Daha önce de belirtildiği gibi fizik yasaları, fiziksel büyüklükler arasında niceliksel ilişkiler kurar. Bu tür ilişkileri kurmak için çeşitli fiziksel büyüklükleri ölçebilmek gerekir.

Herhangi bir fiziksel niceliği (örneğin hızı) ölçmek, onu birim olarak alınan aynı türden (bu örnekte hız) bir nicelikle karşılaştırmak anlamına gelir.

Genel olarak konuşursak, her biri için fiziksel miktar birimi diğerlerinden bağımsız olarak keyfi olarak ayarlanabilir. Bununla birlikte, prensip olarak temel olarak kabul edilen herhangi bir miktar için kişinin kendisini birkaç (en az üç) keyfi birim seçimiyle sınırlayabileceği ortaya çıktı. Diğer tüm büyüklüklerin birimleri, temel büyüklükler kullanılarak, bu amaçla karşılık gelen miktarı temel büyüklüklere veya birimleri benzer şekilde belirlenmiş olan miktarlara bağlayan fiziksel yasalar kullanılarak oluşturulabilir.

Ne söylendiğini açıklayalım aşağıdaki örnek. Kütle ve ivme birimlerini zaten ayarladığımızı varsayalım. İlişki (9.3) doğal olarak bu nicelikleri üçüncü fiziksel büyüklük olan kuvvetle birleştirir. Bu denklemdeki orantı katsayısını sağlayacak şekilde bir kuvvet birimi seçelim. bire eşit. Daha sonra formül (9.3) daha basit bir biçim alır:

(10.1)'den, belirlenen kuvvet biriminin, etkisi altında kütlesi bire eşit olan bir cismin yine bire eşit bir ivme aldığı bir kuvvet olduğu sonucu çıkar ((10.1)'de ikame F = 1 ve verir).

Belirtilen birim seçme yöntemiyle fiziksel ilişkiler daha basit bir form alın. Birimlerin toplanması belirli bir sistemi oluşturur.

Temel birimlerin seçiminde farklılık gösteren birkaç sistem vardır. Uzunluk, kütle ve zaman birimlerine dayanan sistemlere mutlak denir.

1 Ocak 1963'te SSCB'ye tanıtıldı. devlet standardı GOST 9867-61, SI sembolüyle gösterilen Uluslararası Birimler Sisteminin kullanımını belirler. Bu birim sistemi bilim, teknoloji ve bilimin tüm alanlarında tercih edilen sistem olarak kullanılmalıdır. ulusal ekonomi ve öğretirken de. Temel SI birimleri şunlardır: uzunluk birimi metredir (m olarak kısaltılır), kütle birimi kilogramdır (kg) ve zaman birimi saniyedir (s). Dolayısıyla SI mutlak sistemlerin sayısına aittir. Belirtilen üç birime ek olarak SI, akım gücünün temel birimi olarak amper (A)'yı kabul eder. termodinamik sıcaklık kelvin (K), ışık şiddetinin birimi kandela (cd) ve madde miktarının birimi mol (mol)'dür.

Bu üniteler dersin ilgili bölümlerinde ele alınacaktır.

Metre, kripton-86 atomunun (kripton-86'nın turuncu çizgisi) seviyeleri arasındaki geçişe karşılık gelen radyasyon boşluğundaki 1650763,73 dalga boyuna eşit bir uzunluk olarak tanımlanır. Metre, uzunluğun yaklaşık 1/40.000.000'ine eşittir. dünyanın meridyeninden. Katlar ve alt katlar: kilometre), santimetre), milimetre (1 mm), mikrometre (1 µm), vb.

Bir kilogram, Sevr'deki (Paris yakınında) Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu'nda depolanan bir platin-iridyum katısının kütlesidir. Bu vücuda kilogramın uluslararası prototipi denir. Prototipin kütlesi 1000 cm3'e yakın temiz su 4 °C'de. Bir gram, kilogramın 1/1000'ine eşittir.

Saniye bir zaman dilimi olarak tanımlanır toplamına eşit Sezyum-133 atomunun temel durumunun iki aşırı ince seviyesi arasındaki geçişe karşılık gelen 9,192,631,770 radyasyon periyodu. Bir saniye ortalama güneş gününün yaklaşık 1/86.400'üne eşittir.

