УРОК 4

Фізичні величини та їх вимірювання

Поняття «фізична величина»

Фізична величина — це кількісно виражена характеристика тіла або фізичного явища.

Одна більша та дві менші пляшки
Об’єм та швидкість

Зрозуміло, що об’єм і швидкість руху — це далеко не всі фізичні величини, якими оперує фізика. Навіть у повсякденному житті ми маємо справу з великою кількістю фізичних величин: довжина, площа, об’єм, маса, час, шлях, температура.

Для зручності кожну фізичну величину позначають певним символом (буквою латинського або грецького алфавіту). Наприклад, об’єм позначають символом V, час — символом t, швидкість руху — символом v.

Міжнародна система одиниць

Зараз у більшості країн світу діє запроваджена в 1960 р. Міжнародна система одиниць, яку називають Система Інтернаціональна (СІ).

У СІ одиницею довжини є метр (м), одиницею часу — секунда (с), об’єм вимірюється в метрах кубічних (м3), швидкість руху — у метрах за секунду (м/с). Про інші одиниці СІ ви дізнаєтеся пізніше.

Міжнародна система одиниць

Записуючи значення фізичної величини, треба навести символ, яким вона позначається, числове значення фізичної величини та її одиницю. Наприклад, запис v = 5 м/с означає, що швидкість руху якогось тіла становить 5 метрів за секунду.

v = 5м/с: симол, значення та одиниця

Кратні та частинні одиниці

Для зручного запису великих і малих значень фізичних величин використовують кратні та частинні одиниці.

Кратні одиниці — це одиниці, які більші за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів.

Частинні одиниці — це одиниці, які менші від основних одиниць у 10, 100, 1000 і більше разів.

Назви кратних і частинних одиниць містять спеціальні префікси. Наприклад, кілометр (1000 м) — кратна одиниця довжини; сантиметр (0,01 м) — частинна одиниця довжини.

У таблиці наведено найуживаніші префікси.

Kратні та частинні одиниці

Прямі і непрямі вимірювання

Значення фізичних величин одержують шляхом вимірювань.

Виміряти фізичну величину означає порівняти її з однорідною величиною, взятою за одиницю.

Існують два види вимірювань: прямі і непрямі вимірювання.

У разі прямого вимірювання шукане значення фізичної величини отримують відразу, за показом вимірювального приладу.

Приклади прямих вимірювань

У разі непрямого вимірювання шукане значення фізичної величини визначають за певною формулою, підставивши в цю формулу значення інших фізичних величин, отриманих у ході прямих вимірювань.

Вимірювання об’єму бруска

Вимірювальні прилади

Для встановлення значень фізичних величин у ході прямих рювань використовують вимірювальні прилади.

Зараз у науці, техніці та повсякденному житті застосовують як електронні цифрові вимірювальні прилади, в яких значення вимірюваної величини висвітлюється на екрані, так і вимірювальні прилади, під час користування якими значення вимірюваної величини користувач визначає за шкалою.

Вимірювальні прилади

За шкалою можна встановити дві найважливіші характеристики вимірювального приладу: ціну поділки шкали приладу та межі вимірювання.

Ціна поділки шкали вимірювального приладу — це значення найменшої поділки шкали цього приладу.

Щоб визначити ціну поділки шкали вимірювального приладу, необхідно різницю двох будь-яких найближчих значень величини, наведених на шкалі, поділити на кількість поділок між ними.

Визначимо ціну поділки шкали медичного термометра:

Медичний термометр
  1. оберемо два значення температури, які наведені на шкалі, наприклад 37 °С і 36 °С, і знайдемо їхню різницю: 37 °С - 36 °С = 1 °С;
  2. визначимо кількість поділок між рисками, поряд з якими вказані ці значення, — 10 поділок;
  3. отриману різницю поділимо на кількість поділок: 1°С/10 = 0,1 °С.

Отже, ціна поділки шкали цього термометра становить 0,1 °С:

Ціна поділки

Межі вимірювання приладу — це найбільше та найменше значення фізичної величини, які можна виміряти цим приладом.

Так, верхня межа вимірювань медичного термометра на рисунку дорівнює 42 °С, нижня становить 35 °С.