Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "
жүктеу/скачать 4,38 Mb. Pdf көрінісі
|
Шишмарев Өлшеу құралдары. Оқулық
| БЖ туындыларының бірліктері туынды бірліктер физикалық
шамалар арасындағы байланысты орнататын заңдар негізінде немесе физикалық шамалардың қабылданған анықтамалары негізінде құрылады. Бұл бөлімде техникада кеңінен қолданылатын бірнеше физикалық шамаларды үлгілері беріледі. К ү ш Күшті анықтаушы теңдеу F = та, мұнда m — дене салмағы, кг; а — удеу, м/с 2 . Күш бірліктері - ньютон (Н, N) — салмағы 1 кг денеге күштің əсер ету бағытында 1 м/с 2 үдеуді хабарлайтын күш. Күш бірлігінің өлшемдігі F = [m] · [а] = LMT 2 . СГСжүйесінде күш бірлігі дина болып табылады: 1 дина = 1 г · см · с -2 , 1 Н = 10 5 дин. Күш пен оны өлшеу бірлігі түсінігімен тартылыс күші мен салмақ түсініктері байланысты. Ауырлық күші дененің жерге тартылуының бірдей əрекет ететін күшін жəне Жердің айналуымен негізделген инерцияның ортадан тепкіш күшін көрсетеді. Дене салмағы - дененің Жерге тартылуы салдарынан оның еркін құлаудан ұстайтын тірекке немесе аспаға əсер ететін күш. Егер дене мен тірек денеге қатысты жылжымайтын болса, онда дене салмағы оның тартылыс күшіне тең болады. Ауырлық (салмақ) күшіне арналған анықтаушы теңдеу G = mg, (2.2) мұнда g – еркін құлаудың жылдамдығы м/с. Осыдан ауырлық (салмақ) күшінің бірлігі ньютон болып табылады. (2.2) теңдеу «масса» мен «дене салмағы» түсініктері арасындағы айырмашылықты түсіндіруге мүмкіндік береді, бұл осы шамаларды өлшеуге сəйкес шарттарды қояды. Егер дене салмағы салмақ көмегімен өлшенсе, онда салмақ - динамометр көмегімен өлшенеді. Бірінші жақындаудағы еркін құлаудың жылдамдығы теңіз деңгейінен оның биіктігі мен орынның графикалық ендігінен байланысты болады. 45° ендіктегі еркін құлаудың «қалыпты» жылдамдығы (теңіз деңгейінде) g = 9,80665 м/с 2 , экваторда g = 9,780 м/с 2 , ал полюсте g = 9,8324 м/с 2 . Осылайша, массасы бар дене т экваторда аз тартады да, ал полюсте көп тартады. Мысалы, салмағы 80 кг адам экваторда 782,4 Н тең салмаққа ие, ал Жер полюстерінің біріне орын ауыстырып, ол шамамен 786,5 Н тартатын болады. 43 Геофизикада еркін құлау жылдамдығы əдетте жүйеден тыс бірлікпен - миллигалмен (мГал) өрнектеледі, ол Г.Галилейдің құрметіне аталған. Оған қоса 1 Гал = 1 см/с 2 = = 10 3 мГал. Қ ы с ы м S ауданы бетіне перпендикуляр бағытталған F күштің əсеріне арналған анықтауыш теңдеу, Р = F/S, мұнда р - паскальмен қысым (Па, Ра), егер күш F ньютонмен өрнектелсе, аудан S —шаршылы метрмен өрнектелген. Осы бірліктерде оған қалыпты 1 м 2 ауданмен бет бойынша 1 Н күшпен біркелкі таралған 1 Н күшпен тудырылған қалыпты кернеу о = F/S өлшенеді. Қысымның өлшемдігі (қалыпты кернеудің) р = L -1 MT 2 . Қысымды өлшеу кезінде өз кезегінде бірліктердің өте үлкен саны қолданылды. Қазіргі уақытта миллиметр сынап бағанының (мм.сын.