Fizik ayrıca GHS sistemi adı verilen mutlak birimler sistemini kullanır. Bu sistemdeki temel birimler santimetre, gram ve saniyedir.

Kinematikte tanıttığımız büyüklük birimleri (hız ve ivme) temel birimlerden türetilmiştir. Bu nedenle, hız birimi, düzgün hareket eden bir cismin birim zaman başına (saniye) bir mesafeyi kat etme hızı olarak alınır, bire eşit uzunluk (metre veya santimetre). Bu birim SI'da m/s, GHS sisteminde cm/s olarak belirlenmiştir. İvme birimi, bir cismin birim zaman başına (saniye) hızının bir birim (m/s veya cm/s) değiştiği, düzgün değişken hareketin ivmesidir. Bu birim SI ve GHS sisteminde belirtilmiştir.

SI kuvvet birimine Newton (N) denir. Newton'a göre kuvvete eşit 1 kg'lık bir kütleye sahip bir cismin etkisi altında hızlanma alır. CGS sistemindeki kuvvet birimine dyne (dyne) denir. Bir din, kütlesi 1 g olan bir cismin 1 cm/s2 ivme aldığı kuvvete eşittir. Newton ve Dyne arasında aşağıdaki ilişki vardır:

MKGSS sistemi (genellikle denir) teknik sistem birimler). Bu sistemin temel birimleri metre, kuvvet birimi – kilogram – kuvvet (kgf) ve saniyedir. Kilogram - kuvvet, 1 kg'lık bir kütleye 9,80655 m/s2'lik bir ivme kazandıran kuvvet olarak tanımlanır. Bu tanımdan 1 kgf = 9,80655 N (yaklaşık 9,81 N) sonucu çıkar.

(10.1)'e göre MKGSS'deki kütle birimi, 1 kgf'lik bir kuvvetin etkisi altında 1 m/s2 ivme alan bir cismin kütlesi olmalıdır. Bu birim kgf s2/m olarak belirlenmiştir, özel isim o yapmadı. Açıkçası, 1 kgf s2/m = 9,80655 kg (yaklaşık 9,81 kg).

Birim sistemlerini oluşturma yönteminden, temel birimlerdeki bir değişikliğin türetilmiş birimlerde bir değişikliğe yol açtığı sonucu çıkar. Örneğin zaman birimi olarak saniye yerine dakikayı alırsak, yani zaman birimini 60 kat artırırsak, o zaman hız birimi 60 kat, ivme birimi ise 3600 azalacaktır. kez.

Bir büyüklüğün temel birimleri değiştiğinde biriminin nasıl değiştiğini gösteren orana bu büyüklüğün boyutu denir. Rastgele bir fiziksel miktarın boyutunu belirtmek için kullanılır harf tanımı, içeri alındı köşeli parantezler. Yani örneğin N sembolü hızın boyutunu ifade eder. Temel büyüklüklerin boyutları için L uzunluğu, M kütlesi ve T zamanı için özel gösterimler kullanılır. Böylece uzunluğu I harfiyle, kütleyi t harfiyle, zamanı ise t harfiyle göstererek şöyle yazabiliriz:

Belirtilen gösterimde, keyfi bir fiziksel miktarın boyutu şu şekildedir ve y hem pozitif hem de negatif olabilir, özellikle sıfıra eşit olabilirler). Bu gösterim, bir uzunluk birimi bir kat arttığında, belirli bir büyüklüğün biriminin bir kat artması (buna göre bu birimlerdeki miktarın değerini ifade eden sayının bir kat azalması); Bir birim kütle bir faktör arttığında, belirli bir niceliğin birimi bir faktör kadar artar ve son olarak, bir zaman birimi bir faktör arttığında, belirli bir miktarın birimi bir faktör kadar artar.

Yazılı ilişkiye boyut formülü denir ve sağ tarafı karşılık gelen miktarın boyutudur (içinde bu durumda hız).

İlişkiye dayanarak ivmenin boyutu belirlenebilir:

Kuvvet boyutu

Diğer tüm miktarların boyutları da benzer şekilde belirlenir.

