19. Mehaaniliste ja füüsikaliste omaduste tähtsus toodete töötamisel Omadused kui materjali kvaliteedi näitajad Metallide omadused jagunevad füüsikalisteks, keemilisteks, mehaanilisteks ja tehnoloogilisteks. Füüsikaliste omaduste hulka kuuluvad: värvus, erikaal, sulavus,

25. Mehaaniliste ja füüsikaliste omaduste sõltuvus koostisest erinevat tüüpi süsteemides Omadus on materjali kvantitatiivne või kvalitatiivne omadus, mis määrab selle sarnasuse või erinevuse teiste materjalidega.Omaduste põhigruppi on kolm:

Mootorratta tähtsus Tänapäeval on mootorrattast saanud riigi majandus- ja kultuurielu vajalik lisand; see imbus ka sõjaväkke. Pikka aega määrati mootorrattale sõjaväeasjades sidevahendina eranditult abistav roll; tal praegu on

Füüsiline kogus

Füüsiline kogus- materiaalse objekti, füüsikalise nähtuse, protsessi füüsiline omadus, mida saab kvantitatiivselt iseloomustada.

Füüsikalise koguse väärtus- üks või mitu (tensorfüüsikalise suuruse korral) seda füüsikalist suurust iseloomustavat arvu, mis näitavad mõõtühikut, mille alusel need saadi.

Füüsikalise koguse suurus- keeles esinevate numbrite tähendused füüsikalise koguse väärtus.

Näiteks saab selle abil iseloomustada autot füüsiline kogus, nagu mass. kus, tähenduses sellest füüsilisest kogusest on näiteks 1 tonn ja suurus- number 1 või tähenduses tuleb 1000 kilogrammi ja suurus- number 1000. Sama autot saab iseloomustada teise abil füüsiline kogus- kiirus. kus, tähenduses sellest füüsikalisest suurusest saab näiteks teatud suuna vektor 100 km/h ja suurus- number 100.

Füüsikalise suuruse mõõde- mõõtühik, mis on kirjas füüsikalise koguse väärtus. Reeglina on füüsikalisel suurusel palju erinevaid mõõtmeid: näiteks pikkusel on nanomeeter, millimeeter, sentimeeter, meeter, kilomeeter, miil, toll, parsek, valgusaasta jne. Mõned neist mõõtühikutest (arvestamata nende kümnendtegurid) saab lisada erinevatesse füüsiliste ühikute süsteemidesse - SI, GHS jne.

Sageli saab füüsikalist suurust väljendada teiste, fundamentaalsemate füüsikaliste suurustega. (Näiteks saab jõudu väljendada keha massi ja selle kiirendusena.) Mis tähendab vastavalt mõõde sellist füüsikalist suurust saab väljendada nende üldisemate suuruste mõõtmete kaudu. (Jõu dimensiooni saab väljendada massi ja kiirenduse mõõtmete kaudu.) (Tihti on teatud füüsikalise suuruse mõõtme selline kujutamine teiste füüsikaliste suuruste mõõtmete kaudu iseseisev ülesanne, millel on mõnel juhul oma tähendus ja eesmärk.) Selliste üldisemate suuruste mõõtmed on sageli juba põhiühikudüks või teine ​​füüsiliste ühikute süsteem, st need, mis ise enam teiste kaudu ei väljendu, veelgi üldisemalt kogused.

Näide.
Kui füüsikalise suuruse võimsus on kirjutatud kujul

W- see on lühend üks neist selle füüsikalise suuruse mõõtühikud (vatt). Litera To on rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) tähis kümnendteguri "kilo" jaoks.

Mõõtmelised ja mõõtmeteta füüsikalised suurused

• Mõõtmeline füüsikaline suurus- füüsikaline suurus, mille väärtuse määramiseks on vaja rakendada selle füüsikalise suuruse mõnda mõõtühikut. Valdav enamik füüsikalisi suurusi on mõõtmetega.
• Mõõtmeteta füüsikaline suurus- füüsikaline suurus, mille väärtuse määramiseks piisab selle suuruse märkimisest. Näiteks suhteline dielektriline konstant on mõõtmeteta füüsikaline suurus.

Lisandlikud ja mitteaditiivsed füüsikalised suurused

• Täiendav füüsikaline kogus- füüsikaline suurus, mille erinevaid väärtusi saab summeerida, korrutada arvulise koefitsiendiga või jagada üksteisega. Näiteks füüsikalise suuruse mass on aditiivne füüsikaline suurus.
• Mitteliituv füüsiline kogus- füüsikaline suurus, mille summeerimisel, arvulise koefitsiendiga korrutamisel või väärtuste üksteisega jagamisel pole füüsilist tähendust. Näiteks füüsikalise koguse temperatuur on mitteliituv füüsikaline suurus.

Ulatuslikud ja intensiivsed füüsikalised kogused

Füüsikalist suurust nimetatakse

• ulatuslik, kui selle väärtuse suurus on selle füüsilise suuruse väärtuste summa süsteemi moodustavate alamsüsteemide jaoks (näiteks maht, kaal);
• intensiivne, kui selle väärtuse suurus ei sõltu süsteemi suurusest (näiteks temperatuur, rõhk).

Mõned füüsikalised suurused, nagu nurkimment, pindala, jõud, pikkus, aeg, ei ole ulatuslikud ega intensiivsed.

Tuletatud kogused moodustatakse mõnest ulatuslikust kogusest:

• spetsiifiline kogus on kogus jagatud massiga (näiteks erimaht);
• molaarne kogus on kogus jagatud aine kogusega (näiteks molaarmaht).

Skalaar-, vektor-, tensorsuurused

Kõige üldisemal juhul võime öelda, et füüsikalist suurust saab esitada teatud astme (valentsi) tensoriga.

