Фізичні величини та їх класифікація
Химия

Фізичні величини та їх класифікація


Фізичні величини та його класифікація.

1. Ціль: розширити знання поняття «величина».

2. Завдання: придбання додаткових знань про поняття «величина»

3. Контрольне завдання: вивчити та законспектувати пропонований нижче матеріал. Викласти свою думку пропоновану класифікацію величин.

4. Нормування часу на завдання (3:00).

5. Форма звіту, контролю: доповісти свої висновки за статтею на семінарському (практичному) занятті

МАТЕРІАЛ ДЛЯ ЧИТАННЯ

Про поняття «величина» у метрології (Журнал «Законодавча та прикладна метрологія», № 4, 1998р.)

М.І.Селіванов

У вітчизняній та міжнародній метрологічній практиці термін «величина» набув значного поширення. Серед множини величин можуть бути виділені величини матеріального світу та величини ідеальних моделей реальності.

До величин матеріального світу відносяться фізичні величини, що входять до рівнянь фізики та суміжних з нею наук, і так звані нефізичні величини, що застосовуються у суспільних науках (психологія, соціологія, економіка та ін), фізичній культурі та спорті. Класифікація величин показано малюнку.

clip_image001clip_image002

clip_image003
clip_image004

Математичні (застосовувані у чистій математиці)

Нефізичні (застосовувані у психології, соціології, економіці, спорті)

Фізичні (застосовувані у фізиці та суміжних з нею науках)

Вимірювані Оцінювані Обчислювані

або

обчислювані

Рис. Класифікація величин.

Фізичні величини вимірюються, нефізичні величини оцінюються чи обчислюються. До величин ідеальних моделей реальності можуть бути віднесені величини, що застосовуються у чистій математиці та які обчислюються. У метрологічній практиці застосування поняття «математична величина» немає необхідності. Проте визначення родового поняття «величина» немає як у вітчизняній метрологічній літературі, так і в міжнародних метрологічних словниках.

У нашій країні десятки років тому офіційно було закріплено поняття «фізична величина», яке по суті стало фундаментальним поняттям вітчизняної метрології. У міжнародних словниках закріплено поняття «величина (вимірювана)». У що у 1993 р. Законі РФ «Про забезпечення єдності вимірів» фігурує поняття «одиниця величини» замість звичного раніше поняття «одиниця фізичної величини». Це свідчить про те, що законодавчо як первинне закріплено поняття «величина». Це було зроблено свідомо у тому, щоб законодавчо не закрити доступом до вимірам багатьох інших величин, котрим може бути одиниця вимірів.

Метрологія, власне кажучи, має справу з вимірними величинами, тобто. з величинами, які у принципі виміряні (є одиниця вимірів, вона матеріалізована з допомогою зразка і зберігається засобом вимірів). Принциповим у метрології є саме вимірність величини, інакше, як називати величину. Вимірність величини є важливим принципом теорії вимірів. Вимірність величини є наріжним каменем метрології як науки, а поняття «вимірна величина» має бути фундаментальним поняттям, яке стоїть відповідно до понятійної ієрархії відразу після поняття «величина».

Поруч із, доцільно запровадити у метрологічну практику поняття «оцінювана величина» – тим величин, котрим ще вдалося створити одиницю і відтворити її. Це дає можливість провести чіткі межі між вимірюванням та оцінюванням величин, що має важливе значення.

Для того, щоб дати визначення розглянутим поняттям, слід визначити поняття «величина». Хоча це і широко поширене, але трактується воно однозначно.

У словнику міжнародних термінів з фундаментальної метрології (ІСО,1993) наведено таке поняття «величина (вимірювана)»: «Величина (вимірна). Властивість явища, тіла або речовини, яка може відрізнятися якісно та визначатися кількісно». Тут слова «визначатися кількісно» можна розкрити як визначення значення величини шляхом вимірів. Це випливає з терміноелементу «вимірювана», зазначеного в дужках, та визначення поняття «вимірювання», наведеного в тому ж документі: «Вимірювання – сукупність операцій, що мають на меті визначення значення величини». Це означає, що поняття «величина (вимірювана)» при класифікації величин є підлеглим поняття «величина», що є у разі родовим поняттям.

Як сказано у В.І.Даля: «Величина – все виміряне і обчислюване, будь-яка властивість, яка не становить якості: число, вага, міра, кількість, обсяг, протяг». Це визначення конкретніше, проте з позицій сьогоднішніх вимог не можна визнати його цілком прийнятним. І все ж таки з його урахуванням можна запропонувати таке визначення:

Величина — Відмітна ознака (особливість) об’єкта (явлення, процесу тощо), який може бути визначений кількісно.