Bir büyüklüğün boyutundan bahsettiğimizde, belirli bir büyüklüğün yardımıyla oluşturulabileceği temel birimleri veya temel büyüklükleri kastediyoruz.
  Örneğin alanın boyutu her zaman uzunluğun karesine eşittir (kısaltılmıştır). ; bundan sonra köşeli parantezler boyutu belirtir); alan birimleri olabilir metrekare, santimetre kare, metrekare vb.
  Hız km/saat, m/s ve mph birimleriyle ölçülebilir ancak boyutu her zaman uzunluk boyutuna eşittir [L], zaman boyutuna bölünür [T] yani elimizde . Miktarı açıklayan formüller farklı durumlar farklı olabilir ancak boyut aynı kalır. Örneğin tabanı olan bir üçgenin alanı B ve yükseklik H eşit S = (1/2)bh ve yarıçaplı bir dairenin alanı R eşit S = πr2. Bu formüller birbirinden farklıdır ancak her iki durumda da boyutlar çakışır ve eşittir .
  Bir büyüklüğün boyutunu belirlerken genellikle türetilmiş büyüklükler yerine temel büyüklüklerin boyutları kullanılır. Örneğin kuvvet, aşağıda göreceğimiz gibi kütle boyutundadır. [M], ivme ile çarpılır onlar. boyutu eşittir .
  Boyut seçme kuralı türetmede yardımcı olabilir farklı oranlar; Bu prosedüre boyut analizi denir. Bir tanesi yararlı yöntemler- Bu, belirli bir ilişkinin doğruluğunu kontrol etmek için boyut analizinin kullanılmasıdır. Bu durumda iki tane kullanılır basit kurallar. İlk olarak, yalnızca aynı boyuttaki miktarları ekleyebilir veya çıkarabilirsiniz (santimetre ve gram ekleyemezsiniz); ikincisi, herhangi bir eşitliğin her iki tarafındaki miktarların aynı boyutlara sahip olması gerekir.
  Örneğin şu ifadeyi elde edelim: v = v o + (1/2)'de 2, Nerede v- zamanla vücut hızı T, v o − başlangıç ​​hızı vücutlar, A- yaşadığı ivme. Bu formülün doğruluğunu kontrol etmek için boyut analizi yapacağız. Hızın boyuta sahip olduğunu dikkate alarak boyut için bir eşitlik yazalım. ve hızlanma - boyut :

Bu formülde boyutlar doğru değil; eşitliğin sağ tarafında boyutları çakışmayan niceliklerin toplamı bulunur. Bundan, orijinal ifadenin türetilmesinde bir hata yapıldığı sonucuna varabiliriz.
  Her iki parçadaki boyutların çakışması, bir bütün olarak ifadenin doğruluğunu henüz kanıtlamaz. Örneğin, formun boyutsuz bir sayısal faktörü 1/2 veya 2π. Bu nedenle boyutluluğun kontrol edilmesi yalnızca bir ifadenin hatasını gösterebilir ancak doğruluğunun kanıtı olamaz.
  Boyut analizi, emin olmadığınız bir ilişkinin doğru olup olmadığını görmek için hızlı bir kontrol olarak da kullanılabilir. Diyelim ki nokta ifadesini hatırlamıyorsunuz T(tam bir salınımı tamamlamak için gereken süre) asal matematiksel sarkaç uzunluk ben: bu formül şuna benziyor mu

herhangi biri

Nerede G- hızlanma serbest düşüş boyutu, herhangi bir ivme gibi, şuna eşittir: .
  Sadece miktarları içerip içermediğiyle ilgileneceğiz ben Ve G bir ilişki olarak l/g veya g/l.) Boyut analizi ilk formülün doğru olduğunu gösteriyor:

