 |
|
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ
В науке и технике используются единицы измерения физических величин, образующие определенные системы. В основу совокупности единиц, устанавливаемой стандартом для обязательного применения, положены единицы Международной системы (СИ). В теоретических разделах физики широко используются единицы систем СГС: СГСЭ, СГСМ и симметричной Гауссовой системы СГС. Определенное применение находят также единицы технической системы МКГСС и некоторые внесистемные единицы.
Международная система (СИ) построена на 6 основных единицах (метр, килограмм, секунда, кельвин, ампер, кандела) и 2 дополнительных (радиан, стерадиан). В окончательной редакции проекта стандарта “Единицы физических величин” приведены: единицы системы СИ; единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: тонна, минута, час, градус Цельсия, градус, минута, секунда, литр, киловатт–час, оборот в секунду, оборот в минуту; единицы системы СГС и другие единицы, применяемые в теоретических разделах физики и астрономии: световой год, парсек, барн, электронвольт; единицы, временно допускаемые к применению такие, как: ангстрем, килограмм–сила, килограмм–сила–метр, килограмм–сила на квадратный сантиметр, миллиметр ртутного столба, лошадиная сила, калория, килокалория, рентген, кюри. Важнейшие из этих единиц и соотношения между ними приведены в табл.П3.1.
Сокращенные обозначения единиц, приведенные в таблицах, применяются только после числового значения величины или в заголовках граф таблиц. Нельзя применять сокращенные обозначения вместо полных наименований единиц в тексте без числового значения величин. При использовании как русских, так и международных обозначений единиц используется прямой шрифт; обозначения (сокращенные) единиц, названия которых даны по именам ученых (ньютон, паскаль, ватт и т.д.) следует писать с заглавной буквы (Н, Па, Вт); в обозначениях единиц точку как знак сокращения не применяют. Обозначения единиц, входящих в произведение, разделяются точками как знаками умножения; в качестве знака деления применяют обычно косую черту; если в знаменатель входит произведение единиц, то оно заключается в скобки.
Для образования кратных и дольных единиц используются десятичные приставки (см. табл. П3.2). Особенно рекомендуется применение приставок, представляющих собой степень числа 10 с показателем, кратным трем. Целесообразно использовать дольные и кратные единицы, образованные от единиц СИ и приводящие к числовым значениям, лежащим между 0,1 и 1000 (например: 17 000 Па следует записать как 17 кПа).
Не допускается присоединять две или более приставок к одной единице (например: 10–9 м следует записать как 1 нм). Для образования единиц массы приставку присоединяют к основному наименованию “грамм” (например: 10–6 кг= =10–3 г=1 мг). Если сложное наименование исходной единицы представляет собой произведение или дробь, то приставку присоединяют к наименованию первой единицы (например кН∙м). В необходимых случаях допускается в знаменателе применять дольные единицы длины, площади и объема (например В/см).
В табл.П3.3 приведены основные физические и астрономические постоянные.
Таблица П3.1
Единицы измерения физических величин в системе СИ
и их соотношения с другими единицами
| Наименование величин | Единицы измерения | Сокращенное обозначение | Размер-ность | Коэффициент для приведения к единицам СИ | |
| СГС | МКГСС и внесистемные единицы | ||||