Füüsikaliste suuruste ühikute süsteem

Füüsikaliste suuruste ühikute süsteem on füüsikaliste suuruste mõõtühikute kogum, milles on teatud arv nn põhimõõtühikuid ja ülejäänud mõõtühikuid saab väljendada nende põhiühikute kaudu. Füüsiliste ühikute süsteemid on näiteks rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI), GHS.

Füüsikaliste suuruste sümbolid

Kirjandus

• RMG 29-99 Metroloogia. Põhiterminid ja määratlused.
• Burdun G.D., Bazakutsa V.A. Füüsikaliste suuruste ühikud. - Harkov: Vištša kool, .

Vaata ka

• Elektroanalüütilise keemia meetodid

Märkmed

Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Vaadake, mis on "füüsikaline suurus" teistes sõnaraamatutes:

Füüsiline kogus- (kvantiteet) – omadus, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele (füüsikalistele süsteemidele, nende seisunditele ja neis toimuvatele protsessidele), kuid kvantitatiivses mõttes individuaalne iga objekti puhul. Ei tohi kasutada...... Ehitusmaterjalide terminite, definitsioonide ja selgituste entsüklopeedia

füüsiline kogus- PV väärtus Füüsikalise objekti (füüsikalise süsteemi, nähtuse või protsessi) üks omadusi, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele, kuid kvantitatiivselt individuaalne igaühe jaoks. Märge. IN…… Tehniline tõlkija juhend

Tunnus, omadus, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele (füüsikalised süsteemid, nende olekud jne), kuid iga objekti puhul kvantitatiivselt individuaalne. Näited füüsikalistest suurustest: tihedus, viskoossus, ... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

Füüsiline kogus- üks füüsikalise objekti (füüsikalise süsteemi, nähtuse või protsessi) omadusi, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele, kuid kvantitatiivselt individuaalne igaühe jaoks... Allikas: SOOVITUSED... ... Ametlik terminoloogia

FÜÜSIKALINE KOGUS- mõõdetud omadus (omadus) füüsikaline. materiaalse maailma objektid (objektid, seisundid, protsessid) või nähtused. Seal on põhi- ja tuletis F. v. ja põhiline (vt). Füüsikas kasutatakse 7 põhisuurust: pikkus, aeg, mass,... ... Suur polütehniline entsüklopeedia

Tunnus, omadus, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele (füüsikalised süsteemid, nende olekud jne), kuid iga objekti puhul kvantitatiivselt individuaalne. Füüsikaliste suuruste näited: tihedus, tihedus ... ... entsüklopeediline sõnaraamat

füüsiline kogus- fizikinis suurus statusas T valdkond Standartiseerimine ja metroloogia määratletud Fizikinio objekto (fizikinės süsteemid, reiškinio ar vyksmo) bet mille omadused iseloomustavad, mis kokybiškai bendrai daugi fizikinių objektų, kuid kiekybiškai… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

füüsiline kogus- fizikinis dydis statusas T valdkond keemia definis Fizikinio objekto omadused karakteristika. vastavusmenys: engl. füüsiline suurus rus. füüsiline kogus… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

füüsiline kogus- fizikinis dydis statusas T valdkond fizika vastavusmenys: engl. füüsikaline suurus vok. physikalische Größe, f rus. füüsikaline suurus, f pranc. grandeur physique, f … Fizikos terminų žodynas

Suurus, füüsilised omadused. materiaalse maailma objektid või nähtused, mis on ühised paljudele omadustelt objektidele või nähtustele. suhtes, kuid kvantiteedilt individuaalne. austust igaühe vastu. Näiteks mass, pikkus, pindala, maht, elektrijõud. praegune F... Suur entsüklopeediline polütehniline sõnaraamat

Raamatud

• Vesinikuaatom on aatomitest kõige lihtsam. Niels Bohri teooria jätk. Osa 5. Footonikiirguse sagedus langeb kokku elektronkiirguse keskmise sagedusega üleminekul, A. I. Šidlovski, Bohri vesinikuaatomi teooriat jätkati (paralleelselt kvantmehaanilise lähenemisega) mööda füüsika traditsioonilist arenguteed, kus Teoorias eksisteerivad samaaegselt vaadeldavad ja mittejälgitavad suurused. For... Väljaandja:

Füüsikaline suurus on üks füüsikalise objekti (nähtuse, protsessi) omadusi, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele, kuid erineb kvantitatiivselt.

Mõõtmiste eesmärk on määrata füüsikalise suuruse väärtus - teatud arv selle jaoks aktsepteeritud ühikuid (näiteks toote massi mõõtmise tulemus on 2 kg, hoone kõrgus 12 m jne. ).

Sõltuvalt objektiivsuse lähendamise astmest eristatakse füüsikalise suuruse tõelisi, tegelikke ja mõõdetud väärtusi.

See on väärtus, mis ideaalis peegeldab objekti vastavat omadust kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes. Mõõtmisvahendite ja -meetodite ebatäiuslikkuse tõttu on suuruste tegelikke väärtusi praktiliselt võimatu saada. Neid saab ette kujutada vaid teoreetiliselt. Ja mõõtmisel saadud väärtused lähenevad tõelisele väärtusele ainult suuremal või vähemal määral.

See on katseliselt leitud suuruse väärtus, mis on nii lähedane tegelikule väärtusele, et seda saab selle asemel kasutada antud eesmärgil.

See on väärtus, mis saadakse konkreetsete meetodite ja mõõtevahendite abil mõõtmisel.

9. Mõõtmiste klassifitseerimine mõõdetud väärtuse sõltuvuse ajast ja mõõdetud väärtuste kogumite järgi.

Vastavalt mõõdetud väärtuse muutumise olemusele - staatilised ja dünaamilised mõõtmised.

