As quantidades físicas caracterizam quantitativamente os fenômenos físicos. Quantidades físicas

1.2. Quantidades físicas

1.2.1. Grandezas físicas como objeto de medição

Magnitude- esta é uma propriedade de algo que pode ser distinguida de outras propriedades e avaliada de uma forma ou de outra, inclusive quantitativamente. Uma quantidade não existe por si só; existe apenas na medida em que existe um objeto com propriedades expressas por uma determinada quantidade.

Os valores podem ser divididos em dois tipos: reais e ideais. Valores ideais referem-se principalmente à matemática e são uma generalização (modelo) de conceitos reais específicos (ver Fig. 1.1)

Valores reais são divididos em físicos e não físicos. Quantidade física no caso geral, pode ser definido como uma quantidade característica de objetos materiais (processos, fenômenos) estudados nas ciências naturais e técnicas. Para não-físico deve incluir quantidades inerentes às ciências sociais (não físicas) - filosofia, sociologia, economia, etc.

Fig.1.1 Classificação de quantidades

As recomendações RMG 29-99 interpretam uma quantidade física como uma das propriedades objeto físico, no sentido qualitativo comum a muitos objetos físicos, e no sentido quantitativo - individual para cada um deles . A individualidade em termos quantitativos é entendida no sentido de que uma propriedade pode ser para um determinado objeto um certo número de vezes maior ou menor que a de outro. Por isso, quantidades físicas estas são as propriedades medidas de objetos físicos e processos pelos quais eles podem ser estudados.

As grandezas físicas são:

· mensurável;

· avaliado.

As grandezas físicas medidas podem ser expressas quantitativamente em termos de um certo número de unidades de medida estabelecidas. As grandezas físicas para as quais, por uma razão ou outra, uma unidade de medida não pode ser introduzida, só podem ser estimadas. Os valores são avaliados por meio de escalas .

Escala de magnitude– uma sequência ordenada de seus valores, adotada por acordo com base nos resultados de medições precisas.

Para um estudo mais detalhado das grandezas físicas, é necessário classificar e identificar características metrológicas comuns aos seus grupos individuais.

De acordo com os tipos de fenômenos, as quantidades físicas são divididas em os seguintes grupos :

· real, ou seja, descrevendo física e física Propriedades quimicas substâncias, materiais e produtos feitos a partir deles. Este grupo inclui massa, densidade, resistência elétrica, capacitância, indutância, etc. Às vezes, essas quantidades físicas são chamadas de passivas. Para medi-los, é necessário utilizar uma fonte de energia adicional, com a qual é gerado um sinal de informação de medição. Nesse caso, as grandezas físicas passivas são convertidas em ativas, que são medidas;

· energia, ou seja, quantidades que descrevem as características energéticas dos processos de transformação, transmissão e utilização de energia. Isso inclui corrente, tensão, potência, energia. Essas quantidades são chamadas de ativas. Podem ser convertidos em sinais de informação de medição sem a utilização de fontes auxiliares de energia;

· caracterizando o curso dos processos ao longo do tempo. Este grupo inclui vários tipos características espectrais, funções de correlação, etc.

Por pertencer a diferentes grupos de processos físicos grandezas físicas são divididas:

· espaçotemporal;

· mecânico;

· térmico;

· elétrico;

· magnético;

· acústico;

· luz;

· físicos e químicos;

· radiação ionizante;

· física atômica e nuclear.

De acordo com o grau de independência condicional de outras quantidades

básico (condicionalmente independente),

· derivados (condicionalmente dependentes),

· adicional.

Atualmente, o sistema SI utiliza sete grandezas físicas escolhidas como básicas: comprimento, tempo, massa, temperatura, força corrente elétrica, intensidade luminosa e quantidade de matéria. Quantidades físicas adicionais incluem ângulos planos e sólidos.

Unidade de quantidade física- Esse quantidade física tamanho fixo, ao qual é atribuído condicionalmente um valor numérico igual a um. Uma unidade de quantidade física é usada para expressar quantitativamente quantidades físicas homogêneas.

Valor da quantidade físicaé uma estimativa de seu tamanho na forma de um certo número de unidades aceitas para ele (P).

Valor numérico quantidade física (q)é um número abstrato que expressa a razão entre o valor de uma quantidade e a unidade correspondente de uma determinada quantidade física.

A equação Q =q[P] chamado equação básica de medição. A essência da medição mais simples é comparar uma quantidade física P com as dimensões da quantidade de saída de uma medida multivalorada ajustável q[P]. Como resultado da comparação, estabelece-se que q[Q] ‹ Q ‹ (q+1)[Q].

1.2.2. Sistemas de unidades de grandezas físicas

O conjunto de unidades básicas e derivadas é denominado sistema de unidades de grandezas físicas.

O primeiro sistema de unidades é considerado sistema métrico, onde o metro foi tomado como unidade básica de comprimento, e 1 cm3 foi tomado como unidade de peso quimicamente água limpa a uma temperatura de cerca de +40°C. Em 1799, foram feitos os primeiros protótipos (padrões) do metro e do quilograma. Além dessas duas unidades, o sistema métrico em sua versão original também incluía unidades de área (ap - área de um quadrado com lado de 10 m), volume (ster - volume de um cubo com aresta de 10 m), capacidade (litro, igual ao volume de um cubo com aresta de 0,1 m). O sistema métrico ainda não tinha uma divisão clara das unidades em básicas e derivadas.


Figura 1.2. Classificação de grandezas físicas

O conceito de sistema de unidades, como um conjunto de unidades básicas e derivadas, foi proposto pela primeira vez pelo cientista alemão Gauss em 1832. As unidades básicas deste sistema eram: a unidade de comprimento - milímetro, a unidade de massa - miligrama, o unidade de tempo - segundo. Esse sistema foi chamado absoluto.

Em 1881 foi adotado Sistema GHS(centímetro-grama-segundo), no início do século XX existia também um sistema do cientista italiano Giorgi - MCSA (metro, quilograma, segundo, ampere). Havia outros sistemas de unidades. Ainda hoje, alguns países não se afastaram das unidades de medida historicamente estabelecidas. No Reino Unido, EUA, Canadá, a unidade de massa é a libra e seu tamanho varia.

O mais utilizado no mundo Sistema internacional de unidadesSI –SistemaInternacional.

A Conferência Geral de Pesos e Medidas (GCPM) em 1954 definiu seis unidades básicas de grandezas físicas para seu uso nas relações internacionais: metro, quilograma, segundo, ampere, Kelvin, vela. Posteriormente, o sistema foi complementado por uma unidade principal, adicional e derivada. Além disso, foram desenvolvidas definições de unidades básicas.