На основі цього визначення можна сформулювати визначення понять «вимірна величина», «фізична величина», «оцінюється величина».

Вимірна величина — Величина, для якої створені умови вимірності: можливість виділення серед інших величин; можливість встановлення одиниці вимірів; можливість матеріалізації одиниці вимірів; її відтворення та зберігання за допомогою еталонів та інших засобів вимірювань; можливість збереження постійним розміру одиниці (у межах встановленої похибки) як мінімум терміном, необхідний однієї виміру.

Фізична величина — за ГОСТ 16263-70 «ДСМ. Метрологія. Терміни та визначення» з наступними примітками: 1) генеральною конференцією заходів та ваг прийнята та встановлена ​​міжнародним стандартом ІСО МС 31 «Величини та одиниці» (1992) система фізичних величин. Вона складається з основних та похідних величин. У цьому кожна похідна величина входить у зазначену систему у вигляді рівняння зв’язку між величинами; 2) фізичні величини, зазвичай, є вимірними величинами. Коли для фізичної величини немає одиниці вимірів, її кількісна оцінка може бути отримана за умовною шкалою (шкалами).

Оцінювана величина — Величина (для якої ще не створені умови вимірності), кількісну оцінку якої отримують за умовною шкалою (шкалами) або будь-яким правилам.

Отже, із запровадженням поняття «величина», як пологового поняття, з’явилася можливість чіткішої класифікації його похідних (підлеглих) та його визначень. Введення принципово нового поняття «вимірна величина» дає змогу встановити чіткіші межі сучасної метрології як науки.

У визначенні поняття «вимірна величина» міститься «умови вимірності», які можуть розглядатися як аксіоми теорії вимірювань, що допомагають на практиці вирішити питання про вимірність (в принципі) тієї чи іншої величини, для якої необхідно отримати дослідним шляхом кількісну оцінку.

Введення поняття «оцінюється величина» дає можливість відрізняти вимірні величини (які мають одиниця вимірів) від оцінюваних (які не мають одиниці).

ЗАВДАННЯ № 3. ТЕМА: Параметри, що вимірюються у фізичній культурі та спорті.

1. Цілі:

— закріпити знання про параметри, що вимірюються у фізичній культурі та спорту;

— вміти виділяти основні, комплексні, диференціальні та поодинокі параметри,

2. Завдання: визначити основні вимірювані та контрольовані параметри у вибраному виді спорту

3. Контрольне завдання: виписати параметри, які вимірюються в обраному студентом спорті. Провести їх поділ на комплексні, диференціальні, поодинокі. (Ю. І. Смирнов, 2000, с.14-15). Виділити серед усіх основних параметрів.

Поодинокі

Диференціальні

Комплексні

Основні:

4. Нормування часу на завдання (1 год).

5. Форма звіту, контролю: доповісти на практичному занятті

ЗАВДАННЯ № 4. ТЕМА: Шкали вимірів.

1. Ціль: вивчити відмінні риси шкал вимірювань,

2. Завдання: визначення характерних характеристик шкал вимірів

3. Контрольне завдання: визначити, які шкали використовуються для вимірювання параметрів у вибраному студентом виді спорту (див. завдання 3). Згрупувати отримані приклади за такою схемою:

Шкали

Приклади

Найменувань

Порядку

Інтервалів

Відносин

У разі відсутності прикладів із вибраного виду спорту можна навести приклади з інших видів спорту.

4. Нормування часу завдання (4 години).

5. Форма звіту, контролю: виступ на практичному занятті.

ЗАВДАННЯ № 5. ТЕМА: Вимірювання. Види вимірів.

1. Цілі:

— закріпити знання про відмінні характеристики вимірювань;

— навчитися визначати відмітні характеристики вимірювань та проводити їх класифікацію.

2. Завдання: класифікувати виміри, які проводяться у обраному студентом виді спорту.

3. Контрольне завдання: навести приклади вимірювань, що проводяться в обраному виді спорту, та класифікувати за наступною схемою (Ю.І.Смірнов, 2000р., с.22-25):

Види вимірів

Приклади

Органолептичні

Евристичні

Виявлення

Інструментальні

Автоматизовані

Автоматичні

Прямі

Непрямі

Сукупні

Спільні

Статистичні

Динамічні

Статичні

Абсолютні

Відносні

У разі відсутності прикладів із вибраного виду спорту можна навести приклади з інших видів спорту.

4. Нормування часу на завдання (4 години).

5. Форма звіту, контролю: Виступ на практичному (семінарському) занятті.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *