Стандартные единицы величин. Единицы физических величин

Фиксированного размера, которой условно по соглашению присвоено числовое значение, равное 1 {\displaystyle 1} . С единицей физической величины можно сравнить любую другую величину того же рода и выразить их отношение в виде числа. Применяется для количественного выражения однородных с ней физических величин. Единицы измерения имеют присвоенные им по соглашению наименования и обозначения .

Число с указанием единицы измерения называется именованным .

Различают основные и производные единицы. Основные единицы в данной системе единиц устанавливаются для тех физических величин, которые выбраны в качестве основных в соответствующей системе физических величин . Так, Международная система единиц (СИ) основана на Международной системе величин (англ. International System of Quantities , ISQ), в которой основными являются семь величин: длина , масса , время , электрический ток , термодинамическая температура , количество вещества и сила света . Соответственно, в СИ основными единицами являются единицы указанных величин.

Размеры основных единиц устанавливаются по соглашению в рамках соответствующей системы единиц и фиксируются либо с помощью эталонов (прототипов), либо путём фиксации численных значений фундаментальных физических постоянных .

Производные единицы определяются через основные путём использования тех связей между физическими величинами, которые установлены в системе физических величин.

Существует большое количество различных систем единиц, которые различаются как системами величин, на которых они основаны, так и выбором основных единиц.

Правила написания обозначений единиц измерений при производстве научной литературы , учебников и другой полиграфической продукции определены ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений» . В печатных изданиях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременно применение обоих видов обозначений в одном и том же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам физических величин.

История

Единицы измерения были среди самых ранних инструментов, изобретенных людьми. Первобытные общества нуждались в элементарных мерах для решения повседневных задач: строительства жилищ определённого размера и формы, создания одежды, обмена продуктами питания или сырьём.

Самые ранние известные единые системы измерения, по всей видимости, были созданы в 4-м и 3-м тысячелетиях до н. э. древними народами Месопотамии , Египта , долины Инда , а также, возможно, Персии .

Упоминания веса и меры имеются в Библии (Книга Левит 19:35-36) - это заповедь быть честным и иметь справедливые меры.

В 1875 году между 17 странами был подписан договор о Метрической конвенции . С подписанием этого договора были учреждены Международное бюро мер и весов и Международный комитет мер и весов и положено начало Генеральным конференциям по мерам и весам (ГКМВ), собирающимся обычно раз в четыре года. Эти международные органы создали нынешнюю систему СИ, которая была принята в 1954 году на 10-й ГКМВ и утверждена на 11-й ГКМВ в 1960 году.

16 ноября 2018 года в Версале во Дворце конгресса состоялась сессия 26-й ГКМВ, закрепившая новые определения четырёх из семи базовых единиц Международной системы единиц СИ (килограмма, ампера, кельвина и моля) и положившая конец зависимости СИ от конкретного материального объекта - международного платино-иридиевого прототипа килограмма (существующего с 1889 года), который будет официально заменён новой реализацией в виде физического эксперимента, основанного на значении

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ

В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

В соответствии со статьей 6 Федерального закона "Об обеспечении единства измерений" Правительство Российской Федерации постановляет:

Утвердить прилагаемое Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации.

Председатель Правительства
Российской Федерации
В.ПУТИН

Утверждено
Постановлением Правительства
Российской Федерации
от 31 октября 2009 г. N 879


ПОЛОЖЕНИЕ
О ЕДИНИЦАХ ВЕЛИЧИН, ДОПУСКАЕМЫХ К ПРИМЕНЕНИЮ
В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

I. Общие положения


1. Настоящее Положение устанавливает допускаемые к применению в Российской Федерации единицы величин, их наименования и обозначения, а также правила их применения и написания.

2. В Российской Федерации применяются единицы величин Международной системы единиц (СИ), принятые Генеральной конференцией по мерам и весам и рекомендованные к применению Международной организацией законодательной метрологии.

3. Используемые в настоящем Положении понятия означают следующее:

"величина" - свойство объекта, явления или процесса, которое может быть различимо качественно и определено количественно;

"внесистемная единица величины" - единица величины, не входящая в принятую систему единиц;

"единица величины" - фиксированное значение величины, которое принято за единицу такой величины и применяется для количественного выражения однородных с ней величин;

"когерентная единица величины" - производная единица величины, которая представляет собой произведение основных единиц, возведенных в степень, с коэффициентом пропорциональности, равным 1;

"логарифмическая единица величины" - логарифм безразмерного отношения величины к одноименной величине, принимаемой за исходную;

"Международная система единиц (СИ)" - система единиц, основанная на Международной системе величин;

"основная величина" - величина, условно принятая в качестве независимой от других величин Международной системы величин;

"основная единица СИ" - единица основной величины в Международной системе единиц (СИ);

"относительная величина" - безразмерное отношение величины к одноименной величине, принимаемой за исходную;

"производная величина" - величина, определенная через основные величины системы;

"производная единица СИ" - единица производной величины Международной системы единиц (СИ);

"система единиц величин СИ" - совокупность основных и производных единиц СИ, их десятичных кратных и дольных единиц, а также правил их использования.

II. Единицы величин, допускаемые к применению,
их наименования и обозначения


4. В Российской Федерации допускаются к применению основные единицы СИ, производные единицы СИ и отдельные внесистемные единицы величин.

5. Основные единицы Международной системы единиц (СИ) приведены в приложении N 1.

6. Производные единицы СИ образуются через основные единицы СИ по математическим правилам и определяются как произведение основных единиц СИ в соответствующих степенях. Отдельные производные единицы СИ имеют специальные наименования и обозначения.

Производные единицы Международной системы единиц СИ приведены в приложении N 2.

7. Внесистемные единицы величин приведены в приложении N 3. Относительные и логарифмические единицы величин приведены в приложении N 4.

III. Правила применения единиц величин


8. В Российской Федерации допускаются к применению кратные и дольные единицы от основных единиц СИ, производных единиц СИ и отдельных внесистемных единиц величин, образованные с помощью десятичных множителей и приставок.

Десятичные множители, приставки и обозначения приставок для образования кратных и дольных единиц величин приведены в приложении N 5.

9. В правовых актах Российской Федерации при установлении обязательных требований к величинам, измерениям и показателям соблюдения точности применяется обозначение единиц величин с использованием букв русского алфавита (далее - русское обозначение единиц величин).

10. В технической документации (конструкторской, технологической и программной документации, технических условиях, документах по стандартизации, инструкциях, наставлениях, руководствах и положениях), в методической, научно-технической и иной документации на продукцию различных видов, а также в научно-технических печатных изданиях (включая учебники и учебные пособия) применяется международное (с использованием букв латинского или греческого алфавита) или русское обозначение единиц величин.

Одновременное применение русских и международных обозначений единиц величин не допускается, за исключением случаев, связанных с разъяснением применения таких единиц.

11. При указании единиц величин на технических средствах, устройствах и средствах измерений допускается наряду с русским обозначением единиц величин применять международное обозначение единиц величин.

IV. Правила написания единиц величин


12. При написании значений величин применяются обозначения единиц величин буквами или специальными знаками (°), ("), ("). При этом устанавливаются 2 вида буквенных обозначений - международное обозначение единиц величин и русское обозначение единиц величин.

13. Буквенные обозначения единиц величин печатаются прямым шрифтом. В обозначениях единиц величин точка не ставится.

14. Обозначения единиц величин помещаются за числовыми значениями величин в одной строке с ними (без переноса на следующую строку). Числовое значение, представляющее собой дробь с косой чертой, стоящее перед обозначением единицы величины, заключается в скобки. Между числовым значением и обозначением единицы величины ставится пробел.

Исключения составляют обозначения единиц величин в виде знака, размещенного над строкой, перед которым пробел не ставится.

15. При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы величины указывается после последней цифры. Между числовым значением и буквенным обозначением единицы величины ставится пробел.

16. При указании значений величин с предельными отклонениями значение величин и их предельные отклонения заключаются в скобки, а обозначения единиц величин помещаются за скобками или обозначения единиц величин ставятся и за числовым значением величины, и за ее предельным отклонением.

17. При обозначении единиц величин в пояснениях обозначений величин к формулам не допускается обозначение единиц величин в одной строке с формулами, выражающими зависимости между величинами или между их числовыми значениями, представленными в буквенной форме.

18. Буквенные обозначения единиц величин, входящих в произведение единиц величин, отделяются точкой на средней линии ("·"). Не допускается использование для обозначения произведения единиц величин символа "x".

Допускается отделение буквенных обозначений единиц величин, входящих в произведение, пробелами.

19. В буквенных обозначениях отношений единиц величин в качестве знака деления используется только одна косая или горизонтальная черта. Допускается применение буквенного обозначения единицы величины в виде произведения обозначений единиц величин, возведенных в степень (положительную или отрицательную).

