuse mõõtmiseks.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Mõistmine, valemid ja elektrienergia ühikud koos täielike probleemide näidetega
Probleemide näide
Kiirus lisatakse tuletatud suuruse hulka, kuna kiirus tuletatakse põhikogusest, nimelt pikkusest jagatuna ajalise kogusega. Maht tuletatakse põhikogusest, nimelt pikkusest x pikkusest (laiusest) x pikkusest (kõrgusest)
- Kiirus tuleneb pikkuse ja aja suurustest, millel on igas ajaühikus läbitud vahemaa määratlus v = vahemaa / aeg (m / s)
- Pindalal on m2 ühikud, mille külje määratlus korrutatakse küljega
Mõned näited tuletatud suuruse mõõtmete leidmise kohta on järgmised:
Teades suuruse mõõtmeid, saab see määrata kahe erineva suuruse vahelise seose. Mõõtmete analüüsi kasutamine, muu hulgas:
- a) Paljastada ekvivalentsussuhte olemasolu kahe näiliselt erineva suuruse vahel
Selgub, et kahel suurusel on ühesugused mõõtmed. Kineetilise energia ja töö vahel on seos / samaväärsus, nii et ka mõõtühik on sama, nimelt Joule. Lisaks, kuna kahel kogusel on ühesugused mõõtmed, saab neid koguseid liita või lahutada.
- b) Et teha kindlaks, kas võrrand on õige Oletame, et võrrand on järgmine s = v.t (s = nihe, v = kiirus, t = aeg). Kas see on tõsi? Me teame seda juba:
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Võimsus: definitsioon, ühikud ja valemid koos täielike probleemide näidetega
Harjutused
- Mainige teadaolevaid mõõtevahendeid ja otsige mõõtetäpsuse kasutusvõimalusi ja piire (kui neid on).
- Leidke mõõtmed:
a. Kiirus (v = vahemaa ajaühikus)
b. Kiirendus (a = kiirus ajaühiku kohta)
c. Jõud (F = mass x kiirendus)
d. Töö (W = jõud x liikunud vahemaa)
e. Võimsus (P = töö pindalaühiku kohta)
f. Rõhk (P = jõud pindalaühiku kohta)
g. Inertsimoment (I = mass x kaugus ruudus)
h. Inpulid (Inpuls = jõud x aeg)
i. Hoog (M = mass x kiirus)
j. Kineetiline energia (Ek = 1/2 mv2)
k. Potentsiaalne energia (Ep = m g h)
l. Kui on teada, et:
F = G.
F = stiil; G = gravitatsioonikonstant; m = mass; R = kaugus.
Otsige: mõõtmete raskuskonstant.
m. Raskuskiirendus (g = Raskus: mass)
n. Kui on teada, et:
P.V = nR. T
P = rõhk; V = maht; n tähistab moolide arvu;
T = temperatuur kelvinites (0K); R = gaasikonstant
Otsige: mõõdet R.
- Allpool toodud numbritel märkige, kui palju olulisi näitajaid on.
a. 2,7001
b. 0,0231
c. 1200 päeva. 2,9
e. 150,27
f. 2500,0 g. 0,00005
h. 2,3.10-7
i. 200000,3.
- Muutke allpool ühikuid, mis on kirjutatud standardsel kujul.
a. 27,5 m3 = ……………………………….. cm3
b. 0,5,10–4 kg = ……………………………….. mg
c. 10 m / s = ……………………………….. km / tunnis
d. 72 km / tunnis = ……………………………….. m / s
e. 2,7 njuutonit = ……………………………….. dyne
f. 5,8 džauli = ……………………………….. erg
g. 0,2,10–2 g / cm3 = ……………………………….. kg / m3
h. 3,105 kg / m3 = ……………………………….. g / cm3
i. 2.5.103 N / m2 = ……………………………….. dyne / cm2
j. 7,9 dyne / cm3 = ……………………………….. N / m3
k. 0,7. 10–8 m = ……………………………….. mikro
l. 1000 kilo džauli = ……………………… mikrodžaulid = ……………………… Giga džaulid.
- Ümmargune kahe olulise numbrini.
a. 9,8546
b. 0,000749
c. 6,3336
d. 78,98654.
- Loendage märkimisväärsete arvudega.
a. 2,731 + 8,65 = ……………………………
b. 567,4 – 387,67 = …………………………..
c. 32,6 + 43,76 – 32,456 = …………………………..
d. 43,54: 2,3 = …………………………..
e. 2,731 x 0,52 = ………………………… ..
f. 21,2 x 2,537 = ………………………… ..
g. 57800: 1133 = …………………………..
h. 4,876 + 435,5467 + 43,5 = …………………………..
i. 3,4 + 435,5467 + 43,5 =…………………………..
j. 1,32 x 1,235 + 6,77 = ………………………… ..