9. Classification des mesures selon la dépendance de la valeur mesurée au temps et selon des ensembles de valeurs mesurées.

13. Classification des erreurs de mesure systématiques par raison.

14. Classification des erreurs de mesure systématiques selon la nature de leur manifestation.

15. Classification des méthodes de mesure, définition des méthodes incluses dans la classification.

16. Définitions des termes : mesure, appareil de mesure, transducteur de mesure, installation de mesure, système de mesure.

17. Classification des instruments de mesure.

18. Classification des transducteurs de mesure.

Question 19. Structure des instruments de mesure à action directe

Question 20. Structure des instruments de mesure de comparaison

Question 21. Caractéristiques métrologiques des instruments de mesure

26. Caractéristiques dynamiques des instruments de mesure : équations différentielles, fonctions de transfert.

27. Caractéristiques de fréquence des instruments de mesure.

28. Classification des erreurs des appareils de mesure.

29) Détermination de l'erreur et de la variation additives, multiplicatives, hystérétiques

30) Détermination des erreurs de mesure principales, supplémentaires, absolues, relatives et réduites

31) Normalisation des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure

32. Normalisation des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure.

34 Méthodes de normalisation des caractéristiques qui déterminent l'exactitude des mesures. Caractéristiques des distributions statistiques.

35 Identification et élimination des erreurs grossières de mesure.

36. Structure des systèmes de mesure et leurs caractéristiques

8. Valeur vraie, réelle et mesurée d'une grandeur physique.

Une grandeur physique est l'une des propriétés d'un objet physique (phénomène, processus), qualitativement commune à de nombreux objets physiques, tout en différant par sa valeur quantitative.

Le but des mesures est de déterminer la valeur d'une grandeur physique - un certain nombre d'unités acceptées pour celle-ci (par exemple, le résultat de la mesure de la masse d'un produit est de 2 kg, la hauteur d'un bâtiment est de 12 m, etc. ).

Selon le degré d'approximation de l'objectivité, on distingue les valeurs vraies, réelles et mesurées d'une grandeur physique.

Valeur réelle d'une grandeur physique- c'est une valeur qui reflète idéalement la propriété correspondante d'un objet en termes qualitatifs et quantitatifs. En raison de l'imperfection des outils et méthodes de mesure, il est pratiquement impossible d'obtenir les vraies valeurs des grandeurs. Ils ne peuvent être imaginés que théoriquement. Et les valeurs obtenues lors de la mesure ne se rapprochent que plus ou moins de la valeur réelle.

Valeur réelle d'une grandeur physique- il s'agit d'une valeur d'une quantité trouvée expérimentalement et si proche de la vraie valeur qu'elle peut être utilisée dans un but donné.

Valeur mesurée d'une grandeur physique- c'est la valeur obtenue par mesure à l'aide de méthodes et d'instruments de mesure spécifiques.

9. Classification des mesures selon la dépendance de la valeur mesurée au temps et selon des ensembles de valeurs mesurées.

Selon la nature du changement de la valeur mesurée - mesures statiques et dynamiques.

Mesure dynamique - une mesure d'une quantité dont la taille change avec le temps. Un changement rapide de la taille de la quantité mesurée nécessite sa mesure avec la détermination la plus précise du moment. Par exemple, mesurer la distance à la surface de la Terre depuis un ballon ou mesurer la tension constante d'un courant électrique. Essentiellement, une mesure dynamique est une mesure de la dépendance fonctionnelle de la grandeur mesurée au temps.