Если для одной из единиц величин, входящих в отношение, установлено буквенное обозначение в виде отрицательной степени, косая или горизонтальная черта не применяется.

20. При применении косой черты буквенное обозначение единиц величин в числителе и знаменателе помещается в строку, а произведение обозначений единиц величин в знаменателе заключается в скобки.

21. При указании производной единицы СИ, состоящей из 2 и более единиц величин, не допускается комбинирование буквенного обозначения и наименования единиц величин (для одних единиц величин указывать обозначения, а для других - наименования).

22. Допускается применение сочетания знаков (°), ("), ("), (%) и (промилле) с буквенными обозначениями единиц величин.

23. Обозначения производных единиц СИ, не имеющих специальных наименований, должны содержать минимальное число обозначений единиц величин со специальными наименованиями и основных единиц СИ с возможно более низкими показателями степени.

24. При указании диапазона числовых значений величины, выраженного в одних и тех же единицах величин, обозначение единицы величины указывается за последним числовым значением диапазона.

Приложение N 1

допускаемых к применению
в Российской Федерации


ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ (СИ)


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение определение
международное русское
1. Длина метр m м метр - длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 секунды (XVII Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ), 1983 год, Резолюция 1)
2. Масса килограмм kg кг килограмм - единица массы, равная массе международного прототипа килограмма (I ГКМВ, 1889 год, и III ГКМВ, 1901 год)
3. Время секунда s с секунда - время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 (XIII ГКМВ, 1967 год, Резолюция 1)
4. Электрический ток, сила электрического тока ампер A A ампер - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10 -7 ньютона (Международный Комитет мер и весов, 1946 год, Резолюция 2, одобренная IX ГКМВ, 1948 год)
5. Количество вещества моль mol моль моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 килограмма. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц (XIV ГКМВ, 1971 год, Резолюция 3)
6. Термодинамическая температура кельвин K K кельвин - единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды (XIII ГКМВ, 1967 год, Резолюция 4)
7. Сила света кандела cd кд кандела - сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·10 12 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 ватт на стерадиан (XVI ГКМВ, 1979 год, Резолюция 3)

Приложение N 2
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ (СИ)


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение выражение через основные и производные единицы СИ
международное русское
1. Плоский угол радиан rad рад м·м -1 = 1
2. Телесный угол стерадиан sr ср м 2 ·м -2 = 1
3. Площадь квадратный метр m 2 м 2 м 2
4. Объем кубический метр m 3 м 3 м 3
5. Скорость метр в секунду m/s м/с м·с -1
6. Ускорение метр в секунду в квадрате m/s 2 м/с 2 м·с -2
7. Частота герц Hz Гц с·с -1
8. Сила ньютон N Н м·кг·с -2
9. Плотность килограмм на кубический метр kg/m 3 кг/м 3 кг·м -3
10. Давление паскаль Ра Па м -1 ·кг·с -2
11. Энергия, работа, количество теплоты джоуль J Дж м 2 ·кг·с -2
12. Теплоемкость джоуль на кельвин J/K Дж/К м 2 ·кг·с -2 ·К -1
13. Мощность ватт W Вт м 2 ·кг·с -3
14. Электрический заряд, количество электричества кулон C Кл с·А
15. Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила вольт V В м 2 ·кг·с -3 ·А -1
16. Электрическая емкость фарад F Ф м -2 ·кг -1 ·с 4 ·А 2
17. Электрическое сопротивление ом Омега Ом м 2 ·кг·с -3 ·А -2
18. Электрическая проводимость сименс S См м -2 ·кг -1 ·с 3 ·А 2
19. Поток магнитной индукции, магнитный поток вебер Wb Вб м 2 ·кг·с -2 ·А -1
20. Плотность магнитного потока, магнитная индукция тесла T кг·с -2 ·А -1
21. Индуктивность, взаимная индуктивность генри H Гн м 2 ·кг·с -2 ·А -2
22. Температура Цельсия градус Цельсия °C °C К
23. Световой поток люмен lm лм кд·ср
24. Освещенность люкс lx лк м -2 ·кд·ср
25. Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность радионуклида) беккерель Bq Бк с -1
26. Поглощенная доза ионизирующего излучения, керма грей Gy Гр м 2 ·с -2
27. Эквивалентная доза ионизирующего излучения эффективная доза ионизирующего излучения зиверт Sv Зв м 2 ·с -2
28. Активность катализатора катал kat кат моль·с -1
29. Момент силы ньютон-метр N·m Н·м м 2 ·кг·с -2
30. Напряженность электрического поля вольт на метр V/m В/м м·кг·с -3 ·А -1
31. Напряженность магнитного поля ампер на метр A/m А/м м -1 ·А
32. Удельная электрическая проводимость сименс на метр S/m См/м м -3 ·кг -1 ·с 3 ·А 2

