У нашій онлайн базі вже 23512 рефератів!

Навігація
Перелік розділів
Найпопулярніше
Нові реферати
Пошук
Замовити реферат
Додати реферат
В вибране
Контакти
Російські реферати
Статьи партнёров
Об'яви

Новини
Загрузка...
На сайті всього 23512 рефератів!
Ласкаво просимо на UA.TextReferat.com
Реферати, курсові і дипломні українською мовою, які можна скачати цілком або переглядати по сторінкам.

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання. Авторські права на реферати належать їх авторам.

Фізичні величини

Фізичні величини

2.1. Поняття фізичної величини. Види величин.

06'єкти навколишнього матеріального світу - фізичні тіла, іх системи і стани, процеси, що в них відбуваються, маюсть різноманітні властивості. Якісно однакові властивості можуть відрізнятися між собою кількісним вмістом, який називається розміром. Звідси випливає визначення поняття фізичної величини (ФВ).

Фізична величина (коротко величина) - це кожна означена якісна властивість фізичних oб'єктів (фізичних тіл, їх систем, станів, процесів), яка може мати певний розмір.

Приклади ФВ: довжина, маса, швидкість, прискорення, напруга, сила електричного струму, електричний onіp, магнітна індукція, магнітний потік, світловий потік і т.п.

Розмір ФВ як її атрибут існyє об'єктивно, незалежно від того, що ми про нього знаємо. За характером зв'язку розмірів ФВ з об'єктами, яким вони притаманні, їх поділяють на екстенсивні та інтенсивні величини.

Екстенсивні ФВ (маса, довжина, площа, енергія тощо) при поділі об'єкту на частини змінюють свої розміри і є адитивними величинами, тобто до них застосована операція додавання.

Інтенсивна величина характеризує стан фіэичного об’єкта і при його поділі на частини може зберігати свій розмір, наприклад густина, температура, питомий електричний опір гомогенного фізичного тіла. Інтенсивні ФВ неадитивні (густина суміші не дорівніє сумі густин її компонентів).

За характером прояву розмірів у явищах, що спостерігаються при виконанні дослідів, ФВ поділяються на енергетичні (активні), які здатні самі проявляти свої розміри (температура, напруга) і параметричні (пасивні)/, наприклад електричний onіp, ємність, індуктивність, розміри яких проявляються при діянні на об'єкт відповідноі активної величини.

Конкретні ФВ, як і об'єкти, яким вони притаманні, існують у просторі і у часі, перебуваючи у причинно-наслідкових зв'язках з іншими величинами згідно із законами фізики. Тому загалом розміри ФВ є функціями часу, координат простору та інших величин.

Pозміp є атрибутом кожної ФВ, а відрізняють скалярні та векторні величини. Скалярні ФВ поділяються на неполярні, які мають тільки розмір (маса, об'єм) і полярні, які ще мають знак (заряд, потік). Векторні ФВ /сила, переміщення, швидкість поряд з розміром мають напрям і виражають зміни poзміpів інших величин у просторі (градієнт температури, напруженість електричного поля) або просторові зміни розмірів у часі (швидкість, прискорення), а математично описуються похідними скалярних величин за координатами простору або простору і часу, а також похідними векторних величин за часом. За означенням, якщо розміри скалярних або розміри і напрями векторних величин не змінюються, то ці величини сталі (незмінні), а якщо змінюються, то змінні. Стала в часі величина може бути змінною в просторі. Поняття сталості ФВ відносне, оскільки рух абсолютний, а спокій відносний. Наприклад, довжина твердого тіла не є абсолютно стала, тому що матерія перебуває у безперервному pycі і внаслідок руху молекул на поверхні тіла теоретично його розміри змінюється. У зв'язку з еволюцією всесвіту поступово змінюються навіть такі фізичні константи як гравітаційна стала:

g = 6,672041 ×10-11 Н×м2×кг-2

і стала Планка, значения якої на 1977 р.

h = 6,626176 36 ×10-34 Дж×с.

Розміри ФВ можуть змінюватися неперервно або стрибкоподібно (дискретно). Величина, можливі розміри або і напрями якої при їх зміні на скінченному проміжку часу чи простору утворюють незліченну множину (континуум), називається континуальною, а якщо ця множина зліченна, то - дискретною. Континуальність розмірів ФВ, як і їx сталість, відносна через дискретність речовини та енергії (дискретність струму визначається зарядом електрона, дискретність енергії - її квантом). Проте, якщо зміни ФВ, що зумовлені дискретністю, незначні порівняно з їх розмірами, то такі ФВ сприймаються як континуальні (неперервні).

