Физические величины и их измерение

Физические величины и их измерение

Чтобы описывать физические явления количественно, нужны физические величины.

Что такое физическая величина

Физическая величина — это количественная характеристика физического тела, явления или процесса.

Примеры физических величин:

• длина ($l$), масса ($m$), время ($t$)
• скорость ($v$), площадь ($S$), объём ($V$)
• температура ($t$), сила ($F$)

Каждая величина имеет числовое значение и единицу измерения. Пример: длина стола $l = 1{,}5\,\text{м}$.

Скалярные и векторные величины

Физические величины делятся на два типа:

Скалярные — имеют только числовое значение (модуль).

• Примеры: время, масса, путь, температура, объём.

Векторные — имеют числовое значение и направление.

• Примеры: скорость, сила, перемещение.
• Обозначаются стрелкой сверху: $\vec{v}$, $\vec{F}$.

Измерение физических величин

Измерить физическую величину — значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу.

Для измерения нужны измерительные приборы:

• линейка (длина)
• весы (масса)
• секундомер (время)
• термометр (температура)
• амперметр (сила тока)
• мензурка (объём жидкости)

Цена деления прибора

У каждого прибора есть шкала — отметки с числами. Расстояние между соседними отметками называется делением.

Цена деления — это значение величины, соответствующее одному делению шкалы.

Чтобы найти цену деления, нужно разность двух соседних чисел на шкале разделить на число делений между ними.

Прямые и косвенные измерения

• Прямое измерение — результат получают сразу с прибора (длина линейкой, время секундомером).
• Косвенное измерение — результат вычисляют по формуле через другие величины (плотность $\rho = m/V$ через массу и объём).

Вопросы для самопроверки

1. Что такое физическая величина? Приведите 3 примера.
2. Что значит «измерить физическую величину»?
3. Чем скалярная величина отличается от векторной?
4. Что такое цена деления? Как её определить?
5. Чем прямое измерение отличается от косвенного?