Тема: перевод национальных неметрических единиц измерения в единицы Международной системы СИ.

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 11

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Цель работы: Научиться определять соотношение между единицами измерения СИ и наиболее часто встречающимися единицами других систем и внесистем-ными.

Материалы для выполнения работы: ГОСТ 8.417-2002 — единицы физических величин.

Описание практической работы:

Общие теоретические сведения.

Основы метрологии.

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Физическая величина (ФВ) - характеристика одного из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общая в качественном отношении по многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальна для каждого объекта.

Значение физической величины - оценка ее размера в виде некоторого числа по принятой для нее шкале.

Единица физической величины - ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено значение равное единице и применяемая для количественного выражения однородных ФВ.

Различают основные, производные, кратные, дольные, когерентные (СИ), системные и внесистемные единицы.

Международная система единиц физических величин.

Совокупность основных и производных единиц ФВ, образованная в соответствии с принятыми принципами, называется системой единиц физических величин. Единица основной ФВ является основной единицей данной системы. В Российской Федерации используется система единиц СИ, введенная ГОСТ 8.417-2002 «ГСИ. Единицы физических величин». В качестве основных единиц приняты метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и канделла (табл.12).

Производная единица - это единица производной ФВ системы единиц, образованная в соответствии с уравнениями, связывающими ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными. Некоторые производные единицы системы СИ, имеющие собственное название, приведены в табл. 13.

Основные единицы физических величин системы СИ.

Таблица 12

Производные единицы системы СИ, имеющие специальное название.

Таблица 13.

Величина		Единица
Наименование	Размерность	Наименование	Обозначение	Выражение через ед.СИ
Частота	T	герц	Гц	c
Сила, вес	LMT	ньютон	Н	м*кг*c
Давление, механическое напряжение	L MT	паскаль	Па	м *кг*с
Энергия, работа, количество теплоты	L M T	джоуль	Дж	м2*кг*с
Мощность	L MT	ватт	Вт	м *кг*с
Количество электричества	TI	кулон	Кл	с*А
Электрическое напряжение, потенциал, электродвижущая сила	L MT I	вольт	В	м *кг*с * А
Электрическая емкость	L M T I	фарад	ф	м *кг *с *А
Электрическое сопротивление	L MT I	ом	Ом	м *кг*с *А
Магнитная индукция	MT I	тесла	Тл	кг**с А

Для установления производной единицы следует:

- выбрать ФВ, единицы которых принимаются в качестве основных;

- установить размер этих единиц;

-выбрать определяющее уравнение, связывающее величины, измеряемые основными единицами, с величиной, для которой устанавливается производная единица. При этом символы всех величин, входящих в определяющее уравнение, должны рассматриваться не как сами величины, а как их именованные числовые значения;

Все основные, производные, кратные и дольные единицы являются системными. Внесистемная единица - это единица ФВ, не входящая ни в одну из принятых систем единиц. Внесистемные единицы по отношению к единицам СИ разделяют на 4 вида:

- допускаемые наравне с единицами СИ, например: единицы массы - тонна; плоского угла - градус, минута, секунда; объема - литр и др. Некоторые внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, приведены в табл.14.

Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ. Таблица 14.

Наименование величины	Единица
	Наименование	Обозначение	Соотношение с едини- цей СИ
Масса	тонна	т	10 кг
Время	минута	мин	60 с
	час	ч	3600 с
	сутки	сут	86400 с
Объем	литр	л	10 м
Площадь	гектар	га	10 м

- допускаемые к применению в специальных областях, например: астрономическая единица, парсек, световой год - единицы длины в астрономии; диоптрия - единица оптической силы в оптике; электрон-вольт - единица энергии в физике и т.д.

- временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: морская миля- в морской навигации; карат - единица массы в ювелирном деле и др. Эти единицы должны изыматься из употребления в соответствии с международными соглашениями;

- изъятые из употребления, например; миллиметр ртутного столба –единица давления; лошадиная сила - единица мощности и некоторые другие.

Различают кратные и дольные единицы ФВ. Кратная единица- это единица ФВ, в целое число раз превышающая системную или внесистемную единицу. Например, единица длинны - километр равна 10 м, т.е. кратная метру. Дольная единица - единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системой или внесистемной единицы. Например, единица длины миллиметр равна 10 м, т.е. является дольной. Приставки для образования кратных и дольных единиц СИ приведены в табл.15.

Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований.

Таблица 15.