Dünaamiline mõõtmine - suuruse mõõtmine, mille suurus aja jooksul muutub. Mõõdetava suuruse kiire muutus nõuab selle mõõtmist ajahetke kõige täpsema määramisega. Näiteks kauguse mõõtmine õhupallist Maa pinnani või elektrivoolu konstantse pinge mõõtmine. Põhimõtteliselt on dünaamiline mõõtmine mõõdetud koguse funktsionaalse sõltuvuse mõõtmine ajast.

Staatiline mõõtmine - arvessevõetava suuruse mõõtmine vastavalt määratud mõõtmisülesandele ja ei muutu kogu mõõtmisperioodi jooksul. Näiteks valmistatava toote lineaarsuuruse mõõtmist normaaltemperatuuril võib pidada staatiliseks, kuna temperatuurikõikumised töökojas kraadi kümnendiku tasemel toovad kaasa mõõtmisvea mitte rohkem kui 10 μm/m, mis on võrreldes ebaoluline. detaili tootmisvea tõttu. Seetõttu võib antud mõõteülesande puhul lugeda mõõdetud suurust muutumatuks. Joonepikkuse mõõtmise kalibreerimisel riigi esmase standardi suhtes tagab termostaat stabiilsuse temperatuuri hoidmisel 0,005 °C tasemel. Sellised temperatuurikõikumised põhjustavad tuhat korda väiksema mõõtmisvea – mitte rohkem kui 0,01 μm/m. Kuid antud mõõteülesande puhul on see hädavajalik ning temperatuurimuutuste arvestamine mõõtmisprotsessi ajal saab vajaliku mõõtmistäpsuse tagamise tingimuseks. Seetõttu tuleks need mõõtmised läbi viia dünaamilise mõõtmise tehnikaga.

Põhineb olemasolevatel mõõdetud väärtuste kogumitel peal elektriline ( vool, pinge, võimsus) , mehaaniline ( mass, toodete arv, pingutus); , soojusvõimsus(temperatuur, rõhk); , füüsiline(tihedus, viskoossus, hägusus); keemiline(koostis, keemilised omadused, kontsentratsioon) , raadiotehnika jne.

Mõõtmiste liigitamine tulemuse saamise meetodi järgi (tüübi järgi).

Mõõtmistulemuste saamise meetodi järgi eristatakse: otsene, kaudne, kumulatiivne ja liitmõõtmine.

Otsesed mõõtmised on need, mille puhul leitakse mõõdetud suuruse soovitud väärtus otse katseandmetest.

Kaudsed mõõtmised on need, mille puhul leitakse mõõdetava suuruse soovitud väärtus mõõdetud suuruse ja otsemõõtmistel määratud suuruste vahelise teadaoleva seose alusel.

Kumulatiivsed mõõtmised on need, mille puhul mõõdetakse samaaegselt mitut samanimelist suurust ja leitud väärtus leitakse võrrandisüsteemi lahendamisel, mis saadakse samanimeliste suuruste otsemõõtmiste põhjal.

Ühismõõtmised on kahe või enama erineva nimega koguse mõõtmised, et leida nendevaheline seos.

Mõõtmiste klassifitseerimine vastavalt tingimustele, mis määravad tulemuse täpsuse ja mõõtmiste arvu tulemuse saamiseks.

Vastavalt tingimustele, mis määravad tulemuse täpsuse, jagatakse mõõtmised kolme klassi:

1. Olemasoleva tehnoloogiatasemega saavutatava suurima võimaliku täpsusega mõõtmised.

Nende hulka kuuluvad ennekõike standardmõõtmised, mis on seotud füüsikaliste suuruste kindlaksmääratud ühikute reprodutseerimise suurima võimaliku täpsusega, ja lisaks füüsikaliste, peamiselt universaalsete konstantide mõõtmised (näiteks gravitatsioonikiirenduse absoluutväärtus, prootoni güromagnetiline suhe jne).

Sellesse klassi kuuluvad ka mõned erimõõtmised, mis nõuavad suurt täpsust.

2. Kontroll- ja kontrollmõõtmised, mille viga ei tohiks teatud tõenäosusega ületada teatud kindlat väärtust.

Nende hulka kuuluvad mõõtmised, mida teostavad laborite riikliku järelevalve teostamine standardite rakendamise ja vastavuse üle ning mõõteseadmete seisukord ja tehasemõõtelaborid, mis garanteerivad tulemuse vea teatud tõenäosusega, mis ei ületa teatud etteantud väärtust.

3. Tehnilised mõõtmised, mille puhul tulemuse viga määratakse mõõtevahendite omadustega.

Tehniliste mõõtmiste näideteks on mõõtmised, mida tehakse tootmisprotsessi käigus masinaehitusettevõtetes, elektrijaamade elektrikilpidel jne.

Mõõtmiste arvu alusel jagatakse mõõtmised ühe- ja mitmekordseteks.

Üksikmõõtmine on ühe suuruse ühekordne mõõtmine. Praktikas on üksikutel mõõtmistel suur viga, seetõttu on vea vähendamiseks soovitatav seda tüüpi mõõtmisi teha vähemalt kolm korda ja võtta tulemuseks nende aritmeetiline keskmine.

Mitu mõõtmist on ühe või mitme suuruse mõõtmine, mida tehakse neli või enam korda. Mitmikmõõtmine on üksikute mõõtmiste jada. Minimaalne mõõtmiste arv, mille puhul mõõtmist saab lugeda mitmekordseks, on neli. Mitme mõõtmise tulemus on kõigi tehtud mõõtmiste tulemuste aritmeetiline keskmine. Korduvate mõõtmiste korral viga väheneb.

Juhuslike mõõtmisvigade klassifikatsioon.

Juhuslik viga on mõõtmisvea komponent, mis muutub juhuslikult sama suuruse korduval mõõtmisel.

