Rodzaje wielkości fizycznych

Wielkość fizyczna - fizyczna właściwość ciała lub zjawiska, którą można odróżnić od innych właściwości (jakościowo) oraz określić ilościowo. Wielkości fizyczne w fizyce mają określone właściwości geometryczne, zwłaszcza ze względu na własności transformacyjne podczas zmiany układu współrzędnych (porównaj Szczególna teoria względności, fizyka relatywistyczna), to znaczy mają określony charakter tensorowy, są: wielkościami skalarnymi (skalarami, mogą być też bezwymiarowymi liczbami), wektorami, tensorami wyższych rzędów. W mechanice kwantowej wielkości fizyczne stają się operatorami działającymi na przestrzeni Hilberta możliwych stanów układu kwantowego. Nadal jednak zachowują swój tensorowy charakter ( wielkości skalarne opisywane są przez operatory skalarne, wielkości wektorowe przez operatory wektorowe itp.) Zależności między wielkościami fizycznymi wyraża się wzorami wielkościowymi. Wartości liczbowe wielkości są wyrażane w jednostkach miar. Zestawienie jednostek miar wielkości i zależności między nimi określane są w układach jednostek miar. Obecnie w fizyce i innych naukach obowiązuje układ SI.

Najważniejsze wielkości fizyczne:
skalarne: masa, czas, ładunek, gęstość, praca, moc,
wektorowe: położenie, prędkość, przyspieszenie, siła,
tensorowe: tensor odkształceń.

Jednostki układu SI

Układ SI (franc. Système International d'Unités) - Międzynarodowy Układ Jednostek Miar zatwierdzony w 1960 (później modyfikowany) przez Generalną Konferencję Miar, w Polsce układ SI obowiązuje od 1966. Metr jest to długość równa 1 659 763.73 długości fali w próżni promieniowania odpowiadającego przejściu między poziomami a2p10 a 5d5 atomu 86Kr (kryptonu 86).

Kilogram jest to masa międzynarodowego wzorca tej jednostki przechowywanego w Międzynarodowym Biurze Miar w Sevres.

Sekunda jest to czas równy 9 192 631 770 okresów promieniowania odpowiadającego przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu 133 (cezu 133).

Amper jest to prąd elektryczny nie zmieniający się, który płynąc w dwóch równoległych prostoliniowych, nieskończenie długich przewodach o przekroju kołowym znikomo małym, umieszczonych w próżni w odległości 1m (metr) od siebie - wywołałby między tymi przewodami siłę 2 · 10-7 N (niutona) na każdy metr długości.

Kelwin jest to 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody.

Mol jest to liczność materii występująca, gdy liczba cząstek jest równa liczbie atomów zawartych w masie 0,012 kg (kilograma) 12C (węgla 12).
1 mol=6,023 x 1023cząstek
Przy stosowaniu mola należy określić rodzaj cząstek. Mogą nimi być: atomy, drobiny (cząsteczki), jony, elektrony, inne cząstki albo określone zespoły takich cząstek.

Kandela jest to światłość źródła emitującego w określonym kierunku promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540 x 1012 herców i o natężeniu promieniowania w tym kierunku równym 1/683 wata na steradian. (dawniej definiowano: kandela jest to światłość, jaką ma w kierunku prostopadłym powierzchnia (1/600 00) m2 (metra kwadratowego promiennika zupełnego w temperaturze krzepnięcia platyny pod ciśnieniem 101 325 Pa (paskali).

Radian jest to kąt płaski, zawarty miedzy dwoma promieniami koła, wycinającymi z jego okręgu łuk o długości równej promieniowi tego koła.

Steradian jest to kąt bryłowy o wierzchołku w środku kuli, wycinający z jego powierzchni część równą powierzchni kwadratu o boku równym promieniowi tej kuli.


Aby zmierzyć wielkość fizyczną, należy podać przede wszystkim wynik jego pomiaru. Jeżeli powiesz koledze, że zmierzona przez Ciebie długość wynosi 100, to może on jedynie zgadywać, czy chodzi o 100 metrów, czy centymetrów itp. Wynik pomiaru powinien być wyrażony w określonych jednostkach. Do tego służą jednostki układu SI. Należy również pamiętać że każdy pomiar jest wykonany z pewną dokładnością i obarczony jest pewnym błędem. Może on się różnić nieco od faktycznej wartości. Niepewność wyniku pomiaru zależy między innymi od dokładności używanego przyrządu. Mierząc np. pewną długość linijką z podziałką milimetrową, możemy podać wynik z dokładnością do około 1 mm. Tyle bowiem wynosi najmniejsza podziałka na linijce. Na niepewność pomiaru wpływa min.: dobór przyrządu o odpowiedniej dokładności, jakość wykonania pomiaru, staranność wykonania pomiaru.

Wyświetleń: 3179