Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

Системы физических единиц величин

Исторически первой системой единиц физических величин было принято 7 апреля 1795 Национальным собранием Франции метрическая система мер. В ее состав вошли единицы длины, площади, объема и веса, в основу которых были положены две единицы: метр и килограмм.

В 1882 году ученый К. Гаусс предложил методику построения системы величин и единиц как совокупности основных и производных. Он построил систему величин, в которой за основу были приняты три произвольные, независимые друг от друга величины: длина, масса и время. Остальные величин определялась с помощью выбранных трех. Эту систему величин, что соответствующим образом связана с тремя основными величинами (длиной, массой и временем), К. Гаусс назвал абсолютной системой. Основными единицами он предложил ввести миллиметр, миллиграмм и секунду.

С дальнейшим развитием науки и техники возникли другие системы единиц физических величин, которые отличались друг от друга единицами физических величин.

Рассмотрим основные системы единиц.

Система СГС

В 1881 году Первым Международным конгрессом электриков была принята система единиц физических величин СГС, в состав которой основными единицами вошли: сантиметр единица длины; грамм единица массы и секунда единица времени, а также производные: дина единица силы и эрг единица работы. Для измерения мощности в системе СГС была принята единица эрг в секунду, для измерения кинетической вязкости стоке, динамической вязкости пуаз.

Измерение давления в системе СГС принято в динах на квадратный сантиметр.

Для механических и магнитных измерений сегодня действуют семь видов СГС, из которых наиболее распространенными являются: СГСЭУ, СГСМ, СГС (симметричная) и др.

Значительное количество физических констант и ныне выражаются в единицах СГС.

Система МКГСС

В конце XVIII в. килограмм было принято за единицу веса. Использование килограммакак единицы веса, а позднее единицы силы в конце XIX в. обусловило формирование новой системы единиц физических величин с тремя единицами: метр единица длины, килограмм-сила (кгс) единица силы и секунда единица времени (система МКГСС). Килограмм-сила это сила, которая придает массе в один килограмм ускорение 9,80665 м / с2 (нормальное ускорение свободного падения).

Система МКГСС получила широкое распространение в механике и технике и неофициально называлась "технической". Одной из причин широкого использования системы оказалась удобство представления силы в единицах веса и размер основной единицы силы килограмм-сила. Однако, несмотря на распространение МКГСС все больше оказываются ее недостатки, обусловленные использованием ее в качестве главной единицы силы, а не массы.

Первым недостатком системы является то, что единица массы является производной единицы силы и равна 9,80665 кг, а это нарушу является метрический принцип десятковости мер. Второй недостаток заключается в названии единицы силы килограмм-сила и метрической единицы массы килограмм, что часто приводит к запутанности в названиях. (Некоторые государства ввели новое название килограмм-силы килоноид.) Третьим недостатком системы МКГСС является некогерентность (рассогласование) ее с единицами электрических и механических величин. Единицей работы и энергии в системе МКГСС принято килограмм-сила-метр, в системе практических электрических единиц работа и энергия измеряются джоулями, что заставляет прибегать к использованию переходных коэффициентов при расчетах. Кроме того, возникает большая запутанность при определении массы. За единицу массы в системе МКГСС принята масса тела, которому предоставляется ускорение 1 м / с2 под действием приложенной силы в 1 кгс. Эту единицу килограмм-сила-секунда в квадрате на метр (кгс с2 / м) иногда называют технической единицей массы (т.о.м.), или инертной, хотя такие определения не приняты в технике. 1 кгс с2 / м = 9,81 кг (1 кг единица массы в системе СИ). Однако в технике широко использовались такие меры системы МКГСС, как отиниц работы и энергии килограмм-сила-метр (кгс-с) и единица мощности килограмм-сила-метр в секунду (кгс-с / с).

Система МТС

Основными единицами системы МТС являются: единица длины метр, единица массы тонна и единица времени секунда. Система впервые была принята в 1919 году во Франции.

Принятие тонны за основную единицу массы казалось удачным, потому что обеспечивало соответствие между единицами длины и объема и единицей массы: тонна отвечала одном кубическом метра. Кроме того, единица работы и энергии в этой системе (килоджоулях) и единица мощности (киловатт) совпадали с соответствующими кратными практическими электрическими единицами.

В системе МТС за единицу силы принято стен (завтрак), равная силе, которая предоставляет массе в одну тонну ускорение 1 м / с2, а за единицу давления Пьета (завтрак / м2).

Однако в нашей стране эта система не нашла практического применения и не вошла ГОСТу, а в 1961 году была законодательно отменена и во Франции.

Абсолютная практическая система электрических единиц

Абсолютная практическая система электрических единиц было принято в 1881 году Первым Международным конгрессом электриков как производная от системы СГСМ и предназначалась для практических измерений электрических и магнитных величин. Электрические и магнитные единицы системы СГС оказались довольно неудобными для практического использования, потому что одни были слишком большими, другие слишком малы. В абсолютной практической системе электрические и магнитные единицы были образованы из соответствующих единиц системы СГСМ перемножением их на 10 в соответствующей степени.

Одними из первых были приняты практические электрические единицы:

практическая единица электрического сопротивления, равной 109 единицам сопротивления СГСМ (позже получившая название "ом")

практическая единица ЭДС, равной 108 единицам ЭДС СГСМ (под названием "вольт")

практическая единица силы тока ампер, равной 10-1 электромагнитной единицы силы врума СГСМ;

практическая единица электрической емкости Фарадей, равной 10-9 единицы электрической емкости СГСМ.

Каждая из приведенных практических электрических единиц имела соответствующие обоснования, которые со временем менялись и совершенствовались учетом достижений науки и техники.

Внесистемные единицы

Наряду с системными единицами физических величин в практике измерения использовались единицы, которые не входили в состав ни одной из систем так называемые внесистемные единицы. Значительное распространение получили единицы давления: атмосфера, бар, миллиметр ртутного столба, миллиметр водяного столба. Внесистемная единица времени является минута, час; единицами длины ангстрем, световой год, парсек; единицами площади ар, гектар; единицами электрической энергии электрон-вольт, киловатт-час; единицами акустических величин децибел, фон, октава и др.

Однако при унификации единиц и принятии единой системы единиц количество внесистемных единиц должно быть сокращено до минимума. К тому же многие внесистемных единиц являются кратными системе СИ и могут использоваться для практических измерений (тонна, миллиметр, микрон и др.).

Список использованной литературы

В.Д.Цюцюра, С.В.Цюцюра. Метрология и основы измерений. Учеб. посибн., М., "Знание -пресс", 2003

Загрузка...