Методические указания по выполнению практических занятий по дисциплине «Метрология, контроль качества, обследование и испытание строительных конструкций»

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.

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.4).

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. 5.
Основные единицы физических величин системы СИ.

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	LMT	паскаль	Па	м*кг*с
Энергия, работа, количество теплоты	LM T	джоуль	Дж	м2*кг*с
Мощность	LMT	ватт	Вт	м*кг*с
Количество электричества	TI	кулон	Кл	с*А
Электрическое напряжение, потенциал, электродвижущая сила	LMTI	вольт	В	м*кг*с* А
Электрическая емкость	LMTI	фарад	ф	м*кг*с*А
Электрическое сопротивление	LMTI	ом	Ом	м*кг*с*А
Магнитная индукция	MTI	тесла	Тл	кг**сА

Для установления производной единицы следует:

• 
  выбрать ФВ, единицы которых принимаются в качестве основных;
  
• 
  установить размер этих единиц;
  

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.6.

Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ.

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

- 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.7.

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

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 встречающимися единицами других систем и внесистемными (см. таблицу 8)

Соотношения между единицами измерения.

Таблица 8

№ 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 = 10м
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 = 10Н
5.	Давление	Па	1бар = 10Па 1мбар = 100 Па 1дин /см= 1мкбар = 0,1 Па 1кгс /см= 1 ат = 9,81х10Па = 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 = 10Вт 1ккал/ч = 1,163Вт
7.	Объем	м	1 л = 10м= 1 дм
8.	Плотность	кг / м	1 т / м= 1 кг / дм= 1 г / см= 10кг / м 1 кгс с/ м= 9,81 кг /м
9.	Работа, энергия, количество теплоты	Дж	1 кгс м = 9,81 Дж 1 эрг = 10Дж 1 кВт ч = 3,6Дж = 4,19 кДж