Unidade de comprimento - metro– o comprimento do caminho que a luz percorre no vácuo em 1/2 segundo.

Unidade de massa – quilograma– massa igual à massa do protótipo internacional do quilograma.

Unidade de tempo – segundo– a duração dos períodos de radiação correspondentes à transição entre dois níveis da estrutura hiperfina do estado fundamental do átomo de césio-133 na ausência de perturbação de campos externos.

A unidade de corrente elétrica é ampere.- a intensidade de uma corrente constante que, ao passar por dois condutores paralelos de comprimento infinito e seção circular desprezivelmente pequena, localizados a uma distância de 1 m um do outro no vácuo, criaria uma força entre esses condutores igual a 2 10-7 N por metro de comprimento .

A unidade de temperatura termodinâmica é Kelvin.– 1/273,16 parte da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água. O uso da escala Celsius também é permitido.

Unidade de quantidade de substância – mol– a quantidade de substância em um sistema contendo a mesma quantidade elementos estruturais, quantos átomos estão contidos em um nuclídeo de carbono-12 pesando 0,012 kg.

A unidade de intensidade luminosa é a candela.– a intensidade da luz numa determinada direcção de uma fonte que emite radiação monocromática com uma frequência de 540·1012 Hz, cuja intensidade energética nesta direcção é de 1/683 W/sr2.

As definições fornecidas são bastante complexas e requerem um nível suficiente de conhecimento, principalmente em física. Mas dão uma ideia do natural, origem natural unidades aceitas.

O sistema SI internacional é o mais avançado e universal em comparação com os seus antecessores. Além das unidades básicas, o sistema SI possui unidades adicionais para medir ângulos planos e sólidos - radianos e esteradianos, respectivamente, bem como um grande número de unidades derivadas de espaço e tempo, grandezas mecânicas, grandezas elétricas e magnéticas, grandezas térmicas, luminosas e acústicas, bem como radiação ionizante (Tabela 1.2.) O Sistema Internacional Unificado de Unidades foi adotado pela XI Conferência Geral de Pesos e Medidas em 1960. No território do nosso país, o sistema de unidades SI está em vigor desde 1º de janeiro de 1982, de acordo com GOST 8.417-81. O sistema SI é desenvolvimento lógico os sistemas GHS e MKGSS que o precederam. As vantagens e benefícios do sistema SI incluem:

· universalidade, ou seja, cobertura de todas as áreas da ciência e da tecnologia;

· unificação de todas as áreas e tipos de medições;

· coerência de quantidades;

· a capacidade de reproduzir unidades com elevada precisão de acordo com a sua definição;

· simplificação da escrita de fórmulas devido à falta de fatores de conversão;

· redução do número de unidades permitidas;

· um sistema múltiplos e submúltiplos;

Tabela 1.1

Unidades básicas e adicionais de grandezas físicas

Magnitude

Designação

Nome

Dimensão

Nome

Internacional

Básico

quilograma

Força da corrente elétrica

Temperatura termodinâmica

Quantidade de substância

O poder da luz

Adicional

Ângulo plano

Angulo solido

esterradiano

Unidade derivadaé uma unidade de derivada de uma quantidade física de um sistema de unidades, formada de acordo com equações que a conectam com as unidades básicas ou com as derivadas básicas e já definidas. As unidades derivadas do sistema SI, que possuem nome próprio, são mostradas na Tabela 1.2.

Para estabelecer unidades derivadas:

· selecionar grandezas físicas cujas unidades sejam aceitas como básicas;

· definir o tamanho dessas unidades;

· selecionar uma equação definidora que conecte quantidades medidas por unidades básicas com a quantidade para a qual uma unidade derivada é estabelecida. Neste caso, os símbolos de todas as grandezas incluídas na equação definidora devem ser considerados não como as próprias grandezas, mas como seus valores numéricos nomeados;

· igualar à unidade (ou outro número constante) o coeficiente de proporcionalidade k incluído na equação definidora. Esta equação deve ser escrita na forma de uma dependência funcional explícita da quantidade derivada das quantidades básicas.

Unidades derivadas estabelecidas desta forma podem ser usadas para introduzir novas unidades derivadas.

As unidades de grandezas físicas são divididas em sistêmicas e não sistêmicas. Unidade de sistema– uma unidade de grandeza física incluída em um dos sistemas aceitos. Todas as unidades básicas, derivadas, múltiplas e submúltiplas são sistêmicas. Unidade não sistêmicaé uma unidade de quantidade física que não está incluída em nenhum dos sistemas de unidades aceitos. As unidades não pertencentes ao sistema em relação às unidades do sistema SI são divididas em quatro tipos:

Tabela 1.2.

Unidades derivadas do sistemaSI tendo um nome especial

Magnitude

Nome

Nome

Designação

Expressão em termos de unidades SI

Força. Peso

Pressão, estresse mecânico

m-1 kg s-2

Energia. Trabalho, quantidade de calor

Poder

Quantidade de eletricidade

Tensão elétrica, força eletromotriz

m2 kg s-3 A-1

Capacidade elétrica

m-2 kg-1 s4 A2

Resistência elétrica

m2 kg s-3 A-2

Condutividade elétrica

m-2 kg-1 s3 A2

Fluxo de indução magnética

m2 kg s-2 A-1

Indução magnética

kg s-2 A-1

Indutância

m2 kg s-2 A-2

Fluxo de luz

Iluminação

m-2 cd sr

Atividade de radionuclídeos

bequerel

Dose absorvida de radiação ionizante

Dose de radiação equivalente

· aceito em paridade com unidades do SI, por exemplo, unidades de massa - tonelada; ângulo plano – graus, minutos, segundos; volume - litro, etc. Unidades não pertencentes ao sistema permitidas para uso junto com unidades SI são fornecidas na Tabela 1.3;

· permitido para uso em áreas especiais, por exemplo, a unidade astronômica - parsec, ano-luz - unidades de comprimento em astronomia; dioptria – uma unidade de potência óptica em óptica; elétron-volt é uma unidade de energia em física, etc.;

· temporariamente aceito para uso em paridade com unidades SI, por exemplo, milha náutica– na navegação marítima; quilate – uma unidade de massa em joias, etc. Essas unidades devem ser retiradas de uso de acordo com acordos internacionais;

· retirado de uso, por exemplo, milímetro de mercúrio - uma unidade de pressão; cavalo-vapor é uma unidade de potência e algumas outras.

