ДЗ 1 вариант 4
Описание файла
Документ из архива "ДЗ 1 вариант 4", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "метрология, стандартизация и сертификация (мсис)" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "метрология, стандартизация и сертификация (мсис)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "ДЗ 1 вариант 4"
Текст из документа "ДЗ 1 вариант 4"
Московский Государственный Университет
Инженерной Экологии
Кафедра
«ТКА сектор МАСК»
Домашнее задание №1
по дисциплине метрология стандартизация и сертификация
Вариант № 4
Студент: Шепетовский М.Д.
Группа : К-33
Преподаватель: Гальцова Г.А.
Москва, 2006г.
Тема:
Расскажите о международной системе единиц.
Установление единой международной системы единиц
Наличие ряда систем единиц физических величин, а также значительного числа внесистемных единиц, неудобства, связанные с пересчетом при переходе от одной системы единиц к другой, требовало унификации единиц измерений. Рост научно-технических и экономических связей между разными странами обусловливал необходимость такой унификации в международном масштабе.
Требовалась единая система единиц физических величин, практически удобная и охватывающая различные области измерений. При этом она должна была сохранить принцип когерентности (равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами).
В 1954 г. Х Генеральная конференция по мерам и весам установила шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и свеча) практической системы единиц. Система, основанная на утвержденных в 1954 г. шести основных единицах, была названа Международной системой единиц, сокращенно СИ (SI - начальные буквы французского наименования Systeme International). Был утвержден перечень шести основных, двух дополнительных и первый список двадцати семи производных единиц, а также приставки для образования кратных и дольных единиц.
Определения
Система единиц - совокупность основных и производных единиц физических величин.
Система физических величин - совокупность взаимосвязанных физических величин, образованная в соответствии с выбранными принципами, когда одни величины принимаются за независимые (основные), а другие являются функциями (производными) независимых величин.
Основная физическая величина - физическая величина, входящая в систему физических величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.
Основная единица системы физических величин - единица основной физической величины в данной системе единиц. Основные единицы Международной Системы Единиц СИ: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.
Производная единица - единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными единицами.
Когерентная единица физической величины - производная единица физической величины, связанная с другими единицами системы уравнением, в котором числовой коэффициент принят равным 1.
Дольная единица - единица физической величины в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы. Например, 1мкс = 0,000 001с.
Кратная единица - единица физической величины в целое число раз большая системной или внесистемной единицы. Например, единица частоты 1 МГц = 1 000 000 Гц.
Внесистемные единицы – некоторые единицы, не входящие в СИ. Допустимо внесистемные единицы использовать вместе с СИ.
Единицы СИ
В таблице приведены наименования и обозначения (международные и русские) основных, дополнительных и производных единиц Международной системы единиц.
Таблица 1
Величина | Единица | ||
Наименование | обозначение | ||
русское | международное | ||
Основные единицы | |||
Длина | метр | м | m |
Масса | килограмм | кг | kg |
Время | секунда | с | s |
Сила электрического тока | ампер | А | A |
Термодинамическая температура | кельвин | К | K |
Сила света | кандела | кд | cd |
Дополнительные единицы | |||
Плоский угол | радиан | рад | rad |
Телесный угол | стерадиан | ср | sr |
Производные единицы | |||
Площадь | квадратный метр | м2 | m2 |
Объём, вместимость | кубический метр | м3 | m3 |
Плотность | килограмм на кубический метр | кг/м3 | kg/m3 |
Скорость | метр в секунду | м/с | m/s |
Угловая скорость | радиан в секунду | рад/с | rad/s |
Сила, сила тяжести (вес) | ньютон | Н | N |
Давление; механическое напряжение | паскаль | Па | Pa |
Работа; энергия; количество теплоты | джоуль | Дж | J |
Мощность; тепловой поток | ватт | Вт | W |
Количество электричества; электрический заряд | кулон | Кл | S |
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила | вольт | В | V |
Электрическое сопротивление | ом | Ом | Ω |
Электрическая проводимость | сименс | См | S |
Электрическая ёмкость | фарада | Ф | F |
Магнитный поток | вебер | Вб | Wb |
Индуктивность, взаимная индуктивность | генри | Г | H |
Удельная теплоёмкость | джоуль на килограмм-кельвин | Дж/(кг*К) | J/(kg*K) |
Теплопроводность | ватт на метр-кельвин | Вт/(м*К) | W/(m*K) |
Световой поток | люмен | лм | lm |
Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м2 | cd/m2 |
Освещённость | люкс | лк | lx |
Определения основных единиц, соответствующие решениям Генеральной конференции по мерам и весам, следующие.
Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
Секунда равна 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную Н.
Кельвин равен 1/273.16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг.
Дополнительные единицы СИ
Международная система единиц включает в себя две дополнительные единицы - для измерения плоского и телесного углов.
Единица плоского угла - радиан (рад) - угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу. В градусном исчислении радиан равен 57°17'48".
Стерадиан (ср), принимаемый за единицу телесного угла, - телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную 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; - плоский угол при вершине конуса, образованного внутри сферы данным телесным углом.
Телесному углу 1 ср соответствует плоский угол, равный 65°32', углу ср - плоский угол 120°, углу ср - плоский угол 180°.
Дополнительные единицы СИ использованы для образования единиц угловой скорости, углового ускорения и некоторых других величин. Сами по себе радиан и стерадиан применяются в основном для теоретических построений и расчетов, так как большинство важных для практики значений углов (полный угол, прямой угол и т.д.) в радианах выражаются трансцендентными числами ( , и т.д.).
Производные единицы СИ
Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. Так, для линейной скорости в качестве определяющего уравнения можно воспользоваться выражением для скорости равномерного прямолинейного движения .
При длине пройденного пути (в метрах) и времени t, за которое пройден этот путь (в секундах), скорость выражается в метрах в секунду (м/с). Поэтому единица скорости СИ - метр в секунду - это скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой она за время 1 с перемещается на расстояние 1 м.
Если в определяющее уравнение входит числовой коэффициент, то для образования производной единицы в правую часть уравнения следует подставлять такие числовые значения исходных величин, чтобы числовое значение определяемой производной единицы было равно единице. Например, единица кинетической энергии СИ - килограмм-метр в квадрате на секунду в квадрате - это кинетическая энергия тела массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, или кинетическая энергия тела массой 1 кг, движущегося со скоростью м/с. Эта единица имеет особое наименование - джоуль (сокращенное обозначение Дж).
Кратные и дольные единицы
Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами.
В табл. 2 приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.
Таблица 2
Множитель | Приставка | Обозначение приставки | |
русское | международное | ||
1018 | экса | Э | Е |
1015 | пета | П | Р |
1012 | тера | Т | Т |
109 | гига | Г | G |
106 | мега | М | М |
103 | кило | к | k |
102 | гекто | г | h |
101 | дека | да | da |
10-1 | деци | д | d |
10-2 | санти | с | c |
10-3 | милли | м | m |
10-6 | микро | мк |
|
10-9 | нано | н | n |
10-12 | пико | п | p |
10-15 | фемто | ф | f |
10-18 | атто | а | a |
Следует учитывать, что при образовании кратных и дольных единиц площади и объема с помощью приставок может возникнуть двойственность прочтения в зависимости от того, куда добавляется приставка. Так, сокращенное обозначение 1 км2 можно трактовать и как 1 квадратный километр и как 1000 квадратных метров, что, очевидно, не одно и то же (1 квадратный километр = 1.000.000 квадратных метров). В соответствии с международными правилами кратные и дольные единицы площади и объема следует образовывать, присоединяя приставки к исходным единицам. Таким образом, степени относятся к тем единицам, которые получены в результате присоединения приставок.
Поэтому 1 км2 = 1 (км)2 = (103 м) 2 = 106 м2.
Список использованной литературы:
-
Шишкин И.Ф. «Метрология, стандартизация и управления качеством.» М.: Издательство стандартов, 1990г.
-
«Словарь терминов по метрологии, стандартизации и сертификации» М. Издательство «Люкс», 2004г.
-
Крылова Г.Д. «Основы стандартизации сертификации метрологии», М. Издательство «Юнити», 2001г.