POMIAR

1.1 Mierzenie rzeczy

Każdą wielkość fizyczną mierzymy w jej jednostkach,

porównując mierzoną wielkość z wzorcem.

Jednostka

jest miarą danej wielkości, do której mogą odnosić

się naukowcy na całym świecie.

Musi to być dostępne i niezmienne

.

Na przykład
•

1 metr (m)

jest jednostką długości. Każda inna długość

może być wyrażona za pomocą 1 metra. Zmienne
długości, takie jak np. długość ludzkiego nosa, nie są
właściwe.

1.2

Międzynarodowy Układ Jednostek

Układ SI, czyli Międzynarodowy Układ
Jednostek, nazywany jest układem
metrycznym.

Długość, czas i masa są trzema
podstawowymi wielkościami.

Za pomocą tych jednostek
podstawowych definiujemy wiele
jednostek pochodnych układu SI, takich
jak prędkość, która jest długością
dzieloną przez czas.

1.2

Międzynarodowy Układ Jednostek (cd.)

W zapisie naukowym stosujemy
często liczby w postaci iloczynu
liczby z przedziału między 0 a
10 i odpowiedniej potęgi 10.

Przykład:
3 560 000 000 m = 3.56 x 10

9

m.

Czasami używa się specjalnych
nazw do opisu bardzo dużych
lub bardzo małych wielkości
(jak pokazano w tabeli 1-2).

Przykład:
2.35 x 10

-9

= 2.35 nanosekundy (ns)

Często musimy dokonać zamiany jednostek, w których wyrażona
jest jakaś wielkość fizyczna, mnożąc wynik pomiaru przez
współczynnik przeliczeniowy.
Na przykład, ponieważ 60 sekund jest równe 1 minucie,

Pierwsze równanie nazywane jest współczynnikiem
przeliczeniowym

– jest to równy jedności stosunek wielkości

wyrażonej w różnych jednostkach.

1.3 Zamiana jednostek

s

s

x

x

s

s

120

)

min

1

60

(

min)

2

(

)

1

(

min)

2

(

min

2

,

min

1

60

1

60

min

1











Definiowanie metra:

W 1792

roku jednostka długości, metr była definiowana jako jedna

dziesięciomilionowa część odległości od bieguna północnego do równika.

Następnie metr był definiowany jako odległość między dwiema rysami,
wygrawerowanymi blisko końców pręta z platyny i irydu – wzorca metra,
przechowywanego w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag pod Paryżem.

W 1960

roku metr został zdefiniowany jako 1 650 763.73 długości fali

wybranej pomarańczowoczerwonej linii, wysyłanej przez atomy kryptonu-86
podczas wyładowania w gazie.

W roku 1983,

metr zdefiniowano jako droga, którą przebywa światło w

ustalonym czasie, równym 1/299 792 458 sekundy. Prędkość światła c jest
równa dokładnie 299 792 458 m/s.

1.4

Długość

1.5

Długość (cd.)

1.6 Czas

Zegary atomowe dają bardzo
precyzyjny pomiar czasu.

Wzorcem czasu jest zegar
atomowy, z którego sygnały czasu
wysyłane są przez radio na falach
krótkich i przez telefon.

W roku 1967 sekundę
zdefiniowano jako czas

9 192 631 770 drgań
promieniowania wysyłanego przez
atom cezu-133.

1.7 Masa

Wzorcem masy w układzie SI jest
przechowywany w Międzynarodowym
Biurze Miar i Wag pod Paryżem walec
z platyny i irydu, któremu na mocy
umowy międzynarodowej, przypisuje się
masę 1 kg.

Innym wzorcem masy jest atom
węgla-12, któremu na mocy umowy
międzynarodowej przypisano masę 12
atomowych jednostek masy (symbol: u).

Powyższe dwie jednostki masy związane
są ze sobą w następujący sposób:

kg

x

u

27

10

86

538

660

.

1

1