Множитель	Приставка	Обозначение	Множитель	Приставка	Обозначение
10	экса	Э	10	деци	d
10	пета	П	10	санти	с
10	тера	Т	10	милли	м
10	гига	Г	10	микро	мк
10	мега	М	10	нано	н
10	кило	к	10	пико	п
10	гекто	г	10	фемто	ф
10	дека	да	10	атто	а

Существует соотношение между единицами измерения СИ и наиболее часто встречающи-мися единицами других систем и внесистемными (см. таблицу 16)

Соотношения между единицами измерения. Таблица 16

№ п.п	Величины	Единицы измерения в СИ	Соотношение между единицами измерения СИ и наиболее часто встречающимися единицами других систем и внесистемными.
1.	Длина	м	1мкм = 10 м
2.	Масса	кг	1т = 1000 кг 1ц = 100 кг
3.	Температура	К	О = (t + 273,15) К
4.	Вес (сила тяжести)	Н	1кг = 9,81Н 1дин = 10 Н
5.	Давление	Па	1бар = 10 Па 1мбар = 100 Па 1дин /см = 1мкбар = 0,1 Па 1кгс /см = 1 ат = 9,81х10 Па = 735 мм.рт.ст. 1 кгс / м = 9,81 Па 1 мм.вод.ст. = 9,81 Па 1 мм.рт.ст. = 133,3 Па
6.	Мощность	Вт	1 кгс м / с = 9,81 Вт 1 эрг / с = 10 Вт 1ккал/ч = 1,163Вт
7.	Объем	м	1 л = 10 м = 1 дм
8.	Плотность	кг / м	1 т / м = 1 кг / дм = 1 г / см = 10 кг / м 1 кгс с / м = 9,81 кг /м
9.	Работа, энергия, количество теплоты	Дж	1 кгс м = 9,81 Дж 1 эрг = 10 Дж 1 кВт ч = 3,6 10 Дж = 4,19 кДж

ЗАДАНИЕ:

Выразить в соответствующих единицах значения физических величин (повариантное задание по таблице 17).

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с единицами физических величин и их размерностью по ГОСТ 8.417-2002 или по методическому указанию.

Оформить заголовочную часть практической работы и выполнить задание .

2. Перечертить задание по своему варианту (см. таблицу 16) в форме таблицы. Используя таблицы 11-15 данного пособия, выразить в соответствующих единицах заданные величины.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение метрологии.

2. Продолжите: физическая величина...

значение физической величины...

единица физической величины...

3. Перечислите основные единицы Международной системы СИ.

4. Приведите примеры производных единиц СИ.

5. Выразить 1м в км, Мм, мм, дм.

6. Выразить 1 мм. рт. ст. в Па.

Список используемой литературы:

1. Никифоров А.Д., Бакиев Т.А.. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Высшая школа, 2005.

2. Лифиц И.М.. Основы стандартизации, метрологии, сертификации. М.: Юрайт, 2008.

3. А.Г. Сергеев, В.В. Крохин. Метрология. М.: Логос, 2002.

4. ГОСТ 8.417-2002 - единицы физических величин,

ВЫРАЗИТЬ В СООТВЕТСТВУЮЩИХ ЕДИНИЦАХ.

Таблица 17

Варианты заданий.
1,7, 13, 19		2,8, 14, 20		3, 9, 15, 21
Задание	Ответ	Задание	Ответ	Задание	Ответ
10м	мкм	100м	мм	100см	м
100кг	т	100кг	ц	100кг	г
37	Ө =	32	Ө =	25	Ө =
250К		450К		210 К
10Па	бар	10Па	Мбар	10Па	дин/см
100Па	мм.рт.ст.	100Па	кгс/см	100Па	мм.вод.ст.
1000 мм.рт.ст.	мбар	1000 мм.рт.ст.	Па	1000 мм.рт.ст.	кгс/ см
10 Н	кг	10 Н	дин	10 Н	г
10Вт	ккал/ч	10Вт	эрг/с	10Вт	кгс*м/с
10Дж	ккал	10Дж	кВт*ч	10Дж	эрг
0,1л	см	0,1л	дм	0,1л	м
0,1 м/с	м/ч	0,1 м/с	км/с	0,1 м/с	км/ч
10 А	ГА	10 А	кА	10 А	МА
100Вт	МВт	100Вт	сВт	100Вт	дВт
1 кг / м	кг/дм	1 кг /м	г/см	1 кг / м	г/м
Варианты заданий.
4, 10,16, 22		5, 11, 17, 23		6,12,18, 24
Задание	Ответ	Задание	Ответ	Задание	Ответ
1Мм	м	10мкм	м	100мм	м
10т	кг	100ц	т	100г	кг
48	Ө =	53	Ө =	70	Ө =
375К		273К		300К
10Па	ат	10Па	мм.рт.ст.	10Па	мбар
100Па	кгс/м	100Па	мкбар	100Па	дин/м
1000 мм.рт.ст.	дин/см	1000 мм.рт.ст.	ат	1000 мм.рт.ст.	кгс/м
10 Н	дг	10 Н	сг	10 Н	дин
1Вт	ккал/ч	1Вт	кгс*м/с	1Вт	эрг/с
1Дж	ккал	1Дж	кВт*ч	1Дж	эрг
0,01л	см	0,01л	дм	0,01л	м
0,1 м/с	м/мин	0,1 м/с	км/мин	0,01 м/с	км/ч
0,1 А	гА	0,1 А	сА	0,1 А	МА
1Вт	мВт	1Вт	сВт	1Вт	дВт
1 кг / м	кг/дм	1 кг / м	г/см	1 кг / м	мг/ м