Примечание. Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования и обозначения, могут использоваться для образования других производных единиц СИ. Допускается применение производных единиц СИ, образованных через основные единицы СИ по правилам образования когерентных единиц величин и определяемых как произведение основных единиц СИ в соответствующих степенях.

Когерентные единицы величин образуются на основе простейших уравнений связи между величинами, в которых числовые коэффициенты равны 1. При этом обозначения величин в уравнениях связи между величинами заменяются обозначениями основных единиц СИ.

Если уравнение связи между величинами содержит числовой коэффициент, отличный от 1, для образования когерентной единицы величины в правую часть уравнения подставляются значения величин в основных единицах СИ, дающих после умножения на коэффициент общее числовое значение, равное 1.

Приложение N 3
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ВНЕСИСТЕМНЫЕ ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение соотношение с единицей СИ область применения (срок действия)
международное русское
1. Масса тонна t Т 1·10 3 кг все области
атомная единица массы u а.е.м. 1,6605402·10 -27 кг
(приблизительно)
атомная физика
карат - кар 2·10 -4 для драгоценных камней и жемчуга
2. Время минута min мин 60 с все области
час h ч 3600 с
сутки d сут 86400 с
3. Объем, вместимость литр l л 1·10 -3 м 3 все области
4. Плоский угол градус ° ° (Пи/180) рад = 1,745329...·10 -2 рад все области
минута " " (Пи/10800) рад = 2,908882...·10 -4 рад
секунда " " (Пи/648000) рад = 4,848137...·10 -6 рад
град (гон) gon град (Пи/200) рад = 1,57080...·10 -2 рад
5. Длина астрономическая единица ua а.е. 1,49598·10 11 м
(приблизительно)
астрономия
световой год ly св.год 9,4607·10 15 м
(приблизительно)
парсек pc пк 3,0857·10 16 м
(приблизительно)
ангстрем °
А
°
А
10 -10 м физика, оптика
морская миля n mile миля 1852 м морская и авиационная навигация
фут ft фут 0,3048 м авиационная навигация
дюйм inch дюйм 0,0254 м промышленность
6. Площадь гектар ha га 1·10 4 м 2 сельское и лесное хозяйство
ар a a 1·10 2 м 2
7. Сила грамм-сила gf гс 9,80665·10 -3 Н
килограмм-сила kgf кгс 9,80665 Н
тонна-сила tf тс 9806,65 Н
8. Давление бар bar бар 1·10 5 Па промышленность
килограмм-сила на квадратный сантиметр kgf/cm 2 кгс/см 2 98066,5 Па все области (действуют до 2016 года)
миллиметр водяного столба mm H 2 O мм вод.ст. 9,80665 Па все области (действуют до 2016 года)
метр водяного столба m H 2 O м вод.ст. 9806,65 Па все области (действуют до 2016 года)
атмосфера техническая - ат 9,80665·10 4 Па все области (действуют до 2016 года)
миллиметр ртутного столба mm Hg мм рт.ст. 133,3224 Па медицина, метеорология, авиационная навигация
9. Оптическая сила диоптрия - дптр 1·м -1 оптика
10. Линейная плотность текс tex текс 1·10 -6 кг/м текстильная промышленность
11. Скорость узел kn уз 0,514 м/с
(приблизительно)
морская навигация
12. Ускорение гал Gal Гал 0,01 м/с 2 морская навигация
13. Частота вращения оборот в секунду r/s об/с 1 с -1 электротехника, промышленность
оборот в минуту r/min об/мин 1/60 с -1 = 0,016 с -1
(приблизительно)
14. Энергия электрон-вольт eV эВ 1,60218·10 -19 Дж
(приблизительно)
физика
киловатт-час kW·h кВт·ч 3,6·10 6 Дж электротехника
15. Полная мощность вольт-ампер V·A В·A - электротехника
16. Реактивная мощность вар var вар - электротехника
17. Электрический заряд, количество электричества ампер-час A·h A·ч 3,6·10 3 Кл электротехника
18. Количество информации бит bit бит -
байт B (byte) байт -
19. Скорость передачи информации бит в секунду bit/s бит/с - информационные технологии, связь
байт в секунду B/s (byte/s) байт/с -
20. Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза гамма-излучения и рентгеновского излучения) рентген R Р 2,57976·10 -4 Кл/кг
(приблизительно)
ядерная физика, медицина
21. Эквивалентная доза ионизирующего излучения, эффективная доза ионизирующего излучения) бэр rem бэр 0,01 Зв ядерная физика, медицина
22. Поглощенная доза рад rad рад 0,01 Дж/кг ядерная физика, медицина
23. Мощность экспозиционной дозы рентген в секунду R/s Р/с - ядерная физика, медицина
24. Активность радионуклида кюри Ci Ки 3,7·10 10 Бк ядерная физика, медицина
25. Кинематическая вязкость стокс St Ст 10 -4 м 2 /с промышленность
26. Количество теплоты, термодинамический потенциал калория (международная) cal кал 4,1868 Дж промышленность
калория термохимическая cal th кал ТХ 4,1840 Дж
(приблизительно)
промышленность
калория 15-градусная cal 15 кал 15 4,1855 Дж
(приблизительно)
промышленность
Тепловой поток (тепловая мощность) калория в секунду cal/s кал/с 4,1868 Вт промышленность
килокалория в час kcal/h ккал/ч 1,163 Вт
гигакалория в час Gcal/h Гкал/ч 1,163·10 6 Вт

