Физикалық шаманың өлшем бірліктер жүйесі деген не? Осы жүйелерді құрастыру принципі қандай?

Физикалық шамалардың ө лшем бірлік жү йесі

1. К.Гаусс (CGS). 1832ж Карл Гаусс бірінші рет ө лшем бірліктердің жү йе принциптерін қ ұ растырғ ан жә не ұ сынғ ан:

1) Негізгі ф.ш таң дау керек: l, m, t

2) Негізгі ф.ш. ө лшем бірліктерін таң дайды: см, г, секунд

3) негізгі ө лшем бірліктердің байланысын пайдаланады. Туынды ф.ш. ө лшем бірліктерін анық тау керек: v=l/t=|мм/с|

2. МКСА (метр, кг, с, Ампер)

3. СИ 1960 ж. қ абылданды:

1) 7-негізгі: l, m, t, I, ν, T, ω

2) м, кг, с, А, моль, К, кд, рад, стр

3) 2-туынды: кө лемдік бұ рыш, жазық тық бұ рыш

Бірліктердің Халық аралық Жү йесі (SІ; СИ) — Ө лшем мен салмақ жө ніндегі 11-Бас конференцияда (1960) қ абылданғ ан физикалық шамалар бірліктерінің жү йесі. Кейін ол Ө лшем мен салмақ жө ніндегі 12 — 18-Бас конференцияларда дә лдене тү сті. Оны КСРО-да қ олдану 1963 жылдан басталды, ал 1982 жылдан ол міндетті тү рде қ олданыла бастады. Бірліктердің Халық аралық Жү йесінің артық шылығ ы — оның ғ ылым мен техниканың барлық саласын қ амтитын ә мбебаптығ ы жә не пропорционалдық коэффициенттері болмайтын тең деулер негізінде қ ұ рылатын туынды бірліктерінің бір-бірімен ү йлесімділігі. Сондық тан есептеу кезінде егер барлық шамалардың мә нін Бірліктердің Халық аралық Жү йесінің бірліктері арқ ылы ө рнектейтін болсақ, онда формулағ а бірлік таң дауғ а тә уелді емес коэффициeнттерді ендірудің қ ажеті болмайды. Берілген кестеде Бірліктердің Халық аралық Жү йесінің негізгі, қ осымша жә не кейбір туынды бірліктерінің аталуы мен белгіленуі келтірілген. Алғ ашқ ы ү ш негізгі бірлік (метр, килограмм, секунд) механикалық табиғ аты бар барлық шамалардың ү йлесімді туынды бірліктерін қ ұ растыруғ а мү мкіндік береді. Ал қ алғ ан тө рт негізгі бірлік (ампер, кельвин, кандела, моль) механикалық табиғ аты болмайтын шамалардың ү йлесімді туынды бірліктерін қ ұ растыру ү шін қ осылғ ан. Ондық еселік бірліктер мен ү лестік бірліктердің аталуы арнаулы қ осымша жалғ аулардың кө мегімен қ ұ растырылады.

Халық аралық бірлік жү йесі (International Sistem Units) — 1960 жылы Парижде ө ткен мө лшер мен салмақ туралы XI Генералдық конференцияда барлық ғ ылыми, техникалық, халық шаруашылығ ы салаларғ а жә не білім жү йесіне арналып, қ абылдағ ан физикалық шамалардың ә мбебап бірлік жү йесі.

Бұ л жү йе мына ө лшемдерге негізделінеді: ұ зындық, алыстық ү шін — метр, масса ү шін — килограм, уақ ыт ү шін — секунда.

7 негізгі физ-қ ө лшем бірлік бар:

1.Метр(м)-ұ зындық

2.Килограмм (кг) – масса

3.Секунд (с) – уақ ыт

4.Ампер (А) – ток кү ші

5.Кельвин (К) – темп-ра

6.Моль (моль) – зат мө лшері

7.Кандела (кд) – жарық интенсивтілігі.

Нег. Ө лшем бірліктерге тағ ы 2 қ осымша ө лшем бірлік бар:

1.Радиан (рад) – бұ рыш

2.Стерадиан (ср) – қ арсы бұ рыш.

Ұ зындық тың бірлігі – метр эталон таяқ шаның екі сызық шасының арасы (0°С-та) болып табылады.

Нег.физ-қ шамалардың негізінде туынды физ-қ шамалар алынады, олар 50-ден асады. Мысалы, 1 Н кү ш 1 кг массадағ ы денені 1 м/с² жылдамдық пен айдауғ а қ ажетті кү шке тең, яғ ни, масса бірлігі киллограммды, ұ зындық бірлігі метрді, квадраттағ ы уақ ыт бірлігі секундқ а бө лгенде пайда болатын жылд-қ а кө бейгенге тең: [ Н = кг · м/с² ].

Массаның бірлігі килограмның эталоны. Ағ аш метрлік жү йені енгізгенде килограмның эталоны ретінде таза судың тығ ыздығ ы ең жоғ ары мә ніне сә йкес келетін температурадағ ы (4°С) оның 1 дм³ кө лемінің массасы алынды. Кейінгі дә лірек ө лшеулер нә тижесі бойынша 4°С таза судың 1 дм³ кө леміндегі массасы, масса прототипінен 0, 028г – ғ а кем болып шық ты.

4. Абсолюттік, салыстырма, келтірілген қ ателердің қ андай айырмашылық тары бар?

