Понятие о системе физических величин
Система физических величин – это совокупность взаимосвязанных физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются функциями независимых величин. Система содержит основные физические величины, условно принятые в качестве независимых от других величин этой системы, и производные физические величины, определяемые через основные величины этой системы и образованные с помощью уравнений, связывающих их с основными величинами.
Единица физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено значение, равное единице, и которая применяется для количественного выражения однородных физических величин.
Размерность физической величины – выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях, которое отражает связь данной величины с основными физическими величинами, принятыми в данной системе, с коэффициентом пропорциональности, равным единице.
Размерность величин обозначают знаком dim.
Например, dimX = Ll • Мт •Тt
где L ,М ,Т — символы величин длины, массы, времени, принятые за основные;
l ,m ,t - показатели размерности основных величин, которые могут быть целыми или дробными, положительными или отрицательными вещественными числами.
Показатель размерности физической величины – показатель степени, в которую возведена размерность основной физической величины, входящей в размерность производной физической величины.
Безразмерные производные единицы СИ, имеющие специальные наименования и обозначения
Международная система единиц включает в себя две единицы, имеющие специальные наименования: плоского угла — радиан, телесного угла — стерадиан.
Угловые единицы не могут быть введены в число основных, так как это вызвало бы затруднение в трактовке размерностей величин, связанных с вращением (дуги окружности, площади круга, работы пары сил и т.д.). Вместе с тем они не являются и производными единицами, так как не зависят от выбора основных единиц. Действительно, при любых единицах длины размеры радиана и стерадиана остаются неизменными.
Радиан — угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу. Один радиан составляет 57° 17 44,8".
Стерадиан — телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на сфере поверхность, площадь которой равна площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.
Измеряют телесные углы путем определения плоских углов и проведения дополнительных расчетов по формуле
где 'Q — телесный угол;
а — плоский угол при вершине конуса, образованного внутри сферы данным телесным углом.
Телесному углу 1 ср соответствует плоский угол, равный 65° 32', углу л ср — плоский угол, равный 120°, углу 2л ср — плоский угол, равный 180°.
Данные единицы СИ приведены в табл. 2.3. Эти единицы использованы для образования единиц угловой скорости, углового ускорения и некоторых других величин.
На практике плоские углы измеряют, как правило, в угловых градусах, минутах, секундах, которые разрешено использовать наряду с единицами СИ.
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Плоский угол | радиан | рад | rad |
| Телесный угол | стерадиан | ср | sr |
| чина | Наименование | Обозначение | Обозначение |
| единицы измерения | русское | международное | |
| Сопротивление материалов, строительная механика | |||
| Продольная и поперечная силы в сечении бруса | ньютон | н | N |
| Интенсивность распределенной нагрузки | ньютон на метр | Н/м | N/m |
| Напряжение, касательное напряжение | паскаль | Па | Ра |
| Градиент напряжения | паскаль на метр | Па/м | Ра/ш |
| Угловая деформация (деформация сдвига) | радиан | рад | Rad |
| Модуль упругости, модуль упругости при сдвиге | паскаль | Па | Ра |
| Предел прочности | паскаль | Па | Ра |
| Изгибающий момент, крутящий момент | ньютон-метр | Н • м | N *т |
| Интенсивность распределения момента | ньютон-метр на метр | Н • м/м | N *т/т |
| Жесткость при распределении и сжатии | ньютон на метр | Н/м | N/m |
| Жесткость при кручении, жесткость при изгибе | ньютон-метр на радиан | Н *м/рад | N • m/rad |
| Жесткость пружины | ньютон на метр | Н/м | N/m |
| Гибкость пружины | метр на ньютон | м/Н | m/N |
| Напор | метр | м | m |
| Производительность (подача) насоса | кубический метр в секунду | М3/с | m3/s |
| Расход материала покрытия | килограмм на квадратный метр | кг/м2 | kg/m2 |
| Сопротивление материала (нормативное, расчетное) | паскаль | Па | Pa |
| Геометрия и кинематика | |||
| Площадь | квадратный метр | м | m |
| Объем, вместимость | кубический метр | м | m |
