Дэлхий дээр олон янзын хэмжилтийн систем байсаар ирсэн, одоо ч байсаар байна. Эдгээр нь гүйлгээ хийх, эм бичиж өгөх, технологи ашиглах заавар боловсруулах гэх мэт янз бүрийн мэдээлэл солилцох боломжийг хүмүүст олгодог. Төөрөгдөл гаргахгүйн тулд физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих олон улсын системийг боловсруулсан.
Физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих систем гэж юу вэ?
Физик хэмжигдэхүүний нэгжийн систем буюу зүгээр л SI систем гэх мэт ойлголтыг зөвхөн сургуулийн физик, химийн хичээлээс гадна өдөр тутмын амьдралд ч олж болно. Орчин үеийн ертөнцөд хүмүүст тодорхой мэдээлэл, тухайлбал цаг хугацаа, жин, эзэлхүүн гэх мэт мэдээллийг хамгийн бодитой, бүтэцтэй байдлаар илэрхийлэх шаардлагатай байдаг. Үүний тулд хэмжилтийн нэгдсэн системийг бий болгосон - албан ёсоор хүлээн зөвшөөрөгдсөн хэмжилтийн нэгжийн багцыг өдөр тутмын амьдралд ашиглахыг зөвлөж байна.шинжлэх ухаан.
SI систем үүсэхээс өмнө ямар хэмжилтийн системүүд байсан бэ
Мэдээжийн хэрэг, арга хэмжээ авах хэрэгцээ нь хүнд үргэлж байсаар ирсэн боловч дүрмээр бол эдгээр арга хэмжээ нь албан ёсны биш байсан бөгөөд тэдгээрийг хиймэл материалаар тодорхойлсон байдаг. Энэ нь тэд стандартгүй байсан бөгөөд тохиолдол бүрт өөр байж болно гэсэн үг.
Үүний тод жишээ бол Орос улсад уртын хэмжүүрийн систем юм. Зай, тохой, аршин, сажен - эдгээр бүх хэсгүүдийг анх биеийн хэсгүүдэд - далдуу, шуу, сунгасан гар хоорондын зайд холбосон байв. Мэдээжийн хэрэг, эцсийн хэмжилтүүд үр дүнд нь буруу байсан. Дараа нь улсаас энэхүү хэмжилтийн системийг стандартчилахаар хүчин чармайлт гаргасан ч төгс бус хэвээр байна.
Бусад улс орнууд физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих өөрийн гэсэн системтэй байсан. Жишээлбэл, Европт англи хэлний хэмжүүрийн систем түгээмэл байсан - фут, инч, миль гэх мэт.
Бидэнд яагаад SI систем хэрэгтэй байна вэ?
XVIII-XIX зуунд даяаршлын үйл явц идэвхжсэн. Илүү олон орон олон улсын харилцаа холбоо тогтоож эхлэв. Түүнчлэн шинжлэх ухаан, технологийн хувьсгал оргил үедээ хүрсэн. Физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих өөр өөр системийг ашигласан тул дэлхийн эрдэмтэд шинжлэх ухааны судалгааныхаа үр дүнг үр дүнтэй хуваалцаж чадаагүй юм. Дэлхийн шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн харилцаа холбоо ийм зөрчигдсөний улмаас физик, химийн олон хуулийг өөр өөр эрдэмтэд хэд хэдэн удаа “нээсэн” нь шинжлэх ухаан, технологийн хөгжилд ихээхэн саад учруулсан.
Тиймээс физик нэгжийг хэмжих нэгдсэн систем шаардлагатай болсон бөгөөд энэ нь дэлхийн эрдэмтэд өөрсдийн ажлын үр дүнг харьцуулах боломжийг олгодог төдийгүй дэлхийн худалдааны үйл явцыг оновчтой болгох боломжийг олгодог.