Mesure statique - mesure d'une grandeur prise en compte conformément à la tâche de mesure assignée et ne change pas tout au long de la période de mesure. Par exemple, mesurer la taille linéaire d'un produit fabriqué à température normale peut être considéré comme statique, car les fluctuations de température dans l'atelier au niveau des dixièmes de degré introduisent une erreur de mesure ne dépassant pas 10 μm/m, ce qui est insignifiant par rapport à à l'erreur de fabrication de la pièce. Par conséquent, dans cette tâche de mesure, la grandeur mesurée peut être considérée comme inchangée. Lors de l'étalonnage d'une mesure de longueur de ligne par rapport à l'étalon primaire de l'État, la thermostatisation garantit la stabilité du maintien de la température au niveau de 0,005 °C. De telles fluctuations de température entraînent une erreur de mesure mille fois plus petite – pas plus de 0,01 μm/m. Mais dans cette tâche de mesure, cela est essentiel, et la prise en compte des changements de température pendant le processus de mesure devient une condition pour garantir la précision de mesure requise. Ces mesures doivent donc être effectuées en utilisant la technique de mesure dynamique.

Basé sur des ensembles de valeurs mesurées existants sur électrique ( courant, tension, puissance) , mécanique ( masse, nombre de produits, effort) ; , Energie thermique(température, pression) ; , physique(densité, viscosité, turbidité) ; chimique(composition, propriétés chimiques, concentration) , ingénierie radio etc.

Classement des mesures selon la méthode d'obtention du résultat (par type).

Selon le mode d'obtention des résultats de mesure, on les distingue : mesures directes, indirectes, cumulatives et conjointes.

Les mesures directes sont celles dans lesquelles la valeur souhaitée de la quantité mesurée est trouvée directement à partir de données expérimentales.

Les mesures indirectes sont celles dans lesquelles la valeur souhaitée de la grandeur mesurée est trouvée sur la base d'une relation connue entre la grandeur mesurée et les grandeurs déterminées à l'aide de mesures directes.

Les mesures cumulatives sont celles dans lesquelles plusieurs quantités du même nom sont mesurées simultanément et la valeur déterminée est trouvée en résolvant un système d'équations obtenu sur la base de mesures directes de quantités du même nom.

Les mesures conjointes sont les mesures de deux ou plusieurs quantités de noms différents pour trouver la relation entre elles.

Classification des mesures selon les conditions qui déterminent l'exactitude du résultat et le nombre de mesures pour obtenir le résultat.

Selon les conditions qui déterminent l'exactitude du résultat, les mesures sont divisées en trois classes :

1. Mesures de la plus haute précision possible avec le niveau technologique existant.

Il s'agit tout d'abord de mesures standard liées à la plus grande précision possible de reproduction des unités établies de grandeurs physiques et, en outre, de mesures de constantes physiques, principalement universelles (par exemple, la valeur absolue de l'accélération de la gravité, la rapport gyromagnétique d'un proton, etc.).

Cette classe comprend également certaines mesures spéciales qui nécessitent une grande précision.

2. Mesures de contrôle et de vérification dont l'erreur, avec une certaine probabilité, ne doit pas dépasser une certaine valeur spécifiée.

Il s'agit notamment des mesures effectuées par des laboratoires pour le contrôle de l'État sur la mise en œuvre et le respect des normes et de l'état des équipements de mesure et des laboratoires de mesure en usine, qui garantissent l'erreur du résultat avec une certaine probabilité ne dépassant pas une certaine valeur prédéterminée.

3. Mesures techniques dans lesquelles l'erreur du résultat est déterminée par les caractéristiques des instruments de mesure.

Des exemples de mesures techniques sont les mesures effectuées pendant le processus de production dans les entreprises de construction de machines, sur les tableaux électriques des centrales électriques, etc.

En fonction du nombre de mesures, les mesures sont divisées en simples et multiples.

Une mesure unique est une mesure d’une quantité effectuée une seule fois. En pratique, les mesures uniques comportent une erreur importante ; par conséquent, pour réduire l'erreur, il est recommandé d'effectuer des mesures de ce type au moins trois fois et de prendre leur moyenne arithmétique comme résultat.

Les mesures multiples sont des mesures d'une ou plusieurs quantités effectuées quatre fois ou plus. Une mesure multiple est une série de mesures uniques. Le nombre minimum de mesures pour lequel une mesure peut être considérée comme multiple est de quatre. Le résultat de plusieurs mesures est la moyenne arithmétique des résultats de toutes les mesures prises. Avec des mesures répétées, l'erreur est réduite.

