1.1. Поняття фізичної величини.
Фізична величина — властивість, загальна в якісному відношенні багатьом фізичним
об'єктам, але в кількісному відношенні індивідуальна для кожного об'єкту.
Наприклад, довжина, маса, електропровідність і теплоємність тіл, тиск газу в сосуді і т.д.
Одиниця фізичної величини — фізична величина, якій за
визначенням присвоєно числове значення, рівне 1. Наприклад, маса 1 кг, сила 1 Н,
тиск 1 Па, довжина 1 м, кут 10о.
Значення фізичної величини — оцінка фізичної величини
у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць. Наприклад, діаметр отвору
0,01 м, маса тіла 93 кг.
Вимірювання — знаходження значення фізичної величини експериментальним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів. Наприклад, вимірювання діаметра валу мікрометром, тиску середовища — манометром або вакуумметром. Значення фізичної величини хизм, отримане при вимірюванні, знаходять по формулі:
де А — числове значення, а і — одиниця фізичної величини.
Рис. 1.4 - Вимірювання діаметра валу мікрометром.
В метрології розрізняють істинне і дійсне значення фізичних
величин.
Істинне значення — значення фізичної величини, яке ідеальним чином
відображає в якісних і кількісних відносинах відповідну властивість об'єкту.
Істинне значення повинно бути вільне від помилок вимірювання, але оскільки всі
фізичні величини знаходять дослідним шляхом і їх значення містять помилки вимірювань,
то істинне значення фізичних величин залишається невідомим.
Дійсне значення — значення фізичної величини, знайдене експериментальним шляхом і що настільки наближається до істинного
значення, що для певної мети може бути використаний замість нього. При технічних
вимірюваннях значення фізичної величини, знайдене з допустимою по технічних
вимогах погрішністю, приймається за дійсне
значення.
Погрішність (помилка) вимірювання — відхилення результату вимірювань від істинного значення величини, що вимірюється. Абсолютна погрішність — погрішність вимірювання, виражена в одиницях величини, що вимірюється. Абсолютну погрішність вимірювання Ах визначають по формулі
де х — істинне
значення величини, що виміряється.
Відносна погрішність вимірювання — відношення
абсолютної погрішності вимірювання до істинного значення фізичної величини ?х/х.
Вона може виражатися також у відсотках. Оскільки істинне значення величини, що
вимірюється, залишається невідомим, на практиці можна знайти лише наближену
оцінку погрішності вимірювання. При цьому замість істинного значення приймають
значення фізичної величини, отримане при вимірюваннях тієї ж величини з точністю, у декілька разів більш
високою. Наприклад, погрішність вимірювання діаметра валу штангенциркулем, яка
складає ±0,1 мм, можна оцінити, виміривши той же діаметр валу мікрометром з погрішністю ±0,004
мм.
На виробництві також широко використовується більш продуктивна операція вимірювань — контроль. Контроль якості продукції — перевірка відповідності якості продукції встановленим вимогам. При контролі фізичних величин перевіряють, чи знаходиться їх дійсне значення в межах, що допускаються, але числове значення величини, що вимірюється, не визначають. Наприклад, перевіряють, чи укладається дійсний розмір діаметра валу в межі допуску, вказані на кресленні.
Рис. 1.5 -
Графічне зображення допусків і посадок.
Простір та час –
категорії, що визначають основні форми матерії.
Довжина – величина, що характеризує протяжність, подовженість та переміщення тіл або їхніх частин вздовж заданої вісі.