ФВ, розмір якої виражений як функція часу, за визначенням являє собою процес, тобто послідовну в часі зміну розміру величини, а стала величина - граничний випадок процесу. Векторна величина, розміри чи /і/ напрями якої виражені функцією часу, є векторним процесом. Розмір ФВ у даний момент часу називається її миттєвим розміром. ФВ, розміри якої є функцією дискретних моментів часу, являє собою дискретну послідовність.

Множина розподілених у просторі і в часі розмірів скалярної або розмірів і напрямів векторної ФВ утворює відповідно скалярне або векторне поле цієї величини. Векторне поле утворюється із скалярного у вигляді градієнта, а із нього застосуванням диференціальних операцій отримується тензорне поле, яке є узагальненням скалярного і векторного полів.

2.2. Поняття одиниці фізичної величини і види значень

Усі можливі розміри ФВ Х позначимо також через Х , з них приймемо якийсь розмір Хо за розмір одиниці величини Х. Відношення

Х/Х0 = М

назвемо істинним числовим значенням величини Х. Тоді істинне значення цієї величини М×Х0 =Х , тобто воно тотожно дорівнює її розміру.

Якщо Х=Х0 , то М = 1. Отже, розмір одиниці ФВ дорівнює такому істинному її значенню, при якому істинне числове значення дорівнює 1. Одиниця ФВ - таке істин­не значення величини, якому за означенням присвоєно істинне числове зна­чення 1. Якщо одиницю фізичної величини взяти іншого розміру Х0'' ¹ Х0, то в силу об’єктивності існування розміру дістанемо

М'×Х0' = Х = М× Х0, а звідси

М' = Х/ Х0' = М×(Х0/ Х0' ).

Отже, істинне числове значения ФВ залежить від вибору розміру її одиниці, а істинне значення від цього вибору не залежить, оскільки воно тотожно дорівнює її розміру. Відмінність між поняттями розміру та істинного значення величини в тому, що розмір величини ніяк не пов'язаний з вибором розміру її одиниці, тоді як істинне значення виражається добутком істинного числового значення і вибраного розміру одиниці ФВ.

Вимірюванням замість М знаходять наближене його значення М , яке нази­вається числовим значенням величини, а замість Х дістають значення величини

х = N×Х0,

яке є тільки оцінкою істинного її значення.

Значення ФВ, яке настільки близьке до істинного її значення, що для даної мети може бути використане замість нього, називається дійсним значенням.

х д = Nд×Х0,

де Nд - дійсне числове значення величини.

2.3. Одиниці фізичних величин. Принципи побудови

систем одиниць та види одиниць.

Одиниця фізичної величини - величина такого розміру, при якому її за визначенням присвоєно істинне числове значення (Додаток 1).

У природі ФВ зв'язані між собою залежностями, які виражають одні величини через інші і називаються рівняннями зв'язку між величинами. Сукупність зв'язаних такими залежностями величин, серед яких одні вважаються незалежними, а інші виражаються через них, називають системою величин. Незалежні величини даної системи називаються основними, а всі інші - похідними величинами.

Наприклад, в системі LMT, що запропонована К.-Ф. Гауссом ще в 1832р., довжина l , маса m і час t - основні величини, а площа S=l2 , швидкість V=dl/dt, прискорення a = dV/dt та інші величини системи - похідні.

Одиниця основної величини називається основною, а похідної - похідною одиницею. Сукупність основних і похідних одиниць певноі сиетеми величин стано­вить систему їx одиниць.

У побудові систем одиниць вибір основних величин і роэмірів їx одиниць тео­ретично довільний, але він продиктований певними вимогами практики:

· число основних величин має бути невелике;

· за основні мають бути вибрані величини, одиниці яких легко відтворити з високою точністю;

· розміри основних одиниць мають бути такі, щоб на практиці значення всіх величин системи не виражалися ні надто малими, ні надто великими числами;

· похідні одиниці мають бути когерентні, тобто входити в рівняння, що пов'язують їх з іншими одиницями системи, з кoeфіцієнтом 1.

[1] 2 3

завантажити реферат завантажити реферат
Нове
Замовлення реферату
Заказать реферат
Цікаві новини
загрузка...

Лічильники

Rambler's Top100

Усі права захищено. @ 2005-2014 textreferat.com