Classification des erreurs de mesure aléatoires.

L'erreur aléatoire est une composante de l'erreur de mesure qui change de manière aléatoire lors de mesures répétées de la même quantité.

1) Rugueux - ne dépasse pas l'erreur tolérée

2) Un échec est une erreur grossière, cela dépend de la personne

3) Attendu - obtenu à la suite de l'expérience lors de la création. conditions

Grandeurs physiques

Quantité physique– il s'agit d'une caractéristique des objets physiques ou des phénomènes du monde matériel, commune à de nombreux objets ou phénomènes au sens qualitatif, mais individuelle au sens quantitatif pour chacun d'eux. Par exemple, masse, longueur, surface, température, etc.

Chaque grandeur physique a la sienne caractéristiques qualitatives et quantitatives .

Caractéristiques qualitatives est déterminé par la propriété d'un objet matériel ou par la caractéristique du monde matériel que cette quantité caractérise. Ainsi, la propriété « résistance » caractérise quantitativement des matériaux tels que l'acier, le bois, le tissu, le verre et bien d'autres, tandis que la valeur quantitative de résistance pour chacun d'eux est complètement différente.

Pour identifier la différence quantitative dans le contenu d'une propriété de tout objet, reflétée par une grandeur physique, le concept est introduit taille de la quantité physique . Cette taille est définie au cours du processus des mesures- un ensemble d'opérations effectuées pour déterminer la valeur quantitative d'une grandeur (Loi fédérale « sur la garantie de l'uniformité des mesures »

Le but des mesures est de déterminer la valeur d'une grandeur physique - un certain nombre d'unités acceptées pour celle-ci (par exemple, le résultat de la mesure de la masse d'un produit est de 2 kg, la hauteur d'un bâtiment est de 12 m, etc. ). Entre les tailles de chaque grandeur physique il existe des relations sous forme de formes numériques (telles que « plus », « moins », « égalité », « somme », etc.), qui peuvent servir de modèle à cette grandeur.

Selon le degré de rapprochement avec l'objectivité, ils distinguent valeurs vraies, réelles et mesurées d'une grandeur physique .

La vraie valeur d'une grandeur physique est il s'agit d'une valeur qui reflète idéalement la propriété correspondante d'un objet en termes qualitatifs et quantitatifs. En raison de l'imperfection des outils et méthodes de mesure, il est pratiquement impossible d'obtenir les vraies valeurs des grandeurs. Ils ne peuvent être imaginés que théoriquement. Et les valeurs obtenues lors de la mesure ne se rapprochent que plus ou moins de la valeur réelle.

La valeur réelle d'une grandeur physique est il s'agit d'une valeur d'une quantité trouvée expérimentalement et si proche de la vraie valeur qu'elle peut être utilisée à la place dans un but donné.

Valeur mesurée d'une grandeur physique - c'est la valeur obtenue par mesure à l'aide de méthodes et d'instruments de mesure spécifiques.

Lors de la planification des mesures, il convient de s'efforcer de garantir que la plage des grandeurs mesurées répond aux exigences de la tâche de mesure (par exemple, lors du contrôle, les grandeurs mesurées doivent refléter les indicateurs correspondants de la qualité du produit).

Pour chaque paramètre de produit, les exigences suivantes doivent être remplies :

L'exactitude de la formulation de la valeur mesurée, excluant la possibilité d'interprétations différentes (par exemple, il est nécessaire de définir clairement dans quels cas la « masse » ou le « poids » du produit, le « volume » ou la « capacité » de le navire, etc.) est déterminé ;

La certitude des propriétés de l'objet à mesurer (par exemple, « la température dans la pièce n'est pas supérieure à…°C » permet la possibilité de différentes interprétations. Il est nécessaire de modifier la formulation de l'exigence afin qu'il est clair si cette exigence est établie pour la température maximale ou moyenne de la pièce, qui sera ensuite prise en compte lors de la réalisation des mesures) ;

Utilisation de termes standardisés.

