В этом уроке мы узнаем, что такое физическая величина, способы и единицы измерения физических величин.

Задача физики – изучать физические явления, устанавливать закономерности их протекания. Например, рассмотрим, от чего зависит дальность полета брошенного мяча. Можем сказать, что чем больше скорость броска, тем дальше летит мяч. Мы описали полет мяча качественно. Можно записать формулу, которая определяет зависимость дальности полета от начальной скорости и от угла бросания. Это количественный уровень изучения явлений – математическое описание при помощи формул, графиков, таблиц.

Для количественного описания явлений используются физические величины. Например, масса, скорость, путь, объем, площадь, длина, время. Эти величины мы постоянно используем в жизни. В магазине купили 2 кг крупы. Площадь квартиры равна 48 м2. Автомобиль за 2 часа проехал 150 км. Из этих примеров видно, что физические величины можно измерить.

Физическая величина – это количественная характеристика тела или явления.

Измерить физическую величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

Например, измерить массу крупы – значит сравнить ее с другой массой, которая принята за единицу массы, например, с килограммом. Измерить пройденное расстояние – значит сравнить с метром или километром. Говорим, пешеход прошел 200 м, автомобиль проехал 10 км.

Для каждой физической величины приняты свои единицы. Эти единицы в разных странах были разные. Например, в Древней Руси наши предки пользовались такими мерами, как пядь, локоть, аршин, верста, сажень. До сих пор есть выражения: «Семи пядей во лбу», «От горшка два вершка», «Семь верст до небес». В других странах были свои единицы измерения, что было неудобно, например, для торговли. Поэтому в 1790 году в Париже был принят декрет о введении единых мер длины и веса. С 1963 года в мире применяется Международная система единиц – СИ (система интернациональная), в которой за основные единицы приняты метр - для измерения длины, секунда – для измерения времени, килограмм – для измерения массы.

Часто применяются кратные единицы: гекто – в 100 раз больше, кило – в 1000 раз больше, мега – в 1 миллион раз больше. Например, 1 км = 1000 м.

Если используются единицы, которые в 10, 100, 1000 раз меньше, то их принято обозначать словами: деци, санти, милли и другие. Например, 1 дм = 0,1 м, 1 мг = 0,001 г, 1 см2 = 0,0001 м2. В таблице №1 приведены значения приставок к единицам измерения величин и их обозначение.

Рассмотрим задачу. Выразить в международной системе единиц 25 мм, 43 см2, 7 л, 900 г.

Итак, физические величины имеют обозначение, числовое значение и единицу измерения. Например, масса груза равна 5 кг или масса груза равна 5 т. Видим, что значение физической величины зависит от выбранной единицы измерения: 5 т > 5 кг. Единицы измерения принято записывать в сокращенном виде.

Величины, известные из математики, их обозначения и единицы измерения в международной системе единиц приведены в таблице.

Для измерения физических величин нужны приборы. Длину можно измерить при помощи линейки, массу – при помощи весов, время – часами или секундомером, температуру – термометром, скорость – спидометром, объем – при помощи измерительного цилиндра.

Измерительные приборы имеют шкалу. Шкала – это метки с цифрами на приборе. Вся шкала расчерчена штрихами на деления. Деление – это промежуток между штрихами. Чтобы правильно измерить, нужно определить цену деления прибора, узнать, сколько единиц приходится на одно деление.

Чтобы определить цену деления прибора, нужно разность между двумя соседними числами на шкале разделить на число делений между этими числами.

Определим цену деления термометра на рисунке:

Выделим штрихи, рядом с которыми написаны числа, например, 20 и 40. Посчитаем число делений между этими штрихами – 10. Разность 40 и 20 поделим на число делений – на 10. Итак, цена деления термометра равна 2 градусам.

Измерение любой величины никогда не бывает абсолютно точным. Всегда возникают небольшие ошибки или,говорят, погрешности измерений. Полезно знать, что при пользовании большинством измерительных приборов наибольшая погрешность измерения составляет половину цены деления прибора.Если по термометру на рисунке 2 определяем температуру, то можем записать так: Температура = 56 0С 1 0С.

Рассмотрим решение задачи: Определить объем прямоугольного бруска, длина которого 1,2 м, ширина - 8 см, толщина - 5 мм.

Решение задачи по физике принято оформлять по определенной схеме. Выписать столбиком значения величин, которые даны, выразить их в международной системе СИ, в решении обязательно записывается формула, по которой определяется неизвестная величина.

Запишем условие задачи: длину обозначим буквой а = 1,2 м, ширину – буквой b= 8 см, толщину – с = 5 мм. Найти объем V. Выразим единицы в СИ. Длина в СИ измеряется в метрах:8 см = 0,08 м, 5 мм = 0,005 м.

Решение: Брусок имеет прямоугольную форму, т.е. форму прямоугольного параллелепипеда. Из математики нам известна формула объема параллелепипеда V = abc. Подставим числовые значения величин в формулу объема и вычислим: V = 1,2 м · 0,08 м · 0,005 м =0,000480 м3. Запишем ответ.

Итак, при решении задачи по физике нужно:

1) выписать данные значения физических величин;

2) выразить единицы в международной системе единиц – СИ;

3) записать формулу, по которой определяется неизвестная величина или в которую она входит;

4) выразить неизвестную величину, подставить числовые значения величин и вычислить.

Физическая величина – это количественная характеристика тела или явления, т.е. то, что можно измерить. Физические величины имеют обозначение, числовое значение и единицу измерения.

Измерить физическую величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

В мире используют единую систему мер. В международной системе единицза основные единицы приняты метр, секунда, килограмм.

Физические величины имеют обозначение, числовое значение и единицу измерения.

Для измерения физических величин используют измерительные приборы. Чтобы определить цену деления прибора, нужно разность между двумя соседними числами на шкале разделить на число делений между этими числами.

Наибольшая погрешность измерения составляет половину цены деления прибора.