Tabela 1.3

Unidades não pertencentes ao sistema permitidas para uso

a par com unidadesSI.

Nome

quantidades

Nome

Designação

unidade de massa atômica

Ângulo plano

unidade astronômica

ano luz

Potência óptica

dioptria

elétron-volt

Potência total

volt-ampère

Potência reativa

Existem unidades múltiplas e submúltiplas de grandezas físicas .

Unidade múltiplaé uma unidade de quantidade física que é um número inteiro de vezes maior que uma unidade sistêmica ou não sistêmica. unidade submúltiplaé uma unidade de quantidade física, cujo valor é um número inteiro de vezes menor que uma unidade sistêmica ou não sistêmica. Os prefixos para a formação de múltiplos e submúltiplos são fornecidos na Tabela 1.4.

Tabela 1.4

Prefixos para formar múltiplos decimais

e unidades submúltiplas e seus nomes

Fator

Console

Designação

consoles

Fator

Console

Designação

consoles

povo

Folclórico

Tamanho da quantidade física– determinação quantitativa de uma quantidade física inerente a um objeto, sistema, fenômeno ou processo material específico.

Às vezes eles se opõem ampla aplicação a palavra "tamanho", alegando que se refere apenas ao comprimento. No entanto, notamos que cada corpo tem uma certa massa, pelo que os corpos podem ser distinguidos pela sua massa, ou seja, de acordo com o tamanho da grandeza física que nos interessa (massa). Olhando para objetos A E EM, pode-se, por exemplo, argumentar que eles diferem entre si em comprimento ou tamanho (por exemplo, A > B). Uma estimativa mais precisa só pode ser obtida após medir o comprimento desses objetos.

Freqüentemente, na frase “tamanho da magnitude”, a palavra “tamanho” é omitida ou substituída pela frase “valor da magnitude”.

Na engenharia mecânica, o termo “tamanho” é amplamente utilizado, significando por ele o significado de uma quantidade física - o comprimento característico de qualquer peça. Isso significa que para expressar um conceito “o valor de uma quantidade física” são utilizados dois termos (“tamanho” e “valor”), o que não pode contribuir para a ordenação da terminologia. A rigor, é necessário esclarecer o conceito de “tamanho” na engenharia mecânica para que não contradiga o conceito de “tamanho de uma grandeza física” adotado na metrologia. GOST 16263-70 fornece uma explicação clara sobre este assunto.

Uma avaliação quantitativa de uma quantidade física específica, expressa na forma de um certo número de unidades de uma determinada quantidade, é chamada "o valor de uma quantidade física".

Um número abstrato incluído no “valor” de uma quantidade é chamado de valor numérico.

Existe uma diferença fundamental entre tamanho e magnitude. O tamanho de uma quantidade realmente existe, independentemente de sabermos disso ou não. Você pode expressar o tamanho de uma quantidade usando qualquer uma das unidades de uma determinada quantidade, ou seja, usando um valor numérico.

É característico de um valor numérico que quando uma unidade diferente é usada ele muda, enquanto tamanho físico o valor permanece inalterado.

Se denotarmos a quantidade medida por x, a unidade de quantidade por x 1  e sua proporção por q 1, então x = q 1 x 1 .

O tamanho da quantidade x não depende da escolha da unidade, o que não se pode dizer do valor numérico de q, que é inteiramente determinado pela escolha da unidade. Se para expressar o tamanho de uma quantidade x em vez da unidade x 1  usarmos a unidade x 2  , então o tamanho inalterado x será expresso por um valor diferente:

x = q 2 x 2  , onde n 2 n 1 .

Se usarmos q= 1 nas expressões acima, então os tamanhos das unidades

x 1 = 1x 1 e x 2 = 1x 2 .

Os tamanhos de diferentes unidades da mesma quantidade são diferentes. Assim, o tamanho de um quilograma é diferente do tamanho de uma libra; o tamanho de um metro é igual ao tamanho de um pé, etc.

1.6. Dimensão das grandezas físicas

Dimensão das grandezas físicas - esta é a relação entre as unidades de quantidades incluídas na equação que conecta uma determinada quantidade com outras quantidades através das quais ela é expressa.

A dimensão de uma quantidade física é denotada por dim A(da dimensão lat. – dimensão). Suponhamos que a quantidade física A associado com X, Equação A =F(X,Y). Então as quantidades X, Y, A pode ser representado na forma

X = x[X];S = sim[S];UMA = uma

[A], Onde A, X, Y - símbolos que denotam uma quantidade física; uma, x, y - valores numéricos de quantidades (adimensionais);[A]; unidades correspondentes de dados de grandezas físicas.

As dimensões dos valores das grandezas físicas e suas unidades coincidem. Por exemplo:

A = X/Y; dim(a) = dim(X/Y) = [X]/[S].

Dimensão - uma característica qualitativa de uma grandeza física, dando uma ideia do tipo, da natureza da grandeza, da sua relação com outras grandezas, cujas unidades são tidas como básicas.

Uma quantidade física é uma das propriedades de um objeto físico (fenômeno, processo), que é qualitativamente comum a muitos objetos físicos, embora difira em valor quantitativo.

O objetivo das medições é determinar o valor de uma grandeza física - um certo número de unidades aceitas para ela (por exemplo, o resultado da medição da massa de um produto é 2 kg, a altura de um edifício é 12 m, etc. ).

Dependendo do grau de aproximação à objetividade, os valores verdadeiros, reais e medidos de uma quantidade física são diferenciados.

Este é um valor que reflete idealmente a propriedade correspondente de um objeto em termos qualitativos e quantitativos. Devido à imperfeição das ferramentas e métodos de medição, é praticamente impossível obter os verdadeiros valores das grandezas. Eles só podem ser imaginados teoricamente. E os valores obtidos durante a medição só se aproximam do valor real em maior ou menor grau.

Este é o valor de uma quantidade encontrada experimentalmente que está tão próximo do valor verdadeiro que pode ser usado para um determinado propósito.

Este é o valor obtido pela medição utilizando métodos e instrumentos de medição específicos.

9. Classificação das medições de acordo com a dependência do valor medido no tempo e de acordo com conjuntos de valores medidos.

Pela natureza da mudança no valor medido - medições estáticas e dinâmicas.

Medição dinâmica - uma medida de uma quantidade cujo tamanho muda com o tempo. Uma mudança rápida no tamanho da quantidade medida requer sua medição com a definição mais precisa momento no tempo. Por exemplo, medir a distância ao nível da superfície da Terra desde balão de ar quente ou medir tensão constante de corrente elétrica. Essencialmente, uma medição dinâmica é uma medida da dependência funcional da quantidade medida no tempo.

