ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Каждая из величин, используемых при описании механических явлений (расстояние, время, скорость, ускорение, масса, сила и т. д.), а также любая физическая величина должны иметь отчетливое (однозначное) определение, из которого должно

быть совершенно ясно, что понимается под этой величиной, каким образом следует производить ее измерение и как находится результат измерения. Для каждой физической величины результат измерения выражается в определенных единицах»

Измерение некоторых физических величин требует использования заранее выбранных эталонов этой величины. Например, для измерения расстояний необходимо иметь эталон длины — метр; для измерения времени используются эталонные часы, согласованные с вращением Земли вокруг своей оси или Солнца; для измерения массы необходимо заранее выбрать эталон массы, и т. д. Эталоны физических величин не должны изменяться с течением времени или в процессе измерений. Поэтому некоторые из них хранятся в стационарных условиях в Палате мер и весов; для практических измерений используются копии с этих эталонов, тщательно сверенные с оригиналами. Физические величины, для измерения когорых выбраны соответствующие эталоны, называются основными. Ввиду того, что постоянство (неизменяемость) эталонов в процессе измерений невозможно контролировать и обеспечить (см. Заключение), число основных величин должно быть минимальным.

Кроме основных в физике применяется большое число производных величин, измерение которых сводится к измерению основных величин. Например, для измерения скорости и ускорения необходимо найти время и путь, пройденный движущимся телом. Таким образом, для каждой производной величины указывается определяющая формула, показывающая, каким образом должна рассчитываться эта величина по результатам измерений основных величин.

Определения, способы измерения и единицы основных и производных физических величин составляют так называемую систему единиц. Существует несколько различных сисгем единиц, которые отличаются друг от друга по составу основных величин. В системах типа основными величинами выбраны: длина (расстояние) время и масса В системах типа основными являются длина, время и сила В настоящее время преимущественной системой единиц принята Международная система единиц (сокращенно называемая СИ, т. е. система интернациональная), относящаяся к системам типа Кроме того, в физике широко применяется другая система того же типа — Система типа применяется в технических измерениях, в которых используется единица силы — килограмм однако, в связи с введением Международной системы единиц системы типа постепенно вытесняются из измерительной практики.

В Международной системе единиц физических величин даны следующие определения для основных величин.

Метр — длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями атома криптона-86.

Это определение позволяет воспроизводить метр с гораздо большей точностью чем снятие копий от плагиноиридиевого эталона с двумя штрихами. Указанное излучение соответствует оранжевой линии в спектре криптона с атомным весом 86, а символы условно обозначают два стационарных состояния этого атома, переход между которыми сопровождается указанным излучением.

Килограмм — единица массы — представлен массой Международного эталона килограмма. Масса этого эталона на больше массы одного кубического дециметра химически чистой воды при температуре, соответствующей наибольшей ее плотности (3,98° С).

Секунда периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Пользуясь единицами этих основных физических величин, можно дать определение для единиц других величин. Например, в СИ ньютон — сила, сообщающая телу массой в ускорение в направлении силы (или сила, изменяющая скорость тела массой в на за секунду):

В системе длина выражается в сантиметрах, масса — в граммах, время — секундах, сила — в динах: