logo
МЕТРОЛ-СТУДЕНТ / УП метрол ч 1 / Book

2. 8. Характеристика единиц физических величин и систем единиц

Единицы физических величин, как и сами величины, подразделяются на основные ипроизводные.

Основные единицы обозначаются символами их названия.

Например, единицами длины, массы и времени являются метр, килограмм и секунда; это обозначают так: [l] = м, [m] = кг, [t] =c.

Если в уравнении связи физических величин Q = PSвыразить эти величины через их единицыQ =q[Q] =p[P]s[S], то [Q] = (psq) [P][S]-1. В общем случае единица физической величины

[Q] = k[P][S][] , (2.8.1.)

где ,, - известные уже показатели размерности,k– безразмерный коэффициент.

Если используются единицы основных физических величин, то [Q] =k мкг c

Эта формула выражает производные единицы через основные. Размер производной единицы зависит от коэффициента пропорциональности k.

Как указывалось в 2.3, совокупность основных и производных единиц называют системой единиц. Любая система должна быть удобна для практических целей.

Общие правила создания систем единиц были сформулированы Гауссом в 1832г:

  1. выбираются основные физические величины;

  2. устанавливаются размеры основных единиц;

  3. выбираются физические уравнения для образования каждой производной единицы;

  4. коэффициент пропорциональности в уравнениях для образования производных единиц полагается безразмерным.

Недавно сформулировано пятое требование: система единиц должна быть согласованной или когерентной. Это такая система, при образовании производных единиц в которой по формуле (2.8.1) коэффициент пропорциональности k=1.

Исторически первой системой единиц была метрическая система. Основными единицами в ней были метр и килограмм. В 1832г. разработана система Гаусса, названная им абсолютной. Основные единицы в ней – миллиметр, миллиграмм, секунда.

По мере развития науки возникали и другие системы единиц, пока их обилие не стало тормозом технического прогресса. Поэтому XIГенеральная конференция по мерам и весам в 1960г. приняла Международную систему единиц (СИ илиSI). Она введена в нашей стране как обязательная с 1980г. С 1981г. действует ГОСТ 8.417-81. «ГСИ. Единицы физических величин».