Medição estática - medição de uma quantidade que é levada em consideração de acordo com a tarefa de medição atribuída e não muda durante o período de medição. Por exemplo, medir o tamanho linear de um produto manufaturado quando temperatura normal pode ser considerado estático, uma vez que flutuações de temperatura na oficina ao nível de décimos de grau introduzem um erro de medição não superior a 10 μm/m, o que é insignificante em comparação com o erro de fabricação da peça. Portanto, nesta tarefa de medição, a quantidade medida pode ser considerada inalterada. Ao calibrar uma medida de comprimento de linha em relação ao padrão primário estadual, o termostato garante a estabilidade de manutenção da temperatura no nível de 0,005 °C. Essas flutuações de temperatura causam erros de medição mil vezes menores - não mais que 0,01 μm/m. Mas nesta tarefa de medição é essencial, e levar em conta as mudanças de temperatura durante o processo de medição torna-se uma condição para garantir a precisão de medição necessária. Portanto, essas medições devem ser realizadas utilizando a técnica de medição dinâmica.

De acordo com os conjuntos existentes de valores medidos sobre elétrico ( corrente, tensão, potência) , mecânico ( massa, número de produtos, esforço); , Poder Térmico(temperatura, pressão); , físico(densidade, viscosidade, turbidez); químico(composição, propriedades químicas, concentração) , engenharia de rádio etc.

    Classificação das medições de acordo com o método de obtenção do resultado (por tipo).

De acordo com o método de obtenção dos resultados das medições, distinguem-se: medições diretas, indiretas, cumulativas e conjuntas.

Medições diretas são aquelas em que o valor desejado da grandeza medida é encontrado diretamente a partir de dados experimentais.

Medições indiretas são aquelas em que o valor desejado da grandeza medida é encontrado com base em uma relação conhecida entre a grandeza medida e as quantidades determinadas por meio de medições diretas.

Medidas cumulativas são aquelas em que várias grandezas com o mesmo nome são medidas simultaneamente e o valor determinado é encontrado resolvendo um sistema de equações obtido com base em medições diretas de grandezas com o mesmo nome.

As medições de duas ou mais quantidades diferentes para encontrar a relação entre elas são chamadas de conjuntas.

    Classificação das medições de acordo com as condições que determinam a precisão do resultado e o número de medições para obter o resultado.

De acordo com as condições que determinam a precisão do resultado, as medições são divididas em três classes:

1. Medições com a maior precisão possível, alcançável com o nível de tecnologia existente.

Estes incluem, em primeiro lugar, medições padrão associadas à maior precisão possível na reprodução de unidades estabelecidas de grandezas físicas e, além disso, medições de constantes físicas, principalmente universais (por exemplo, o valor absoluto da aceleração queda livre, razão giromagnética do próton, etc.).

Esta classe também inclui algumas medições especiais que exigem alta precisão.

2. Medições de controle e verificação, cujo erro, com certa probabilidade, não deve exceder um determinado valor especificado.

Incluem medições realizadas por laboratórios de fiscalização estadual da implantação e cumprimento das normas e do estado dos equipamentos de medição e laboratórios de medição de fábrica, que garantem o erro do resultado com certa probabilidade não ultrapassando um determinado valor pré-determinado.

3. Medições técnicas em que o erro do resultado é determinado pelas características dos instrumentos de medição.

Exemplos de medições técnicas são medições realizadas durante a produção em fábricas de máquinas, em quadros de distribuição dispositivos de distribuição centrais eléctricas, etc.

Com base no número de medições, as medições são divididas em simples e múltiplas.

Uma única medição é uma medição de uma quantidade feita uma vez. Na prática, medições únicas apresentam um grande erro, portanto, para reduzir o erro, recomenda-se realizar medições deste tipo pelo menos três vezes, e tomar como resultado sua média aritmética;

Medições múltiplas são medições de uma ou mais quantidades realizadas quatro ou mais vezes. Uma medição múltipla é uma série de medições únicas. O número mínimo de medições nas quais uma medição pode ser considerada múltipla é quatro. O resultado de múltiplas medições é a média aritmética dos resultados de todas as medições realizadas. Com medições repetidas, o erro é reduzido.

    Classificação de erros de medição aleatórios.

Erro aleatório é um componente do erro de medição que muda aleatoriamente durante medições repetidas da mesma quantidade.

1) Áspero - não excede o erro permitido

2) Errar é um erro grosseiro, depende da pessoa

3) Esperado - obtido como resultado do experimento durante a criação. condições

Conceito de metrologia

Metrologia– a ciência das medições, métodos e meios para garantir a sua unidade e métodos para alcançar a precisão necessária. Baseia-se num conjunto de termos e conceitos, dos quais os mais importantes são apresentados a seguir.

Quantidade física- uma propriedade qualitativamente comum a muitos objetos físicos, mas quantitativamente individual para cada objeto. As grandezas físicas são comprimento, massa, densidade, força, pressão, etc.

Unidade de quantidade físicaé considerada a quantidade à qual, por definição, é atribuído um valor igual a 1. Por exemplo, massa 1 kg, força 1 N, pressão 1 Pa. EM vários sistemas unidades Unidades do mesmo tamanho podem diferir em tamanho. Por exemplo, para uma força de 1 kgf ≈ 10 N.

Valor da quantidade física– avaliação numérica do tamanho físico de um objeto específico em unidades aceitas. Por exemplo, a massa de um tijolo é 3,5 kg.

Dimensão Técnica– determinação dos valores de várias grandezas físicas usando métodos e meios técnicos especiais. Durante os testes de laboratório, são determinados os valores das dimensões geométricas, massa, temperatura, pressão, força, etc. Todas as medições técnicas devem atender aos requisitos de unidade e precisão.

Medição direta– comparação experimental de um determinado valor com outro, tomado como unidade, por meio de leitura na escala do instrumento. Por exemplo, medir comprimento, massa, temperatura.

Medições indiretas– resultados obtidos usando resultados de medições diretas por cálculos usando fórmulas conhecidas. Por exemplo, determinar a densidade e a resistência de um material.

Unidade de medidas– um estado de medições em que os seus resultados são expressos em unidades legais e os erros de medição são conhecidos com uma determinada probabilidade. A unidade das medições é necessária para poder comparar os resultados das medições realizadas em diferentes locais, em diferentes momentos, utilizando uma variedade de instrumentos.

Precisão das medições– qualidade das medições, refletindo a proximidade dos resultados obtidos com o valor real do valor medido. Distinguir entre valores verdadeiros e reais de grandezas físicas.

