Наука починається відтоді, коли починають вимірювати
Д. І. Менделєєв
Фізичні величини. Світ природних явищ дуже різноманітний, тому, щоб описати їх, потрібно виокремити спільні ознаки явища, або встановити його характерні риси, дати цим ознакам і рисам свої назви, навчитися їх вимірювати, порівнювати між собою, встановлювати між ними зв’язки. У фізиці характерні ознаки тіл, процесів, явищ називають фізичними величинами.
Фізична властивість — це ознака, якою фізичне тіло, речовина або явище відрізняється від іншого тіла, речовини або явища.
Фізична величина — це кількісна характеристика тіла, яка визначає його фізичні властивості.
Виміряти фізичну величину — це означає порівняти її з фіксованим значенням (еталоном) цієї величини, яке взято за одиницю вимірювання.
Вимірювання — це знаходження фізичної величини за допомогою засобу вимірювання.
Засоби вимірювання є двох видів — міри та вимірювальні прилади.
Міра — це прилад, який має відтворювати одне або кілька значень величини (наприклад, лінійка відтворює кілька розмірів об’єму — це міра об’єму. У мензурці значення вимірюваного об’єму встановлюється за поверхнею рідини). Міра має шкалу.
Вимірювальний прилад — це засіб вимірювання, в якому значення фізичної величини визначають за відліковим пристроєм.
Відліковий пристрій — шкала з покажчиком. У різних вимірювальних приладах може бути у вигляді прямої, кола або дуги. Шкала може бути нерухомою з рухомим покажчиком чи рухомою з нерухомим покажчиком, індикатором.
Шкала приладу задає точну міру для порівняння з вимірюваною величиною. Вона являє собою упорядковану сукупність рисок (крапок і штрихів), які відповідають послідовності значень вимірюваної величини.
Покажчик (стрілка або цифровий індикатор) — частина відлікового пристрою, положення якої відносно рисок шкали показує значення вимірюваної величини.
Засоби вимірювання мають свої характеристики. Основні з них:
призначення (яку величину вимірює);
одиниця вимірювання;
межі вимірювання (початкова — нижня межа і кінцева — верхня межа значення вимірюваної приладом величини);
поділка шкали — проміжок (довжина інтервалу) між двома сусідніми рисками шкали;
ціна поділки шкали — різниця між верхньою (ВМ) і нижньою (НМ) межами або між більшим (Б) і меншим (A) значеннями найближчих оцифрованих рисок шкали, поділена на кількість (n) проміжків (інтервалів) між ними;
похибка приладу.
Щоб визначити ціну поділки шкали, потрібно різницю між значеннями, що відповідають сусіднім відцифрованим позначкам, поділити на кількість поділок між цими позначками.
Приклад. На шкільній лінійці виберемо позначки 4 см і 5 см. Відстань між позначками — 10 поділок. Відповідно ціна кожної поділки дорівнює:
Для зручності всі країни світу прагнуть користуватись однаковими одиницями фізичних величин.
Тому в 1960 р. було прийнято Міжнародну систему одиниць, скорочено — СІ (система інтернаціональна). До неї входить сім основних одиниць — еталонів, на основі яких визначаються всі інші одиниці.
У результаті прямих вимірювань за допомогою вимірювальних приладів одержують значення фізичних величин. Записуючи значення фізичної величини, треба навести символ, яким вона позначається, числове значення фізичної величини та її одиницю. Для зручності записування великих і малих значень фізичних величин застосовують кратні та частинні одиниці, назви яких містять спеціальні префікси.
Дайте відповідь на запитання
1. Назвіть відомі вам фізичні величини та одиниці цих величин. Якими приладами їх вимірюють?
2. Що таке ціна поділки шкали приладу? Як її визначають?
3. Чому виникають похибки вимірювань? Як записують результати з урахуванням похибки?
4. Чому виникла потреба введення міжнародної системи одиниць? Які величини вважають основними? Назвіть їх.
Поясніть
1. Навіщо, на вашу думку, існують еталони одиниць фізичних величин?
2. У чому різниця між прямими і непрямими вимірюваннями?
3. Поясніть вираз «Сім разів відміряй — один раз відріж».