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Геометрия и кинематика | |||
| Частота | герц | Гц | Hz |
| Скорость | метр в секунду | м/с | m/s |
| Ускорение | метр на секунду в квадрате | м/с2 | m/s2 |
| Угловая скорость | радиан в секунду | Рад/с | Rad/s |
| Угловое ускорение | радиан на секунду в квадрате | Рад/с2 | Rad/s2 |
| Кинематическая вязкость | квадратный метр на секунду | м2/с | m2/s |
| Объемный расход | кубический метр в секунду | мЗ/с | m3/s |
| Статика и динамика | |||
| Плотность | килограмм на кубический метр | кг/м3 | kg/m3 |
| Удельный объем | кубический метр на килограмм | м3/кг | m3/kg |
| Удельный вес | ньютон на кубический метр | Н/м3 | N/m3 |
| Момент силы, момент пары сил | ньютон-метр | Н м | Nm |
| Момент инерции (динамический момент инерции) | килограмм-метр в квадрате | кг*м2 | kg m2 |
| Момент инерции плоской фигуры | метр в четвертой степени | т4 | m4 |
| Момент сопротивления плоской фигуры | метр в третьей степени | м3 | m3 |
| Градиент давления | паскаль на метр | Па/м | Pa/m |
| Количество движения (импульс) | килограмм-метр в секунду | кг* м/с | kg* m/s |
| Момент количества движения (момент импульса) | килограмм- метр в квадрате в секунду | кг • м2/с | kg*m2/s |
| Импульс силы | ньютон-секунда | Н • с | N *s |
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Массовый расход | килограмм в секунду | кг/с | kg/s |
| Динамическая вязкость | паскаль-секунда | Па *с | Ра • s |
| Текучесть | паскаль в минус первой степени- секунда в минус первой степени | Па"1 с-1 | Ра—1 • s—1 |
| Ударная вязкость | джоуль на квадратный метр | Дж/м2 | J/m2 |
| Теплота и теплотехника | |||
| Температурный градиент | кельвин на метр | К/м | K/m |
| Удельное количество теплоты, удельный термодинамический потенциал; удельная теплота фазового превращения, удельная теплота химической реакции | джоуль на килограмм | Дж/кг | J/kg |
| Молярная внутренняя энергия, молярная энтальпия, химический потенциал, химическое сродство | джоуль на моль | Дж/моль | J/mol |
| Энтропия системы | джоуль на кельвин | Дж/К | J/K |
| Удельная теплоемкость | джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг • К) | J/(kg'K) |
| Удельная энтропия | джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг • К) | J/(kg'K) |
| Массовая теплоемкость газов | джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг • К) | J/(kg'K) |
| Молярная теплоемкость | джоуль на моль-кельвин | Дж/ (моль• К) | J/(mol • K) |
| Молярная энтропия | джоуль на моль-кельвин | Дж/ (моль• К) | J/(mol • K) |
| Газовая постоянная (универсальная) | джоуль на моль-кельвин | Дж/ (моль• К) | J/(mol • K) |
| Объемная теплоемкость газов | джоуль на кубический метр-кельвин | Дж/(м3 • К) | J/(m3 • K) |
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Теплота и теплотехника | |||
| Тепловой поток | ватт | Вт | W |
| Тепловой поток на единицу длины | ватт на метр | Вт/м | W/m |
| Поверхностная плотность теплового потока | ватт на квадратный метр | Вт/м2 | W/m2 |
| Объемная плотность теплового потока | ватт на кубический метр | Вт/м3 | W/m3 |
| Коэффициент теплообмена (теплоотдачи), коэффициент теплопередачи | ватт на квадратный метр-кельвин | Вт/(м2 • К) | W/(m2 • К) |
| Тепловое сопротивление | квадратный метр- кельвин на ватт | м2 • К/Вт | m2 • K/W |
| Тепловое удельное сопротивление | метр-кельвин на ватт | м • К/Вт | m • K/W |
| Т еплопроводность | ватт на метр- кельвин | Вт/(м • К) | W/(m* K) |
| Т емпературопроводи- мость | квадратный метр на секунду | м2/с | m2/s |
| Теплота сгорания топлива | джоуль на килограмм | Дж/кг | J/kg |
| Удельный расход топлива | килограмм на джоуль | кг/Дж | kg/J |
| Излучательная способность (излучательность) | ватт на квадратный метр | Вт/м2 | W/m2 |
| Коэффициент лучеиспускания (постоянная в формуле Стефана- Больцмана) | ватт на квадратный метр- кельвин в четвертой степени | Вт/(м2К) | W/(m2K) |
| Электричество и электротехника | |||
| Плотность электрического тока(поверхностная) | ампер на квадратный метр | А/м2 | A/m2 |
| Линейная плотность электрического тока | ампер на метр | А/м | A/m |
| Объемная плотность электрического заряда | кулон на кубический метр | Кл/м3 | C/m3 |
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Линейная плотность электрического заряда | кулон на метр | Кл/м | С/т |
| Поверхностная плотность электрического заряда | кулон на квадратный метр | Кл/м2 | С/т2 |
| Поляризованность | кулон на квадратный метр | Кл/м2 | С/т2 |
| Электрический момент диполя | кулон-метр | Кл • м | С *т |