Verdadeiro significado a quantidade física reflete idealmente as propriedades correspondentes do objeto em termos qualitativos e quantitativos. O valor verdadeiro está livre de erros de medição. Como todos os valores de uma grandeza física são encontrados empiricamente e contêm erros de medição, o valor verdadeiro permanece desconhecido.

Valor real quantidades físicas são encontradas experimentalmente. Está tão próximo do valor verdadeiro que, para determinados fins, pode ser usado em seu lugar. Nas medições técnicas, o valor de uma grandeza física encontrado com valor aceitável requerimentos técnicos o erro é considerado o valor real.

Erro de medição– desvio do resultado da medição do valor real do valor medido. Como o verdadeiro valor da grandeza medida permanece desconhecido, na prática o erro de medição é estimado apenas aproximadamente comparando os resultados da medição com o valor da mesma grandeza obtido com uma precisão várias vezes superior. Assim, o erro na medição das dimensões de uma amostra com régua, que é de ± 1 mm, pode ser estimado medindo a amostra com paquímetro com erro não superior a ± 0,5 mm.

Erro absoluto expresso em unidades da quantidade medida.

Erro relativo- a relação entre o erro absoluto e o valor real do valor medido.

Medindo instrumentos - meios técnicos, utilizado em medições e possuindo propriedades metrológicas padronizadas. Os instrumentos de medição são divididos em medidas e instrumentos de medição.

Medir– um instrumento de medição concebido para reproduzir uma quantidade física de um determinado tamanho. Por exemplo, um peso é uma medida de massa.

Equipamento de medição– um instrumento de medição que serve para reproduzir informações de medição de uma forma acessível à percepção de um observador. Os instrumentos de medição mais simples são chamados de instrumentos de medição. Por exemplo, uma régua, um paquímetro.

Principais indicadores metrológicos medindo instrumentos são:

O valor da divisão da escala é a diferença nos valores da grandeza medida, correspondente a duas marcas adjacentes da escala;

Os valores iniciais e finais da escala são os menores e valor mais alto valor medido indicado na escala;

A faixa de medição é a faixa de valores do valor medido para a qual os erros permitidos são normalizados.

Erro de medição– o resultado da sobreposição mútua de erros causados ​​​​por vários motivos: erros dos próprios instrumentos de medição, erros que surgem durante a utilização do dispositivo e na leitura dos resultados da medição e erros por não conformidade com as condições de medição. Quando o suficiente número grande medições, a média aritmética dos resultados da medição se aproxima do valor verdadeiro e o erro diminui.

Erro sistemático- um erro que permanece constante ou muda naturalmente com medições repetidas e surge por razões bem conhecidas. Por exemplo, a mudança da escala do instrumento.

Erro aleatório é um erro no qual não há conexão natural com erros anteriores ou subsequentes. Seu aparecimento é causado por diversos motivos aleatórios, cuja influência em cada medição não pode ser levada em consideração antecipadamente. As razões que levam ao aparecimento de um erro aleatório incluem, por exemplo, heterogeneidade do material, irregularidades durante a amostragem e erros nas leituras do instrumento.

Se durante as medições ocorrer um chamado erro grosseiro, o que aumenta significativamente o erro esperado sob determinadas condições, então tais resultados de medição são excluídos da consideração como não confiáveis.

A unidade de todas as medições é garantida pelo estabelecimento de unidades de medida e pelo desenvolvimento de seus padrões. Desde 1960, está em vigor o Sistema Internacional de Unidades (SI), que substituiu o complexo conjunto de sistemas de unidades e unidades individuais não sistêmicas desenvolvidas com base no sistema métrico de medidas. Na Rússia, o sistema SI foi adotado como padrão e seu uso na área de construção foi regulamentado desde 1980.

Aula 2. QUANTIDADES FÍSICAS. UNIDADES DE MEDIDA

2.1 Grandezas físicas e escalas

2.2 Unidades de grandezas físicas

2.3. Sistema Internacional de Unidades (Sistema SI)

2.4 Quantidades físicas de processos tecnológicos

produção de alimentos

2.1 Grandezas físicas e escalas

Uma quantidade física é uma propriedade qualitativamente comum a muitos objetos físicos (sistemas físicos, seus estados e processos que ocorrem neles), mas quantitativamente individual para cada um deles.

Individual em termos quantitativos deve ser entendido de tal forma que a mesma propriedade para um objeto pode ser um certo número de vezes maior ou menor que para outro.

Normalmente, o termo “quantidade física” é usado para se referir a propriedades ou características que podem ser quantificadas. As grandezas físicas incluem massa, comprimento, tempo, pressão, temperatura, etc. Todas elas determinam propriedades físicas que são gerais em termos qualitativos, suas características quantitativas podem ser diferentes;

É aconselhável distinguir quantidades físicas em medido e avaliado. A FE medida pode ser expressa quantitativamente na forma de um certo número de unidades de medida estabelecidas. A possibilidade de introdução e utilização deste último é uma importante característica distintiva da FE medida.

No entanto, existem propriedades como sabor, cheiro, etc., para as quais não podem ser introduzidas unidades. Essas quantidades podem ser estimadas. Os valores são avaliados por meio de escalas.

Por precisão do resultado Existem três tipos de valores de grandezas físicas: verdadeiro, real, medido.

Valor verdadeiro de uma quantidade física(valor verdadeiro de uma quantidade) – o valor de uma quantidade física, que em termos qualitativos e quantitativos de uma maneira ideal refletiria a propriedade correspondente do objeto.

Os postulados da metrologia incluem

O verdadeiro valor de uma certa quantidade existe e é constante

O verdadeiro valor da quantidade medida não pode ser encontrado.

O verdadeiro valor de uma grandeza física só pode ser obtido como resultado de um processo interminável de medições com aprimoramento interminável de métodos e instrumentos de medição. Para cada nível de desenvolvimento da tecnologia de medição, só podemos saber o valor real de uma quantidade física, que é utilizada em vez da verdadeira.

Valor real de uma quantidade física– o valor de uma grandeza física encontrada experimentalmente e tão próximo do valor verdadeiro que pode substituí-lo para uma determinada tarefa de medição. Um exemplo típico que ilustra o desenvolvimento da tecnologia de medição é a medição do tempo. Ao mesmo tempo, a unidade de tempo, o segundo, foi definida como 1/86400 do dia solar médio com um erro de 10 -7 . Atualmente, o segundo é determinado com erro de 10 -14 , ou seja, estamos 7 ordens de grandeza mais próximos do verdadeiro valor da determinação do tempo no nível de referência.