1) Kare – ei ületa lubatud viga

2) Miss on jäme viga, oleneb inimesest

3) Eeldatav – saadud loomise käigus tehtud katse tulemusena. tingimused

Metroloogia mõiste

Metroloogia– teadus mõõtmistest, nende ühtsuse tagamise meetoditest ja vahenditest ning meetodid nõutava täpsuse saavutamiseks. See põhineb terminite ja mõistete kogumil, millest olulisemad on toodud allpool.

Füüsiline kogus- omadus, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele, kuid kvantitatiivselt individuaalne iga objekti puhul. Füüsikalised suurused on pikkus, mass, tihedus, jõud, rõhk jne.

Füüsikalise suuruse ühik loetakse suurust, millele definitsiooni järgi omistatakse väärtus 1. Näiteks mass 1 kg, jõud 1 N, rõhk 1 Pa. Erinevates ühikusüsteemides võivad sama koguse ühikud olla erineva suurusega. Näiteks jõu korral 1 kgf ≈ 10 N.

Füüsikalise koguse väärtus– konkreetse objekti füüsilise suuruse numbriline hindamine aktsepteeritud ühikutes. Näiteks tellise mass on 3,5 kg.

Tehniline mõõde- erinevate füüsikaliste suuruste väärtuste määramine spetsiaalsete tehniliste meetodite ja vahenditega. Laboratoorsete katsete käigus määratakse geomeetriliste mõõtmete, massi, temperatuuri, rõhu, jõu jne väärtused. Kõik tehnilised mõõtmised peavad vastama ühtsuse ja täpsuse nõuetele.

Otsene mõõtmine– antud väärtuse eksperimentaalne võrdlemine teise ühikuna võetud väärtusega mõõteseadme skaalal lugemise abil. Näiteks pikkuse, massi, temperatuuri mõõtmine.

Kaudsed mõõtmised– teadaolevate valemite abil tehtud arvutuste teel otsemõõtmiste tulemuste põhjal saadud tulemused. Näiteks materjali tiheduse ja tugevuse määramine.

Mõõtmiste ühtsus– mõõtmiste olek, milles nende tulemused on väljendatud juriidilistes ühikutes ja mõõtmisvead on etteantud tõenäosusega teada. Mõõtmiste ühtsus on vajalik selleks, et oleks võimalik võrrelda erinevates kohtades, erinevatel aegadel tehtud mõõtmiste tulemusi, kasutades erinevaid instrumente.

Mõõtmiste täpsus– mõõtmiste kvaliteet, mis peegeldab saadud tulemuste lähedust mõõdetud väärtuse tegelikule väärtusele. Eristage füüsikaliste suuruste tegelikke ja tegelikke väärtusi.

Tõeline tähendus füüsikaline suurus peegeldab ideaaljuhul objekti vastavaid omadusi kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes. Tegelik väärtus ei sisalda mõõtmisvigu. Kuna kõik füüsikalise suuruse väärtused leitakse empiiriliselt ja need sisaldavad mõõtmisvigu, jääb tegelik väärtus teadmata.

Tegelik väärtus füüsikalised suurused leitakse katseliselt. See on nii lähedane tegelikule väärtusele, et seda saab teatud eesmärkidel selle asemel kasutada. Tehnilistel mõõtmistel võetakse tegelikuks väärtuseks tehniliste nõuetega vastuvõetava veaga leitud füüsikalise suuruse väärtus.

Mõõtmisviga– mõõtetulemuse kõrvalekalle mõõdetud väärtuse tegelikust väärtusest. Kuna mõõdetud suuruse tegelik väärtus jääb teadmata, siis praktikas hinnatakse mõõtmisviga vaid ligikaudselt, võrreldes mõõtmistulemusi mitu korda suurema täpsusega saadud sama suuruse väärtusega. Seega saab joonlauaga proovi mõõtmete mõõtmise viga, mis on ± 1 mm, hinnata, mõõtes proovi nihikuga, mille viga ei ületa ± 0,5 mm.

Absoluutne viga väljendatud mõõdetud koguse ühikutes.

Suhteline viga- absoluutvea ja mõõdetud väärtuse tegeliku väärtuse suhe.

Mõõteriistad on mõõtmisel kasutatavad tehnilised vahendid, millel on standardiseeritud metroloogilised omadused. Mõõteriistad jagunevad mõõtudeks ja mõõteriistadeks.

Mõõtke– mõõtevahend, mis on ette nähtud teatud suurusega füüsikalise suuruse reprodutseerimiseks. Näiteks kaal on massi mõõt.

Mõõteseade– mõõtevahend, mille ülesandeks on mõõtmisteabe taasesitamine vaatlejale kättesaadaval kujul. Lihtsamaid mõõteriistu nimetatakse mõõteriistadeks. Näiteks joonlaud, nihik.

Mõõtevahendite peamised metroloogilised näitajad on:

Skaalajaotise väärtus on mõõdetud suuruse väärtuste erinevus, mis vastab kahele külgnevale skaala märgile;

Skaala alg- ja lõppväärtused on vastavalt skaalal näidatud mõõdetud väärtuse väikseim ja suurim väärtus;

Mõõtevahemik on mõõdetud väärtuse väärtuste vahemik, mille puhul lubatud vead normaliseeritakse.

Mõõtmisviga– erinevatel põhjustel tekkinud vigade vastastikuse superpositsiooni tulemus: mõõtevahendite endi vead, seadme kasutamisel ja mõõtmistulemuste lugemisel tekkivad vead ning mõõtmistingimustele mittevastavusest tulenevad vead. Piisavalt suure arvu mõõtmiste korral läheneb mõõtmistulemuste aritmeetiline keskmine tegelikule väärtusele ja viga väheneb.

