Физика табият кубулуштарын изилдөөчү илим катары стандарттык изилдөө методологиясын колдонот. Негизги этаптарды атаса болот: байкоо, гипотезаны алдыга коюу, эксперимент жүргүзүү, теорияны негиздөө. Байкоонун жүрүшүндө кубулуштун айырмалоочу белгилери, анын жүрүшү, мүмкүн болуучу себептери жана натыйжалары белгиленет. Гипотеза кубулуштун жүрүшүн түшүндүрүүгө, анын мыйзам ченемдүүлүктөрүн белгилөөгө мүмкүндүк берет. Эксперимент гипотезанын тууралыгын ырастайт (же ырастабайт). Эксперименттин жүрүшүндө маанилердин сандык катышын коюуга мүмкүндүк берет, бул көз карандылыкты так аныктоого алып келет. Эксперименттин жүрүшүндө тастыкталган гипотеза илимий теориянын негизин түзөт.
Эгер бир дагы теория эксперимент учурунда толук жана шартсыз тастыктоо албаса, чындык деп айта албайт. Акыркысын жүргүзүү процессти мүнөздөгөн физикалык чоңдуктарды өлчөө менен байланышкан. Физикалык чоңдук өлчөөнүн негизи болуп саналат.
Бул эмне
Өлчөө мыйзам ченемдүүлүктөр жөнүндөгү гипотезанын негиздүүлүгүн ырастаган чоңдуктарды билдирет. Физикалык чоңдук – физиканын илимий мүнөздөмөсүдене, анын сапаттык катышы көптөгөн окшош денелерге жалпы. Ар бир дене үчүн мындай сандык мүнөздөмө жекече болуп саналат.
Эгерде атайын адабияттарга кайрыла турган болсок, анда М. Юдин ж.б.дын маалымдама китебинде (1989-ж. бас.) физикалык чоңдук бул: «физикалык объекттин касиеттеринин биринин мүнөздөмөсү (физикалык система, кубулуш же сапаттык жактан көптөгөн физикалык объекттер үчүн, бирок ар бир объект үчүн сандык жактан жекече."
Ожеговдун сөздүгүндө (1990-ж. басылышы) физикалык чоңдук «бир нерсенин өлчөмү, көлөмү, узундугу» деп айтылат.
Мисалы, узундук физикалык чоңдук. Механика узундукту басып өткөн аралык катары чечмелейт, электродинамика зымдын узундугун колдонот, термодинамикада ушундай чоңдук тамырлардын дубалдарынын калыңдыгын аныктайт. Түшүнүктүн маңызы өзгөрбөйт: чоңдуктардын бирдиктери бирдей болушу мүмкүн, бирок мааниси ар кандай болушу мүмкүн.
Физикалык чоңдуктун, айталы, математикалык чоңдуктан айырмалоочу өзгөчөлүгү – өлчөө бирдигинин болушу. Метр, фут, аршин узундук бирдиктеринин мисалдары.
Өлчөө бирдиктери
Физикалык чоңдукту өлчөө үчүн аны бирдик катары алынган маани менен салыштыруу керек. "Кырк сегиз тоту куш" деген керемет мультфильмди эстеп көрүңүз. Боа жыланчынын узундугун аныктоо үчүн баатырлар анын узундугун же тоту куштарда, же пилдерде, же маймылдарда ченешкен. Мында боа контрикторунун узундугу башка мультфильмдердин каармандарынын бою менен салыштырылган. Натыйжа сан жагынан стандартка көз каранды.
Физикалык чоңдуктун бирдиги – бул белгилүү бирдик системасындагы аны өлчөөнүн өлчөмү. Бул өлчөөлөрдөгү башаламандык чен-өлчөмдөрдүн кемчиликсиздигинен, бир тектүү эместигинен гана эмес, кээде бирдиктердин салыштырмалуулугунан да келип чыгат.
Орусча узундуктун өлчөмү - аршин - сөөмөй менен баш бармактын ортосундагы аралык. Бирок, бардык адамдардын колу ар башка, чоң кишинин колу менен өлчөнгөн аршын баланын же аялдын колундагы аршындан айырмаланат. Узундуктун өлчөмдөрүнүн ортосундагы дал ошол эле дал келбөө түкчө (колдун манжаларынын учтарынын ортосундагы аралык) жана чыканакка (ортоңку манжадан колдун чыканагына чейинки аралык) тиешелүү.
Кызык, бойлуу эркектерди дүкөндөргө сатуучу кылып алып кетишкен. Айлакер соодагерлер кездемени сактап калышты, алар бир нече кичине өлчөмдү колдонушкан: аршин, чыканак, фатом.