O valor real de uma quantidade física é geralmente considerado a média aritmética de uma série de valores de quantidade obtidos com medições de precisão igual, ou a média aritmética ponderada com medições de precisão desigual.

Valor medido de uma quantidade física– o valor de uma grandeza física obtida por meio de uma técnica específica.

Por tipo de fenômeno fotovoltaico dividido nos seguintes grupos :

- real , aqueles. descrevendo física e características físico-químicas substâncias. Materiais e produtos feitos a partir deles. Isso inclui massa, densidade, etc. Estes são PVs passivos, porque para medi-los é necessário utilizar fontes auxiliares de energia, com o auxílio das quais é gerado um sinal de informação de medição.

- energia – descrever as características energéticas dos processos de transformação, transmissão e utilização de energia (energia, tensão, potência. Essas grandezas são ativas. Podem ser convertidas em sinais de informação de medição sem a utilização de fontes auxiliares de energia;

- caracterizando o fluxo dos processos de tempo . Este grupo inclui vários tipos de características espectrais, funções de correlação, etc.

De acordo com o grau de dependência condicional de outros valores de PV dividido em básico e derivado

Quantidade física básica– uma grandeza física incluída em um sistema de grandezas e convencionalmente aceita como independente de outras grandezas deste sistema.

A escolha das grandezas físicas aceitas como básicas e seu número é feita de forma arbitrária. Em primeiro lugar, foram escolhidas como principais as grandezas que caracterizam as propriedades básicas do mundo material: comprimento, massa, tempo. As quatro grandezas físicas básicas restantes são escolhidas de forma que cada uma delas represente um dos ramos da física: intensidade da corrente, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria, intensidade da luz.

Cada quantidade física básica de um sistema de quantidades recebe um símbolo na forma letra minúscula Alfabeto latino ou grego: comprimento - L, massa - M, tempo - T, corrente elétrica - I, temperatura - O, quantidade de substância - N, intensidade luminosa - J. Esses símbolos estão incluídos no nome do sistema de grandezas físicas . Assim, o sistema de grandezas físicas da mecânica, cujas principais grandezas são comprimento, massa e tempo, é denominado “sistema LMT”.

Quantidade física derivada– uma grandeza física incluída num sistema de grandezas e determinada através das grandezas básicas deste sistema.

1.3 Grandezas físicas e suas medidas

Quantidade física – uma das propriedades de um objeto físico (sistema físico, fenômeno ou processo), comum em termos qualitativos para muitos objetos físicos, mas quantitativamente individual para cada um deles. Também podemos dizer que uma quantidade física é uma quantidade que pode ser usada nas equações da física, e por física aqui queremos dizer ciência e tecnologia em geral.

Palavra " magnitude"é frequentemente usado em dois sentidos: como uma propriedade geral à qual o conceito de mais ou menos é aplicável, e como a quantidade desta propriedade. Neste último caso, teríamos que falar sobre a “grandeza de uma quantidade”, então a seguir falaremos sobre quantidade precisamente como uma propriedade de um objeto físico e, no segundo sentido, como o significado de uma quantidade física. .

EM Ultimamente A divisão de quantidades em físico e não físico , embora deva ser destacado que não existe um critério estrito para tal divisão de valores. Ao mesmo tempo, sob físico entender as quantidades que caracterizam as propriedades mundo físico e são usados ​​​​em ciências físicas e tecnologia. Existem unidades de medida para eles. As grandezas físicas, dependendo das regras para sua medição, são divididas em três grupos:

Quantidades que caracterizam as propriedades dos objetos (comprimento, massa);

    quantidades que caracterizam o estado do sistema (pressão,

    temperatura);

Quantidades que caracterizam processos (velocidade, potência).

PARA não-físico referem-se a quantidades para as quais não há unidades de medida. Eles podem caracterizar tanto as propriedades do mundo material quanto os conceitos utilizados nas ciências sociais, economia e medicina. De acordo com esta divisão de grandezas, costuma-se distinguir entre medições de grandezas físicas e medições não físicas . Outra expressão desta abordagem são dois entendimentos diferentes do conceito de medição:

    medição em no sentido estrito como uma comparação experimental

uma quantidade mensurável com outra quantidade conhecida

a mesma qualidade adotada como unidade;

    medição em Num amplo sentido como encontrar correspondências

entre números e objetos, seus estados ou processos de acordo com

regras conhecidas.

A segunda definição surgiu em conexão com o recente uso generalizado de medições de quantidades não físicas que aparecem na investigação biomédica, em particular na psicologia, economia, sociologia e outras ciências sociais. Nesse caso, seria mais correto falar não de medição, mas de estimando quantidades , entendendo avaliação como o estabelecimento da qualidade, do grau, do nível de algo de acordo com regras estabelecidas. Em outras palavras, trata-se de uma operação de atribuir, por meio de cálculo, localização ou determinação de um número, uma quantidade que caracteriza a qualidade de um objeto, segundo regras estabelecidas. Por exemplo, determinar a força do vento ou do terremoto, avaliar patinadores artísticos ou avaliar o conhecimento dos alunos em uma escala de cinco pontos.

Conceito avaliação grandezas não devem ser confundidas com o conceito de estimativa de grandezas, associado ao fato de que como resultado das medições na verdade não obtemos o valor real da grandeza medida, mas apenas sua avaliação, em um grau ou outro próximo a esse valor.

O conceito discutido acima medição”, que pressupõe a presença de uma unidade de medida (medida), corresponde ao conceito de medida em sentido estrito e é mais tradicional e clássico. Nesse sentido, será entendido a seguir - como uma medida de grandezas físicas.

