Cantidades fisicas. Sistema internacional de unidades de cantidades físicas Si. Sistema Internacional de Unidades (SI) El Sistema Internacional de Unidades incluye

Desde 1963, en la URSS (GOST 9867-61 “Sistema Internacional de Unidades”), para unificar unidades de medida en todos los campos de la ciencia y la tecnología, se recomienda el sistema internacional (internacional) de unidades (SI, SI). para uso práctico: este es un sistema de unidades de medida de cantidades físicas, adoptado por la XI Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960. Se basa en 6 unidades básicas (longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura termodinámica y luminosa intensidad), así como 2 unidades adicionales (ángulo plano, ángulo sólido); todas las demás unidades dadas en la tabla son sus derivadas. La adopción de un sistema internacional unificado de unidades para todos los países tiene como objetivo eliminar las dificultades asociadas con la traducción de valores numéricos de cantidades físicas, así como varias constantes de cualquier sistema operativo actualmente (GHS, MKGSS, ISS A, etc.) en otro.

Nombre de la cantidad	Unidades; valores SI	Designaciones
		ruso	internacional
I. Longitud, masa, volumen, presión, temperatura.
	El metro es una medida de longitud, numéricamente igual a la longitud del metro estándar internacional; 1 m=100 cm (1·10 2 cm)=1000 mm (1·10 3 mm)	metro	metro
	Centímetro = 0,01 m (1·10 -2 m) = 10 mm	cm	cm
	Milímetro = 0,001 m (1 10 -3 m) = 0,1 cm = 1000 μm (1 10 3 μm)	milímetros	milímetros
	Micron (micrómetro) = 0,001 mm (1·10 -3 mm) = 0,0001 cm (1·10 -4 cm) = 10.000	mk	μ
	Angstrom = una diezmilmillonésima de metro (1·10 -10 m) o una cienmillonésima de centímetro (1·10 -8 cm)	Å	Å
Peso	El kilogramo es la unidad básica de masa en el sistema métrico de medidas y el sistema SI, numéricamente igual a la masa del kilogramo estándar internacional; 1 kilogramo = 1000 gramos	kg	kg
	Gramo=0,001 kg (1·10 -3 kg)	GRAMO	gramo
	Tonelada= 1000 kg (1 10 3 kg)	t	t
	Céntimo = 100 kg (1 10 2 kg)	ts
	Quilate: una unidad de masa no sistémica, numéricamente igual a 0,2 g		Connecticut
	Gamma = una millonésima parte de un gramo (1 10 -6 g)		γ
Volumen	Litro = 1,000028 dm 3 = 1,000028 10 -3 m 3	yo	yo
Presión	Atmósfera física o normal: presión equilibrada por una columna de mercurio de 760 mm de altura a una temperatura de 0° = 1,033 atm = = 1,01 10 -5 n/m 2 = 1,01325 bar = 760 torr = 1,033 kgf/cm 2	Cajero automático	Cajero automático
	Atmósfera técnica - presión igual a 1 kgf/cmg = 9,81 10 4 n/m 2 = 0,980655 bar = 0,980655 10 6 dinas/cm 2 = 0,968 atm = 735 torr	en	en
	Milímetro de mercurio = 133,32 n/m 2	mmHg Arte.	mm Hg
	Tor es el nombre de una unidad de medida de presión no sistémica igual a 1 mm Hg. Arte.; dado en honor del científico italiano E. Torricelli	toro
	Bar - unidad de presión atmosférica = 1 10 5 n/m 2 = 1 10 6 dinas/cm 2	bar	bar
Presión (sonido)	El bar es una unidad de presión sonora (en acústica): bar - 1 dina/cm2; Actualmente se recomienda como unidad de presión sonora una unidad con un valor de 1 n/m 2 = 10 dinas/cm 2	bar	bar
	El decibel es una unidad logarítmica de medida del nivel de exceso de presión sonora, igual a 1/10 de la unidad de medida del exceso de presión sonora - bela	dB	base de datos
Temperatura	Grado Celsius; temperatura en °K (escala Kelvin), igual a temperatura en °C (escala Celsius) + 273,15 °C	°C	°C
II. Fuerza, potencia, energía, trabajo, cantidad de calor, viscosidad.
Fuerza	Dyna es una unidad de fuerza en el sistema CGS (cm-g-seg.), en la que se imparte una aceleración de 1 cm/seg 2 a un cuerpo con una masa de 1 g; 1 dinar - 1·10 -5 n	timbre	din
	El kilogramo-fuerza es una fuerza que imparte una aceleración a un cuerpo con una masa de 1 kg igual a 9,81 m/seg 2 ; 1 kg=9,81 n=9,81 10 5 estruendos	kg, kgf
Fuerza	Caballos de fuerza = 735,5 W	l. Con.	caballos de fuerza
Energía	El electrón-voltio es la energía que adquiere un electrón al moverse en un campo eléctrico en el vacío entre puntos con una diferencia de potencial de 1 V; 1 eV = 1,6 · 10 -19 J. Se permite utilizar varias unidades: kiloelectrón-voltio (Kv) = 10 3 eV y megaelectrón-voltio (MeV) = 10 6 eV. En los tiempos modernos, la energía de las partículas se mide en Bev: miles de millones (miles de millones) de eV; 1 Bzv=10 9 eV	ev	eV
	Ergio=1·10 -7 j; El ergio también se utiliza como unidad de trabajo, numéricamente igual al trabajo realizado por una fuerza de 1 dina a lo largo de una trayectoria de 1 cm.	ergio	ergio
Trabajo	Kilogramo-fuerza-metro (kilogramosómetro) es una unidad de trabajo numéricamente igual al trabajo realizado por una fuerza constante de 1 kg al mover el punto de aplicación de esta fuerza una distancia de 1 m en su dirección; 1 kGm = 9,81 J (al mismo tiempo, kGm es una medida de energía)	kgm, kgf·m	kgm
cantidad de calor	La caloría es una unidad de medida fuera del sistema de la cantidad de calor igual a la cantidad de calor necesaria para calentar 1 g de agua de 19,5 ° C a 20,5 ° C. 1 cal = 4,187 J; kilocaloría unidad múltiplo común (kcal, kcal), igual a 1000 cal	heces	California
Viscosidad (dinámica)	Poise es una unidad de viscosidad en el sistema de unidades GHS; viscosidad a la que, en un flujo en capas con un gradiente de velocidad igual a 1 s -1 por 1 cm 2 de superficie de la capa, actúa una fuerza viscosa de 1 dina; 1 pz = 0,1 n seg/m 2	pz	PAG
Viscosidad (cinemática)	Stokes es una unidad de viscosidad cinemática en el sistema CGS; igual a la viscosidad de un líquido que tiene una densidad de 1 g/cm 3 que resiste una fuerza de 1 dina al movimiento mutuo de dos capas de líquido con un área de 1 cm 2 ubicadas a una distancia de 1 cm de cada una entre sí y se mueven entre sí a una velocidad de 1 cm por segundo	calle	Calle
III. Flujo magnético, inducción magnética, intensidad del campo magnético, inductancia, capacitancia eléctrica
Flujo magnético	Maxwell es una unidad de medida de flujo magnético en el sistema CGS; 1 μs es igual al flujo magnético que pasa a través de un área de 1 cm 2 ubicada perpendicular a las líneas de inducción del campo magnético, con una inducción igual a 1 gf; 1 μs = 10 -8 wb (Weber) - unidades de corriente magnética en el sistema SI	mks	mx
Inducción magnética	Gauss es una unidad de medida en el sistema GHS; 1 gf es la inducción de un campo en el que un conductor recto de 1 cm de largo, ubicado perpendicular al vector del campo, experimenta una fuerza de 1 dina si una corriente de 3 · 10 10 unidades CGS fluye a través de este conductor; 1 gs=1·10 -4 tl (tesla)	gs	gs
Intensidad del campo magnético	Oersted es una unidad de intensidad del campo magnético en el sistema CGS; se toma un oersted (1 oe) como la intensidad en un punto del campo en el que una fuerza de 1 dina (dyn) actúa sobre 1 unidad electromagnética de la cantidad de magnetismo; 1 e=1/4π 10 3 a/m	oh	oye
Inductancia	El centímetro es una unidad de inductancia en el sistema CGS; 1 cm = 1·10 -9 g (Enrique)	cm	cm
Capacidad eléctrica	Centímetro - unidad de capacidad en el sistema CGS = 1·10 -12 f (faradios)	cm	cm
IV. Intensidad luminosa, flujo luminoso, brillo, iluminación.
El poder de la luz	Una vela es una unidad de intensidad luminosa, cuyo valor se toma de modo que el brillo del emisor completo a la temperatura de solidificación del platino sea igual a 60 sv por 1 cm2.	Calle.	CD
Flujo de luz	Lumen es una unidad de flujo luminoso; Se emite 1 lumen (lm) dentro de un ángulo sólido de 1 ester desde una fuente puntual de luz que tiene una intensidad luminosa de 1 luz en todas las direcciones.	yo	yo
	Lumen-segundo - corresponde a la energía luminosa generada por un flujo luminoso de 1 lm emitido o percibido en 1 segundo	10 segundos	lm·seg
	Una hora lumen equivale a 3600 segundos lumen	lm h	lm h
Brillo	Stilb es una unidad de brillo en el sistema CGS; corresponde a la luminosidad de una superficie plana, 1 cm 2 de la cual da, en dirección perpendicular a esta superficie, una intensidad luminosa igual a 1 ce; 1 sb=1·10 4 nits (nit) (unidad SI de brillo)	Se sentó	alguien
	Lambert es una unidad de brillo no sistémica, derivada de stilbe; 1 lambert = 1/π st = 3193 nt
	Apostilbe = 1/π s/m 2
Iluminación	Phot - unidad de iluminación en el sistema SGSL (cm-g-sec-lm); 1 fotografía corresponde a la iluminación de una superficie de 1 cm2 con un flujo luminoso uniformemente distribuido de 1 lm; 1 f=1·10 4 lux (lux)	F	ph
V. Intensidad y dosis de radiación
Intensidad	El curie es la unidad básica de medida de la intensidad de la radiación radiactiva; el curie corresponde a 3,7·10 10 desintegraciones por segundo. cualquier isótopo radiactivo	curie	C o Cu
	milicurios = 10 -3 curios, o 3,7 · 10 7 actos de desintegración radiactiva en 1 segundo.	mcurie	mc o mCu
	microcurios = 10 -6 curios	mccuri	µC o µCu
Dosis	Rayos X: el número (dosis) de rayos X o rayos γ que en 0,001293 g de aire (es decir, en 1 cm 3 de aire seco a t° 0° y 760 mm Hg) provocan la formación de iones que transportan uno unidad electrostática de cantidad de electricidad de cada signo; 1 p provoca la formación de 2,08 10 9 pares de iones en 1 cm 3 de aire	R	r
	miliroentgen = 10 -3 p	señor	señor
	microroentgeno = 10 -6 p	microdistrito	μr
	Rad: la unidad de dosis absorbida de cualquier radiación ionizante es igual a rad 100 erg por 1 g de medio irradiado; cuando el aire se ioniza mediante rayos X o rayos γ, 1 r es igual a 0,88 rad, y cuando se ioniza el tejido, casi 1 r es igual a 1 rad	contento	rad
	Rem (equivalente biológico de una radiografía) es la cantidad (dosis) de cualquier tipo de radiación ionizante que provoca el mismo efecto biológico que 1 r (o 1 rad) de rayos X duros. El efecto biológico desigual con igual ionización por diferentes tipos de radiación llevó a la necesidad de introducir otro concepto: la eficacia biológica relativa de la radiación - RBE; la relación entre las dosis (D) y el coeficiente adimensional (RBE) se expresa como D rem = D rad RBE, donde RBE = 1 para rayos X, rayos γ y rayos β y RBE = 10 para protones de hasta 10 MeV , neutrones rápidos y α - partículas naturales (según la recomendación del Congreso Internacional de Radiólogos de Copenhague, 1953)	reb, reb	movimiento rápido del ojo