| Основные единицы | |||||
| Длина | метр | м | 1 см = 10–2 м | 1 Å = 10–10 м 1 св.год = = 9,46×1015 м | |
| Масса | килогамм | кг | 1г = 10–3 кг | ||
| Время | секунда | с | 1 ч = 3600 с 1 мин = 60 с | ||
| Температура | кельвин | К | 1 0С = 1 К | ||
| Сила тока | ампер | А | 1 СГСЭI = = 1/3×10–9 А 1 СГСМI = = 10 А | ||
| Сила света | кандела | кд | |||
| Дополнительные единицы | |||||
| Плоский угол | радиан | рад | 10 = p/180 рад 1¢ = p/108×10–2 рад 1² = p/648×10–3 рад | ||
| Телесный угол | стерадиан | ср | Полный телесный угол = 4p ср | ||
| Производные единицы | |||||
| Частота | герц | Гц | с–1 |
Продолжение табл. П3.1
| Угловая скорость | радиан в секунду | рад/с | с–1 | 1 об/с = 2p рад/с 1 об/мин = = 0,105 рад/с | |
| Объем | кубический метр | м3 | м3 | 1см2 = 10–6 м3 | 1 л = 10–3 м3 |
| Скорость | метр в секунду | м/с | м×с–1 | 1см/с = 10–2м/с | 1км/ч = 0,278 м/с |
| Плотность | килограмм на кубический метр | кг/м3 | кг×м–3 | 1г/см3 = = 103 кг/м3 | |
| Сила | ньютон | Н | кг×м×с–2 | 1 дин = 10–5 Н | 1 кг = 9,81Н |
| Работа, энергия, количество тепла | джоуль | Дж (Н×м) | кг×м2 × × с–2 | 1 эрг = 10–7 Дж | 1 кгс×м = 9,81 Дж 1 эВ = 1,6×10–19 Дж 1 кВт×ч = 3,6×106 Дж 1 кал = 4,19 Дж 1 ккал = = 4,19×103 Дж |
| Мощность | ватт | Вт (Дж/с) | кг×м2 × × с–3 | 1эрг/с = 10–7Вт | 1л.с. = 735Вт |
| Давление | паскаль | Па (Н/м2) | кг∙м–1 × × с–2 | 1дин/см2 = 0,1Па | 1 ат = 1 кгс/см2 = = 0,981∙105 Па 1мм рт.ст. = = 133 Па 1атм = = 760 мм.рт.ст.= = 1,013∙105Па |
| Момент силы | ньютон–метр | Н∙м | кгм2×с–2 | 1 дин×см = = 10–7 Н×м | 1 кгс×м = 9,81 Н×м |
| Момент инерции | килограмм–метр в квадрате | кг×м2 | кг×м2 | 1 г×см2 = = 10–7 кг×м2 | |
| Динамическая вязкость | паскаль–секунда | Па×с | кг×м–1 × × с–1 | 1 П/пуаз/ = = 0,1Па×с |
Продолжение табл. П3.1
| Кинематическая вязкость | квадратный метр на секунду | м2/с | м2×с–1 | 1Ст/стокс/ = = 10–4 м2/с | |
| Теплоемкость системы | джоуль на кельвин | Дж/К | кг×м2 × × с–2×К–1 | 1 кал/0С = = 4,19 Дж/К | |
| Удельная теплоемкость | джоуль на килограмм–кельвин | Дж/ (кг×К) | м2×с–2 × × К–1 | 1 ккал/(кг×0С) = = 4,19×103 Дж/(кг×К) | |
| Электрический заряд | кулон | Кл | А×с | 1 СГСЭq = = 1/3×10–9 Кл 1 СГСМq = = 10 Кл | |
| Потенциал, электрическое напряжение | вольт | В (Вт/А) | кг×м2 × × с–3×А–1 | 1 СГСЭu = = 300 В 1 СГСМu = = 10–8 В | |
| Напряженность электрического поля | вольт на метр | В/м | кг×м × × с–3×А–1 | 1 СГСЭЕ = = 3×104 В/м | |
| Электрическое смещение (электрическая индукция) | кулон на квадратный метр | Кл/м2 | м–2×с×А | 1 СГСЭD = = 1/12p × × 10–5 Кл/м2 | |
| Электрическое сопротивление | ом | Ом (В/А) | кг×м2 × × с–3×А–2 | 1 СГСЭR = = 9×1011 Ом 1 СГСМR = = 10–9Ом | |
| Электрическая емкость | фарада | Ф (Кл/В) | кг–1×м–2 × × с4×А2 | 1 СГСЭС = 1 см = = 1/9×10–11 Ф |
Окончание табл. П3.1
| Магнитный поток | вебер | Вб (В×с) | кг×м2× × с–2 × × А–1 | 1 СГСМф = = 1 Мкс (максвел) = = 10–8 Вб | |
| Магнитная индукция | тесла | Тл (Вб/ м2) | кг × × с–2 × × А–1 | 1СГСМВ = = 1 Гс(гаусс) = = 10–4 Тл | |
| Напряженность магнитного поля | ампер на метр | А/м | А ×м–1 | 1 СГСМН = = 1Э(эрстед) = = 1/4p×103 А/м | |
| Магнитодвижущая сила | ампер | А | А | 1 СГСМFm= = 1 гб/гильберт/ = | |
| Индуктивность | генри | Гн (Вб/А) | кг×м2 × × с–2 × × А–2 | 1 СГСМL = 1 см = = 10–9 Гн | |
| Световой поток | люмен | лм | кд | ||
| Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м2 | м–2×кд | ||
| Освещенность | люкс | лк | м–2×кд |
Таблица П3.2