Примечания: 1. Внесистемные единицы величин применяются только в случаях, когда количественные значения величин невозможно или нецелесообразно выражать в единицах СИ;

2. Наименования и обозначения единиц массы (атомная единица массы, карат), времени, плоского угла, длины, площади, давления, оптической силы, линейной плотности, скорости, ускорения, частоты вращения не применяются с приставками.

3. Для величины времени допускается применение других единиц, получивших широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие, наименования и обозначения которых не применяют с приставками.

4. Для единицы объема вместимости "литр" (буквенное обозначение 1 "эль") допускается обозначение L.

5. Обозначения единиц плоского угла "градус", "минута", "секунда" пишутся над строкой.

6. Наименование и обозначение единицы количества информации "байт" (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками "Кило", "Мега", "Гига", которые соответствуют множителям "2 10 ", "2 20 " и "2 30 " (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Данные приставки пишутся с большой буквы. Допускается применение международного обозначения единицы информации с приставками "K" "M" "G", рекомендованного Международным стандартом Международной электротехнической комиссии МЭК 60027-2 (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).

7. Допускается применение других внесистемных единиц величин. При этом наименования внесистемных единиц величин применяются совместно с указанием их соотношений с основными и производными единицами СИ.

Приложение N 4
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ И ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение значение
международное русское
1. Относительная величина: КПД; относительное удлинение; относительная плотность; деформация; относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости; магнитная восприимчивость; массовая доля компонента; молярная доля компонента и т.п. единица 1 1 1
процент % % 1·10 -2
промилле промилле промилле 1·10 -3
миллионная доля ppm млн -1 1·10 -6
2. Логарифмическая величина: уровень звукового давления; усиление, ослабление и т.п. бел B Б 1 Б = lg(P 2 /P 1) при P = 10P 1
1 Б = 2 lg (F 2 /F 1 при F 2 = √10F 1 , где P 1 , P 2 такие одноименные величины, как мощность, энергия, плотность энергии и т.п.; F 1 , F 2 - такие одноименные величины, как напряжение, сила тока, напряженность поля и т.п.
децибел dB дБ 0,1 Б
3. Логарифмическая величина - уровень громкости фон phon фон 1 фон равен уровню громкости звука, для которого уровень звукового давления равного с ним по уровню громкости звука частотой 1000 Гц равен 1 дБ
4. Логарифмическая величина - частотный интервал октава - окт 1 октава равна log 2 (f 2 /f 1) при f 2 /f 1 = 2, где f 1 , f 2 - частоты
декада - дек 1 декада равна lg(f 2 /f 1) при f 2 /f 1 = 10, где f 1 , f 2 - частоты
5. Логарифмическая величина: ослабление напряжения, ослабление силы тока, ослабление напряженности поля и т.п. непер Np Нп 1 Нп = ln(F 2 /F 1) при F 2 /F 1 = e = 2,718 ..., где F 1 , F 2 - такие одноименные величины, как напряжение, сила тока, напряженность поля и т.п., e - основание натуральных логарифмов. 1 Нп = 0,8686 Б = 8,686 дБ