Unités physiques

Une grandeur physique à laquelle, par définition, est attribuée une valeur numérique égale à un est appelée unité de quantité physique.

De nombreuses unités de grandeurs physiques sont reproduites par les mesures utilisées pour les mesures (par exemple, mètre, kilogramme). Aux premiers stades du développement de la culture matérielle (dans les sociétés esclavagistes et féodales), il existait des unités pour une petite gamme de grandeurs physiques - longueur, masse, temps, superficie, volume. Les unités de grandeurs physiques étaient choisies indépendamment les unes des autres et, de plus, étaient différentes selon les pays et les zones géographiques. C'est ainsi qu'est apparu un grand nombre d'unités souvent identiques de nom, mais de tailles différentes - coudes, pieds, livres.

À mesure que les relations commerciales entre les peuples se développaient et que la science et la technologie se développaient, le nombre d'unités de grandeurs physiques augmentait et le besoin d'unification des unités et de création de systèmes d'unités se faisait de plus en plus sentir. Des accords internationaux spéciaux ont commencé à être conclus sur les unités de grandeurs physiques et leurs systèmes. Au XVIIIe siècle En France, le système métrique de mesures a été proposé, qui a ensuite reçu une reconnaissance internationale. Sur cette base, un certain nombre de systèmes d'unités métriques ont été construits. Actuellement, un classement ultérieur des unités de grandeurs physiques a lieu sur la base du Système international d'unités (SI).

Les unités de grandeurs physiques sont divisées en systémique, c'est-à-dire celles incluses dans tout système d'unités et les unités non systémiques (par exemple, mmHg, puissance, électron-volt).

Unités système les grandeurs physiques sont divisées en basique, choisi arbitrairement (mètre, kilogramme, seconde, etc.), et dérivés, formé d'équations de connexion entre grandeurs (mètre par seconde, kilogramme par mètre cube, newton, joule, watt, etc.).

Pour faciliter l'expression de quantités plusieurs fois supérieures ou inférieures aux unités de grandeurs physiques, nous utilisons multiples d'unités (par exemple, kilomètre - 10 3 m, kilowatt - 10 3 W) et sous-multiples (par exemple, un millimètre équivaut à 10 -3 m, une milliseconde équivaut à 10-3 s)..

Dans les systèmes métriques d'unités, les unités multiples et fractionnaires de grandeurs physiques (à l'exception des unités de temps et d'angle) sont formées en multipliant l'unité du système par 10 n, où n est un entier positif ou négatif. Chacun de ces nombres correspond à l'un des préfixes décimaux adoptés pour former des multiples et des unités.

En 1960, lors de la XIe Conférence générale sur les poids et mesures de l'Organisation internationale des poids et mesures (IIOM), le Système international des poids et mesures a été adopté. unités(SI).

Unités de base dans le système international d'unités sont: mètre (m) – longueur, kilogramme (kg) – masse, deuxième (s) – heure, ampère (A) – intensité du courant électrique, Kelvin (K) – température thermodynamique, bougie (cd) – intensité lumineuse, taupe - une quantité de substance.

Outre les systèmes de grandeurs physiques, les unités dites non systémiques sont toujours utilisées dans la pratique de mesure. Ceux-ci incluent, par exemple : les unités de pression - atmosphère, millimètre de mercure, unité de longueur - angström, unité de chaleur - calorie, unités de grandeurs acoustiques - décibel, fond, octave, unités de temps - minute et heure, etc. , en Actuellement, on a tendance à les réduire au minimum.

Le système international d'unités présente de nombreux avantages : universalité, unification des unités pour tous types de mesures, cohérence (cohérence) du système (les coefficients de proportionnalité dans les équations physiques sont sans dimension), meilleure compréhension mutuelle entre les différents spécialistes en train de relations scientifiques, techniques et économiques entre les pays.