Ответы к заданию. ВЫРАЗИТЬ В СООТВЕТСТВУЮЩИХ ЕДИНИЦАХ.

Таблица 17а

Варианты заданий.
1,7, 13, 19		2,8, 14, 20		3, 9, 15, 21
Задание	Ответ	Задание	Ответ	Задание	Ответ
10м	10 мкм	100м	10 мм	100см	1м
100кг	0,1т	100кг	1,0 ц	100кг	10 г
37	Ө = 310,15К	32	Ө = 305,15К	25	Ө = 298,15К
250К	t = - 23,15	450К	t = 176,85	210 К	t = - 63,15
10Па	10 бар	10Па	10 Мбар	10Па	10 дин/см
100Па	0,75 мм.рт.ст.	100Па	1,02х10 кгс/см	100Па	10,2 мм.вод.ст.
1000 мм.рт.ст.	0,13х10 мбар	1000 мм.рт.ст.	1,333х10 Па	1000 мм.рт.ст.	1,36 кгс/ см
10 Н	1,02кг	10 Н	10 дин	10 Н	1,02х10 г
10Вт	8,6 ккал/ч	10Вт	10 эрг/с	10Вт	1,02 кгс*м/с
10Дж	2,4х10 ккал	10Дж	2.8х10 кВт*ч	10Дж	10 эрг
0,1л	100 см	0,1л	0,1 дм	0,1л	0.1х10 м
0,1 м/с	360 м/ч	0,1 м/с	0,0001км/с	0,1 м/с	3,6х10 км/ч
10 А	10 ГА	10 А	0,01кА	10 А	10 МА
100Вт	10 МВт	100Вт	10 сВт	100Вт	10 дВт
1 кг / м	10 кг/дм	1 кг /м	10 г/см	1 кг / м	10 г/м
Варианты заданий.
4, 10,16, 22		5, 11, 17, 23		6,12,18, 24
Задание	Ответ	Задание	Ответ	Задание	Ответ
1Мм	10 м	10мкм	10 м	100мм	0,1м
10т	10 кг	100ц	10 т	100г	0,1 кг
48	Ө = 321,15К	53	Ө = 326,15К	70	Ө = 343,15К
375К	t = 101,85	273К	t = - 0,15	300К	t = 26,85
10Па	1,02х10 ат	10Па	7,5х10 мм.рт.ст.	10Па	0,1 мбар
100Па	10,2 кгс/м	100Па	10 мкбар	100Па	10 дин/м
1000 мм.рт.ст.	1,335х10 дин/см	1000 мм.рт.ст.	1,36 ат	1000 мм.рт.ст.	1,36х10 кгс/м
10 Н	1,02х10 дг	10 Н	10,2сг	10 Н	10 дин
1Вт	0,86 ккал/ч	1Вт	0,1кгс*м/с	1Вт	10 эрг/с
1Дж	0,24х10 ккал	1Дж	2,8х10 кВт*ч	1Дж	10 эрг
0,01л	10 см	0,01л	0,01 дм	0,01л	0,1х10 м
0,1 м/с	6 м/мин	0,1 м/с	0,6х10 км/мин	0,01 м/с	0,036 км/ч
0,1 А	0.001 гА	0,1 А	10 сА	0,1 А	10 МА
1Вт	10 мВт	1Вт	100 сВт	1Вт	10 дВт
1 кг / м	10 кг/дм	1 кг / м	10 г/см	1 кг / м	10 мг/ м

5.9 Работа № 9 (2часа)

Тема: ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ.

Цель работы: Научиться выбирать средства измерений.

Материалы для выполнения работы:

ГОСТ 8.051-81 Допускаемые погрешности измерения.

Таблица «Средства измерения наружных и внутренних размеров».

Описание практической работы:

Общие теоретические сведения.