Приложение N 5
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ДЕСЯТИЧНЫЕ МНОЖИТЕЛИ, ПРИСТАВКИ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИСТАВОК
ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ ВЕЛИЧИН


Десятичный множитель Приставка Обозначение приставки Десятичный множитель Приставка Обозначение приставки
международное русское международное русское
10 24 иотта Y И 10 -1 деци d д
10 21 зетта Z З 10 -2 санти с с
10 18 экса Е Э 10 -3 милли m м
10 15 пета Р П 10 -6 микро мю мк
10 12 тера Т Т 10 -9 нано n н
10 9 гига G Г 10 -12 пико р п
10 6 мега М М 10 -15 фемто f ф
10 3 кило k к 10 -18 атто а а
10 2 гекто h г 10 -21 зепто z з
10 1 дека da да 10 -24 иокто y и

Примечание. Для образования кратных и дольных единиц массы вместо единицы массы - килограмм используется дольная единица массы - грамм и приставка присоединяется к слову "грамм". Дольная единица массы - грамм применяется без присоединения приставки.

При написании наименований и обозначений десятичных кратных и дольных единиц СИ, образованных с помощью приставок, приставка или ее обозначение пишется слитно с наименованием или обозначением единицы.

Допускается присоединение приставки ко второму множителю произведения или к знаменателю в случаях, когда такие единицы широко распространены.

К наименованию и обозначению исходной единицы не присоединяются 2 или более приставки одновременно.

Наименования десятичных кратных и дольных единиц исходной единицы, возведенной в степень, образуются путем присоединения приставки к наименованию исходной единицы.

Обозначения десятичных кратных и дольных единиц исходной единицы, возведенной в степень, образуются добавлением соответствующего показателя степени к обозначению десятичной кратной или дольной единицы исходной единицы. При этом показатель степени означает возведение в степень десятичной кратной или дольной единицы вместе с приставкой.


Единица величины – это конкретная величина, определенная и принятая по соглашению, с которой сравниваются другие величины того же рода.

Единицы величин появились тогда, когда у человека возникла необходимость выразить что-либо количественно. Этим «что-либо» могло быть число предметов, и тогда измерение было простым и заключалось в счете (единица величины – штука). Однако сыпучие вещества (зерно) и жидкости не поддавались штучному счету. Так возникли меры объема, ставшие единицами измерения объема. Первыми мерами длины были части тела человека (ступня, шаг, локоть). О путях формирования мер и единиц величин на Руси отмечено в первом разделе. В английской системе мер до сих пор существуют некоторые единицы, связанные с размерами тела человека. Например, фут (foot – ступня) – это средняя длина ступни человека. Размер фута равный 30,48 см был установлен в результате осреднения величины ступни людей «выходящих из храмов от заутрени в воскресенье». Размер дюйма (25,4 мм) возник как длина трех ячменных зерен, вынутых из средней части колоса и приставленных друг к другу своими концами. Так, по решению короля Эдварда II в 1324 г. появился «законный дюйм». Версий относительно возникновения такой единицы длины, как английский ярд (0,9144 м) несколько. Это может быть и расстояние от кончика носа короля Генриха I до конца среднего пальца вытянутой им вперед руки, и длина меча этого короля. Единица длины миля (1,609 м) возникла при усреднении 1000 двойных шагов человека. Таких примеров можно привести много. Локоть до сих пор является единицей национальной меры длины в Болгарии.

Разнообразие единиц измерений в мире всегда затрудняло торговые операции, поэтому все стремились к их унификации. В обозримом историческом промежутке процесс унификации единиц величин прошел по крайней мере три этапа.

На первом этапе размер единицы величины приравнивали размеру величины, воспроизводимой природной мерой, например, к локтю.

На втором этапе единицы величин закрепили в «вещественных образцах», создали эталоны длины и массы – метр и килограмм.

На третьем этапе для более точного и надежного воспроизведения ряда величин единицы величин были оторваны от «меры», от количественных характеристик свойств физических объектов, предназначенных для их воспроизведения. Например, метр остался метром, но его длина измеряется длиной пути, который проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды.

По-видимому, процесс уточнения размеров единиц продолжится, так как уже безусловно стало ясно, что изготовленные человеком вещественные (предметные) эталоны единиц величин не могут обеспечить хранение и передачу их размера с необходимой точностью.