Actuellement, l'utilisation d'unités de grandeurs physiques en Russie est légalisée par la Constitution de la Fédération de Russie (article 71) (les normes, les normes, le système métrique et le calcul du temps sont sous la juridiction de la Fédération de Russie) et par la loi fédérale « sur assurer l’uniformité des mesures ». L'article 6 de la loi détermine l'utilisation dans la Fédération de Russie des unités de quantités du Système international d'unités adopté par la Conférence générale des poids et mesures et dont l'utilisation est recommandée par l'Organisation internationale de métrologie légale. Dans le même temps, dans la Fédération de Russie, les unités de grandeurs non systémiques, dont le nom, la désignation, les règles d'écriture et l'application sont établies par le gouvernement de la Fédération de Russie, peuvent être acceptées pour une utilisation sur un pied d'égalité avec SI. unités de quantités.

Dans les activités pratiques, il convient de se laisser guider par les unités de grandeurs physiques réglementées par GOST 8.417-2002 « Système d'État pour assurer l'uniformité des mesures. Unités de quantités."

Utilisation standard et obligatoire base et dérivés unités du Système international d'unités, ainsi que les multiples et sous-multiples décimaux de ces unités, il est permis d'utiliser certaines unités qui ne sont pas incluses dans le SI, leurs combinaisons avec les unités du SI, ainsi que certains multiples et sous-multiples décimaux du unités répertoriées qui sont largement utilisées dans la pratique.

La norme définit les règles de formation des noms et désignations des multiples et sous-multiples décimaux des unités SI à l'aide de multiplicateurs (de 10 –24 à 10 24) et de préfixes, les règles d'écriture des désignations d'unités, les règles de formation de SI dérivés cohérents. unités

Les facteurs et préfixes utilisés pour former les noms et désignations des multiples et sous-multiples décimaux des unités SI sont donnés dans le tableau.

Facteurs et préfixes utilisés pour former les noms et désignations des multiples et sous-multiples décimaux des unités SI

Multiplicateur décimal	Console	Désignation du préfixe	Multiplicateur décimal	Console	Désignation du préfixe
int.	russe	int.	russe
10 24	iotta	Oui	ET	10 –1	déci	d	d
10 21	zetta	Z	Z	10 –2	centi	c	Avec
10 18	exa	E	E	10 –3	Milli	m	m
10 15	péta	P.	P.	10 –6	micro	µ	mk
10 12	Téra	T	T	10 –9	nano	n	n
10 9	giga	g	g	10 –12	pico	p	P.
10 6	méga	M	M	10 –15	femto	F	F
10 3	kilo	k	À	10 –18	atto	un	UN
10 2	hecto	h	g	10 –21	zepto	z	h
10 1	table d'harmonie	papa	Oui	10 –24	iocto	oui	Et

Unités dérivées cohérentes Le Système international d'unités, en règle générale, est formé à l'aide des équations de connexions entre quantités les plus simples (équations de définition), dans lesquelles les coefficients numériques sont égaux à 1. Pour former des unités dérivées, les désignations de quantités dans les équations de connexion sont remplacées par les désignations des unités SI.

Si l'équation de couplage contient un coefficient numérique différent de 1, alors pour former une dérivée cohérente d'une unité SI, la notation des quantités avec des valeurs en unités SI est substituée dans le côté droit, donnant, après multiplication par le coefficient, un valeur numérique totale égale à 1.

Quantité physique

Quantité physique- une propriété physique d'un objet matériel, un phénomène physique, un processus, qui peut être caractérisé quantitativement.

Valeur de la grandeur physique- un ou plusieurs (dans le cas d'une grandeur physique tensorielle) nombres caractérisant cette grandeur physique, indiquant l'unité de mesure à partir de laquelle ils ont été obtenus.

Taille de la quantité physique- la signification des chiffres apparaissant dans valeur de la grandeur physique.

Par exemple, une voiture peut être caractérisée à l'aide de ce quantité physique, comme une masse. Où, signification de cette grandeur physique sera, par exemple, 1 tonne, et taille- numéro 1, ou signification sera de 1000 kilogrammes, et taille- numéro 1000. La même voiture peut être caractérisée à l'aide d'un autre quantité physique- vitesse. Où, signification de cette grandeur physique sera, par exemple, un vecteur d'une certaine direction de 100 km/h, et taille- le numéro 100.

