2 Дәріс Тақырыбы: Физикалық шамалар бірліктері. Si жүйесі. Өлшем объектілері
жүктеу/скачать 60,2 Kb.
|
2 дәріс.
- Бұл бет үшін навигация:
- Физикалық шаманың мәні дегеніміз берілген шаманы өлшеу үшін қабылданған бірліктерінде физикалық шаманы бағалауы .
|
2 Дәріс Тақырыбы: Физикалық шамалар бірліктері. SI жүйесі. Өлшем объектілері. Өлшем шкалалары. Өлшем түрлері мен әдістері. Жоспар 1.Физикалық шамалар бірліктері. 2.Физикалық шамалар жүйелер 3. SI жүйесі. Біздердің қоршаған ортамыздағы физикалық объектілерінің шексіз жиынының сапалары мен қасиеттерінің шексіз саны бар. Осы үлкен саннан адам біртекті объектілер қатарына сапа жағынан жалпы болатын және оларды бейнелеуге жеткілікті кейбір шектелген қасиеттер санын таңдайды. Осындай сапалардың әрқайсысында бірнеше анықтауға болады. Егер де біздер саралау бірілгін яғни осы сапаның бірлігін орната алсақ, және оны өлшем немесе шкала ретінде іске асыра алсақ, онда біздерге қажетті объект қасиетінің өлшемін осы өлшем немесе шкаламен салыстырып, оның сандық бағасын аламыз. Белгілі өлшемі бар саралаулар орнатылатын және іске асырылатын қасиеттер физикалық шамалар деп аталады. Метрология саласындағы терминдер мен анықтамалар стандартында физикалық шама келесідей анықталады: қөптеген объектілерге, физикалық жүйелерге, олардың күйлеріне және оларда өтіп жатқан процестерге сапа жағынан жалпы, бірақ сан жағынан олардың әрқайсысына индивидуалды болатын ұасиет физикалық шама болып табылады. Физикалық шама түсініктемесінің сапа жағы шаманың «тұқымдасы» (қашықтықтың жалпы сипаттамасы ретіндегі ұзындық; элект өткізгіштердің жалпы қасиеті ретіндегі электр кедергі, т.с.), ал сан жағынан – оның «өлшемін» (белгілі заттың ұзындығы, белгілі өткізгіштің кедергісі) анықтайды. Физикалық шаманың өлшемі объективті бар болады, біздер оны білгенімізгі әлде білмегенімізге тәуелді емес. Физикалық шаманың мәнін табу өлшеудің мақсаты және оның соңғы нәтижесі. Физикалық шаманың мәні дегеніміз берілген шаманы өлшеу үшін қабылданған бірліктерінде физикалық шаманы бағалауы. Әрине, өлшеу нәтижесінің сандық мәні физикалық шаманың бірлігін таңдауына тәуелді. Метрология тек қана физикалық шамаларды яғни физикалық іске асырылатын және қалпына келтірілетін шама бірліктері бар болуы мүмкін жағдайдағы өлшеулерді оқиды және олармен істейді. Өлшеу теориясында физикалық шаманың шындық, өлшенген және нақты мәні түсініктемелері еңгізіледі. Өлшенетін физикалық шаманың шындық мәнін табу метрологияда орталық проблема болып табылады. Стандарт бойынша сапалық және мөлшерлік жағынан объектінің сәйкес қасиетін идеалды бейнелейтін физикалық шаманың мәні шындық мәнін болады. Метрология постулатының бірі физикалық шаманың шындық мәні бар, бірақ оны өлшеу жолымен анықтау мүмкін емес деген ереже. Шама небір нәрсенің қасиеті, бұл қайсылары басқа қасиеттерден бөлініп шығуы мүмкін және сол немесе басқадай тәсілдермен бағалануы мүмкін, сандық ретінде. Шама тек өз бетімен бола алмайды, ол тек қана объектінің қасиеттерінің арқасында ғана алатын орны болуымен сол шамамен келтірілгендіктен ғана өмір сүреді. Шаманы талдап, оларды екі түрге бөлуге болады: ақиқатты (реалді) және идеалді. Шамаларды жіктеу. Идеалды шамалар - математикалық жікке жатады, әрі нақты реалді ұғым (моделінің) жиынтығы болады. Олар сол жолдармен немесе басқадай тәсілдермен есептелінеді. Реалды шамалар -- өз кезегінде физикалық және физикалық емес шама болып бөлінеді. Физикалық шама жалпы түрде материалды объектілер қасиетіне тән (процесс, құбылыс) шама ретінде игерілетін табиғи (физика, химия) және техникалық ғылымдарда анықталады Физикалық шамалар өлшенетіндер және бағаланатындар деп бөлінеді. Өлшенетін физикалық шамалар сандық түрде көрсетіледі, белгіленген өлшеу бірлігінің анықталған сан түрінде келтіріледі. Физикалық шамалар, кейде сондай немесе басқадай себептермен өлшеу бірлігіне енгізілмесе (белгіленбей), олар тек қана бағаланады. Бағалау деп –қашан операция белгілі деректі шамаға белгілі сан ретінде түсіндірілгенін белгіленген ережелерімен өткізілгенін түсіну . Өлшеу құралы - нормаланған метрологиялық сипаттамаcы бар, өлшеуге арналған