ikincisi yanlış çünkü

  Lütfen şunu unutmayın sabit faktör 2π boyutsuzdur ve nihai sonuca dahil edilmez.
  Son olarak, boyutsal analizin önemli bir uygulaması (ancak büyük özen gerektirir), aranan ilişki tipinin bulunmasıdır. Yalnızca bir miktarın diğerlerine nasıl bağlı olduğunu belirlemeniz gerekiyorsa böyle bir ihtiyaç ortaya çıkabilir.
  düşünelim somut örnek dönemin formülünü almak T Matematiksel bir sarkacın salınımları. Öncelikle hangi miktarlarda olduğunu belirleyelim. T. Süre ipliğin uzunluğuna bağlı olabilir ben, sarkacın ucundaki kütle M, sarkaç sapma açısı α ve serbest düşüş ivmesi G. Aynı zamanda hava direncine (burada hava viskozitesini kullanacağız), kuvvete de bağlı olabilir. yerçekimi çekimi Aylar vb. Fakat günlük deneyim Dünyaya doğru olan yerçekimi kuvvetinin diğer tüm kuvvetleri önemli ölçüde aştığını gösterir, bu nedenle bunu ihmal edeceğiz. Dönem olduğunu varsayalım. T miktarların bir fonksiyonudur ben, M, α Ve G ve bu miktarların her biri bir dereceye kadar yükseltilir:

Burada İLE− boyutsuz sabit; α , β , Ve δ - üsler belirlenecek.
Bu ilişkinin boyut formülünü yazalım:

Bazı basitleştirmelerden sonra şunu elde ederiz:

  SI sisteminin (System Internationale) yedi temel büyüklüğünün uluslararası birim sistemi olması nedeniyle, seçenek metrik sistem XI. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nın ilk kez "" olarak adlandırılan standardı kabul ettiği 1960 yılından bu yana kullanılmaktadır. Uluslararası sistem birimler (SI)". SI, dünyada en yaygın kullanılan birim sistemidir. günlük yaşam ve bilim ve teknolojide
Temel SI birimleri, SI birimlerinin adları ile yazılır küçük harf SI birimlerinin tanımlanmasından sonra nokta yoktur.

 Sorun 3. İki nokta kütlenin etkileşim enerjisini belirleyin m 1 Ve m2, uzakta bulunan R birbirlerinden.

 Sorun 4. İki kişi arasındaki etkileşimin kuvvetini belirleyin puan ücretleri q 1 Ve q 2, uzakta bulunan R birbirlerinden.

 Sorun 5. Gerginliği belirleyin yerçekimi alanı yarıçaplı sonsuz silindir ro o ve yoğunluk ρ uzakta R (R > ro) silindir ekseninden.

 Sorun 6. Belirli bir açıyla fırlatılan bir cismin uçuş menzilini ve yüksekliğini tahmin edin α ufka doğru. Hava direncini ihmal edin.

 Çözüm:
 1. İstenilen miktar bir güç fonksiyonu olarak temsil edilebiliyorsa boyutsal yöntem kullanılabilir.
 2. Boyutsal yöntem, sorunu niteliksel olarak çözmenize ve katsayıya göre doğru bir cevap elde etmenize olanak tanır.
 3. Bazı durumlarda boyutsal yöntem tek yol sorunu çözün ve en azından cevabı değerlendirin.
 4. Bir problemi çözerken boyutsal analiz, bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
 5. Boyutsal yöntemi kullanarak problemlerin çözülmesi ek veya yardımcı yöntem miktarların etkileşimini ve birbirleri üzerindeki etkilerini daha iyi anlamamızı sağlar.

Devamını oku makaleler itibaren

Fiziksel büyüklükler ve boyutları

ÖĞRENCİLERİN FİZİKSEL MİKTARLAR VE YASALARA İLİŞKİN KAVRAMLARININ OLUŞTURULMASI

Fiziksel büyüklüklerin sınıflandırılması

Fiziksel büyüklüklerin ölçü birimleri. Birim sistemleri.

Öğrenciler arasında formasyon sorunları fiziksel kavramlar

Çerçeve destekleri yöntemini kullanarak öğrencilerin fiziksel nicelik kavramlarının oluşturulması

Öğrencilerin konuyla ilgili kavramlarının oluşturulması fiziksel yasalarçerçeve destek yöntemi

Fiziksel büyüklükler ve boyutları

Fiziksel boyut birçok kişi için niteliksel olarak ortak olan bir özelliği adlandırın fiziksel nesneler, ancak her nesne için niceliksel olarak bireysel (Bolsun, 1983)/

Bağımlılıklarla birbirine bağlanan fiziksel işlevler kümesine fiziksel büyüklükler sistemi denir. PV sistemi aşağıdakilerden oluşur: temel büyüklüklerŞartlı olarak bağımsız kabul edilen ve türetilmiş miktarlar Sistemin temel büyüklükleri aracılığıyla ifade edilenler.