Süstemaatiline viga- viga, mis jääb konstantseks või muutub korduvatel mõõtmistel loomulikult ja tekib üldtuntud põhjustel. Näiteks instrumendi skaala nihe.

Juhuslik viga on viga, mille puhul puudub loomulik seos eelnevate või järgnevate vigadega. Selle välimus on põhjustatud paljudest juhuslikest põhjustest, mille mõju igale mõõtmisele ei saa eelnevalt arvesse võtta. Juhusliku vea ilmnemise põhjused on näiteks materjali heterogeensus, ebakorrapärasused proovivõtu ajal ja vead mõõteriistade näitudes.

Kui mõõtmiste käigus tekib nn jäme viga, mis suurendab oluliselt antud tingimustes eeldatavat viga, siis sellised mõõtmistulemused jäetakse ebausaldusväärseks.

Kõikide mõõtmiste ühtsuse tagab mõõtühikute kehtestamine ja nende etalonide väljatöötamine. Alates 1960. aastast kehtib rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI), mis asendas meetermõõdustiku alusel välja töötatud komplekssete ühikusüsteemide ja üksikute süsteemiväliste ühikute kogumi. Venemaal on SI-süsteem vastu võetud standardina ja selle kasutamine ehitusvaldkonnas on reguleeritud alates 1980. aastast.

Loeng 2. FÜÜSIKALISED KOGUSED. MÕÕTÜHIKUD

2.1 Füüsikalised suurused ja kaalud

2.2 Füüsikaliste suuruste ühikud

2.3. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI-süsteem)

2.4 Tehnoloogiliste protsesside füüsikalised kogused

toiduainete tootmine

2.1 Füüsikalised suurused ja kaalud

Füüsikaline suurus on omadus, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele (füüsikalised süsteemid, nende olekud ja neis toimuvad protsessid), kuid kvantitatiivselt individuaalne igaühe jaoks.

Kvantitatiivses mõttes individuaalne tuleks mõista nii, et ühe objekti sama omadus võib olla teatud arv kordi suurem või väiksem kui teisel objektil.

Tavaliselt kasutatakse mõistet "füüsikaline suurus" omaduste või tunnuste tähistamiseks, mida saab kvantifitseerida. Füüsikaliste suuruste hulka kuuluvad mass, pikkus, aeg, rõhk, temperatuur jne. Kõik need määravad kvalitatiivselt ühised füüsikalised omadused, nende kvantitatiivsed omadused võivad olla erinevad.

Soovitav on eristada füüsikalisi suurusi mõõdetud ja hinnatud. Mõõdetud EF saab kvantitatiivselt väljendada teatud arvu kindlaksmääratud mõõtühikute kujul. Viimaste juurutamise ja kasutamise võimalus on mõõdetud EF oluline eristav tunnus.

Siiski on selliseid omadusi nagu maitse, lõhn jne, mille puhul ühikuid sisestada ei saa. Selliseid koguseid saab hinnata. Väärtusi hinnatakse skaalade abil.

Kõrval tulemuse täpsus Füüsikaliste suuruste väärtusi on kolme tüüpi: tõene, tegelik, mõõdetud.

Füüsikalise suuruse tegelik väärtus(suuruse tegelik väärtus) - füüsikalise suuruse väärtus, mis kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes peegeldaks ideaaljuhul objekti vastavat omadust.

Metroloogia postulaadid hõlmavad

Teatud suuruse tegelik väärtus on olemas ja see on konstantne

Mõõdetud suuruse tegelikku väärtust ei leita.

Füüsikalise suuruse tegelikku väärtust saab saada ainult lõputu mõõtmisprotsessi tulemusena koos meetodite ja mõõteriistade lõputu täiustamisega. Iga mõõtetehnoloogia arengutaseme kohta saame teada ainult füüsilise suuruse tegelikku väärtust, mida kasutatakse tegeliku suuruse asemel.

Füüsikalise suuruse tegelik väärtus– katseliselt leitud füüsikalise suuruse väärtus, mis on nii lähedane tegelikule väärtusele, et suudab seda antud mõõteülesande jaoks asendada. Mõõtetehnoloogia arengut illustreeriv tüüpiline näide on aja mõõtmine. Ühel ajal määrati ajaühik, teine, kui 1/86400 keskmisest päikesepäevast veaga 10 -7 . Praegu määratakse teine ​​veaga 10 -14 , st oleme 7 suurusjärku lähemal aja määramise tegelikule väärtusele võrdlustasemel.

Füüsikalise suuruse tegelikuks väärtuseks peetakse tavaliselt võrdse täpsusega mõõtmistel saadud suuruste väärtuste rea aritmeetilist keskmist või ebavõrdse täpsusega mõõtmiste puhul kaalutud aritmeetilist keskmist.

Füüsikalise suuruse mõõdetud väärtus– konkreetse tehnika abil saadud füüsikalise suuruse väärtus.

PV nähtuste tüübi järgi jagatud järgmistesse rühmadesse :

- päris , need. ainete füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste omaduste kirjeldamine. Nendest valmistatud materjalid ja tooted. Nende hulka kuuluvad mass, tihedus jne. Need on passiivsed PV-d, sest nende mõõtmiseks on vaja kasutada abienergiaallikaid, mille abil genereeritakse mõõteinfo signaal.

- energiat – energia muundamise, ülekande ja kasutamise protsesside energeetikaomaduste kirjeldamine (energia, pinge, võimsus. Need suurused on aktiivsed. Neid saab muundada mõõteinfo signaalideks ilma abienergiaallikaid kasutamata);

- iseloomustavad ajaprotsesside kulgu . Sellesse rühma kuuluvad mitmesugused spektraalomadused, korrelatsioonifunktsioonid jne.