Олон улсын хэмжилтийн системийн түүх
Физик хэмжигдэхүүнийг бүтэцжүүлэх, физик хэмжигдэхүүнийг хэмжихийн тулд дэлхийн нийтийг хамарсан нэгжийн систем зайлшгүй шаардлагатай болсон. Гэсэн хэдий ч бүх шаардлагыг хангасан, хамгийн бодитой байх ийм тогтолцоог бий болгоно гэдэг үнэхээр хэцүү ажил юм. Ирээдүйн SI системийн үндэс нь Францын хувьсгалын дараа 18-р зуунд өргөн тархсан метрийн систем байв.
Физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих олон улсын системийг хөгжүүлэх, боловсронгуй болгох эхлэлийг 1799 оны 6-р сарын 22 гэж үзэж болно. Энэ өдөр анхны стандартууд - тоолуур, килограммууд батлагдсан. Тэдгээрийг цагаан алтаар хийсэн.
Гэсэн хэдий ч олон улсын нэгжийн системийг зөвхөн 1960 онд Жин хэмжүүрийн 1-р ерөнхий бага хурлаар албан ёсоор баталсан. Үүнд физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих 6 үндсэн нэгж багтсан: секунд (цаг), метр (урт), килограмм (масс), келвин (термодинамик температур), ампер (гүйдэл), кандела (гэрлийн эрчим).
1964 онд тэдгээрт долоо дахь утга нэмэгдсэн нь химийн бодис дахь бодисын хэмжээг хэмждэг мэнгэ юм.
Үүнээс гадна бас байдагэнгийн алгебрийн үйлдлүүдийг ашиглан үндсэн утгаараа илэрхийлэгдэх үүсмэл нэгжүүд.
Үндсэн SI нэгж
Физик хэмжигдэхүүний системийн үндсэн нэгжүүд нь аль болох бодитой байх ёстой бөгөөд даралт, температур, экватороос алслагдсан зай гэх мэт гадаад нөхцөл байдлаас хамаарахгүй байх ёстой тул тэдгээрийн тодорхойлолт, стандартыг томъёолох шаардлагатай байв. үндсээр нь авч үзэх.
Физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих системийн үндсэн нэгж бүрийг илүү дэлгэрэнгүй авч үзье.
Хоёр дахь. Цагийн нэгж. Энэ нь дэлхийн нарыг тойрон эргэх хугацаатай шууд холбоотой тул илэрхийлэхэд харьцангуй хялбар хэмжигдэхүүн юм. Секунд нь жилийн 1/31536000. Гэсэн хэдий ч цезийн атомын цацрагийн үетэй холбоотой стандарт секундийг хэмжих илүү төвөгтэй аргууд байдаг. Энэ арга нь шинжлэх ухаан, технологийн хөгжлийн өнөөгийн түвшинд шаардагдах алдааг багасгадаг
Метр. Урт ба зайг хэмжих нэгж. Янз бүрийн цаг үед тоолуурыг экваторын нэг хэсэг болгон эсвэл математикийн дүүжин тусламжтайгаар илэрхийлэхийг оролдсон боловч эдгээр бүх аргууд нь хангалттай нарийвчлалгүй байсан тул эцсийн утга нь миллиметрийн дотор өөрчлөгдөж болно. Ийм алдаа нь маш чухал тул эрдэмтэд урт хугацааны туршид тоолуурын стандартыг тодорхойлох илүү нарийвчлалтай арга замыг хайж байсан. Одоогийн байдлаар нэг метр нь гэрлийн (1/299,792,458) секундэд туулсан замын урт юм
Килограмм. Массын нэгж. Өнөөдрийг хүртэл килограмм нь бодит стандартаар тодорхойлогдсон цорын ганц хэмжигдэхүүн юмОлон улсын жин, хэмжүүрийн товчооны төв байранд хадгалагдаж байна. Цаг хугацаа өнгөрөхөд стандарт нь зэврэлтээс болж массаа бага зэрэг өөрчилдөг, түүнчлэн түүний гадаргуу дээр тоос болон бусад жижиг хэсгүүд хуримтлагддаг. Тийм ч учраас ойрын хугацаанд үнэ цэнийг үндсэн физик шинж чанараараа илэрхийлэхээр төлөвлөж байна
- Келвин. Термодинамик температурын хэмжүүрийн нэгж. Келвин нь усны гурвалсан цэгийн термодинамик температурын 1/273, 16-тай тэнцүү байна. Энэ нь ус нэг дор гурван төлөвт байх температур юм - шингэн, хатуу, хий. Цельсийн градусыг Кельвин болгон дараах томъёогоор хөрвүүлнэ: t K \u003d t C ° + 273
- Амп. Одоогийн хүч чадлын нэгж. Бие биенээсээ 1 метрийн зайд (2 10-7-тэй тэнцэх хүч) хамгийн бага хөндлөн огтлолтой, хязгааргүй урттай хоёр зэрэгцээ шулуун дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх өөрчлөгдөөгүй гүйдэл. Эдгээр дамжуулагчийн хэсэг бүр дээрүүсдэг H), 1 ампертай тэнцүү байна.