бағ.), бар (bar) сияқты жүйеден тыс бірліктер (уақытша) қолданылады. Паскаль осы бірліктермен келесідей қатынасқа ие: 1 мм. сын.бағ. = 133,322 Па; 1 бар 1 см 2 , ауданда əрекет ететін 10 6 дин күшке тең, бұл 45° ендік үшін теңіз деңгейінен 750,08 мм биіктіктегі сынап бағанын қысымына тең (бұл ретте 1 бар = 105 Па). Метрологияда үлестік бірлік - миллибар қолданылады (1 мбар = 100 Па). Қолдануға ұсынылмайтын, бірақ ғылыми-техникалық əдебиетте кездесетін ескірген бірліктердің қатарында болып табылатындар: • 0 °С температурада жəне 9,80665 м/с 2 еркін құлаудың қалыпты үдеуінде биіктігі 750 мм биіктіктегі сынап бағаны қысымына тең қалыпты (физикалық) атмосфера (атм, Atm), 1954 жылы бұл бірлікті Х ӨСБК физика мен метрологияда қолдануға ұсынған (1 атм = 1,01325 · 105 Па); • техникалық атмосфера (ат, Ад немесе шаршы сантиметрге килограмм-күш (кгс/см 2 ). 1 кгс күшпен туындаған ауданы 1 см2 қалыпты бет бойынша біркелкі бөлінген қысымға тең (1 ат = 9,80665 • 10 4 Па). Жуықталған өлшемдерде бір атмосфераны (1 атм) бір бармен алмастыруға болады (1 бар = 0,98692 атм). Шет ел əдебиетінде кейде кішкентай қысымдарды өлшеу кезінде өлшемі 1 мм сын.бағ. сəйкес келетін бірлік пайдаланылады, ол италья ғалымы Э.Торричели атына орай «торр» (torr) деп аталады. Ж ұ м ы с Ұзындыққа I күштің əсер ету бағытында кейбір дененің орынын ауыстыратын күштің жұмысы А үшін анықтаушы теңдеу A = FI. 44 Жұмыс бірлігі - джоуль (Дж, J) — күштің əсер ету бағытында 1 м қашықтықта оны қою нүктесінің орынын ауыстырғандағы 1 Н тең күштің жұмысы. Өлшемділігі А = [F] · [l] = L 2 MT 2 . Э н е р г и я Энергия өзара əрекет етудің əртүрлі процесстері мен түрлердің жалпы өлшемі болып табылады. Бұл ретте қозғалыстың барлық формалары қатаң белгіленген мөлшерде бір-біріне айланады. Энергия механикалық, жылулық, химиялық, электромагниттік, ядролық, гравитациялық жəне т.с.с. болуы мүмкін. Қатыстылық теориясында энергия Е мен масса m арасындағы байланыс орнатылған Е = mc 2 , мұнда с — вакуумдағы жарық жылдамдығы, м/с. Энергияның өлшемділігі E = [m] · [c] 2 = L 2 MT 2 . Осылайша, жұмыс пен энергия бірдей өлшемдікке ие жəне джоульмен өлшенеді. Физика мен атомдық энергетикада соңғы жылдарға дейін энергия бірліктері қолданылды: эрг, 10 -7 Дж тең; электрон-вольт (1 эВ = = 1,60219 • 10 -19 Дж). Кейде жұмыс пен энергия жылу мөлшерінің жүйеден тыс бірлігі көмегімен өрнектеледі. Бір халықаралық калория 4,1868 Джоульға тең. 4,1840 Дж тең термохимиялық калория қолданылады. Қ у а т Уақыт бірлігінде орындалған жұмысты көрсетеді P = A/t. Қуат бірлігі — ватт (Вт, W) — 1 с уақытта 1 Дж жұмыс орындалатын қуат. Қуаттың өлшемділігі P = [A]/[t] = L 2 TM 3 . Кейбір жағдайлар қатарында аттың күшіндей (а.к)қуаты ұсынылмайтын бірлікпен пайдаланылады, оған қоса 1 л.с. = 735,499 Вт. жүктеу/скачать 4,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|