Vastavalt tingimusliku sõltuvuse astmele muudest PV väärtustest jagatud põhi- ja tuletisteks

Põhiline füüsikaline suurus– füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja mida tavapäraselt peetakse sõltumatuks selle süsteemi teistest suurustest.

Põhilisteks aktsepteeritud füüsikaliste suuruste ja nende arvu valik tehakse meelevaldselt. Kõigepealt valiti põhilisteks suurused, mis iseloomustavad materiaalse maailma põhiomadusi: pikkus, mass, aeg. Ülejäänud neli füüsikalist põhisuurust on valitud nii, et igaüks neist esindab üht füüsika haru: voolutugevus, termodünaamiline temperatuur, aine hulk, valguse intensiivsus.

Igale suurussüsteemi füüsikalisele põhisuurusele omistatakse sümbol ladina või kreeka tähestiku väikese tähe kujul: pikkus - L, mass - M, aeg - T, elektrivool - I, temperatuur - O, kogus aine - N, valgustugevus - J. Need sümbolid sisalduvad füüsikaliste suuruste süsteemi nimetuses. Seega nimetatakse mehaanika füüsikaliste suuruste süsteemi, mille peamisteks suurusteks on pikkus, mass ja aeg, “LMT süsteemiks”.

Tuletatud füüsikaline suurus– füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja määratakse selle süsteemi põhisuuruste kaudu.

1.3 Füüsikalised suurused ja nende mõõtmised

Füüsiline kogus – üks füüsikalise objekti (füüsikalise süsteemi, nähtuse või protsessi) omadusi, mis on kvalitatiivselt ühine paljudele füüsilistele objektidele, kuid kvantitatiivselt individuaalne igaühe jaoks. Võime ka öelda, et füüsikaline suurus on suurus, mida saab kasutada füüsika võrrandites ja füüsika all peame siin silmas teadust ja tehnikat üldiselt.

sõna" suurusjärk" kasutatakse sageli kahes tähenduses: üldise omadusena, mille suhtes kehtib mõiste rohkem või vähem, ja selle omaduse kvantiteedina. Viimasel juhul peaksime rääkima "suuruse suurusest", nii et edaspidi räägime kvantiteedist täpselt kui füüsilise objekti omadusest ja teises mõttes kui füüsikalise suuruse tähendusest. .

Viimasel ajal koguste jagamine füüsiline ja mittefüüsiline , kuigi tuleb märkida, et sellise väärtuste jaotuse jaoks pole ranget kriteeriumi. Samal ajal all füüsiline mõista füüsikalise maailma omadusi iseloomustavaid suurusi, mida kasutatakse füüsikateadustes ja tehnoloogias. Nende jaoks on olemas mõõtühikud. Füüsikalised suurused jagunevad sõltuvalt nende mõõtmise reeglitest kolme rühma:

Esemete omadusi iseloomustavad kogused (pikkus, mass);

süsteemi olekut iseloomustavad suurused (rõhk,

temperatuur);

Protsesse iseloomustavad kogused (kiirus, võimsus).

TO mittefüüsiline viidata suurustele, mille jaoks mõõtühikud puuduvad. Need võivad iseloomustada nii materiaalse maailma omadusi kui ka sotsiaalteadustes, majanduses ja meditsiinis kasutatavaid mõisteid. Selle suuruste jaotuse kohaselt on tavaks eristada füüsikaliste suuruste mõõtmisi ja mittefüüsikalised mõõtmised . Selle lähenemisviisi teine ​​väljendus on kaks erinevat arusaama mõõtmise kontseptsioonist:

mõõtmine sisse kitsamas mõttes eksperimentaalse võrdlusena

üks mõõdetav suurus teise teadaoleva suurusega

ühikuna vastu võetud sama kvaliteet;

mõõtmine sisse laiemas mõttes kuidas vasteid leida

arvude ja objektide vahel, nende olekud või protsessid vastavalt

tuntud reeglid.

Teine määratlus ilmnes seoses biomeditsiinilistes uuringutes, eriti psühholoogias, majanduses, sotsioloogias ja teistes sotsiaalteadustes esinevate mittefüüsikaliste suuruste mõõtmise hiljutise laialdase kasutamisega. Sel juhul oleks õigem rääkida mitte mõõtmisest, vaid sellest koguste hindamine mõistes hindamist kui millegi kvaliteedi, astme, taseme kindlaksmääramist vastavalt kehtestatud reeglitele. Teisisõnu, see on toiming, mille käigus omistatakse arvu arvutamise, leidmise või määramise teel objekti kvaliteeti iseloomustavale suurusele vastavalt kehtestatud reeglitele. Näiteks tuule või maavärina tugevuse määramine, iluuisutajate hindamine või õpilaste teadmiste hindamine viiepallisel skaalal.

Kontseptsioon hindamine suurusi ei tohiks segi ajada suuruste hindamise mõistega, mis on seotud asjaoluga, et mõõtmiste tulemusel ei saa me tegelikult mõõdetud suuruse tegelikku väärtust, vaid ainult selle hinnangut, ühel või teisel määral sellele väärtusele lähedale.

Eespool käsitletud kontseptsioon mõõtmine", mis eeldab mõõtühiku (mõõtühiku) olemasolu, vastab kitsas tähenduses mõõtmise mõistele ning on traditsioonilisem ja klassikalisem. Selles mõttes mõistetakse seda allpool – füüsikaliste suuruste mõõtmisena.