Любое измерение связано с нахождением численных значений физических величин , при помощи их определяются закономерности явлений, которые исследуются.

Понятие физических величин , например, силы, веса и др., - это отображение объективно существующих, присущих материальным объектам характеристик инертности, протяженности и так далее. Эти характеристики существуют вне и независимо от нашего сознания, не завися от человека, качества средств и методов, которые используются при измерениях.

Физические величины, которые характеризуют материальный объект в заданных условиях, не создаются измерениями, а всего лишь определяются при помощи их. Измерить любую величину это означает определить ее численное соотношение с какой-либо другой однородной величиной, которая принята за единицу измерений.

Исходя из этого, измерением называется процесс сравнения заданной величины с некоторым ее значением, которое принято за единицу измерений .

Формула связи между величиной, для которой устанавливается производная единица и величинами А, В, С, ... единицы измерения у них установлены независимо, общий вид:

где k - числовой коэффициент (в заданном случае k=1 ).

Формула для связи производной единицы с основными или остальными единицами, зовется формулой размерности , а показатели степени размерностями Для удобства при практическом использовании единиц ввели такие понятия как кратные и дольные единицы.

Кратная единица - единица, которая в целое количество раз больше системной либо внесистемной единицы. Кратная единица образуется посредством умножения основной либо производной единицы на число 10 в соответствующей положительной степени.

Дольная единица - единица, которая в целое число раз меньше системной либо внесистемной единицы. Дольная единица образуется посредством умножения основной либо производной единицы на число 10 в соответствующей отрицательной степени.

Определение термина “единица измерения“.

Унификацией единицы измерения занимается наука, которая называется метрология. В точном переводе - это наука об измерениях.

Заглянув в Международный словарь по метрологии мы выясняем, что единица измерения - это действительная скалярная величина, которая определена и принята по соглашению, с которой легко сравнить всякую другую величину одного рода и выразить их отношение при помощи числа.

Единица измерения может рассматриваться и как физическая величина. Однако, между физической величиной и единицей измерения есть очень важная разница: у единицы измерения есть фиксированное принятое по соглашению численное значение. Значит, единицы измерения для одной и той же физической величины возможны разные.

Например, вес может иметь следующие единицы: килограмм, грамм, фунт, пуд, центнер. Разница между ними понятна каждому.

Числовое значение физической величины представляют при помощи отношения измеренного значения к стандартному значению, которое и есть единицей измерения . Число, у которого указана единица измерения есть именованное число .

Существуют основные и производные единицы.

Основные единицы устанавливают для таких физических величин, которые отобраны в качестве основных в конкретной системе физических величин.

Таким образом, Международная система единиц (СИ) основывается на Международной системе величин, в ней основные величины это семь величин: длина, масса, время, электрический ток, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. Значит, в СИ основные единицы это единицы величин, которые указаны выше.

Размер основных единиц устанавливают по соглашению в рамках конкретной системы единиц и фиксируются или при помощи эталонов (прототипов), или методом фиксации числовых значений фундаментальных физических постоянных.

Производные единицы определяют через основные методом использования тех связей между физическими величинами, которые установлены в системе физических величин.

Есть огромное число разных систем единиц. Они различаются как системами величин, на которых они основываются, так и выбором основных единиц.

Обычно государство при помощи законов устанавливает определенную систему единиц предпочтительной либо обязательной для использования в стране. В РФ основными являются единицы величин системы СИ.

Системы единиц измерения.

Метрические системы.

  • МКГСС,

Системы естественных единиц измерения.

  • Атомная система единиц,
  • Планковские единицы,
  • Геометризованная система единиц,
  • Единицы Лоренца — Хевисайда.

Традиционные системы мер.

Единицы измерения, сгруппированные по физическим величинам.

  • Единицы измерения массы (масса),
  • Единицы измерения температуры (температура),
  • Единицы измерения расстояния (расстояние),
  • Единицы измерения площади (площадь),
  • Единицы измерения объёма (объём),
  • Единицы измерения информации (информация),
  • Единицы измерения времени (время),
  • Единицы измерения давления (давление),
  • Единицы измерения потока тепла (поток тепла).

Физической величиной называется физическое свойство материального объекта, процесса, физического явления, охарактеризованное количественно.

Значение физической величины выражается одним или несколькими числами, характеризующими эту физическую величину, с указанием единицы измерения.

Размером физической величины являются значения чисел, фигурирующих в значении физической величины.

Единицы измерения физических величин.

Единицей измерения физической величины является величина фиксированного размера, которой присвоено числовое значение, равное единице. Применяется для количественного выражения однородных с ней физических величин. Системой единиц физических величин называют совокупность основных и производных единиц, основанную на некоторой системе величин.

Широкое распространение получило всего лишь некоторое количество систем единиц. В большинстве случаев во многих странах пользуются метрической системой.

Основные единицы.

Измерить физическую величину - значит сравнить ее с другой такой же физической величиной, принятой за единицу.

Длину предмета сравнивают с единицей длины, массу тела - с единицей веса и т.д. Но если один исследователь измерит длину в саженях, а другой в футах, им будет трудно сравнить эти две величины. Поэтому все физические величины во всем мире принято измерять в одних и тех же единицах. В 1963 году была принята Международная система единиц СИ (System international - SI).

Для каждой физической величины в системе единиц должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Эталоном единицы измерения является ее физическая реализация.

Эталоном длины является метр - расстояние между двумя штрихами, нанесенными на стержне особой формы, изготовленном из сплава платины и иридия.

Эталоном времени служит продолжительность какого-либо правильно повторяющегося процесса, в качестве которого выбрано движение Земли вокруг Солнца: один оборот Земля совершает за год. Но за единицу времени принимают не год, а секунду .

За единицу скорости принимают скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором тело за 1 с совершает перемещение в 1 м.

Отдельная единица измерения используется для площади, объема, длины и т. д. Каждая единица определяется при выборе того или иного эталона. Но система единиц значительно удобнее, если в ней в качестве основных выбрано всего несколько единиц, а остальные определяются через основные. Например, если единицей длины является метр, то единицей площади будет квадратный метр, объема - кубический метр, скорости - метр в секунду и т. д.

Основными единицами физических величин в Международной системе единиц (СИ) являются: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд) и моль (моль).

Основные единицы СИ

Величина

Единица

Обозначение

Наименование

русское

международное

Сила электрического тока

Термодинамическая температура

Сила света

Количество вещества

Существуют также производные единицы СИ, у которых есть собственные наименования:

Производные единицы СИ, имеющие собственные наименования

Единица

Выражение производной единицы

Величина

Наименование

Обозначение

Через другие единицы СИ

Через основные и дополнительные единицы СИ

Давление

м -1 ЧкгЧс -2

Энергия, работа, количество теплоты

м 2 ЧкгЧс -2

Мощность, поток энергии

м 2 ЧкгЧс -3

Количество электричества, электрическийзаряд

Электрическое напряжение, электрическийпотенциал

м 2 ЧкгЧс -3 ЧА -1

Электрическая емкость

м -2 Чкг -1 Чс 4 ЧА 2

Электрическое сопротивление

м 2 ЧкгЧс -3 ЧА -2

Электрическая проводимость

м -2 Чкг -1 Чс 3 ЧА 2

Поток магнитной индукции

м 2 ЧкгЧс -2 ЧА -1

Магнитная индукция

кгЧс -2 ЧА -1

Индуктивность

м 2 ЧкгЧс -2 ЧА -2

Световой поток

Освещенность

м 2 ЧкдЧср

Активность радиоактивного источника

беккерель

Поглощенная доза излучения

И змерения . Для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины используют измерения. Без измерений физическую величину нельзя охарактеризовать количественно. Такие определения, как «низкое» или «высокое» давление, «низкая» или «высокая» температура отражают лищь субъективные мнения и не содержат сравнения с эталонными величинами. При измерении физической величины ей приписывают некоторое численное значение.

Измерения осуществляются с помощью измерительных приборов. Существует довольно большое количество измерительных приборов и приспособлений, от самых простых до сложных. Например, длину измеряют линейкой или рулеткой, температуру - термометром, ширину - кронциркулем.

Измерительные приборы классифицируются: по способу представления информации (показывающие или регистрирующие), по методу измерений (прямого действия и сравнения), по форме представлений показаний (аналоговый и цифровой), и др.

Для измерительных приборов характерны следующие параметры:

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, на которой рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения).

Порог чувствительности - минимальное (пороговое) значение измеряемой величины, различаемое прибором.

Чувствительность - связывает значение измеряемого параметра и соответствующее ему изменение показаний прибора.

Точность - способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя.

Стабильность - способность прибора поддерживать заданную точность измерений в течение определенного времени после калибровки.