Ө лшем қ атесі – ф.ш. ө лшенген мә ні мен оның шын мә нінің арасындағ ы айырымын айтады:

Х – Q

Ф.ш. шын мә ні белгісіз болғ андық тан оның орнына нақ ты мә нін қ олданамыз.

Ф.ш. нақ ты мә ні – шын мә ніне ө те жуық болатын, тә жірибе жолымен анық талатын жә не оның орнына қ олданылатын шаманы айтады.

Кө рсету жағ ынан қ ателерді 3 тү рге бө луге болады.

· Абсолюттік

· Салыстырмалы

· Келтірілген

А.қ. – ө лшенген шама мен шын мә ні арасындағ ы айырымды айтады. Ө лшем бірлігі ө лшенетін шаманың мә німен бір: ∆ = х – Q

А.қ. –нің ө лшем бірлігі – ө лшенетін шаманың ө лшем бірлігімен бірдей болады. Ол ө лшем дә лдігін дә л кө рсетпейді. А.қ -лікті пайдаланып ө лшенетін шаманың дә лдігін бағ алай алмаймыз.

С.қ. – а.қ -нің шын мә ніне қ атынасын айтады: δ =

Дә лдік мә нге жақ ын болады. Ө лшем дә лдігін бағ алай аламыз. Ө лшем бірлігі болмайды. Кейде пайызбен кө рсетіледі.: δ = *100%

К.қ. – ө лшем қ ұ ралдарының қ атесін анық тауда қ олданылады:

Q_N – ө лшем қ ұ ралдардың барлық диапозонындағ ы ө згермейтін тұ рақ ты мә нді алады. *100%

5. Жү йелі, кездейсоқ жә не ө рескел қ ателердің қ асиеттерін тұ жырымдаң дар?

Метрологияның негізгі постулаты бойынша ө лшем нә тижесі кездейсоқ шама болады, себебі ә р ө лшемде қ ате бар. Шаманың шын мә ні деп берілген обьектінің қ асиетін сапалық жіне сандық жағ ынан ө те дә л бейнелейтін мә нді айтады. Ол ө лшем қ ұ ралдарына тә уелсіз, шаманың абсолют шын мә ні. Ө лшем қ атесі – ф.ш. ө лшенген мә ні мен оның шын мә нінің арасындағ ы айырымын айтады:

Х – Q

Ф.ш. шын мә ні белгісіз болғ андық тан оның орнына нақ ты мә нін қ олданамыз.

Ф.ш. нақ ты мә ні – шын мә ніне ө те жуық болатын, тә жірибе жолымен анық талатын жә не оның орнына қ олданылатын шаманы айтады.

Пайда болуына қ арай ө лшем қ ателері 3-ке бө лінеді:

· Жү йелі қ ате

· Кездейсоқ қ ате

· Ө рескел қ ате

Ж.қ. – берілген ф.ш. бірнеше рет бірдей жағ дайда қ айталап ө лшеген кезде мә ні тұ рақ ты болып қ алатын н/е белгілі бір заң дылық пен ө згеріп отыратын қ атенің бө лігін айтады. Ж.қ. ө шем қ ұ ралдарының қ атесін білу арқ ылы есепке алынады немесе оны жоюғ а мү мкіндік беретін ө лшем тә сілдерін қ олдану арқ ылы болдырмауғ а болады.

К.қ. – ф.ш. бірнеше рет ө лшегенде бірдей жағ дайда сақ тап, қ айталап ө лшегенде саны да, мә ні де, таң басы да кездейсоқ ө згеретін қ атенің бө лігін айтады. К.қ –нің ө згеруінде ешқ андай заң дылық сақ талмайды. К.қ -ні жоюғ а болмайды. Демек, барлық ө лшеулерде к.қ. болады. Бірақ, к.қ. жоймасақ та, оны кемітуге болады. Ол ү шін ө лшеу санын ө сіру керек.

∆ = δ + θ

∆ -жалпы қ ате, δ -кездейсоқ қ ате, θ -жү йелі қ ате

Ө.қ. – бірнеше рет ө лшегенде мә ні басқ а мә ндерден айтарлық тай ө згеше болатын жеке ө лшемнің қ атесін айтады. Ө рескел қ ателер кө бінесе тә жірибешінің ағ аттығ ынан, ө лшем аспаптарының бұ зылуынан, ә сер ететін сыртқ ы жағ дайлардың кенеттен ө згеруінен жә не басқ а кездейсоқ факторлардың ә серінен болады. Мұ ндай қ ателерді болдырмау ү шін тә жірибені ө те мұ қ ият, ұ қ ыпты орындап, нә тижелерді дұ рыс жазып алу қ ажет. Ө лшем қ атесімына екі шаманың қ осындысына ретінде кө рсетіледі:

Х= δ +Ө

мұ ндағ ы δ -кездейсоқ қ ате, Ө -жү йелік қ ате. Кездейсоқ қ ате жү йелі қ атеден кіші болғ ан жағ дайда оны одан ә рі азайтуғ а тырысудың қ ажеті жоқ, ө йткені ө лшем дә лдігі бұ дан кө беймейді. Дә лдікті арттыру ү шін бұ л жағ дайда жү йелі қ атені азайтудың жолдарын іздеу керек. Ал егер кездейсоқ қ ате жү йелі қ атеден ү лкен болса, огда ең алдымен кездейсоқ қ атені азайту керек.