Abaixo estão sobre Conceitos Básicos , relacionado a uma grandeza física (doravante, todos os conceitos básicos em metrologia e suas definições são dados de acordo com a recomendação acima mencionada sobre padronização interestadual RMG 29-99):

- tamanho de uma quantidade física - certeza quantitativa de uma quantidade física inerente a um objeto, sistema, fenômeno ou processo material específico;

- valor da quantidade física - expressão do tamanho de uma grandeza física na forma de um certo número de unidades aceitas para ela;

- valor verdadeiro de uma quantidade física - o valor de uma grandeza física que caracteriza idealmente a grandeza física correspondente em termos qualitativos e quantitativos (pode ser correlacionado com o conceito de verdade absoluta e é obtido apenas como resultado de um processo interminável de medições com aprimoramento interminável de métodos e instrumentos de medição );

    valor real de uma quantidade física o valor de uma grandeza física obtida experimentalmente e tão próximo do valor verdadeiro que pode ser usado em seu lugar na tarefa de medição dada;

    unidade de medida de quantidade física uma grandeza física de tamanho fixo, à qual é convencionalmente atribuído um valor numérico igual a 1, e utilizada para a expressão quantitativa de grandezas físicas semelhantes a ela;

    sistema de quantidades físicas um conjunto de grandezas físicas formadas de acordo com princípios aceitos, quando algumas grandezas são consideradas independentes, enquanto outras são definidas como funções destas quantidades independentes;

    principal quantidade física uma grandeza física incluída em um sistema de grandezas e convencionalmente aceita como independente de outras grandezas deste sistema.

    quantidade física derivada uma grandeza física incluída num sistema de grandezas e determinada através das grandezas básicas deste sistema;

    sistema de unidades unidades físicas  um conjunto de unidades básicas e derivadas de grandezas físicas, formadas de acordo com os princípios de um determinado sistema de grandezas físicas.

Tamanho físico chamado propriedade física objeto material, processo, fenômeno físico, caracterizado quantitativamente.

Valor da quantidade física expresso por um ou mais números que caracterizam esta grandeza física, indicando a unidade de medida.

O tamanho de uma quantidade física são os valores dos números que aparecem no valor de uma quantidade física.

Unidades de medida de grandezas físicas.

Unidade de medida de quantidade físicaé uma quantidade de tamanho fixo à qual é atribuído um valor numérico igual a um. É usado para a expressão quantitativa de quantidades físicas homogêneas a ele. Um sistema de unidades de grandezas físicas é um conjunto de unidades básicas e derivadas baseadas em um determinado sistema de grandezas.

Apenas alguns sistemas de unidades se espalharam. Na maioria dos casos, muitos países utilizam o sistema métrico.

Unidades básicas.

Medir uma quantidade física - significa compará-lo com outra quantidade física semelhante tomada como unidade.

O comprimento de um objeto é comparado com uma unidade de comprimento, a massa de um corpo com uma unidade de peso, etc. Mas se um pesquisador medir o comprimento em braças e outro em pés, será difícil comparar os dois valores. Portanto, todas as grandezas físicas em todo o mundo são geralmente medidas nas mesmas unidades. Em 1963, foi adotado o Sistema Internacional de Unidades SI (Sistema Internacional - SI).

Para cada grandeza física no sistema de unidades deve haver uma unidade de medida correspondente. Padrão unidadesé a sua implementação física.

O padrão de comprimento é metro- a distância entre dois golpes aplicados em uma haste de formato especial feita de uma liga de platina e irídio.

Padrão tempoé a duração de qualquer processo que se repete regularmente, para o qual o movimento da Terra em torno do Sol é escolhido: a Terra faz uma revolução por ano. Mas a unidade de tempo não é considerada um ano, mas me dê um segundo.

Para uma unidade velocidade tome a velocidade desse movimento retilíneo uniforme no qual o corpo se move 1 m em 1 s.

Uma unidade de medida separada é usada para área, volume, comprimento, etc. Cada unidade é determinada ao escolher um padrão específico. Mas o sistema de unidades é muito mais conveniente se apenas algumas unidades forem selecionadas como principais e o restante for determinado através das principais. Por exemplo, se a unidade de comprimento for metro, então a unidade de área seria metro quadrado, volume - metro cúbico, velocidade - metro por segundo, etc.

Unidades básicas As grandezas físicas no Sistema Internacional de Unidades (SI) são: metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampere (A), kelvin (K), candela (cd) e mol (mol).

Unidades básicas do SI

Magnitude

Unidade

Designação

Nome

russo

internacional

Força da corrente elétrica

Temperatura termodinâmica

O poder da luz

Quantidade de substância

Existem também unidades SI derivadas que possuem seus próprios nomes:

Unidades SI derivadas com seus próprios nomes

Unidade

Expressão de unidade derivada

Magnitude

Nome

Designação

Através de outras unidades SI

Através de unidades principais e suplementares do SI

Pressão

m -1 ChkgChs -2

Energia, trabalho, quantidade de calor

m 2 ChkgChs -2

Potência, fluxo de energia

m 2 ChkgChs -3

Quantidade de eletricidade, carga elétrica

Tensão elétrica, potencial elétrico

m 2 ChkgChs -3 ChA -1

Capacidade elétrica

m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2

Resistência elétrica

m 2 ChkgChs -3 ChA -2

Condutividade elétrica

m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2

Fluxo de indução magnética

m 2 ChkgChs -2 ChA -1

Indução magnética

kgHs -2 HA -1

Indutância

m 2 ChkgChs -2 ChA -2

Fluxo de luz

Iluminação

m 2 ChkdChsr

Atividade fonte radioativa

bequerel

Dose de radiação absorvida

EMedidas. Para obter uma descrição precisa, objetiva e facilmente reproduzível de uma grandeza física, são utilizadas medições. Sem medições, uma quantidade física não pode ser caracterizada quantitativamente. Definições como pressão “baixa” ou “alta”, temperatura “baixa” ou “alta” refletem apenas opiniões subjetivas e não contêm comparações com valores de referência. Ao medir uma quantidade física, um determinado valor numérico é atribuído a ela.

As medições são realizadas usando medindo instrumentos. Existe um grande número de instrumentos e dispositivos de medição, dos mais simples aos mais complexos. Por exemplo, o comprimento é medido com uma régua ou fita métrica, a temperatura com um termômetro, a largura com um paquímetro.

Os instrumentos de medição são classificados: de acordo com o método de apresentação da informação (exibição ou registro), de acordo com o método de medição ( ação direta e comparações), de acordo com a forma de apresentação das leituras (analógica e digital), etc.

Os seguintes parâmetros são típicos para instrumentos de medição:

Faixa de medição- a faixa de valores da grandeza medida para a qual o dispositivo foi projetado durante sua operação normal (com uma determinada precisão de medição).

Limite de sensibilidade- o valor mínimo (limiar) do valor medido, diferenciado pelo dispositivo.

Sensibilidade- conecta o valor do parâmetro medido e a alteração correspondente nas leituras do instrumento.

Precisão- a capacidade do dispositivo de indicar o valor real do indicador medido.

Estabilidade- a capacidade do dispositivo de manter uma determinada precisão de medição por um certo tempo após a calibração.

A física, como já estabelecemos, estuda padrões gerais no mundo que nos rodeia. Para fazer isso, os cientistas realizam observações de fenômenos físicos. No entanto, ao descrever fenômenos, costuma-se usar não uma linguagem cotidiana, mas palavras especiais que têm um significado estritamente definido - termos. Você já encontrou alguns termos físicos no parágrafo anterior. Muitos termos você só precisa aprender e lembrar seus significados.