Dimension d'une grandeur physique- unité de mesure apparaissant en valeur de la grandeur physique. En règle générale, une grandeur physique a de nombreuses dimensions différentes : par exemple, la longueur a un nanomètre, un millimètre, un centimètre, un mètre, un kilomètre, un mile, un pouce, un parsec, une année-lumière, etc. Certaines de ces unités de mesure (sans prendre en compte leurs facteurs décimaux) peuvent être inclus dans divers systèmes d'unités physiques - SI, GHS, etc.

Souvent, une grandeur physique peut être exprimée en termes d’autres grandeurs physiques plus fondamentales. (Par exemple, la force peut être exprimée en termes de masse d'un corps et de son accélération.) Ce qui signifie en conséquence, la dimension une telle grandeur physique peut être exprimée à travers les dimensions de ces grandeurs plus générales. (La dimension de la force peut être exprimée en termes de dimensions de masse et d'accélération.) (Souvent, une telle représentation de la dimension d'une certaine grandeur physique à travers les dimensions d'autres grandeurs physiques est une tâche indépendante qui, dans certains cas, a sa propre signification et son propre objectif.) Les dimensions de ces grandeurs plus générales sont souvent déjà unités de base l'un ou l'autre système d'unités physiques, c'est-à-dire celles qui elles-mêmes ne s'expriment plus à travers d'autres, encore plus général quantités.

Exemple.
Si la grandeur physique puissance s’écrit

P.= 42,3 × 10³ W = 42,3 kW, R.- c'est la désignation alphabétique généralement acceptée de cette grandeur physique, 42,3 × 10³ W- la valeur de cette grandeur physique, 42,3 × 10³- la taille de cette grandeur physique.

W- c'est une abréviation un des unités de mesure de cette grandeur physique (watt). Littérature À est la désignation du Système international d'unités (SI) pour le facteur décimal « kilo ».

Grandeurs physiques dimensionnelles et sans dimension

• Grandeur physique dimensionnelle- une grandeur physique, pour déterminer la valeur dont il faut appliquer une unité de mesure de cette grandeur physique. La grande majorité des grandeurs physiques sont dimensionnelles.
• Quantité physique sans dimension- une grandeur physique, pour déterminer la valeur dont il suffit d'indiquer sa taille. Par exemple, la constante diélectrique relative est une grandeur physique sans dimension.

Grandeurs physiques additives et non additives

• Quantité physique additive- une grandeur physique dont les différentes valeurs peuvent être sommées, multipliées par un coefficient numérique, ou divisées entre elles. Par exemple, la grandeur physique masse est une grandeur physique additive.
• Quantité physique non additive- une grandeur physique pour laquelle la sommation, la multiplication par un coefficient numérique ou la division de ses valeurs entre elles n'ont aucune signification physique. Par exemple, la grandeur physique température est une grandeur physique non additive.

Grandeurs physiques extensives et intensives

La grandeur physique s'appelle

• extensif, si la grandeur de sa valeur est la somme des valeurs de cette grandeur physique pour les sous-systèmes qui composent le système (par exemple, volume, poids) ;
• intensif, si l'ampleur de sa valeur ne dépend pas de la taille du système (par exemple, température, pression).

Certaines grandeurs physiques, telles que le moment cinétique, l'aire, la force, la longueur, le temps, ne sont ni extensives ni intensives.

Les grandeurs dérivées sont formées à partir de quelques grandeurs extensives :

• spécifique la quantité est une quantité divisée par la masse (par exemple, un volume spécifique) ;
• molaire la quantité est une quantité divisée par la quantité de substance (par exemple, le volume molaire).

Grandeurs scalaires, vectorielles, tensorielles

Dans le cas le plus général on peut dire qu'une grandeur physique peut être représentée par un tenseur d'un certain rang (valence).