Өлчөө системалары
Мындай түрдүү чаралар Россияда гана эмес, башка өлкөлөрдө да болгон. Өлчөө бирдиктерин киргизүү көбүнчө ыктыярдуу болгон, кээде бул бирдиктер алардын өлчөө ыңгайлуулугунан улам гана киргизилген. Мисалы, атмосфералык басымды өлчөө үчүн мм Hg киргизилген. Сымап толтурулган түтүк колдонулган Торричеллинин белгилүү эксперименти мындай адаттан тыш маанини киргизүүгө мүмкүндүк берди.
Моторлордун кубаттуулугу аттын күчү менен салыштырылган (бул биздин убакта колдонулат).
Физикалык чоңдуктарды өлчөгөн ар кандай физикалык чоңдуктар аны кыйын жана ишенимсиз кылып гана тим болбостон, илимдин өнүгүшүн да кыйындаткан.
Бирдиктүү чаралар системасы
Бириккенфизикалык чоңдуктар системасы, ар бир өнөр жайлуу өлкөдө ыңгайлуу жана оптималдаштырылган, шашылыш муктаждык болуп калды. Мүмкүн болушунча азыраак бирдиктерди тандоо идеясы негиз катары кабыл алынган, анын жардамы менен математикалык мамилелерде башка чоңдуктарды көрсөтүүгө болот. Мындай негизги чоңдуктар бири-бири менен байланышта болбошу керек, алардын мааниси ар кандай экономикалык системада бир тараптуу жана так аныкталат.
Бул көйгөй ар кайсы өлкөлөрдө сыналган. Чаралардын бирдиктүү системасын түзүү (Metric, GHS, ISS ж.
19-кылымдын аягында коюлган маселе 1958-жылы гана чечилген. Укуктук метрология боюнча эл аралык комитеттин жыйынында бирдиктүү система сунушталды.
Бирдиктүү чаралар системасы
1960-жылы таразалар жана елчемдер боюнча генеральный конференциянын тарыхый заседаниеси болуп етту. Бул ардактуу ассамблеянын чечими менен "Systeme internationale d'unites" (кыскача СИ) деп аталган уникалдуу система кабыл алынган. Орусча версиясында бул система Эл аралык система (SI аббревиатурасы) деп аталат.
7 негизги бирдикке жана 2 кошумчага негизделген. Алардын сандык мааниси стандарт
катары аныкталат
SI физикалык чоңдуктардын таблицасы
| Негизги бирдиктин аталышы | Өлчөө мааниси | Дайындоо | |
| Эл аралык | Орусча | ||
| Негизги бирдиктер | |||
| килограмм | Масса | kg | kg |
| метр | Узундук | m | m |
| экинчи | Убакыт | s | c |
| ампер | Учурдагы | A | A |
| kelvin | Температура | K | K |
| мол | Заттын саны | мол | мол |
| кандела | Жарыктын күчү | cd | cd |
| Кошумча бирдиктер | |||
| Радиан | Тегиз бурч | rad | бактылуу |
| Стерадиан | Катуу бурч | sr | cf |
Системанын өзү жети эле бирдиктен турушу мүмкүн эмес, анткени жаратылыштагы физикалык процесстердин ар түрдүүлүгү улам барган сайын жаңы чоңдуктарды киргизүүнү талап кылат. Түзүмдүн өзү жаңы бирдиктерди киргизүүнү гана эмес, алардын математикалык формадагы байланышын да камсыз кылат.катыштар (алар көбүнчө өлчөмдүү формулалар деп аталат).
Физикалык чоңдуктун бирдиги өлчөм формуласындагы негизги бирдиктерди көбөйтүү, даражага көтөрүү жана бөлүү жолу менен алынат. Мындай теңдемелерде сандык коэффициенттердин жоктугу системаны бардык жагынан ыңгайлуу гана эмес, когеренттүү (ырааттуу) кылат.
Туунду бирдиктер
Жети негизгиден түзүлгөн өлчөө бирдиктери туундулар деп аталат. Негизги жана туунду бирдиктерден тышкары, кошумчаларын (радиандар жана стерадиандар) киргизүү зарылчылыгы пайда болду. Алардын өлчөмү нөл деп эсептелет. Аларды аныктоо үчүн өлчөө приборлорунун жоктугу аларды өлчөөнү мүмкүн эмес кылат. Алардын киргизилиши теориялык изилдөөлөрдө колдонулушу менен шартталган. Мисалы, бул системадагы физикалык чоңдук "күч" Ньютон менен өлчөнөт. Күч белгилүү бир массадагы дененин ылдамдыгын өзгөртүүнүн себеби болгон денелердин бири-бирине болгон өз ара аракетинин өлчөмү болгондуктан, аны ылдамдык бирдигине масса бирдигинин көбөйтүндүсү катары аныктоого болот. убакыт бирдиги:
F=k٠M٠v/T, мында k - пропорционалдык фактор, M - масса бирдиги, v - ылдамдык бирдиги, T - убакыт бирдиги.