Türetilmiş fiziksel büyüklükler- bunlar sisteme dahil olan ve bu sistemin temel büyüklükleri aracılığıyla belirlenen fiziksel büyüklüklerdir. İlgilendiğimiz PV'nin türevinin sistemin diğer nicelikleri aracılığıyla açıkça ifade edildiği ve aralarındaki doğrudan bağlantının ortaya çıktığı matematiksel ilişkiye (formül) denir. denklemi tanımlama. Örneğin hız için tanımlayıcı denklem şu ilişkidir:

V = (1)

Deneyimler, fiziğin tüm dallarını kapsayan PV sisteminin yedi temel nicelik üzerine kurulabileceğini göstermektedir: kütle, zaman, uzunluk, sıcaklık, ışık şiddeti, madde miktarı, kuvvet elektrik akımı.

Bilim adamları ana PV'leri sembollerle belirtmeyi kabul ettiler: herhangi bir denklemde ve herhangi bir sistemde uzunluk (mesafe) L sembolüyle (İngilizce'de bu harfle başlar ve Alman dilleri kelime uzunluğu) ve zaman - T sembolü (bu harf ile başlar) İngilizce kelime zamanı). Aynı durum kütle (sembol M), elektrik akımı (sembol I), termodinamik sıcaklık (sembol Θ), madde miktarı (sembol) boyutları için de geçerlidir.

N), ışık yoğunluğu (sembol J). Bu sembollere denir boyutlar uzunluk ve zaman, kütle vb., uzunluğun veya zamanın büyüklüğüne bakılmaksızın. (Bazen bu sembollere mantıksal operatörler, bazen radikaller, ancak çoğunlukla boyutlar denir.) Dolayısıyla, Ana PV'nin boyutu -Bu Sadece Formdaki FV sembolü büyük harf Latince veya Yunan alfabesi.
Yani, örneğin, hızın boyutu, iki harf LT −1 biçiminde bir hız sembolüdür (formül (1)'e göre), burada T, zamanın boyutunu ve L - uzunluğu temsil eder. Bu semboller PV'yi belirtir. belirli boyutlarına bakılmaksızın (saniye, dakika, saat, metre, santimetre vb.) zaman ve uzunluk. Kuvvetin boyutu MLT −2'dir (Newton'un ikinci yasası denklemine göre) F = ma). PV'nin herhangi bir türevinin bir boyutu vardır, çünkü bu miktarı belirleyen bir denklem vardır. Fizikte son derece yararlı bir matematiksel prosedür vardır. boyut analizi veya bir formülü boyuta göre kontrol etme.

“Boyut” kavramına ilişkin hâlâ iki karşıt görüş bulunmaktadır. Prof. Kogan I.Ş., makalede Fiziksel bir miktarın boyutu(Kogan,) bu ihtilafla ilgili şu argümanları veriyor. Yüz yıldan fazla bir süredir bu konuda ihtilaflar devam ediyor fiziksel duyu boyutlar. Boyut, fiziksel bir miktarı, boyut ise bir ölçü birimini ifade eden iki görüş, bir yüzyıldır bilim adamlarını iki kampa ayırıyor. İlk görüş savunuldu ünlü fizikçi yirminci yüzyılın başı A. Sommerfeld. İkinci görüş savunuldu olağanüstü fizikçi M. Planck, fiziksel bir niceliğin boyutunun bir tür gelenek olduğunu düşünüyordu. Ünlü metrolog L. Sena (1988), boyut kavramının hiçbir şekilde fiziksel bir niceliğe değil, onun ölçü birimine atıfta bulunduğu bakış açısına bağlı kaldı. Aynı bakış açısı I. Savelyev'in (2005) popüler fizik ders kitabında da sunulmaktadır.

Ancak bu yüzleşme yapaydır. Bir fiziksel büyüklüğün boyutu ve ölçü birimi farklı fiziksel kategorilerdir ve karşılaştırılmamalıdır. Bu sorunu çözen cevabın özü budur.