| Напряженность электрического поля | вольт на метр | В/м | V/m |
| Абсолютная диэлектрическая проницаемость; электрическая постоянная | фарада на метр | Ф/м | F/m |
| Удельное электрическое сопротивление | ом-метр | Ом • м | Q • т |
| Удельная электрическая проводимость | сименс на метр | См/м | S/m |
| Магнитодвижущая сила; разность магнитных потенциалов | ампер | А | А |
| Напряженность магнитного поля | ампер на метр | А/м | А/т |
| Абсолютная магнитная проницаемость, магнитная постоянная | генри на метр | Г/м | Н/т |
| Магнитный момент электрического тока; магнитный момент диаполя | ампер- квадратный метр | А* м2 | А* т2 |
| Магнитное сопротивление | ампер на вебер | А/Вб | A/Wb |
| Магнитная проводимость | вебер на ампер | Вб/А | Wb/A |
| Акустика | |||
| Колебательная скорость | метр в секунду | м/с | m/s |
| Объемная скорость | кубический метр в секунду | М3/с | m3/s |
| Звуковое давление | паскаль | Па | Pa |
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Акустика | |||
| Акустическое сопротивление | паскаль-секунда на кубический метр | Па • с/м3 | Ра *s/m3 |
| Удельное акустическое сопротивление | паскаль-секунда на метр | Па • с/м | Ра • s/m |
| Механическое сопротивление | ньютон-секунда на метр | Н • с/м | N • s/m |
| Звуковая мощность | ватт | Вт | W |
| Интенсивность звука | ватт на квадратный метр | Вт/м2 | W/m2 |
| Плотность звуковой энергии | джоуль на кубический метр | Дж/м3 | J/m3 |
| Оптика | |||
| Энергия излучения | джоуль | Дж | J |
| Поток излучения (лучистый поток) | ватт | Вт | W |
| Поверхностная плотность потока излучения | ватт на квадратный метр | Вт/м2 | W/m2 |
| Энергетическая освещенность (облученность) | ватт на квадратный метр | Вт/м2 | W/m2 |
| Энергетическая экспозиция (лучистая экспозиция, энергетическое количество освещения) | джоуль на квадратный метр | Дж/м2 | J/m2 |
| Энергетическая сила света (сила излучения) | ватт на стерадиан | Вт/ср | W/sr |
| Световой поток | люмен | лм | lm |
| Световая энергия | люмен-секунда | лм • с | lm • s |
| Освещенность | люкс | лк | lx |
| Светимость | люмен на квадратный метр | лм/м2 | lm/m2 |
| Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м2 | cd/m2 |
| Световая экспозиция (количество освещения) | люкс-секунда | лк • с | lx*s |
| Величина | Наименование единицы измерения | Обозначение русское | Обозначение международное |
| Освечивание | кандела-секунда | кд*с | kd • s |
| Световая эффективность излучения | люмен на ватт | лм/Вт | lm/W |
| Фокусное расстояние | метр | м | m |
| Оптическая сила | метр в минус первой степени | М-1 | m-1 |
| Постоянная Стефана-Больцмана | ватт на квадратный метр- кельвин в четвертой степени | Вт/(м2К) | W/(m2K) |
| Молекулярная физика, химия, химическая технология | |||
| Концентрация (число частиц в единице объема) | метр в минус третьей степени | М-3 | m—3 |
| Газовая постоянная (удельная) | джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг • К) | J/(kg'K) |
| Осмотическое давление, парциальное давление | паскаль | Па | Pa |
| Проводимость электролита (удельная) | сименс на метр | См/м | S/m |
| Поверхностное натяжение | ньютон на метр | Н/м | N/m |
| Коэффициент диффузии | квадратный метр на секунду | м2/с | m2/s |
| Плотность потока жидкости | килограмм на квадратный метр-секунду | кг/(м2 • с) | kg/(m2 • s) |
| Массовая скорость потока жидкости или газа | килограмм на квадратный метр-секунду | кг/(м2 • с) | kg/(m2 • s) |
| Скорость осаждения | метр в секунду | м/с | m/s |
| Насыпная масса материала (масса единицы объема) | килограмм на кубический метр | кг/м3 | kg/m3 |
| Удельная поверхность материала | квадратный метр на килограмм | м2/кг | m2/kg |
| Молярная масса | килограмм на моль | кг/моль | kg/mol |
| Величина | Наименование | Обозначение | Обозначение |
| единицы измерения | русское | международное | |
| Молекулярная физика, химия, химическая технология | |||
| Молярный объем | кубический метр на моль | м3/моль | m3/mol |
| Молярная концентрация | моль на кубический метр | моль/м3 | mol/m3 |
| Скорость химической реакции | моль на кубический метр в секунду | моль/ (м3 *с) | mol/(m3 • s) |
| Удельная адсорбция | моль на килограмм | моль/кг | mol/kg |
Наравне с основными и производными единицами СИ допускается также применение некоторых внесистемных единиц, не входящих ни в одну из принятых систем (табл. 2.5).
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 145; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!