Nota. Las unidades de medida múltiples y submúltiples, con excepción de las unidades de tiempo y de ángulo, se forman multiplicándolas por la potencia apropiada de 10, y sus nombres se añaden a los nombres de las unidades de medida. No está permitido utilizar dos prefijos al nombre de la unidad. Por ejemplo, no puedes escribir milimicrovatios (mmkW) o micromicrofaradios (mmf), pero debes escribir nanovatios (nw) o picofaradios (pf). No se deben aplicar prefijos a los nombres de unidades que indiquen una unidad de medida múltiple o submúltiple (por ejemplo, micrón). Para expresar la duración de los procesos y designar fechas calendario de eventos, se permite el uso de múltiples unidades de tiempo.

Las unidades más importantes del Sistema Internacional de Unidades (SI)

Unidades básicas
(longitud, masa, temperatura, tiempo, corriente eléctrica, intensidad de luz)

Nombre de la cantidad		Designaciones
		ruso	internacional
Longitud	Metro - longitud igual a 1650763,73 longitudes de onda de radiación en el vacío, correspondiente a la transición entre los niveles 2p 10 y 5d 5 del criptón 86 *	metro	metro
Peso	Kilogramo: masa correspondiente a la masa del kilogramo estándar internacional	kg	kg
Tiempo	Segundo: 1/31556925,9747 parte de un año tropical (1900)**	segundo	S,s
Fuerza de corriente eléctrica	El amperio es la fuerza de una corriente constante que, al pasar a través de dos conductores rectos paralelos de longitud infinita y sección circular insignificante, ubicados a una distancia de 1 m entre sí en el vacío, causaría entre estos conductores una fuerza igual a 2 10 -7 N por metro de longitud	A	A
El poder de la luz	Una vela es una unidad de intensidad luminosa, cuyo valor se toma de modo que el brillo de un emisor completo (absolutamente negro) a la temperatura de solidificación del platino sea igual a 60 segundos por 1 cm 2 ***	Calle.	CD
Temperatura (termodinámica)	El grado Kelvin (escala Kelvin) es una unidad de medida de temperatura en la escala de temperatura termodinámica, en la que la temperatura del punto triple del agua**** se fija en 273,16° K	°K	°K

* Es decir, en un metro es igual al número indicado de ondas de radiación con una longitud de onda de 0,6057 micrones, recibidas de una lámpara especial y correspondiente a la línea naranja del espectro del gas neutro criptón. Esta definición de unidad de longitud permite reproducir el medidor con la mayor precisión y, lo más importante, en cualquier laboratorio que cuente con el equipamiento adecuado. En este caso, no es necesario comprobar periódicamente el medidor patrón con su patrón internacional almacenado en París.
** Es decir, un segundo es igual a la parte especificada del intervalo de tiempo entre dos pasos sucesivos de la Tierra en su órbita alrededor del Sol del punto correspondiente al equinoccio de primavera. Esto proporciona mayor precisión a la hora de determinar el segundo que al definirlo como parte del día, ya que la duración del día varía.
*** Es decir, la intensidad luminosa de una determinada fuente de referencia que emite luz a la temperatura de fusión del platino se toma como unidad. El antiguo estándar internacional de velas es 1,005 del nuevo estándar de velas. Por tanto, dentro de los límites de la precisión práctica normal, sus valores pueden considerarse idénticos.
**** Punto triple: la temperatura a la que el hielo se derrite en presencia de vapor de agua saturado encima.

Unidades adicionales y derivadas

Nombre de la cantidad	Unidades; su definición	Designaciones
		ruso	internacional
I. Ángulo plano, ángulo sólido, fuerza, trabajo, energía, cantidad de calor, potencia.
ángulo plano	Radian: el ángulo entre dos radios de un círculo, formando un arco en el círculo, cuya longitud es igual al radio.	contento	rad
Ángulo sólido	Estereorradián es un ángulo sólido cuyo vértice se encuentra en el centro de la esfera y que corta un área en la superficie de la esfera igual al área de un cuadrado con un lado igual al radio de la esfera.	borrado	señor
Fuerza	Newton es una fuerza bajo cuya influencia un cuerpo con una masa de 1 kg adquiere una aceleración igual a 1 m/seg 2	norte	norte
Trabajo, energía, cantidad de calor.	Joule es el trabajo realizado por una fuerza constante de 1 N que actúa sobre un cuerpo a lo largo de una trayectoria de 1 m recorrida por el cuerpo en la dirección de la fuerza.	j	j
Fuerza	Watt: potencia a la que en 1 segundo. 1 J de trabajo realizado	W.	W.
II. Cantidad de electricidad, voltaje eléctrico, resistencia eléctrica, capacitancia eléctrica.
Cantidad de electricidad, carga eléctrica.	Culombio: la cantidad de electricidad que fluye a través de la sección transversal de un conductor durante 1 segundo. con una corriente continua de 1 A	A	C
Tensión eléctrica, diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz (EMF)	Voltio es el voltaje en una sección de un circuito eléctrico por la que pasa 1 k de electricidad y por la que se realiza 1 j de trabajo.	V	V
Resistencia eléctrica	Ohm: la resistencia de un conductor a través del cual, a un voltaje constante en los extremos de 1 V, pasa una corriente constante de 1 A.	ohm	Ω
Capacidad eléctrica	Farad es la capacitancia de un condensador, cuyo voltaje entre cuyas placas cambia en 1 V cuando se carga con una cantidad de electricidad de 1 k.	F	F
III. Inducción magnética, flujo magnético, inductancia, frecuencia.
Inducción magnética	Tesla es la inducción de un campo magnético uniforme, que actúa sobre una sección de un conductor rectilíneo de 1 m de longitud, colocada perpendicular a la dirección del campo, con una fuerza de 1 N cuando una corriente continua de 1 A pasa por el conductor.	tl	t
Flujo de inducción magnética	Weber: flujo magnético creado por un campo uniforme con una inducción magnética de 1 tl a través de un área de 1 m 2 perpendicular a la dirección del vector de inducción magnética	wb	Wb
Inductancia	Henry es la inductancia de un conductor (bobina) en el que se induce una fem de 1 V cuando la corriente en él cambia en 1 A en 1 segundo.	gn	h
Frecuencia	Hertz es la frecuencia de un proceso periódico en el que en 1 seg. se produce una oscilación (ciclo, período)	Hz	Hz
IV. Flujo luminoso, energía luminosa, brillo, iluminación.
Flujo de luz	Lumen es un flujo luminoso que da dentro de un ángulo sólido de 1 ster una fuente puntual de luz de 1 sv, emitiendo igualmente en todas direcciones.	yo	yo
Energia luminosa	Lumen-segundo	10 segundos	lm·s
Brillo	Nit: el brillo de un plano luminoso, cada metro cuadrado del cual da en la dirección perpendicular al plano una intensidad luminosa de 1 luz	Nuevo Testamento	Nuevo Testamento
Iluminación	Lux: iluminación creada por un flujo luminoso de 1 lm con su distribución uniforme en un área de 1 m2	DE ACUERDO	lx
Cantidad de iluminación	segundo lux	lx seg	lx·s

Sistema de unidades de cantidades físicas, una versión moderna del sistema métrico. El SI es el sistema de unidades más utilizado en el mundo, tanto en la vida cotidiana como en la ciencia y la tecnología. Actualmente, la mayoría de los países del mundo aceptan el SI como el principal sistema de unidades y casi siempre se utiliza en ingeniería, incluso en países donde las unidades tradicionales se utilizan en la vida cotidiana. En estos pocos países (por ejemplo, Estados Unidos), las definiciones de unidades tradicionales se han modificado para vincularlas mediante factores fijos a las unidades SI correspondientes.

La SI fue adoptada por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas en 1960, y varias conferencias posteriores realizaron una serie de cambios en la SI.

En 1971, la XIV Conferencia General de Pesas y Medidas modificó el SI, añadiendo, en particular, una unidad de cantidad de una sustancia (mol).

En 1979, la XVI Conferencia General de Pesas y Medidas adoptó una nueva definición de candela que todavía está vigente en la actualidad.

En 1983, la XVII Conferencia General de Pesas y Medidas adoptó una nueva definición de metro que todavía está vigente en la actualidad.

El SI define siete unidades básicas y derivadas de cantidades físicas (en lo sucesivo denominadas unidades), así como un conjunto de prefijos. Se han establecido abreviaturas estándar para unidades y reglas para registrar unidades derivadas.

Unidades básicas: kilogramo, metro, segundo, amperio, kelvin, mol y candela. Dentro del marco del SI, se considera que estas unidades tienen dimensiones independientes, es decir, ninguna de las unidades básicas puede derivarse de las demás.

Las unidades derivadas se obtienen a partir de unidades básicas mediante operaciones algebraicas como la multiplicación y la división. Algunas de las unidades derivadas del SI reciben sus propios nombres, como el radian.

Se pueden utilizar prefijos antes de los nombres de las unidades; significan que una unidad debe multiplicarse o dividirse por un determinado número entero, una potencia de 10. Por ejemplo, el prefijo “kilo” significa multiplicado por 1000 (kilómetro = 1000 metros). Los prefijos SI también se denominan prefijos decimales.

Muchas unidades no sistémicas, como, por ejemplo, la tonelada, la hora, el litro y el electrón-voltio, no están incluidas en el SI, pero “se permite su uso a la par de las unidades del SI”.

Siete unidades básicas y la dependencia de sus definiciones.

Unidades básicas del SI

Unidad	Designación	Magnitud	Definición	Orígenes históricos/justificación
			Un metro es la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 segundos. XVII Conferencia General de Pesas y Medidas (GCPM) (1983, Resolución 1)	1⁄10.000.000 de la distancia desde el ecuador de la Tierra hasta el polo norte en el meridiano de París.
Kilogramo			El kilogramo es una unidad de masa igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo. I GCPM (1899) y III GCPM (1901)	La masa de un decímetro cúbico (litro) de agua pura a una temperatura de 4 C y presión atmosférica estándar al nivel del mar.
			Un segundo es un tiempo igual a 9.192.631.770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133. XIII CGPM (1967, Resolución 1) “En reposo a 0 K en ausencia de perturbaciones por campos externos” (Agregado en 1997)	El día se divide en 24 horas, cada hora se divide en 60 minutos, cada minuto se divide en 60 segundos. Un segundo es 1⁄(24 × 60 × 60) parte de un día
		Fuerza de corriente eléctrica	Un amperio es la fuerza de una corriente invariable que, al pasar a través de dos conductores rectos paralelos de longitud infinita y área de sección transversal circular insignificante, ubicados en el vacío a una distancia de 1 m entre sí, causaría en cada sección de al conductor de 1 m de longitud se le aplica una fuerza de interacción igual a 2·10 −7 newtons. Comité Internacional de Pesas y Medidas (1946, Resolución 2, aprobada por la IX CGPM en 1948)
		Temperatura termodinámica	Kelvin es una unidad de temperatura termodinámica igual a 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. XIII CGPM (1967, Resolución 4) En 2005, el Comité Internacional de Pesas y Medidas estableció requisitos para la composición isotópica del agua al realizar la temperatura del punto triple del agua: 0,00015576 mol de 2H por mol de 1H, 0,0003799 mol de 17 O por mol de 16 O y 0,0020052 mol de 18 O por mol de 16 O.	La escala Kelvin utiliza los mismos incrementos que la escala Celsius, pero 0 Kelvin es la temperatura del cero absoluto, no el punto de fusión del hielo. Según la definición moderna, el cero de la escala Celsius se establece de tal manera que la temperatura del punto triple del agua sea igual a 0,01 C. Como resultado, las escalas Celsius y Kelvin se desplazan 273,15 ° C = K. - 273,15.
		Cantidad de sustancia	Un mol es la cantidad de sustancia en un sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos hay en el carbono 12 que pesa 0,012 kg. Cuando se utiliza un mol, los elementos estructurales deben especificarse y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones y otras partículas o grupos de partículas específicos. XIV CGPM (1971, Resolución 3)
		El poder de la luz	Candela es la intensidad luminosa en una dirección determinada de una fuente que emite radiación monocromática con una frecuencia de 540,10 12 hercios, cuya intensidad luminosa energética en esta dirección es (1/683) W/sr. XVI CGPM (1979, Resolución 3)

Magnitud		Unidad
Nombre	Dimensión	Nombre		Designación
		ruso	Francés Inglés	ruso	internacional
		kilogramo	kilogramo/kilogramo
Fuerza de corriente eléctrica
Temperatura termodinámica
Cantidad de sustancia				lunar
El poder de la luz

Unidades derivadas con nombres propios

Magnitud	Unidad		Designación		Expresión
	nombre ruso	Nombre francés/inglés	ruso	internacional
ángulo plano
Ángulo sólido	estereorradián				metro 2 metro −2 = 1
Temperatura en grados Celsius	grados Celsius	grado Celsius/grado Celsius
					kg m s −2
					norte metro = kg metro 2 s −2
Fuerza					J/s = kg m 2 s −3
Presión					N/m 2 = kg m −1 s −2
Flujo de luz
Iluminación					lm/m² = cd·sr/m²
Carga eléctrica
Diferencia de potencial					J/C = kg m 2 s −3 A −1
Resistencia					V/A = kg m 2 s −3 A −2
Capacidad eléctrica					C/V = s 4 A 2 kg −1 m −2
Flujo magnético					kg m 2 s −2 A −1
Inducción magnética					Wb/m 2 = kg s −2 A −1
Inductancia					kg m 2 s −2 A −2
Conductividad eléctrica					Ohmio −1 = s 3 A 2 kg −1 m −2
Actividad de fuentes radiactivas	becquerel
Dosis absorbida de radiación ionizante.					J/kg = m²/s²
Dosis efectiva de radiación ionizante.					J/kg = m²/s²
Actividad catalizadora

Las unidades que no están incluidas en el SI, pero por decisión de la Conferencia General de Pesos y Medidas, están “permitidas para su uso junto con el SI”.

