Размерность физических величин

Участвующие в технологических процессах вещества обладают раз­личными физическими свойствами (плотностью, вязкостью и др.), а их состояние и условия проведения процессов характеризуются различными параметрами (скоростью, температурой, давлением и др.). Эти физиче­ские величины и параметры могут измеряться в различных единицах.

При построении системы единиц исходят из трех основных, независимых друг от друга единиц, а именно: единиц длины, време­ни, массы или силы. По действующему государственному стандарту[2] допускается применение трех систем единиц для измерения механиче­ских величин:

А) система МКС, основными единицами которой являются метр, килограмм (масса), секунда;

Б) система СГС, основными единицами которой являются санти­метр, грамм (масса), секунда;

В) система МКГСС, основными единицами которой являются метр, килограмм-сила, секунда.

В технике практически чаще всего приходится пользоваться си­стемой единиц МКГСС.

Допускается также применение внесистемных единиц измерения, являющихся кратными или дольными от основных и производных единиц.

Основные и производные механические единицы измерения в различ­ных системах приведены в табл. 1.

Таблица 1

Так как результаты измерения всякой физической величины зави­сят от масштаба измерений, то для определения количественных соот­ношений между физическими величинами должно быть заранее обуслов­лено, какая система единиц положена в основу измерений.

Выражение данной физической величины через велечины, положен­ные в основу определенной системы единиц, называется размер­ностью данной величины. При этом размерность физической величины зависит не только от природы самой величины, но и от того, какой си­стемой единиц пользуются. Одна и та же физическая величина может иметь разную размерность в различных системах единиц.

При изучении технологических процессов размерность физических величин в ряде случаев позволяет сделать некоторые обобщения. Для 2*

Этого целесообразно три основные величины—длину, время и массу (или силу), независимо от системы единиц, в общем виде обозначать: L—длина, Т—время, М—масса, F—сила, при этом любую физическую величину можно выразить следующим образом:

Скорость [W} = [LT-1] Ускорение [A] = [LT—2]

Сила [F] = [MLT-2] Мощность [N] = [ML2T~31

Эти формулы называются формулами размерности, а показатели степеней в них и есть размерность данной величины относительно к вели­чине, принятой за основную