4.Физикалық шамаларда өлшеу. Күнделікті тұрмыста қолданылып жүрген, жүйеден тыс өлшем бірліктер ғылым саласына келгенде күрделене түседі. Атап айтқанда, табиғатта кездесетін сан алуан құбылыстар мен заттарды зерттегенде біз сандық және сапа южағынан сипаттауға болатын қасиеттері мен белгілерін қарастырамыз. Физикалық денелердің өлшеуге және танып білуге болатын қасиеттерінің сипаттамасы физикалық шама деп аталады. Материяның белгілі бір қасиетін сипаттайтын және өзгешелігі тек сан мәнінде ғана болатын шамаларды біртекті физикалық шамалар деп атайды.
Физикалық шамаларды дененің қасиетіне және күйін сипаттайтын шамалар (масса, көлем, тығыздық, электрлік кедергі, қысым, т.б.)және уақыт өтуіне қарай құбылыстар мен процестерді сипаттайтын шамалар (сызықтық жылдамдық, ток күші, жұмыс, т.б.)деп екі категорияға бөледі.
Физикалық шаманың мәнін көрсету үшін оны санмен өрнектеу, яғни өлшеу, керек. Ал физикалық шаманы өлшеу дегеніміз- өлшеу бірлігі етіп (әдетте халықаралық келісім бойынша) алынған шаманың өлшемімен салыстыру. Басқаша айтқанда шаманы өлшеу дегеніміз осы шаманың өлшеуіші етіп алынған бірліктен неше есе үлкен немесе оның сол бірліктің неше бөлігі болатынын анықтау болып табылады.
Физикалық шамаларды өлшеудің негізгі шарты- тиісті өлшеу бірлігін пайдалану.
Мысалы, өлшенетін дененің М, ал өлшеу бірлігін N дейтін болсақ, онда олардың қатынасы k=M/N формуласымен өрнектеледі де, М=KN деп жазуға болады.
Мұндағы kN- нәтижесі болады да,ол атаулы санмен өрнектеледі. Ал k- ның сан мәні өлшеу бірлігі етіп алынған шамаға байланысты, яғни N- ге байланысты болады.
Физикалық шамалардың өлшем бірліктерін қалағанымызша таңап алуымызға болады. Бірақ, бұл метрологиялық жағынан да, практикалық жағынан да қиындық туғызады.
Физикалық шамалардың өлшеу бірліктері өзінің практикалық қолданылуы, сондай – ақ теориялық анықтамасы жағынан да әр түрлі болып келеді. Олар физиканың белгілі бір саласында қолданылатын және тек сол қарастырылатын мәселесінек қарай жүйеленеді. Ал қалған өлшеуіштер солар арқылы шығарылып алынды. Мысалы механикалық құбылыстар үшін тәуелсіз үш бірліктің, ал молекулалық, электрлік, оптикалық құбылыстардың әрқайсысы үшін тәуелсіз төрт бірліктің жеткілікті екендігін көрсетеді.
Өлшемдік. ХБЖ. Өлшеу бірліктерінің жүйесін құруды ең алғаш рет 1832 жылы Гаусс ұсынған болатын. Оның жүйе құрудағы тәсілі бойынша кейбір шамалар еркімізше, бір- біріне тәуелсіз, тағайындалады.
Мұндағы бірліктер негізгі бірліктер деп аталады. Басқа шамалардың бірліктері, өлшенетін шаманы негізгі шамалармен байланыстыратын теңдеуден шығады және олар негізгі бірліктер арқылы өрнектеледі. Мұндай біріліктер туынды бірліктер деп аталады.
Өлшенетін физикалық құбылыстардың барлық немесе кейбір салаларын қамтитын негізгі және туынды бірліктер жиыны бірліктер жүйесі деп аталады.
Жүйеден тыс өлшеуіштерден басқа, негізгі және солар арқылы табылатын туынды бірліктерге жатпайтын қосымша бірліктер де бар. Бұлар да басқа бірліктерге ешбір қатынассыз тағайындалған. Мұндай қосымша бірліктерге жазық бұрыш пен денелік бұрыштың өлшеу бірліктері- радиан мен стерадиан жатады.
Бірліктер жүйесін құрғанда және әртүрлі есептеулер кезінде өлшемдік ұғымы пайдаланылады.
Өлшемдік – туынды бірліктермен байланысын символдық белгілеу.
Туынды бірліктің негізгі бірлікпен байланысын көрсететін формула былай жазылады:
[А]- физикалық шама А-ның бірлігінің өлшемділігін көрсетеді.