Unidad	Título francés/inglés	Designación		Valor en unidades SI
		ruso	internacional
				60 min = 3600 s
				24h = 86.400s
minuto de arco				(1/60)° = (π/10,800)
segundo de arco				(1/60)′ = (π/648.000)
				sin dimensiones
				sin dimensiones
electronvoltio				≈1.602 177 33·10 −19J
unidad de masa atómica, dalton	unité de masse atomique unifiée, dalton/unidad de masa atómica unificada, dalton			≈1.660 540 2 10 −27kg
unidad astronómica	unité astronomique/unidad astronómica			149 597 870 700 m (exactamente)
milla nautica	Mille Marin/milla náutica			1852 m (exactamente)
				1 milla náutica por hora = (1852/3600) m/s
angstrom

Reglas para escribir símbolos de unidades.

Las designaciones de unidades están impresas en fuente recta; no se coloca un punto después de la designación como signo de abreviatura.

Las designaciones se colocan después de los valores numéricos de las cantidades separadas por un espacio, no se permite transferir a otra línea. Las excepciones son las notaciones en forma de signo encima de una línea; no van precedidas de un espacio. Ejemplos: 10 m/s, 15°.

Si el valor numérico es una fracción con una barra, se incluye entre paréntesis, por ejemplo: (1/60) s −1.

Al indicar los valores de cantidades con desviaciones máximas, se ponen entre paréntesis o se coloca una designación de unidad detrás del valor numérico de la cantidad y su desviación máxima: (100,0 ± 0,1) kg, 50 g ± 1 g.

Las designaciones de las unidades incluidas en el producto están separadas por puntos en la línea central (N·m, Pa·s), no está permitido utilizar el símbolo “×” para este fin. En los textos mecanografiados se permite no subir el punto ni separar los símbolos con espacios si ello no da lugar a malentendidos.

Puede utilizar una barra horizontal o una barra diagonal (solo una) como signo de división en notación. Cuando se utiliza una barra diagonal, si el denominador contiene un producto de unidades, se incluye entre paréntesis. Correcto: W/(m·K), incorrecto: W/m/K, W/m·K.

Se permite utilizar designaciones de unidades en forma de producto de designaciones de unidades elevadas a potencias (positivas y negativas): W m −2 K −1 , A m². Cuando uses poderes negativos, no debes usar una barra horizontal o una barra (signo de división).

Está permitido utilizar combinaciones de caracteres especiales con designaciones de letras, por ejemplo: °/s (grados por segundo).

No está permitido combinar designaciones y nombres completos de unidades. Incorrecto: km/h, correcto: km/h.

Las designaciones de unidades derivadas de los apellidos se escriben con letras mayúsculas, incluidas aquellas con prefijos SI, por ejemplo: amperio - A, megapascal - MPa, kilonewton - kN, gigahercios - GHz.

Capítulo 1

CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES

Una breve historia de la metrología

A lo largo de la historia de la humanidad, se desarrollaron ciertas ideas sobre los tamaños, formas y propiedades de los objetos y procesos y, en relación con esto, surgieron y se desarrollaron diversos métodos y medios de medición.

Cualquier objeto (objeto, proceso, fenómeno) puede caracterizarse por sus propiedades o cualidades, que se manifiestan en mayor o menor medida y, por tanto, están sujetas a valoración cuantitativa. Actualmente es bien conocida la afirmación de F. Engels: “Toda cualidad tiene infinitas gradaciones cuantitativas”. ¿Cómo se realiza una valoración cuantitativa de estas propiedades o cualidades de un objeto? Por supuesto, por medidas.

En Rusia, en la antigüedad, las unidades de medida de longitud eran el lapso y el codo. El codo como unidad de medida se utilizó en muchos estados (Babilonia, Egipto). Naturalmente, el tamaño del codo era diferente.

Durante mucho tiempo, una de las principales medidas de longitud en Rusia fue el sazhen (mencionado en las crónicas de principios del siglo X). Su tamaño no era constante: se conocía una braza simple, una braza oblicua, una braza gubernamental, etc.. Por decreto de Pedro I, las medidas de longitud rusas se acordaron con las inglesas (~ 1725).

En 1835, Nicolás I, en su "Decreto al Senado del Gobierno", aprobó la braza como la principal medida de longitud en Rusia, y como unidad básica de masa se adoptó la libra estándar: una pulgada cúbica de agua a una temperatura de 13,3 grados según Réaumur en un espacio sin aire (una libra equivalía a 409,51241 g). También en Rusia también se utilizaron arshin (0,7112 m) y verst (en diferentes momentos su tamaño era diferente, 500 brazas - 1,0668 km).

Para mantener la unidad de las medidas establecidas, existían medidas de referencia (ejemplares) que se ubicaban en templos e iglesias.

En 1841, de acuerdo con el decreto "Sobre el sistema de pesas y medidas rusas", que legalizó una serie de medidas de longitud, volumen y peso, se organizó un depósito de pesas y medidas modelo en la Casa de la Moneda de San Petersburgo, el primero. institución de verificación estatal. Las principales tareas del Depósito eran almacenar normas, compilar tablas de medidas rusas y extranjeras, producir medidas estándar y distribuir estas últimas a las regiones del país. La verificación de pesos y medidas pasó a ser responsabilidad de los ayuntamientos, cabildos y cámaras de tesorería. En 1892, el gran científico ruso D.I. fue nombrado guardián científico del Depósito de Pesos y Medidas Ejemplares. Mendeleev. Por sugerencia suya, el Depósito se transformó en 1893 en la Cámara Principal de Pesas y Medidas, que rápidamente se convirtió en un destacado centro científico y metodológico. A modo de comparación, podemos decir que en Alemania el centro metrológico fue fundado en 1887, en Inglaterra, en 1900, en Estados Unidos, en 1901.

“La ciencia comienza... desde el momento en que se empieza a medir”, en este credo científico de D.I. Mendeleev expresó, en esencia, el principio más importante del desarrollo de la ciencia, que no ha perdido su relevancia en las condiciones modernas.

DI. Mendeleev hizo una gran contribución práctica y científica al desarrollo de la ciencia de las mediciones. En 1860, desarrolló un dispositivo para determinar la densidad de líquidos, llamado picnómetro de Mendeleev. En 1865 creó un método original de pesaje con carga constante, eliminando errores de temperatura y que todavía se utiliza en la actualidad. En 1875, perfeccionó la fórmula de Euler para calcular balanzas de laboratorio de precisión con máxima sensibilidad. En 1873-1874 propuso, independientemente de Kelvin, una nueva escala de temperatura con "un punto realizable experimentalmente". En 1889 se aprobó el "Reglamento sobre pesos y medidas", en el que se legalizaron los estándares rusos del arshin y la libra y se introdujeron sus correlaciones exactas con las medidas métricas. Este Reglamento permitía el uso opcional en Rusia de un sistema metrológico progresivo de medidas, a cuya implementación Mendeleev dedicó grandes esfuerzos.

Mendeleev fue el primero en hablar desde la tribuna del congreso de científicos naturales rusos, llamando a promover la preparación de la reforma métrica mediante el uso del sistema métrico en la investigación científica, en conferencias y lecciones. Mendeleev dijo entonces; “Facilitemos también en nuestro humilde campo la posibilidad de difusión universal del sistema métrico y con ello contribuyamos al beneficio común y al futuro ansiado acercamiento de los pueblos. No pronto, poco a poco, pero llegará. Vamos a conocerlo".

El trabajo de Mendeleev sentó una base sólida para la implementación tanto opcional como obligatoria del sistema métrico de medidas en nuestro país. Rusia cambió oficialmente al sistema métrico en septiembre de 1918.

En 1849, se publicó el primer libro científico y educativo de F.I. Petrushevsky “Metrología general” (en dos partes), según la cual estudiaron las primeras generaciones de metrólogos rusos.

Una etapa importante en el desarrollo de la metrología rusa fue la firma por parte de Rusia de la convención métrica el 20 de mayo de 1875. Ese mismo año se creó la Organización Internacional de Pesas y Medidas (IOMV), que estaba ubicada en Sevres (cerca de París). , Francia). Los científicos rusos participaron activamente en el trabajo de esta organización.

Objetos de medición

Los objetos habituales de medición son cantidades físicas, es decir, cualquier propiedad de un objeto físico (objeto, proceso), por ejemplo longitud, masa, tiempo, temperatura, etc. Sin embargo, en la última década, además de las cantidades físicas, también -Las denominadas disciplinas no físicas han comenzado a utilizarse en la metrología aplicada. Esto se debe al uso del término "medición" en economía, informática y gestión de la calidad.

La infinidad de cantidades físicas que nos rodean tiene una infinidad de cualidades y propiedades diferentes. A partir de este enorme número, una persona identifica un cierto número limitado de propiedades que son cualitativamente comunes a una serie de objetos homogéneos y suficientes para describirlos. En cada una de estas cualidades, a su vez, se pueden distinguir muchas gradaciones. Si somos capaces de establecer el tamaño de la gradación, es decir, la magnitud de una propiedad determinada, e implementarla físicamente en forma de medida o escala, entonces comparando el tamaño de la propiedad de un objeto que nos interesa con tal medida o escala, obtendremos su valoración cuantitativa. Las propiedades para las cuales se pueden establecer y reproducir gradaciones de un cierto tamaño se denominan cantidades físicas.

En otras palabras, cantidad física– una de las propiedades de un objeto físico (sistema físico, fenómeno o proceso) que es cualitativamente común a muchos objetos físicos, pero cuantitativamente individual para cada uno de ellos.

El lado cualitativo del concepto “cantidad física” determina el tipo de cantidad (la longitud como característica de la extensión en general, la resistencia eléctrica como propiedad general de los conductores eléctricos, etc.), y el lado cuantitativo – su tamaño (la longitud de un objeto específico, la resistencia de un conductor específico). El tamaño de una cantidad física existe objetivamente, independientemente de si lo sabemos o no.

El análisis de los valores existentes muestra que se pueden dividir en dos tipos: reales e ideales (Fig. 2).

Arroz. 2. Clasificación de cantidades

Las cantidades no físicas incluyen aquellas que son operadas por ciencias no físicas (filosofía, sociología, economía de la gestión de la calidad, etc.).

Cantidad no física– el valor de un tamaño intangible, estimado mediante métodos no instrumentales, así como el valor del tamaño de un objeto intangible. Las cantidades no físicas se utilizan para evaluar la inteligencia, el conocimiento, la seguridad, el atractivo, etc.

Para que cada objeto pueda establecer diferencias en el contenido cuantitativo de la propiedad reflejada en la cantidad física, se han introducido en metrología los conceptos de su tamaño y valor.

Tamaño de la cantidad física – determinación cuantitativa de una cantidad física inherente a un objeto, sistema, fenómeno o proceso material específico.

Valor de una cantidad – expresión del tamaño de una cantidad física en forma de un cierto número de unidades aceptadas para ella.

Unidad de medida– una cantidad física de tamaño fijo, a la que convencionalmente se le asigna un valor numérico igual a uno, y se utiliza para la expresión cuantitativa de cantidades físicas similares a ella.

En general, según la clasificación (Fig. 2), todas las cantidades físicas se dividen en medidas y estimadas. Las cantidades físicas medidas se pueden expresar cuantitativamente en forma de un cierto número de unidades de medida establecidas de una cantidad física, y las estimadas son el resultado de la operación de evaluación. La evaluación se lleva a cabo cuando es imposible realizar una medición: la cantidad no se identifica como física y la unidad de medida de esta cantidad, por ejemplo, la intensidad del color, no está definida.

Al identificar las características metrológicas generales de grupos individuales de cantidades físicas, podemos proponer su clasificación de acuerdo con los siguientes criterios (Fig.3):

1) por tipo de fenómenos(Grupo I): sobre material, energía y caracterización del curso de los procesos en el tiempo;

2) por pertenecer a varios grupos de procesos físicos(grupo II): sobre física espaciotemporal, mecánica, térmica, eléctrica, acústica, luminosa, fisicoquímica, radiaciones ionizantes, atómica y nuclear;

3) según el grado de independencia condicional de otras cantidades(grupo III): en básico (condicionalmente independiente), derivado (condicionalmente dependiente) y adicional;

4) por la presencia (dimensión) de cantidades físicas(Grupo IV): en los que tienen dimensión (dimensional) y adimensionales.

El propósito de la medición y su resultado final es encontrar el valor de una cantidad física. Para lograr este objetivo, la metrología utiliza los conceptos de valor verdadero y real de una cantidad física.

Encontrar el verdadero valor de una cantidad medida es el problema central de la metrología.

CANTIDADES FISICAS

Por tipo de fenómenos		Por pertenecer a diferentes grupos de procesos físicos		Según el grado de condiciones de independencia de otras cantidades.		Basado en la presencia de dimensiones de cantidades físicas.
1. Real (pasivo)		1. Espacio-temporal		1. Básico		1. Dimensiones
2. Energía (activa)		2. Mecánico		2. Derivados		2. Sin dimensiones
3. Caracterización de procesos		3. Térmico		3. Adicional
		4. Eléctrico y magnético
		5. Acústica
		6. Luz
		7. Radiaciones ionizantes
		8. Físico-químico
		9. Física atómica y nuclear

Arroz. 3. Clasificación de cantidades físicas

Valor verdadero de una cantidad – Este es el valor de una cantidad física que idealmente caracteriza la cantidad física correspondiente en términos cualitativos y cuantitativos. Este valor de una cantidad física se considera desconocido y se utiliza en estudios teóricos. El valor de una cantidad física obtenido experimentalmente y tan cercano al valor verdadero que puede usarse en lugar de él en la tarea de medición dada se llama valor verdadero convencional.

Como es sabido, existen cantidades físicas básicas y derivadas. Las principales son las cantidades que caracterizan las propiedades fundamentales del mundo material. La mecánica se basa en tres cantidades básicas, la ingeniería térmica en cuatro, toda la física en siete: longitud, masa, tiempo, temperatura termodinámica, cantidad de materia, intensidad luminosa, corriente eléctrica, con cuya ayuda se pueden desarrollar toda la variedad de magnitudes físicas derivadas. Se crean cantidades y una descripción de cualquier propiedad de los objetos y fenómenos físicos.

Cantidad base– una cantidad física incluida en un sistema de cantidades y convencionalmente aceptada como independiente de otras cantidades de este sistema.

Cantidad derivada– una cantidad física incluida en un sistema de cantidades y determinada a través de las cantidades básicas de este sistema.

Un reflejo formalizado de la diferencia cualitativa entre cantidades medidas es su dimensión. Según la norma internacional ISO, las dimensiones de las principales cantidades (longitud, masa y tiempo) se indican con las letras correspondientes:

oscuro l = L; oscuro metro = M; oscuro t = T.

Dimensión de una cantidad– una expresión en forma de monomio de potencia, compuesta por productos de símbolos de cantidades físicas básicas en varias potencias y que refleja la relación de una cantidad física determinada con cantidades físicas aceptadas en un sistema dado de unidades como básicas:

Dónde L, M, T – dimensiones de cantidades: longitud, masa y tiempo, respectivamente;

a, b, g – indicadores de la dimensión de las cantidades físicas (indicadores de la potencia a la que se elevan las dimensiones de las cantidades básicas).

Cada dimensión puede ser positiva o negativa, entera, fraccionaria o cero. Si todos los indicadores de dimensión son iguales a cero, entonces la cantidad se llama adimensional.

El resultado de la medición es obtener información sobre el tamaño de la cantidad física que se está midiendo.

Las operaciones de multiplicación, división, exponenciación y extracción de raíces se pueden realizar sobre dimensiones, y cabe destacar que una misma dimensión puede ser inherente a cantidades que tienen diferente naturaleza cualitativa y se diferencian entre sí en la forma de las ecuaciones que definen a ellos. Por ejemplo, la distancia recorrida por un automóvil y la circunferencia son longitudes cualitativas, pero están determinadas por ecuaciones completamente diferentes.

Sistema internacional de unidades de cantidades físicas.

El Sistema Internacional de Unidades SI (Systeme International d`Unitas - SI) utilizado actualmente fue aprobado en 1960 por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (GCPM). En el territorio de nuestro país, el sistema de unidades SI está vigente desde el 1 de enero de 1982 de acuerdo con GOST 8.417-2000 GSI. Unidades de cantidades. Este sistema proporciona siete unidades principales y dos adicionales (Tabla 1).

-L - longitud. Unidad - metro- la longitud del camino que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.458 segundos;

- M - masa. Unidad – kilogramo– masa igual a la masa del kilogramo prototipo internacional;

- t–tiempo. Unidad - segundo - la duración de 9192631770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133 en ausencia de perturbaciones de campos externos;

- I–intensidad de la corriente eléctrica.Unidad – amperio – fuerza, una corriente invariable que, al pasar a través de dos conductores paralelos de longitud infinita y un área de sección transversal circular insignificante, ubicados en el vacío a una distancia de 1 m entre sí, crea en cada sección de un conductor 1 m de largo una fuerza de interacción igual a 2 × 10 -7 N ;

-q–temperatura termodinámica. Unidad - kelvin(grado Kelvin antes de 1967) – 1/273,16 parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua;

- norte–cantidad de sustancia. Unidad - polilla- la cantidad de sustancia del sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos hay en el carbono ~ 12 con una masa de 0.012 kg (al aplicar el concepto de mol, los elementos estructurales deben especificarse y pueden ser átomos, moléculas, iones y otras partículas);

- j–el poder de la luz. Unidad - candela– intensidad luminosa en una dirección determinada de una fuente que emite radiación monocromática con una frecuencia de 540×10 12 Hz, cuya intensidad de energía luminosa en esta dirección es 1/683 W/sr (W/sr 2).

tabla 1

Unidades básicas y adicionales del SI

Magnitud	Unidad
Nombre	Dimensión	Nombre	Designación
ruso	internacional
Básico
Longitud	l	metro	metro	metro
Peso	METRO	kilogramo	kg	kg
Tiempo	t	segundo	Con	s
Fuerza de corriente eléctrica	I	amperio	A	F
Temperatura termodinámica	q	kelvin	A	R
Cantidad de sustancia	norte	lunar	lunar	moles
El poder de la luz	j	candela	cd	CD
Adicional
ángulo plano	-	radián	contento	rad
Ángulo sólido	-	estereorradián	Casarse	cr

La complejidad de las formulaciones anteriores refleja el desarrollo de la ciencia moderna, que permite presentar las unidades básicas, por un lado, como confiables y precisas, y por el otro, explicables y comprensibles para todos los países del mundo. Esto es lo que hace que el sistema en cuestión sea verdaderamente internacional.

En 1960, el sistema SI introdujo dos unidades adicionales para medir ángulos planos y sólidos: radianes y estereorradián, respectivamente.

Ángulo plano. Unidad - radián– el ángulo entre dos radios de un círculo, cuya longitud del arco entre ellos es igual al radio.

Ángulo sólido.Unidad - estereorradián- un ángulo sólido con un vértice en el centro de la esfera, recortando un área en la superficie de la esfera igual al área de un cuadrado con un lado igual al radio de la esfera.

Todas las demás cantidades físicas se pueden obtener como derivadas de las básicas. Por ejemplo, la unidad de fuerza (newton) es una unidad derivada formada por las unidades básicas: kilogramo, metro y segundo. Usando la segunda ley de Newton: (), encontramos la dimensión de la unidad de fuerza:

.

Las unidades SI derivadas, que tienen nombres especiales, también se pueden utilizar para formar otras unidades derivadas. Por ejemplo, pascal: esta unidad derivada está formada por unidades derivadas: newton y metro cuadrado.

Las unidades no incluidas en el sistema aceptado se denominan no sistémico y se dividen en cuatro tipos:

Aceptado junto con las unidades SI (tonelada, minuto, grado, segundo, litro, etc.);

Permitido para su uso en campos especiales (en astronomía - parsec, año luz; en óptica - dioptría; en física - electrón-voltio, etc.);

Aceptado temporalmente para su uso a la par de las unidades SI (milla, quilate, etc.), pero sujeto a retirada de circulación;

Descatalogado (milímetro de mercurio, caballos de fuerza, etc.).

El uso del primer grupo de unidades no sistémicas está permitido por su conveniencia y prevalencia en situaciones específicas de la vida (que han resistido la prueba del tiempo), por ejemplo: tonelada, unidad de masa atómica, hora, grado, etc. El segundo y tercer grupo están formados por unidades tradicionales y específicas para un área de aplicación concreta (Tabla 2).

Tabla 2

Unidades de cantidades físicas que no pertenecen al sistema.

Nombre de la cantidad	Unidad
Nombre	Designación	Relación con la unidad SI
Peso	tonelada	t	10 3 kilos
unidad de masa atómica	a.e.m.	1,66057×10 -27 kg (aprox.)
Tiempo	minuto	mín.	60 segundos
hora	h	3600 s
día	días	86400s
ángulo plano	grado	… oh	(π/180) rad =1,745329….10 -2 rad
minuto	…¢	(π/10800)rad = 2,908882...10 -4 rad
segundo	…²	(π/648000) rad = 4,8848137….10 -6 rad
granizo	granizo	(π/200) rad
Volumen	litro	yo	10-3m3
Longitud	unidad astronómica	a.e.	1,45598 · 10 -11 m (aprox.)
año luz	año santo	9.4605·10 -15 m (aprox.)
pársec	ordenador personal	3,0857 · 10-16 m (aprox.)
potencia óptica	dioptría	dioptría	1 metro -1
Cuadrado	hectárea	Ja	10 4 m 3
Energía	electronvoltio	eV	1,60219 · 10 -19 J (aprox.)
Poder completo	voltios-amperios	В×А	-
Poder reactivo	var	var	-

Para facilitar el uso de unidades SI de cantidades físicas, se han adoptado prefijos para formar unidades decimales múltiplos y submúltiplos (más pequeños), cuyos factores y prefijos se dan en la tabla. 3.

Tabla 3

Factores y prefijos para formar decimales.

múltiplos y submúltiplos y sus nombres

unidad múltiple es una unidad de cantidad física que es un número entero de veces mayor que lobular– reducir una unidad sistémica o no sistémica en un número entero de veces.

Escamas

En teoría de la medición, generalmente se acepta distinguir entre cuatro tipos de escalas: nombres, orden, intervalos y proporciones (Fig. 4).

Escala de cantidades físicas - un conjunto ordenado de valores de una cantidad física que sirve como base inicial para medir una cantidad determinada. Puede representarse en el caso general mediante un conjunto de signos convencionales dispuestos de determinada manera; en este caso, ciertos signos indican el principio y el final de la escala, y los intervalos entre los signos caracterizan la gradación aceptada de la escala (valor de división, ancho del espectro) y pueden tener color y diseño digital.

Escala de nombres - Se trata de una especie de escala cualitativa, no cuantitativa, no contiene cero ni unidades de medida. Un ejemplo es un atlas de colores (escala de colores). El proceso de medición implica comparar visualmente un artículo pintado con muestras de color (muestras de color de referencia).

EVALUACIÓN Medición Arroz. 4. Tipos de escalas

Dado que cada color tiene muchas variaciones, dicha comparación puede ser realizada por un experto experimentado que tenga no solo experiencia práctica, sino también las características especiales correspondientes de las capacidades visuales. Cuando se clasifica en una escala de nombres, se asigna un número o signo a un objeto sólo con el fin de identificarlo o para la numeración de clases. Esta asignación de números cumple en la práctica la misma función que un nombre.

escala de pedidos caracteriza el orden de los objetos en relación con una propiedad específica, es decir, la disposición de los objetos en orden descendente o ascendente de una propiedad determinada. Por ejemplo, la escala de terremotos, la escala de dureza de los cuerpos físicos, etc. La serie ordenada resultante se denomina serie clasificada y el procedimiento en sí se denomina clasificación.

La escala de orden compara objetos homogéneos para los cuales se desconocen los valores de las propiedades de interés. Por lo tanto, una serie clasificada puede responder preguntas como: “¿Qué es más (menos)?” o "¿Cuál es mejor (peor)?" La escala de pedidos no puede proporcionar información más detallada (cuánto más o menos, cuántas veces peor o mejor). Obviamente, llamar medición al procedimiento para evaluar las propiedades de un objeto en una escala de orden es sólo una exageración. Los resultados obtenidos de la escala de pedidos no pueden estar sujetos a ninguna operación aritmética.

Escala de intervalo. La diferencia de valores de una cantidad física se traza en la escala de intervalo. Ejemplos de escalas de intervalo son las escalas de temperatura. En la escala de temperatura Celsius, la temperatura a la que se derrite el hielo se toma como punto de partida para la diferencia de temperatura. Todas las demás temperaturas se comparan con él. Para facilitar el uso de la escala, el intervalo entre la temperatura de fusión del hielo y la temperatura de ebullición del agua se divide en 100 intervalos iguales: grados. La escala Celsius se extiende hacia intervalos tanto positivos como negativos. Cuando dicen que la temperatura del aire es de 25 ° C, significa que es 25 ° C más alta que la temperatura tomada como marca cero de la escala (por encima de cero). En la escala de temperatura Fahrenheit, el mismo intervalo se divide en 180 grados. Por lo tanto, un grado Fahrenheit es más pequeño que un grado Celsius. Además, la escala Fahrenheit se desplaza 32 grados hacia temperaturas más frías, con una temperatura de fusión Fahrenheit de 32°F.

Al dividir la escala de intervalo en partes iguales, se establece una unidad de cantidad física, que permite no solo expresar el resultado de la medición en una medida numérica, sino también estimar el error de medición.

Los resultados de las mediciones en una escala de intervalo se pueden sumar y restar entre sí, es decir, para determinar cuánto un valor de una cantidad física es mayor o menor que otro. Es imposible determinar en una escala de intervalo cuántas veces un valor de una cantidad es mayor o menor que otro, ya que el origen de la cantidad física no está definido en la escala. Pero al mismo tiempo esto se puede hacer en relación con intervalos (diferencias). Entonces, una diferencia de temperatura de 25 grados es 5 veces mayor que una diferencia de temperatura de 5 grados.

escala de relación es una escala de intervalo con un origen cero natural, como la escala de temperatura Kelvin, la escala de longitud o la escala de masa. La escala de relaciones es la más avanzada e informativa. Los resultados de las mediciones en una escala de razón se pueden sumar, restar, multiplicar y dividir.

Las escalas de denominación y orden se denominan no métrico (conceptual), y escalas de intervalos y razones métrico (material).

En la práctica, las escalas de medida se implementan mediante la estandarización tanto de las escalas de unidades de medida como, si es necesario, de los métodos y condiciones para su reproducción inequívoca.

Capitulo 2

MEDICIONES

Postulados de la teoría de la medición.

La metrología, como cualquier otra ciencia, se basa en una serie de postulados fundamentales que describen sus principales axiomas. Actualmente, podemos hablar de construir una base teórica para la metrología basada en varias propiedades comunes a toda la variedad de cualquier objeto físico mediante la formulación de los siguientes postulados:

1) postulado α . En el marco del modelo aceptado del objeto de estudio, existe una determinada cantidad física mensurable y su verdadero valor;

2) postulado β. El verdadero valor de la cantidad medida es constante;

3) postulado γ. Existe una discrepancia entre la cantidad medida y la propiedad del objeto en estudio.

Al realizar mediciones, se determina físicamente la distancia entre dos puntos ubicados entre los elementos fijos del instrumento de medición. Cada variante de unión de la pieza medida y la herramienta de medición corresponderá a un resultado de medición específico. En base a esto, se puede argumentar que el valor medido existe sólo dentro del marco del modelo aceptado, es decir, tiene sentido sólo mientras el modelo se reconozca como adecuado al objeto.

Un procedimiento específico para realizar mediciones se considera una secuencia de acciones complejas y heterogéneas, que consta de una serie de etapas, que pueden variar significativamente en el número, tipo e intensidad de mano de obra de las operaciones realizadas. En cada caso específico, la proporción y el significado de cada una de las etapas pueden cambiar notablemente, pero una identificación clara de las etapas y la implementación consciente del número necesario y suficiente de acciones de medición conduce a la optimización del proceso de implementación de la medición y a la eliminación de errores metodológicos correspondientes. Las principales etapas incluyen las siguientes:

¨ establecer la tarea de medición;

¨ planificación de mediciones;

¨ realizar un experimento de medición;

¨ procesamiento de datos experimentales.

Tabla 4

Escenario	Contenido del escenario
1. Planteamiento del problema de medición.	1.1. Recopilación de datos sobre las condiciones de medición y la cantidad física en estudio. 1.2. La elección de cantidades específicas mediante las cuales se encontrará el valor de la cantidad medida. 1.3. Formulación de la ecuación de medición.
2. Planificación de mediciones	2.1. Selección de métodos de medición y posibles tipos de instrumentos de medición. 2.2. Estimación a priori del error de medición 2.3. Determinación de requisitos para las características metrológicas de los instrumentos de medida y condiciones de medida. 2.4. Elaboración de instrumentos de medida. 2.5. Proporcionar las condiciones de medición requeridas y crear la posibilidad de su control.
3. Realizar un experimento de medición	3.1. Interacción de medios de objetos de medición. 3.2. Registro de resultado
4. Procesamiento de datos experimentales.	4.1. Análisis preliminar de la información obtenida en etapas anteriores de medición. 4.2. Cálculo e introducción de posibles correcciones de errores sistemáticos. 4.3. Formulación y análisis de un problema de procesamiento de datos matemáticos. 4.4. Realización de cálculos que den como resultado los valores de la magnitud medida y errores de medición. 4.5. Análisis e interpretación de los resultados obtenidos. 4.6. Registro de resultados de medición e indicadores de error de acuerdo con la forma de presentación establecida.

La calidad de la preparación de las mediciones siempre depende del grado en que se haya obtenido y utilizado la información a priori necesaria. Los errores cometidos durante la preparación de las mediciones son difíciles de detectar y corregir en etapas posteriores.

Tipos y métodos de mediciones.

Para realizar un experimento de medición, se requieren medios técnicos especiales: instrumentos de medición. El resultado de la medición es una evaluación de una cantidad física en forma de un cierto número de unidades aceptadas para ella.

Medición de una cantidad física.– un conjunto de operaciones para el uso de un medio técnico que almacena una unidad de cantidad física, asegurando que se encuentre la relación (explícita o implícita) de la cantidad medida con su unidad y se obtenga el valor de esta cantidad.

A pesar de que las mediciones evolucionan continuamente y se vuelven más complejas, la esencia metrológica permanece sin cambios y se reduce a la ecuación básica de medición:

Q = X[Q]

Dónde q– cantidad medida;

X– valor numérico de la cantidad medida en la unidad de medida aceptada;

[Q]– unidad seleccionada para la medición.

Dependiendo de en qué intervalos se divida la escala, el mismo tamaño se presenta de manera diferente. Digamos que la longitud de un segmento de línea recta de 10 cm se mide usando una regla con divisiones en centímetros y milímetros.

Para el primer caso q 1 = 10 cm en X 1 = 10 y = 1 cm.

Para el segundo caso q 2 = 100 mm X 2 = 100 y = 1 milímetro.

Donde q 1 =Q 2 , ya que 10 cm = 100 mm .

El uso de diferentes unidades en el proceso de medición sólo provoca un cambio en el valor numérico del resultado de la medición.

El objetivo de la medición es obtener una determinada cantidad física en la forma más conveniente para su uso. Cualquier medida consiste en comparar una cantidad determinada con un determinado valor tomado como unidad de comparación. Este enfoque se ha desarrollado a lo largo de cientos de años de práctica de medición. Incluso el gran matemático L. Euler argumentó: “Es imposible definir o medir una cantidad excepto tomando como conocida otra cantidad del mismo tipo e indicando la relación en la que existen”.

Las mediciones como procedimientos experimentales son muy diversas y se clasifican según diferentes criterios (Fig. 5).

En los años 50 y 60 del siglo XX. Cada vez más, se manifestó el deseo de muchos países de crear un único sistema universal de unidades que pudiera volverse internacional. Entre los requisitos generales para las unidades básicas y derivadas, se planteó el requisito de coherencia de dicho sistema de unidades.

En 1954 La X Conferencia General de Pesas y Medidas estableció seis unidades básicas para las relaciones internacionales: metro, kilogramo, segundo, amperio, Kelvin, vela.

EN 1960 Aprobada la XI Conferencia General de Pesas y Medidas Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI.(letras iniciales del nombre francés Systeme International d Unites), en transcripción rusa - SI.

Como resultado de algunas modificaciones adoptadas por las Conferencias Generales de Pesos y Medidas en 1967, 1971, 1979, el sistema incluye actualmente siete unidades principales (Tabla 3.3.1).

Tabla 3.3.1

Unidades básicas y adicionales de cantidades físicas del sistema SI.

Magnitud	Unidad
	Designación
Nombre	Dimensión	Designación recomendada	Nombre	ruso	internacional
Longitud	Básico
l		metro	metro	metro
Peso	METRO	metro	kilogramo	kg	kg
Tiempo	t	t	segundo	Con	s
Fuerza de corriente eléctrica	I	I	amperio	A	A
Temperatura termodinámica	q	t	kelvin	A	A
Cantidad de sustancia	norte	Nevada	lunar	lunar	moles
El poder de la luz	j	j	candela	cd	CD
ángulo plano	Adicional
-	-	radián	contento	rad
Ángulo sólido	-	-	estereorradián	Casarse	señor

El sistema de unidades SI opera en el territorio de nuestro país. desde el 1 de enero de 1982. de acuerdo con GOST 8.417–81. El sistema SI es un desarrollo lógico de los sistemas anteriores de unidades GHS y ​​MKGSS, etc.

Definición y contenido de las unidades básicas del SI.

De acuerdo con las decisiones de la Conferencia General de Pesas y Medidas (GCPM), adoptadas en diferentes años, actualmente están vigentes las siguientes definiciones de las unidades básicas del SI.

unidad de longitud– metro– la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío en 1/299.792.458 fracciones de segundo (decisión de la XVII CGPM de 1983).

unidad de masa– kilogramo– masa igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo (decisión de la 1.ª CGPM de 1889).

unidad de tiempo– segundo– duración de 9192631770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133, no perturbados por campos externos (decisión de la XIII CGPM en 1967).

Unidad de corriente eléctrica– amperio- la fuerza de una corriente constante que, al pasar a través de dos conductores paralelos de longitud infinita y sección transversal circular insignificante, ubicados a una distancia de 1 m entre sí en el vacío, crearía entre estos conductores una fuerza igual a 2 10 -7 N por metro de longitud (aprobado IX GCPM en 1948).

Unidad de temperatura termodinámica– kelvin(hasta 1967 se llamaba grados Kelvin) – 1/273,16 parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Se permite la expresión de la temperatura termodinámica en grados Celsius (resolución XIII CGPM de 1967).

Unidad de cantidad de sustancia– lunar– la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos contiene un nucleido de carbono 12 que pesa 0,012 kg (resolución XIV GCPM de 1971).

Unidad de intensidad luminosa– candela– la intensidad luminosa en una dirección determinada de una fuente que emite radiación monocromática con una frecuencia de 540 · 10 · 12 Hz, cuya intensidad luminosa energética en esta dirección es de 1/683 W/sr (resolución XVI GCPM de 1979).

Conferencia 4.

Garantizar la uniformidad de las mediciones.

Unidad de medidas

Al realizar mediciones, es necesario asegurar su unidad. Bajo uniformidad de medidas está entendido característica de la calidad de las mediciones, que consiste en que sus resultados se expresan en unidades legales, cuyos tamaños, dentro de los límites establecidos, son iguales a los tamaños de las cantidades reproducidas, y los errores de los resultados de las mediciones se conocen con una probabilidad determinada y no sobrepasan los límites establecidos.

El concepto de "unidad de medidas" es bastante amplio. Cubre las tareas más importantes de la metrología: unificación de unidades fotovoltaicas, desarrollo de sistemas para reproducir cantidades y transferir sus tamaños a instrumentos de medición de trabajo con precisión establecida y una serie de otras preguntas. La uniformidad de las mediciones debe garantizarse con la precisión requerida por la ciencia y la tecnología. Las actividades de los servicios metrológicos estatales y departamentales, realizadas de acuerdo con las reglas, requisitos y estándares establecidos, tienen como objetivo lograr y mantener la uniformidad de las mediciones en el nivel adecuado.

A nivel estatal, las actividades para garantizar la uniformidad de las mediciones están reguladas por las normas del Sistema Estatal para Garantizar la Uniformidad de las Mediciones (GSI) o los documentos reglamentarios de los organismos de servicios metrológicos.

El Sistema Estatal para Garantizar la Uniformidad de las Mediciones (GSI) es un conjunto de reglas, reglamentos, requisitos y normas interconectados establecidos por estándares que determinan la organización y metodología de realización del trabajo para evaluar y garantizar la precisión de las mediciones.

Base legal Para garantizar la uniformidad de las mediciones, se utiliza la metrología legal, que es un conjunto de leyes estatales (la Ley de la Federación de Rusia "Sobre garantizar la uniformidad de las mediciones"), leyes y documentos reglamentarios y técnicos de varios niveles que regulan las reglas y requisitos metrológicos. y normas.

Base técnica GSI son:

1. El sistema (conjunto) de estándares estatales de unidades y escalas de cantidades físicas es la base de referencia del país.

2. Un sistema para transferir los tamaños de unidades y escalas de cantidades físicas de los estándares a todo el SI utilizando estándares y otros medios de verificación.

3. Un sistema para el desarrollo, producción y producción de instrumentos de medición de trabajo, que proporcione investigación, desarrollo, determinación con la precisión requerida de las características de productos, procesos tecnológicos y otros objetos.

4. Sistema de prueba estatal de instrumentos de medida (aprobación del tipo de instrumentos de medida), destinados a la producción en serie o en masa y a la importación del exterior en lotes.

5. Sistema de certificación, verificación y calibración metrológica estatal y departamental de instrumentos de medición.

6. Sistema de materiales de referencia para la composición y propiedades de sustancias y materiales, Sistema de datos de referencia estándar sobre constantes físicas y propiedades de sustancias y materiales.

Kolchkov V.I. METROLOGÍA, NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN. M.: Libro de texto

3. Metrología y mediciones técnicas

3.3. Sistema internacional de unidades de cantidades físicas.

El Sistema Internacional Armonizado de Unidades de Cantidades Físicas fue adoptado en 1960 por la XI Conferencia General de Pesos y Medidas. Sistema internacional - SI (SI), SI- letras iniciales del nombre francés Sistema Internacional. El sistema proporciona una lista de siete unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin, candela, mol y dos adicionales: radianes, estereorradián, así como prefijos para la formación de múltiplos y submúltiplos.

3.3.1 Unidades básicas del SI

• Metro igual a la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío en 1/299.792.458 de segundo.
• Kilogramo igual a la masa del kilogramo prototipo internacional.
• Segundo igual a 9.192.631.770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133.
• Amperio es igual a la fuerza de una corriente eléctrica que no cambia en el tiempo, que, al pasar a través de dos conductores rectos paralelos de longitud infinita y un área de sección transversal circular insignificante, ubicados a una distancia de 1 m entre sí en un El vacío, provoca una fuerza de interacción igual a 2 en cada sección del conductor de 1 m de largo 10 elevado a menos 7 potencia N.
• kélvin igual a 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
• Lunar igual a la cantidad de sustancia en un sistema que contiene el mismo número de elementos estructurales que átomos en el carbono 12 que pesa 0,012 kg.
• Candela igual a la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite radiación monocromática con una frecuencia de 540 10 elevado a la 12ª potencia de Hz, cuya intensidad luminosa energética en esta dirección es de 1/683 W/sr.

Tabla 3.1. Unidades principales y suplementarias del SI

Unidades básicas del SI
Magnitud		Designación
Nombre	Nombre		internacional
	kilogramo
Fuerza de corriente eléctrica I
termodinamica temperatura
El poder de la luz
Cantidad de sustancia
Unidades SI derivadas
Magnitud		Designación
Nombre	Nombre		internacional
ángulo plano
Ángulo sólido	estereorradián

3.3.2. Unidades SI derivadas

Las unidades derivadas del Sistema Internacional de Unidades se forman utilizando las ecuaciones más simples entre cantidades físicas en las que los coeficientes numéricos son iguales a la unidad. Por ejemplo, para determinar la dimensión de la velocidad lineal, usaremos la expresión para la velocidad del movimiento rectilíneo uniforme. Si la longitud de la distancia recorrida es v = l/t(m), y el tiempo durante el cual se recorre este camino es t(s), entonces la velocidad se obtiene en metros por segundo (m/s). En consecuencia, la unidad de velocidad del SI, metro por segundo, es la velocidad de un punto que se mueve de manera rectilínea y uniforme, en el que se mueve una distancia de 1 m en 1 s. Otras unidades se forman de manera similar, incl. con un coeficiente distinto de uno.

Tabla 3.2. Unidades SI derivadas (ver también Tabla 3.1)

Unidades SI derivadas con nombres propios
Nombre			Expresar una unidad derivada en términos de unidades SI
Magnitud	Nombre	Designación	otras unidades	básico y adicional unidades
				t-1
				m kg s–2
Presión			N/m2	m–1 kg s–2
energía, trabajo,				m2kgs–2
Fuerza				m2kgs–3
eléctrico. cargar
Potencial eléctrico				m2 kg s–3 A–1
eléctrico. capacidad				m–2 kg–1 s4 A2
El..resistencia				m2 kg s–3 A–2
Conductividad eléctrica				m–2 kg–1 s3 A2
Flujo de inducción magnética				m2 kg s–2 A–1