- Кандела. Гэрэлтүүлгийн эрчмийг хэмжих нэгж нь тодорхой чиглэл дэх эх үүсвэрийн гэрэлтүүлгийг хэлнэ. Практикт ховор хэрэглэгддэг тодорхой үнэ цэнэ. Нэгжийн утгыг цацрагийн давтамж болон гэрлийн энергийн эрчмээс гаргаж авдаг.
- Эрвээхэй. Бодисын тоо хэмжээний нэгж. Одоогийн байдлаар мэнгэ нь янз бүрийн химийн элементүүдийн хувьд ялгаатай нэгж юм. Энэ нь энэ бодисын хамгийн жижиг бөөмийн масстай тоогоор тэнцүү байна. Цаашид Авогадрогийн тоогоор яг нэг мэнгэ илэрхийлэхээр төлөвлөж байна. Үүнийг хийхийн тулд энэ тооны өөрөө утгыг тодруулах шаардлагатай. Авогадро.
SI угтварууд ба тэдгээр нь юу гэсэн үг
SI системд физик хэмжигдэхүүний үндсэн нэгжийг ашиглахад хялбар болгох үүднээс практикт бүх нийтийн угтваруудын жагсаалтыг баталж, тэдгээрийн тусламжтайгаар бутархай болон олон нэгжийг бүрдүүлдэг.
Үүсмэл нэгж
Мэдээжийн хэрэг, долоон гаруй физик хэмжигдэхүүн байгаа нь эдгээр хэмжигдэхүүнийг хэмжих нэгж шаардлагатай гэсэн үг юм. Шинэ утга болгонд хуваах, үржүүлэх гэх мэт хамгийн энгийн алгебрийн үйлдлүүдийг ашиглан үндсэн нэгжээр илэрхийлж болох шинэ нэгжийг гаргаж авдаг.
Дүрмээр бол үүсмэл нэгжүүдийг агуу эрдэмтэн эсвэл түүхэн хүмүүсийн нэрээр нэрлэсэн нь сонирхолтой юм. Жишээлбэл, ажлын нэгж нь Жоуль эсвэл индукцийн нэгж нь Хенри юм. Олон төрлийн үүсмэл нэгж байдаг - нийтдээ хорь гаруй.
Системээс гадуурх нэгжүүд
Системийн физик хэмжигдэхүүний системийн нэгжийг өргөн, өргөнөөр ашиглаж байгаа хэдий ч системийн бус хэмжигдэхүүнийг олон салбарт практикт ашигласаар байна. Жишээлбэл, тээвэрлэлтэд - далайн миль, үнэт эдлэлд - карат. Өдөр тутмын амьдралд бид өдөр, хувь, диоптр, литр болон бусад олон тооны системгүй нэгжүүдийг мэддэг.
Хэдийгээр танил байсан ч физик, химийн асуудлыг шийдвэрлэхдээ системийн бус нэгжийг хэмжлийн нэгж болгон хувиргах ёстой гэдгийг санах нь зүйтэй. SI систем дэх физик хэмжигдэхүүнүүд.