Bir fiziksel niceliğin, bu niceliği belirleyen bir denklem olduğu sürece boyuta sahip olduğunu söyleyebiliriz. Denklem olmadığı sürece boyut da yoktur; ancak bu, fiziksel niceliğin nesnel olarak varlığını sona erdirmez. Fiziksel bir büyüklüğün ölçü biriminde boyutun varlığında nesnel zorunluluk HAYIR.

Tekrar, boyutlar Aynı fiziksel büyüklükler için fiziksel büyüklükler aynı olmalı herhangi bir gezegendeki herhangi bir gezegende yıldız sistemi. Aynı zamanda, aynı miktarların ölçü birimleri herhangi bir şey olabilir ve elbette dünyevi olanlarımıza benzemeyebilir.

Soruna ilişkin bu görüş şunu gösteriyor: Hem A. Sommerfeld hem de M. Planck haklı. Her biri farklı bir şey ifade ediyordu. A. Sommerfeld, fiziksel büyüklüklerin boyutlarını, M. Planck ise ölçü birimlerini kastediyordu.. Görüşlerini birbirleriyle karşılaştıran metrologlar, fiziksel büyüklüklerin boyutlarını ölçü birimleriyle temelsiz bir şekilde eşitliyorlar, böylece A. Sommerfeld ve M. Planck'ın bakış açılarını yapay olarak karşılaştırıyorlar.

Bu kılavuzda "boyut" kavramı beklendiği gibi PV'yi ifade etmektedir ve PV üniteleriyle tanımlanmamaktadır.

Ölçülen büyüklüklerin boyutu kavramı

Ölçülen miktarın boyutu onun niteliksel özelliğidir ve boyut kelimesinden türetilen dim sembolü ile gösterilir. (boyut, aralık, büyüklük, derece, ölçü).
Temel fiziksel büyüklüklerin boyutları karşılık gelen büyük harflerle gösterilir.
Örneğin uzunluk, kütle ve zaman için:

loş l = L; loş m = M; loş t = T.

Türetilmiş büyüklüklerin boyutunu belirlerken aşağıdaki kurallar kullanılır:

1. Sol ve doğru parçalar Denklemler çakışmaktan başka bir şey yapamaz çünkü yalnızca aynı özellikler birbiriyle karşılaştırılabilir. Denklemlerin sol ve sağ taraflarını birleştirerek yalnızca aynı boyutlara sahip niceliklerin cebirsel olarak toplanabileceği sonucuna varabiliriz.

2. Boyutların cebiri çarpımsaldır yani tek bir eylemden oluşur - çarpma.

3. Birkaç niceliğin ürününün boyutu, boyutlarının çarpımına eşittir. Yani, Q, A, B, C miktarlarının değerleri arasındaki ilişki Q = A × B × C biçimindeyse, o zaman

loş Q = loş A×dim B×dim C .

4. Bir miktarı diğerine bölerken bölümün boyutu, boyutlarının oranına eşittir, yani eğer Q = A/B ise, o zaman

loş Q = loş A/loş B .

5. Belirli bir kuvvete yükseltilmiş herhangi bir niceliğin boyutu, aynı kuvvete göre boyutuna eşittir.
Yani eğer Q = A n ise, o zaman

loş Q = loş n A .

Örneğin, hız V = l / t formülüyle belirleniyorsa, o zaman loş V = loş l/dim t = L/T = LT -1.
Newton'un ikinci yasasına göre kuvvet F = ma, burada a = V/ t cismin ivmesidir, o zaman

loş F = loş m×dim a = ML/T 2 = MLT -2.

Dolayısıyla, bir fiziksel niceliğin türevinin boyutunu, bir güç monomialini kullanarak temel fiziksel niceliklerin boyutları cinsinden ifade etmek her zaman mümkündür:

sönük Q = LMT ... ,

Nerede:
L, M, T,... - karşılık gelen temel fiziksel büyüklüklerin boyutları;
a, b , q ,... - boyut göstergeleri. Her boyut göstergesi pozitif veya negatif, tam sayı veya kesirli sayı, sıfır.