техникалық құралы. Шама бірлігінің эталоны - шама бірлігін қайта жаңғырту және сақтауға арналған өлшеу құралдары. Өлшеу бірлігі - нәтижелері көрсетілген шама бірліктерінде берілген, өлшеу жағдайы, ал өлшеу қателігі берілген ықтималдықпен қойылған шектен шықпауы керек. Метрологиялық кызмет - өлшеу бірлігін қамтамасыз етуге бағытталған субъектілер жиынтығының іс әрекеттерімен жұмыс түрлері. Мысалы, дөңгелек дискінің диаметрін өлшеуін қарастырайық. Бір жағынан, өлшеу құралдың дәлдігін сәйкес таңдап алсақ, диск диаметрін өлшеудің дәлдігін жоғары және оданда жоғары дәлдікпен жүргізуге болатын сияқты. Бірақ, өлшеу құралдың қателігі молекула өлшемі деңгейінде болған кезде, молекулалардың ретсіздік қозғалуы себебінен дискінің шегі өзгеріп тұрады, сондықтан, дәлдік шегінің бір шамасында диск диаметрі түсініктемесі өзінің бастапқы мағынасын жоғалтып, әрі қарай дәлдікті жоғарылатуы пайдасыз. Сірә, диаметрдің «шындық» мәні анықтамасының ықтималдық маңызы шығып жатыр, сондықтан, тек анықталған ықтималдықпен шындық мәні болатын мәндер интервалын белгілеуге болады. Сонда, стандартта келтірілген шындық мәннің анықтамасын тек макроәлем объектілері үшін пайдалануға болады. Физикалық шаманың шындық мәнін анықталуы болмағандықтан, өлшеу тәжиребесінде нақты мәні ұғымын қолданады. Тәжірибелік жолымен табылған және шындық мәніне сонша жақын болғанынан, берілген мақсат үшін оның орнына қолдануға болатын физикалық шаманың мәнін нақты мәні деп атаймыз. Өлшеу құралдың есептеуіш құрылғысымен есептелген шаманың мәні өлшенген мәні болып табылады. Қойылған өлшеу мақсатына сәйкес өлшеуге ұсынылған физикалық шаманы өлшенетін физикалық шама деп атайды. Тікелей өлшеу құралымен өлшенбейтін, бірақ осы құралдың өлшеу нәтижесін бұрмалайтын әсері бар физикалық шаманы әсер етуші физикалық шама деп аталады. Мысалы, резистордың кедергісі температураға тәуелді болса, онда резистордың кедергісін өлшеген кезде температура әсер етуші шама болып табылады. Өлшеу есебі шарттары бойынша өлшеу уақытынан асатын уақытта өлшемі өзгермейді деп санауға болатын физикалық шама тұрақты шама болып табылады. Өлшеу барысы бойынша өлшемі өзгеретін физикалық шама айнымалы шама деп аталады. Физикалық шамалар бірліктерінің жуйесі Зерттелетін объектілердің қасиеттері жөнінде сандық ақпарат өлшеу көмегімен алынуы мүмкін. Оны алу, немесе физикалық шама бейнелейтін қасиеттің сандық жағынан айырмашылықтарын анықтау үшін метрологияда өлшемділік және өлшем деген ұғымдар еңгізілген. Бұл ұғымдар бойынша кез келген физикалық шаманы сапалық және сандық жағынан анықтауға болады. Физикалық шамалардың арасындағы сапалық айырмашылығын анықтайтын олардың өлшемділігі табылады. ISO 31/0 халықаралық стандартына сәйкес өлшемділікті dim деп белгілейді. Негізгі физикалық шамалар өлшемділігі латын немесе грек бас әріптермен белгіленеді. Мысалы, негізгі физикалық шамалар: ұзындық, масса және уақыт болса, онда олар сәйкес L, М, Т әріптерімен белгіленеді. Бір физикалық шамалар тәуелсіз деп алынатын болса, ал басқалары тәуелсіз шамалардың функциялары болып анықталатын болса, онда осы алынған принциптер бойынша жасалынатын физикалық шамалар жиынтығын - физикалық шамалар жүйесі деп атайды. Жүйенің басқа шамаларынан тәуелсіз болып алынатын физикалық шаманы негізгі деп атайды. Шамалар жүйесіне кіретін және сол жүйенің негізгі шамалары арқылы табылатын физикалық шаманы туынды деп атайды. Туынды шамалар өлшемділігін анықтаған кезде байланыс теңдеулері қолданыланады; бұл теңдеулер шамалар арасындағы байланысты бейнелейді, оларда физикалық шамалар әріптік символдармен белгіленеді. Байланыс теңдеулер табиғат заңдарын бейнелейді (мысалы, Ом заңы I=U/R) немесе кейбір шамалардың анықтаулары болып табылады (мысалы, тығыздықтың анықтамасы = т/V З ). Туынды физикалық шамалардың өлшемділігін табу үшін, осы шаманы анықтау үшін пайдаланатын байланыс теңдеудің оң жағына шамалар белгілердің орнына олардың өлшемділігін қою керек. Физикалық шаманың негізгі және туынды бірліктерінің жиыны физикалық шамалардың бірліктер жүйесі болып табылады. жүктеу/скачать 60,2 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|