Système d'unités de grandeurs physiques

Un système d'unités de grandeurs physiques est un ensemble d'unités de mesure de grandeurs physiques, dans lequel se trouve un certain nombre d'unités de mesure dites de base, et les unités de mesure restantes peuvent être exprimées à travers ces unités de base. Des exemples de systèmes d'unités physiques sont le Système international d'unités (SI), GHS.

Symboles de grandeurs physiques

Littérature

• RMG 29-99 Métrologie. Termes et définitions de base.
• Burdun G.D., Bazakutsa V.A. Unités de grandeurs physiques. - Kharkov : école Vishcha, .

La physique, comme nous l’avons déjà établi, étudie les schémas généraux du monde qui nous entoure. Pour ce faire, les scientifiques effectuent des observations de phénomènes physiques. Cependant, lors de la description de phénomènes, il est d'usage d'utiliser non pas le langage courant, mais des mots spéciaux ayant une signification strictement définie - des termes. Vous avez déjà rencontré quelques termes physiques dans le paragraphe précédent. De nombreux termes doivent simplement être appris et mémorisés.

En outre, les physiciens doivent décrire diverses propriétés (caractéristiques) des phénomènes et processus physiques et les caractériser non seulement qualitativement, mais aussi quantitativement. Donnons un exemple.

Étudions la dépendance du temps de chute d'une pierre par rapport à la hauteur d'où elle tombe. L'expérience montre : plus la hauteur est grande, plus le temps de chute est long. Il s’agit d’une description qualitative ; elle ne permet pas de décrire le résultat de l’expérience en détail. Pour comprendre le schéma d'un phénomène tel qu'une chute, il faut savoir, par exemple, que lorsque la hauteur augmente quatre fois, le temps nécessaire à une pierre pour tomber double généralement. Ceci est un exemple de caractéristiques quantitatives des propriétés d'un phénomène et de la relation entre elles.

Afin de décrire quantitativement les propriétés (caractéristiques) d'objets physiques, de processus ou de phénomènes, des grandeurs physiques sont utilisées. Des exemples de grandeurs physiques que vous connaissez sont la longueur, le temps, la masse et la vitesse.

Les grandeurs physiques décrivent quantitativement les propriétés des corps physiques, des processus et des phénomènes.

Vous avez déjà rencontré certaines quantités. Dans les cours de mathématiques, lors de la résolution de problèmes, vous mesuriez la longueur des segments et déterminiez la distance parcourue. Dans ce cas, vous avez utilisé la même grandeur physique : la longueur. Dans d'autres cas, vous avez trouvé la durée de déplacement de divers objets : un piéton, une voiture, une fourmi - et vous n'avez également utilisé qu'une seule grandeur physique pour cela : le temps. Comme vous l'avez déjà remarqué, pour différents objets, la même grandeur physique prend des valeurs différentes. Par exemple, les longueurs des différents segments peuvent ne pas être les mêmes. Ainsi, une même grandeur peut prendre des valeurs différentes et être utilisée pour caractériser une grande variété d'objets et de phénomènes.

La nécessité d'introduire des grandeurs physiques réside aussi dans le fait que les lois de la physique sont écrites avec leur aide.

Dans les formules et les calculs, les grandeurs physiques sont désignées par des lettres des alphabets latin et grec. Il existe des désignations généralement acceptées, par exemple longueur - l ou L, temps - t, masse - m ou M, surface - S, volume - V, etc.

Si vous notez la valeur d'une grandeur physique (la même longueur d'un segment, obtenue à la suite d'une mesure), vous remarquerez : cette valeur n'est pas qu'un nombre. Cela dit, la longueur du segment est de 100, il est nécessaire de préciser dans quelles unités elle est exprimée : en mètres, centimètres, kilomètres ou autre. Par conséquent, on dit que la valeur d’une grandeur physique est un nombre nommé. Elle peut être représentée par un nombre suivi du nom de l'unité de cette quantité.

La valeur d'une grandeur physique = Nombre * Unité de quantité.