Além disso, os físicos precisam descrever várias propriedades(características) dos fenômenos e processos físicos, e caracterizá-los não apenas qualitativamente, mas também quantitativamente. Vamos dar um exemplo.

Vamos estudar a dependência do tempo de queda de uma pedra em relação à altura de onde ela cai. A experiência mostra: quanto maior a altura, maior mais tempo cai. Esta é uma descrição qualitativa; não nos permite descrever detalhadamente o resultado do experimento. Para entender o padrão de um fenômeno como a queda, é preciso saber, por exemplo, que quando a altura aumenta quatro vezes, o tempo que uma pedra leva para cair geralmente dobra. Este é um exemplo de características quantitativas das propriedades de um fenômeno e da relação entre elas.

Para descrever quantitativamente as propriedades (características) de objetos, processos ou fenômenos físicos, são utilizadas quantidades físicas. Exemplos de grandezas físicas conhecidas por você são comprimento, tempo, massa, velocidade.

As quantidades físicas descrevem quantitativamente as propriedades dos corpos físicos, processos e fenômenos.

Você já encontrou algumas quantidades antes. Nas aulas de matemática, ao resolver problemas, você media os comprimentos dos segmentos e determinava a distância percorrida. Nesse caso, você usou a mesma quantidade física - comprimento. Em outros casos, você encontrou a duração do movimento de vários objetos: um pedestre, um carro, uma formiga - e também utilizou apenas uma quantidade física para isso - o tempo. Como você já notou, para objetos diferentes a mesma quantidade física leva Significados diferentes. Por exemplo, os comprimentos de diferentes segmentos podem não ser iguais. Portanto, o mesmo valor pode assumir Significados diferentes e ser usado para caracterizar uma ampla variedade de objetos e fenômenos.

A necessidade de introduzir quantidades físicas também reside no fato de que as leis da física são escritas com a ajuda delas.

Nas fórmulas e cálculos, as quantidades físicas são designadas por letras dos alfabetos latino e grego. Existem designações geralmente aceitas, por exemplo, comprimento - l ou L, tempo - t, massa - m ou M, área - S, volume - V, etc.

Se você anotar o valor de uma grandeza física (o mesmo comprimento de um segmento, obtido como resultado da medição), notará: esse valor não é apenas um número. Dito isto, o comprimento do segmento é 100, é necessário esclarecer em que unidades ele se expressa: em metros, centímetros, quilômetros ou outra coisa. Portanto, dizem que o valor de uma quantidade física é um número nomeado. Pode ser representado como um número seguido do nome da unidade desta quantidade.

O valor de uma quantidade física = Número * Unidade de quantidade.

Unidades de muitas grandezas físicas (por exemplo, comprimento, tempo, massa) surgiram originalmente das necessidades da vida cotidiana. Para eles em tempos diferentes Diferentes povos criaram unidades diferentes. É interessante que os nomes de muitas unidades de quantidades tenham nações diferentes são iguais porque as medidas do corpo humano foram utilizadas na seleção dessas unidades. Por exemplo, uma unidade de comprimento chamada “cúbito” foi usada em Antigo Egito, Babilônia, o mundo árabe, Inglaterra, Rússia.

Mas o comprimento era medido não apenas em côvados, mas também em vershoks, pés, léguas, etc. Deve-se dizer que mesmo com os mesmos nomes, unidades do mesmo tamanho eram diferentes entre os diferentes povos. Em 1960, os cientistas desenvolveram Sistema internacional unidades (SI ou SI). Este sistema foi adotado por muitos países, incluindo a Rússia. Portanto, a utilização de unidades deste sistema é obrigatória.
É costume distinguir entre unidades básicas e derivadas de grandezas físicas. No SI, as unidades mecânicas básicas são comprimento, tempo e massa. O comprimento é medido em metros (m), o tempo em segundos (s), a massa em quilogramas (kg). As unidades derivadas são formadas a partir das básicas usando relações entre quantidades físicas. Por exemplo, uma unidade de área - um metro quadrado (m2) - é igual à área de um quadrado com comprimento lateral de um metro.

Ao medir e calcular, muitas vezes temos que lidar com quantidades físicas, valores numéricos que diferem muitas vezes do valor unitário. Nesses casos, um prefixo é adicionado ao nome da unidade, significando multiplicação ou divisão da unidade por um determinado número. A multiplicação é frequentemente usada unidade aceita por 10, 100, 1000, etc. (valores múltiplos), bem como dividir a unidade por 10, 100, 1000, etc. (múltiplos, ou seja, frações). Por exemplo, mil metros equivalem a um quilômetro (1000 m = 1 km), o prefixo é quilo-.

Os prefixos que significam multiplicação e divisão de unidades de grandezas físicas por dez, centenas e mil são fornecidos na Tabela 1.
Resultados

Uma quantidade física é uma característica quantitativa das propriedades de objetos, processos ou fenômenos físicos.

Uma quantidade física caracteriza a mesma propriedade de uma ampla variedade de objetos e processos físicos.

O valor de uma quantidade física é um número nomeado.
O valor de uma quantidade física = Número * Unidade de quantidade.

Questões

  1. Para que são utilizadas as grandezas físicas? Dê exemplos de grandezas físicas.
  2. Quais dos seguintes termos são quantidades físicas e quais não são? Régua, carro, frio, comprimento, velocidade, temperatura, água, som, massa.
  3. Como são escritos os valores das grandezas físicas?
  4. O que é SI? Para que serve?
  5. Quais unidades são chamadas básicas e quais são derivadas? Dar exemplos.
  6. A massa corporal é 250 g. Expresse a massa deste corpo em quilogramas (kg) e miligramas (mg).
  7. Expresse a distância 0,135 km em metros e milímetros.
  8. Na prática, uma unidade de volume não sistêmica é frequentemente usada - litro: 1 l = 1 dm 3. No SI, a unidade de volume é chamada de metro cúbico. Quantos litros tem um metro cúbico? Encontre o volume de água contido em um cubo com aresta de 1 cm e expresse esse volume em litros e metros cúbicos usando os prefixos necessários.
  9. Cite as grandezas físicas necessárias para descrever as propriedades de um fenômeno físico como o vento. Use o que você aprendeu nas aulas de ciências, bem como suas observações. Planeje um experimento de física para medir essas quantidades.
  10. Que unidades antigas e modernas de comprimento e tempo você conhece?