Сторінка
1

Міжнародна система фізичних величин (si)

Історія створення системи та сфери її використання. Невдовзі після закінчення другої світової війни уряд Франції розробив проект міжнародної уніфікації одиниць фізичних величин і вніс його на розгляд ІХ Генеральної конференції мір і ваги (ГКМВ). 1954 року Х ГКМВ прийняла рішення щодо встановлення шести основних одиниць практичної системи одиниць: метр, кілограм, секунда, ампер, градус Кельвіна і кандела і 27 похідних.

1960 року ХІ ГКМВ визначила повну назву системи «System International d’Units» (франц.) і її абревіатуру від двох перших слів — SI* (в українській транскрипції — СІ). Було зазначено, що згодом до двадцяти семи похідних одиниць системи можуть долучатися нові.

На ХІІІ ГКМВ (1967—1968) найменування «градус Кельвіна» було замінено на «Кельвін» (К), а кількість похідних збільшено до 32. Замість назви «мікрон» — уведено назву «мікромéтр» (мm; мкм), оскільки для позначення «мікро» було запроваджено множник 10–6.

1971 року на XIV ГКМВ до шести основних одиниць SI додано сьому — одиницю кількості речовини mol (моль). За такого складу основних одиниць фізичних величин система SI стала справді універсальною практичною системою для утворення численних похідних одиниць (близько 160) і є нині основною для всіх галузей науки, техніки, економіки й освіти. Крім семи основних, SI містила іще дві додаткові одиниці, які не належали ні до основних, ні до похідних: плоский кут — радіан і тілесний кут — стерадіан (з 1995 р. скасовано).

Установлено літерне позначення кожної із семи основних фізичних величин: довжини — l, маси — m, часу — t, термодинамічної температури — Т, сили електричного струму — І, кількості речовини — n, n і сили світла — J.

Розмірність завжди позначається великими літерами прямим шрифтом, а фізичні величини — курсивним (похилим). Як і в попередніх системах, у системі SI розмірність усіх похідних фізичних величин складається із розмірностей основних і записується у формі математичного виразу. З розмірностями, як і з величинами, можна виконувати математичні дії множення, ділення, піднесення до степеня і добування кореня.

Розмірність записується в один рядок із розміщенням літер в такому порядку, як їх наведено в стандарті SI щодо основних фізичних величин: L, M, T, I, Q, N, J (табл. 5).

Таблиця 5

ОСНОВНІ ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ ТА ЇХНІ ОДИНИЦІ

Наприклад, .

Серед похідних одиниць SI, яких нині є близько 160, вісімнадцять мають спеціальні найменування, у тім числі шістнадцять названо іменами видатних учених: Ньютон (N), Паскаль (Ра), Беккерель (Bq) та ін.

Відповідно до галузей науки і техніки похідні фізичні величини умовно поділено на групи: простору й часу, механічні, теплові, хімії і термодинаміки, електричні, іонізуючого випромінювання та ін. У табл. 4 було наведено деякі найпоширеніші похідні фізичні величини, що дає змогу скласти загальне уявлення про взаємозв’язок визначальних рівнянь, розмірностей, одиниць і їхніх назв.

Переваги Міжнародної системи. За сумлінного опрацювання викладеного матеріалу ви вже могли переконатися, що найважливішими перевагами сучасної Міжнародної системи одиниць є такі:

— універсальність — охоплення всіх галузей науки, техніки та економіки;

— уніфікація одиниць для всіх видів вимірювань механічних, теплових, електричних, магнітних, акустичних, світлових та ін. величин. Так, замість низки традиційних одиниць роботи і енергії (кгс · м, гс · см, ерг, калорія, електрон-вольт, стенметр та ін.) система SI запроваджує одну універсальну одиницю — джоуль (J; Дж). Замість багатьох одиниць тиску (атмосфера, кгс/см2, кгс/мм2, мм ртутного стовпчика, м водяного стовпа, бар, дин/см2, п’єза та ін.) SI дає тільки одну одиницю — паскаль (Ра; Па);

— когерентність (узгодження, єдність) системи: усі похідні одиниці виводяться з рівнянь зв’язку між величинами, що в них коефіцієнти зв’язку дорівнюють безрозмірній одиниці;

— спрощений запис формул і рівнянь;

— полегшення навчального процесу;

— ліпше взаєморозуміння фахівців різних галузей науки і практики.

Ці та інші переваги Міжнародної системи SI зумовили її швидке поширення в усьому світі. Більшість розвинутих країн світу, і серед них Франція (фундатор метричної системи 1793 р.), Німеччина, Італія, Іспанія, Японія, Великобританія, США, Австрія, Канада та ін., а також країни, що розвиваються, — Індія, Пакистан, Гана, Шрі-Ланка, Сомалі та інші прийняли рішення про перехід до Міжнародної системи.