Tüm boyut göstergeleri sıfıra eşitse, böyle bir miktara boyutsuz denir. Aynı isimdeki büyüklüklerin oranı olarak tanımlanan göreceli olabilir. (örneğin göreceli geçirgenlik) ve logaritmik, göreceli değerin logaritması olarak tanımlanır (örneğin güç veya voltaj oranının logaritması).
İÇİNDE beşeri bilimler Temel büyüklüklerin isimlendirilmesinin tanımlanmadığı sanat, spor, nitelik, boyutlar teorisi henüz etkili bir uygulama bulamadı.

Ölçülen değerin boyutu niceliksel özelliğidir. Herhangi bir ölçümün içeriği, fiziksel veya fiziksel olmayan bir miktarın büyüklüğü hakkında bilgi edinmektir.

Ölçü terazileri ve çeşitleri

Ölçme teorisinde genel olarak beş ölçek türü arasında ayrım yapılması kabul edilir: isimler, düzen, farklılıklar (aralıklar), ilişkiler ve mutlak.

İsim ölçekleri yalnızca eşdeğerlik (eşitlik) ilişkisi ile karakterize edilir. Böyle bir ölçeğe bir örnek, rengin isme göre ortak sınıflandırmasıdır (değerlendirilmesidir) (1000 isme kadar renkli atlaslar).

Sipariş ölçekleri, ölçülen miktarın artan veya azalan sırada düzenlenmiş boyutlarıdır. Bir ölçekte ölçüm bilgisi elde etmek için boyutların artan veya azalan sırada düzenlenmesine sıralama denir. Sıra ölçeğinde ölçümleri kolaylaştırmak için üzerindeki bazı noktalar referans noktası olarak sabitlenebilir. Referans ölçeklerin dezavantajı referans noktaları arasındaki aralıkların belirsizliğidir.
Bu bağlamda puanlar toplanamaz, hesaplanamaz, çarpılamaz, bölünemez vb.
Bu tür ölçeklere örnek olarak şunlar verilebilir: puan bazında öğrenci bilgisi, puan bazında deprem 12 nokta sistemi, Beaufort ölçeğinde rüzgar kuvveti, film hassasiyeti, Mohs ölçeğinde sertlik vb.

Fark (aralık) ölçekleri, aralık ölçeğini kullanarak yalnızca bir boyutun diğerinden daha büyük olup olmadığına değil, aynı zamanda ne kadar büyük olduğuna da karar verebilmesi açısından sıra ölçeklerinden farklıdır. Aralık ölçeğinde toplama, çıkarma gibi matematiksel işlemler yapılabilir.
Tipik bir örnek, zaman aralıklarının ölçeğidir, çünkü zaman aralıkları toplanabilir veya çıkarılabilir, ancak örneğin herhangi bir olayın tarihini eklemek mantıklı değildir.

Oran ölçekleri, denklik, düzen ve toplama ilişkilerinin ve dolayısıyla çıkarma ve çarpmanın niceliksel tezahürler kümesine uygulanabileceği özellikleri tanımlar. Oran ölçeğinde özellik göstergesinin sıfır değeri bulunmaktadır. Bir örnek uzunluk ölçeğidir.
Oran ölçeğindeki herhangi bir ölçüm, bilinmeyen bir boyutun bilinen bir boyutla karşılaştırılması ve birinciden ikinciye kadar çoklu veya kesirli bir oranda ifade edilmesinden oluşur.

Mutlak ölçeklerİlişki ölçeklerinin tüm özelliklerine sahip olmakla birlikte, bunun yanında doğal bir kesin tanımölçü birimleri. Bu tür ölçekler karşılık gelir göreceli değerler (aynı adı taşıyan fiziksel niceliklerin ilişkileri, oran ölçekleriyle tanımlanır). Bu değerler kazanç, zayıflama vb. içerir. Bu ölçekler arasında değerleri arasında değişen ölçekler vardır. 0 ile 1 (katsayı yararlı eylem, yansımalar vb.).

Ölçüm (bilinmeyenle bilinenin karşılaştırılması) kesin olarak hesaplanması imkansız olan ve ortak etkinin sonucu tahmin edilemeyen birçok rastgele ve rastgele olmayan, toplamsal (eklenmiş) ve çarpımsal (çarpılmış) faktörün etkisi altında meydana gelir.