Allpool on umbes põhimõisted , mis on seotud füüsikalise suurusega (edaspidi on kõik metroloogia põhimõisted ja nende määratlused antud vastavalt ülalmainitud soovitusele riikidevahelise standardimise kohta RMG 29-99):

- füüsikalise suuruse suurus - konkreetsele materiaalsele objektile, süsteemile, nähtusele või protsessile omase füüsikalise suuruse kvantitatiivne kindlus;

- füüsikalise koguse väärtus - füüsikalise suuruse suuruse väljendamine selle jaoks aktsepteeritud teatud arvu ühikute kujul;

- füüsikalise suuruse tegelik väärtus - füüsikalise suuruse väärtus, mis ideaaljuhul iseloomustab vastavat füüsikalist suurust kvalitatiivses ja kvantitatiivses mõttes (saab korreleerida absoluutse tõe mõistega ja saadakse ainult lõputu mõõtmisprotsessi tulemusena koos meetodite ja mõõteriistade lõputu täiustamisega );

füüsikalise suuruse tegelik väärtus  katseliselt saadud füüsikalise suuruse väärtus ja nii lähedane tegelikule väärtusele, et seda saab antud mõõteülesandes selle asemel kasutada;

füüsikalise suuruse mõõtühik  fikseeritud suurusega füüsikaline suurus, millele tinglikult omistatakse arvväärtus 1 ja mida kasutatakse sellega sarnaste füüsikaliste suuruste kvantitatiivseks väljendamiseks;

füüsikaliste suuruste süsteem  füüsikaliste suuruste kogum, mis on moodustatud vastavalt aktsepteeritud põhimõtetele, kui mõnda suurust peetakse sõltumatuks, teised aga määratletakse nende funktsioonidena. sõltumatud kogused;

peamine füüsiline kogus – füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja mida tavapäraselt peetakse sõltumatuks selle süsteemi teistest suurustest.

tuletatud füüsikaline suurus – füüsikaline suurus, mis sisaldub suuruste süsteemis ja määratakse selle süsteemi põhisuuruste kaudu;

füüsiliste ühikute süsteem  füüsikaliste suuruste põhi- ja tuletatud ühikute kogum, mis on moodustatud antud füüsikaliste suuruste süsteemi põhimõtete kohaselt.

Kõiki ümbritseva maailma objekte iseloomustavad nende omadused. Üldiselt on antud objektil või nähtusel lugematu arv omadusi. Kuid tänu nendele omadustele saame eristada ühte objekti teisest või vastupidi, rühmitada, st määrata need ühte objektide klassi. Näiteks suur, soe, raske. Objekti omadus avaldub ainult tema vastasmõjus teiste objektidega. Näiteks palli elastsus avaldub siis, kui see suhtleb põrandaga.

Kinnisvara – filosoofiline kategooria, mis väljendab objekti (protsessinähtuse) sellist aspekti, mis määrab selle erinevuse või ühisuse teiste objektidega (nähtustega, protsessidega) ja avaldub suhetes nendega. Kinnistu – kvaliteedikategooria. Protsesside ja füüsikaliste kehade erinevate omaduste kvantitatiivseks kirjeldamiseks võetakse kasutusele kvantiteedi mõiste.

Suurusjärk - see on millegi omadus, mida saab teistest omadustest eristada ja ühel või teisel viisil hinnata, sealhulgas kvantitatiivselt. Suurus ei eksisteeri iseseisvalt; see eksisteerib ainult seni, kuni on olemas objekt, mille omadused on väljendatud antud suuruse poolt.

Väärtused võib jagada kahte tüüpi: päris Ja täiuslik.

Ideaalsed väärtused on seotud peamiselt matemaatikaga ja on konkreetsete reaalmõistete üldistus (mudel).

Tõelised väärtused jagunevad omakorda füüsiline Ja mittefüüsiline . Füüsikalist suurust (PV) võib üldiselt defineerida kui loodusteadustes (füüsika, keemia) ja tehnikateadustes uuritavatele materiaalsetele objektidele (protsessidele, nähtustele) iseloomulikku suurust. Mittefüüsikaliste suuruste hulka kuuluvad need, mis kuuluvad sotsiaal- (mittefüüsikaliste) teaduste hulka - filosoofia, sotsioloogia, majandus jne.

Füüsiline kogus - üks füüsilise objekti omadusi, kvalitatiivses mõttes, mis on ühine paljudele füüsilistele objektidele, ja kvantitatiivses mõttes - igaühe jaoks individuaalne. Individuaalsust kvantitatiivses mõistes mõistetakse selles mõttes, et omadus võib ühe objekti jaoks olla teatud arv kordi suurem või väiksem kui teisel. Näiteks füüsilistel objektidel on mass – see on nende ühine omadus. Kuid igal kehal on kvantitatiivses mõttes oma massiväärtus. Seega füüsikalised kogused on füüsikaliste objektide ja protsesside mõõdetud omadused, mille abil saab neid uurida.

Soovitav on jagada füüsikalised suurused mõõdetud ja hinnangulisteks. Mõõdetud EF saab kvantitatiivselt väljendada teatud arvu kindlaksmääratud mõõtühikute kujul. Viimaste juurutamise ja kasutamise võimalus on mõõdetud EF oluline eristav tunnus. Füüsikalisi suurusi, mille jaoks ühel või teisel põhjusel ei saa mõõtühikut kasutusele võtta, saab ainult hinnata. Väärtusi hinnatakse skaalade abil.

Magnituudi skaala – selle väärtuste järjestatud jada, mis on kokkuleppel vastu võetud täpsete mõõtmiste tulemuste põhjal.

Mittefüüsikalisi suurusi, mille jaoks ei saa põhimõtteliselt mõõtühikut kasutusele võtta, saab ainult hinnata. Mittefüüsikaliste suuruste hindamine ei kuulu teoreetilise metroloogia ülesannete hulka.

Füüsikalise suuruse ühik [ K ] on fikseeritud suurusega PV, millele on tinglikult omistatud arvväärtus, mis on võrdne ühega ja mida kasutatakse homogeense PV kvantitatiivseks väljendamiseks.

Füüsikalise koguse väärtus K on selle suuruse hinnang teatud arvu ühikute kujul, mis on selle jaoks aktsepteeritud.