SI төмөнкү өлчөм формуласын берет: H=kg٠m/s2, мында үч бирдик колдонулат. Ал эми килограмм, жана метр, жана экинчи негизги болуп бөлүнөт. Пропорционалдык коэффициент 1.
Бир тектүү чоңдуктардын катышы катары аныкталган өлчөмсүз чоңдуктарды киргизүүгө болот. Аларга сүрүлүү коэффициенти,Белгилүү болгондой, сүрүлүү күчүнүн нормалдуу басымдын күчүнө катышына барабар.
Негизги чоңдуктардан алынган физикалык чоңдуктардын таблицасы
| Бирдиктин аталышы | Өлчөө мааниси | Өлчөмдүү формула |
| Джоуль | энергия | kg٠m20s-2 |
| Паскаль | басым | kg٠ m-1 0s-2 |
| Tesla | магниттик индукция | kg ٠А-1 0с-2 |
| Вольт | электр чыңалуу | kg 0m2 0с-3٠А-1 |
| Ом | Электрдик каршылык | kg 0m2 0с-3٠А-2 |
| кулон | Электр заряды | А٠ с |
| Ватт | кубат | kg 0m2 0s-3 |
| Фарад | Электр кубаттуулугу | m-20kg-1 ٠c40A2 |
| Джоуль - Кельвин | Жылуулук сыйымдуулугу | kg 0m20s-2 0K-1 |
| Беккерел | Аракетрадиоактивдүү материал | C-1 |
| Вебер | Магниттик агым | m2 0kg 0s-20A-1 |
| Генри | Индуктивдүүлүк | m2 0kg ٠c-2 0A-2 |
| Герц | Жыштык | c-1 |
| Боз | Сизилген доза | m2 0s-1 |
| Sievert | Радиациянын эквиваленттүү дозасы | m2 0s-2 |
| Люкс | Жарыктандыру | m-2 2cd ٠sr-2 |
| Lumens | Жарык агымы | cd ٠av |
| Ньютон | Күч, салмак | м 0kg 0s-2 |
| Siemens | Электр өткөргүчтүгү | m-2 0kg-1 0c3 ٠A2 |
| Фарад | Электр кубаттуулугу | m-2 0kg-1 0c4 0A2 |
Тутумдан тышкаркы бирдиктер
СИге кирбеген же сандык коэффициент менен гана айырмаланган тарыхый калыптанган баалуулуктарды пайдаланууга жол берилетөлчөмдөрдү өлчөөдө. Бул системалык эмес бирдиктер. Мисалы, mmHg, рентген жана башкалар.
Сандык коэффициенттер кошумча көптүктөрдү жана көптүктөрдү киргизүү үчүн колдонулат. Префикстер белгилүү бир санга туура келет. Мисал центи-, килограмм-, дека-, мега- жана башка көптөгөн нерселер.
1 километр=1000 метр, 1 сантиметр=0,01 метр.
Баалуулуктардын типологиясы
Келгиле, нарктын түрүн коюуга мүмкүндүк берген кээ бир негизги функцияларды көрсөтүүгө аракет кылалы.
1. Багыт. Эгерде физикалык чоңдуктун аракети багытка түздөн-түз байланыштуу болсо, ал вектор, башкалары скаляр деп аталат.
2. Өлчөмдүн болушу. Физикалык чоңдуктардын формуласынын болушу аларды өлчөмдүү деп атоого мүмкүндүк берет. Эгерде формулада бардык бирдиктер нөл даражага ээ болсо, анда алар өлчөмсүз деп аталат. Аларды өлчөмү 1ге барабар чоңдуктар деп атоо туурараак болмок. Анткени, өлчөмсүз чоңдук түшүнүгү логикага сыйбайт. Негизги касиет - өлчөм - жокко чыгарылган жок!
3. Мүмкүн болсо кошумча. Маанисин кошууга, кемитүүгө, факторго көбөйтүүгө ж.б. (мисалы, масса) кошулуучу чоңдук - бул жыйынтыктоочу физикалык чоңдук.
4. физикалык системага карата. Экстенсивдүү - эгерде анын мааниси подсистеманын баалуулуктарынан түзүлүшү мүмкүн болсо. Мисалы, чарчы метр менен өлчөнгөн аянт. Интенсивдүү - мааниси системага көз каранды болбогон чоңдук. Аларга температура кирет.