Metrolojinin ana varsayımı - sayma - rastgele bir sayıdır.
Karşılaştırma ölçeğindeki matematiksel ölçüm modeli şu şekildedir:

q = (Q + V)/[Q] + U,

Nerede:
q - ölçüm sonucu ( sayısal değer Q değerleri);
Q, ölçülen miktarın değeridir;
[Q] - belirli bir fiziksel miktarın birimi;
V - dara kütlesi (örneğin tartılırken);
U, katkı etkisinden elde edilen terimdir.

Yukarıdaki formülden ölçülen Q miktarının değerini ifade edebiliriz:

Q = q[Q] - U[Q] - V .

Bir değer bir kez ölçüldüğünde değeri, düzeltme dikkate alınarak hesaplanır:

Q ben = q ben [Q] + ben ,

Nerede:
q i [Q] - tek bir ölçümün sonucu;
i = - U[Q] - V - toplam düzeltme.

Tekrarlanan ölçümler sırasında ölçülen miktarın değeri aşağıdaki ilişkiden belirlenebilir:

Q n = 1/n×∑Q ben .

Biliyor musun “Fiziksel boşluk” kavramının yanlışlığı nedir?

Fiziksel boşluk - görecelik kavramı kuantum fiziği, bununla en düşük (temel) anlamına geliyorlar enerji durumu Sıfır momentuma, açısal momentuma ve diğerlerine sahip kuantize edilmiş alan kuantum sayıları. Rölativist teorisyenler, fiziksel boşluğu tamamen maddeden yoksun, ölçülemez ve dolayısıyla yalnızca hayali bir alanla dolu bir alan olarak adlandırırlar. Rölativistlere göre böyle bir durum mutlak bir boşluk değil, bazı hayalet (sanal) parçacıklarla dolu bir alandır. göreceli kuantum teorisi Heisenberg'in belirsizlik ilkesi uyarınca, sanal, yani görünür (kime görünen?), parçacıkların fiziksel boşlukta sürekli doğup kaybolduğunu belirtir: sıfır noktası alanı salınımları olarak adlandırılan salınımlar meydana gelir. Fiziksel boşluğun sanal parçacıkları ve dolayısıyla kendisi tanım gereği bir referans sistemine sahip değildir, çünkü aksi takdirde Einstein'ın görelilik teorisinin dayandığı görelilik ilkesi ihlal edilir (yani referanslı mutlak bir ölçüm sistemi) fiziksel boşluğun parçacıklarına bağlanmak mümkün hale gelecektir ve bu da SRT'nin dayandığı görelilik ilkesini açıkça çürütecektir. Dolayısıyla fiziksel boşluk ve onun parçacıkları element değildir. fiziksel dünya, ancak yalnızca görelilik teorisinin mevcut olmayan unsurları gerçek dünya, ancak yalnızca göreli formüller nedensellik ilkesini ihlal ederken (sebepsiz olarak ortaya çıkarlar ve yok olurlar), nesnellik ilkesini ( sanal parçacıklar Teorisyenin isteğine göre var olan veya olmayan, olgusal ölçülebilirlik ilkesi (gözlemlenebilir değil, kendi ISO'ları yok) olarak kabul edilebilir.

Şu ya da bu fizikçi "fiziksel boşluk" kavramını kullandığında, ya bu terimin saçmalığını anlamıyor ya da göreceli ideolojinin gizli ya da açık bir savunucusu olarak samimiyetsiz davranıyor.

Bu kavramın saçmalığını anlamanın en kolay yolu, ortaya çıkışının kökenlerine dönmektir. 1930'larda Paul Dirac tarafından, kendisinin yaptığı gibi eterin saf formunun reddedilmesinin netleştiği zaman doğdu. büyük matematikçi ama vasat bir fizikçinin olması artık mümkün değil. Bununla çelişen çok fazla gerçek var.

Göreliliği savunmak için Paul Dirac, fizik dışı ve mantıksız kavramı ortaya attı. negatif enerji ve sonra boşlukta birbirini telafi eden iki enerjiden oluşan bir "denizin" varlığı - pozitif ve negatif, ayrıca birbirini telafi eden parçacıklardan oluşan bir "deniz" - sanal (yani görünen) elektronlar ve pozitronlar vakum.