Les unités de nombreuses grandeurs physiques (par exemple, longueur, temps, masse) sont initialement issues des besoins de la vie quotidienne. Pour eux, différentes unités ont été inventées à différentes époques par différents peuples. Il est intéressant de noter que les noms de nombreuses unités de quantités sont les mêmes selon les peuples, car lors du choix de ces unités, les dimensions du corps humain ont été utilisées. Par exemple, une unité de longueur appelée « coudée » était utilisée dans l’Égypte ancienne, à Babylone, dans le monde arabe, en Angleterre et en Russie.

Mais la longueur était mesurée non seulement en coudées, mais aussi en vershoks, pieds, lieues, etc. Il faut dire que même avec les mêmes noms, les unités de même taille étaient différentes selon les peuples. En 1960, les scientifiques ont développé le Système international d'unités (SI ou SI). Ce système a été adopté par de nombreux pays, dont la Russie. Par conséquent, l’utilisation d’unités de ce système est obligatoire.
Il est d'usage de faire la distinction entre les unités de base et dérivées des grandeurs physiques. En SI, les unités mécaniques de base sont la longueur, le temps et la masse. La longueur est mesurée en mètres (m), le temps en secondes (s), la masse en kilogrammes (kg). Les unités dérivées sont formées à partir d'unités de base en utilisant les relations entre les grandeurs physiques. Par exemple, une unité de surface - un mètre carré (m2) - est égale à l'aire d'un carré d'un côté d'un mètre.

Lors des mesures et des calculs, on doit souvent faire face à des grandeurs physiques dont les valeurs numériques diffèrent plusieurs fois de l'unité de quantité. Dans de tels cas, un préfixe est ajouté au nom de l'unité, signifiant multiplication ou division de l'unité par un certain nombre. Très souvent, ils utilisent la multiplication de l'unité acceptée par 10, 100, 1000, etc. (valeurs multiples), ainsi que la division de l'unité par 10, 100, 1000, etc. (valeurs multiples, c'est-à-dire des fractions). Par exemple, mille mètres font un kilomètre (1000 m = 1 km), le préfixe est kilo-.

Les préfixes signifiant multiplication et division d'unités de grandeurs physiques par dix, cent et mille sont donnés dans le tableau 1.
Résultats

Une grandeur physique est une caractéristique quantitative des propriétés d'objets physiques, de processus ou de phénomènes.

Une grandeur physique caractérise la même propriété d’une grande variété d’objets et de processus physiques.

La valeur d'une grandeur physique est un nombre nommé.
La valeur d'une grandeur physique = Nombre * Unité de quantité.

Des questions

1. A quoi servent les grandeurs physiques ? Donnez des exemples de grandeurs physiques.
2. Parmi les termes suivants, lesquels sont des grandeurs physiques et lesquels ne le sont pas ? Règle, voiture, froid, longueur, vitesse, température, eau, son, masse.
3. Comment s'écrivent les valeurs des grandeurs physiques ?
4. Qu’est-ce que le SI ? Pourquoi est-ce?
5. Quelles unités sont dites basiques et lesquelles sont dérivées ? Donne des exemples.
6. La masse corporelle est de 250 g. Exprimez la masse de ce corps en kilogrammes (kg) et milligrammes (mg).
7. Exprimez la distance 0,135 km en mètres et millimètres.
8. En pratique, une unité de volume non système est souvent utilisée - litre : 1 l = 1 dm 3. En SI, l’unité de volume s’appelle le mètre cube. Combien y a-t-il de litres dans un mètre cube ? Trouvez le volume d'eau contenu dans un cube de 1 cm d'arête, et exprimez ce volume en litres et en mètres cubes, en utilisant les préfixes nécessaires.
9. Nommez les grandeurs physiques nécessaires pour décrire les propriétés d'un phénomène physique tel que le vent. Utilisez ce que vous avez appris en cours de sciences ainsi que vos observations. Planifiez une expérience de physique pour mesurer ces quantités.
10. Quelles unités anciennes et modernes de longueur et de temps connaissez-vous ?