Füüsikalise suuruse arvväärtus q – abstraktne arv, mis väljendab suuruse väärtuse ja antud PV vastava ühiku suhet.

Võrrand

helistas põhiline mõõtevõrrand .

Mõõtmine – kognitiivne protsess, mis seisneb antud PV ja mõõtühikuna võetava teadaoleva PV võrdlemises füüsilise katse kaudu.

Praktilises tegevuses on vaja mõõta erinevaid suurusi, mis iseloomustavad kehade, ainete, nähtuste ja protsesside omadusi. Mõned avaldumisomadused (kvantitatiivsed või kvalitatiivsed) mis tahes omaduste vormihulkadele, mille elementide vastendamine järjestatud arvude hulka või üldisemal juhul kokkuleppelised märgid mõõteskaalad need omadused. Kvantitatiivse omaduse mõõtmise skaala on PV-skaala.

Füüsilise koguse skaala on PV väärtuste järjestatud jada, mis võetakse kokkuleppel vastu täpsete mõõtmiste tulemuste põhjal.

Mõõtmise skaalasid on viis peamist tüüpi.

Nimetusskaala (klassifikatsiooniskaala). Seda tüüpi kaalud ei ole EF-kaalud. See on lihtsaim skaala tüüp, mis põhineb numbrite määramisel objektide kvalitatiivsetele omadustele, mängides nimede rolli. Nendes skaalades toimub peegelduva omaduse määramine ühte või teise ekvivalentsusklassi inimese meeli kasutades - see on kõige adekvaatsem tulemus, mille on valinud enamik eksperte. Objektide nummerdamine nimede skaalal toimub põhimõttel: "ärge määrake erinevatele objektidele sama numbrit." Nendes skaalades pole nulli, "rohkem" või "vähem" ja mõõtühikute mõisteid. Nimetusskaalade näide on laialt levinud lilleatlased, mõeldud värvi tuvastamiseks.

Tellimusskaala (järgu skaala). Järjekorraskaalade puhul on null olemas või ei ole olemas, kuid põhimõtteliselt ei saa mõõtühikuid kasutusele võtta. Need skaalad on monotoonselt suurenevad või kahanevad, mis võimaldab luua suurema/väiksema seose suuruste vahel. Selliste skaalade hulgas on näiteks mineraalide kõvaduse määramise Mohsi skaala, mis sisaldab 10 erineva kõvadusnumbriga võrdlus(referents)mineraali: talk - 1; kips – 2; kaltsium - 3; fluoriit – 4; apatiit – 5; ortoklass – 6; kvarts – 7; topaas – 8; korund – 9; teemant – 10. Mineraali määramine kindlale kõvadusastmele toimub katse alusel, mis seisneb katsematerjali kriimustamises toetavaga. Kui pärast testitava mineraali kriimustamist kvartsiga (7) jääb sellele jälg peale, aga pärast ortoklassi (6) enam jälge pole, siis on testitava materjali kõvadus üle 6, aga alla 7. Sel juhul jääb see täpsemat vastust on võimatu anda. Tavalistes skaalades ei vasta samad intervallid antud suuruse suuruste vahel suurusi kuvavate numbrite samadele mõõtmetele. Suuruste väärtuse määramist tellimusskaalade abil ei saa pidada mõõtmiseks, kuna nendele skaaladele ei saa mõõtühikuid sisestada. Nõutavale väärtusele numbri määramise toimingut tuleks pidada hinnanguliseks. Tellimusskaalade abil hindamine on mitmetähenduslik ja väga tinglik.

Intervallskaala (erinevusskaala). Intervalli skaala koosneb identsetest intervallidest, sellel on mõõtühik ja suvaliselt valitud algus - nullpunkt. Sellised skaalad hõlmavad kronoloogiat erinevate kalendrite järgi, kus lähtepunktiks on võetud kas maailma loomine või Kristuse sündimine vms.Celsiuse, Fahrenheiti ja Reaumuri temperatuuriskaalad on samuti intervallide skaalad.

Q väärtuse intervalli skaalat saab esitada võrrandina:

kus q on suuruse arvväärtus, Q 0 on skaala algus; [Q] – vaadeldava koguse ühik.

Sellise skaala määrab täielikult skaala võrdluspunkti Q 0 väärtus ja selle väärtuse ühik [Q]. Saate määrata skaala kahel viisil. Esimesel viisil valitakse kaks väärtust Q 0 ja Q 1, mis on füüsiliselt suhteliselt lihtsalt rakendatavad. Neid väärtusi nimetatakse võrdluspunktid , või peamised räpparid , ja intervall (Q 1 -Q 0) – peamine intervall . Punkt Q 0 võetakse lähtepunktiks ja väärtus:

mõõtühiku kohta.

Suhte skaala . Nende näideteks on massiskaala ja termodünaamiline temperatuur. Suhteskaalades on omaduse ja mõõtühiku kvantitatiivse nullilmingu jaoks üheselt mõistetav loomulik kriteerium. Suhteskaalad on kõige arenenumad. Neid kirjeldatakse võrrandiga:

kus Q on PV, mille jaoks skaala on koostatud; [Q] on selle mõõtühik; q on PV arvväärtus.

Absoluutsed kaalud . Absoluutse all peame silmas skaalasid, millel on kõik suhteskaala tunnused, kuid millel on lisaks loomulik üheselt mõistetav mõõtühiku määratlus ja mis ei sõltu kasutusele võetud mõõtühikute süsteemist. Sellised skaalad vastavad suhtelistele väärtustele: võimendus, sumbumine jne.

Nimetus- ja järjestusskaalasid kutsutakse mittemeetriline (kontseptuaalne) ning intervall- ja suhteskaala on meetriline (materjal).