Организация и проведение измерений - Учебный процесс в вузе

Предметом познания являются объекты, свойства и явления окружающего мира. Таким объектом является, например, окружающее нас пространство, а его свойством - протяженность. Последняя может характеризоваться различными способами. Общепринятой характеристикой (мерой) пространственной протяженности служит Длина. Однако протяженность реального физического пространства является сложным свойством, которое не может характеризоваться только длиной. Для полного описания пространства рассматривается его протяженность по нескольким направлениям (координатам) или используются еще такие меры, как угол, площадь, объем. Таким образом, пространство является многомерным.

Любые события в реальном мире происходят не мгновенно, т. е. имеют некоторую длительность. Это свойство окружающего нас мира качественно отличается от пространственной протяженности. Его также можно характеризовать по-разному, но общепринятой мерой здесь является время.

Свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий называется инертностью. Мерой инертности является масса.

Свойство тел, состоящее в том, что они нагреты до некоторого состояния, качественно отличается от предыдущего. Оно могло бы характеризоваться средней скоростью теплового движения молекул, но распространение получила мера нагретости тел, называемая термодинамической температурой.

Общепринятые или установленные законодательным путем характеристики (меры) различных свойств, общих в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальных для каждого из них, называются физическими величинами. Кроме длины, времени, температуры, массы, к физическим величинам относят плоский и телесных угол, силу, давление, скорость, ускорение, электрическое напряжение, силу электрического тока и т. д. Все они определяют некоторые общие в качественном отношении физические свойства, количественные характеристики которых могут быть совершенно разными. Получение сведений об этих количественных характеристиках как раз и является задачей измерений.

Объектами измерений являются не только физические величины. Например, в экономике существует понятие стоимости - свойства, общего для всех видов товарной продукции, но в количественном отношении индивидуального для каждого из них. Другой пример - цена. В эпоху зарождения товарного обмена она имела натуральное выражение и определялась эквивалентным количеством продуктов питания, поголовьем скота и т. д. С появлением всеобщего эквивалента - денег - и переходом к товарно-денежным отношениям цена стала выражаться в денежных знаках. И стоимость, и цена являются мерами товарной продукции. Они относятся не к физическим, а к экономическим величинам или, как их называют, экономическим показателям.

В сфере промышленного производства большое внимание уделяется качеству продукции. Оно определяется как совокупность ее свойств, обуславливающих удовлетворение определенных потребностей в соответствии с назначением продукции. Мерами этих свойств служат показатели качества. В квалиметрии - разделе метрологии, посвященном измерению качества, различают следующие виды показателей качества продукции:

Показатели назначения характеризуют свойства продукции, определяющие основные ее функции, для выполнения которых она предназначена.

Показатели надежности характеризуют свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями.

Обобщенным показателем эффективности использования продукции является интегральный показатель качества, который определяется как соотношение суммарного полезного коэффициента от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание и использование.

Переход к количественным методам исследования на основе измерительной информации в биологии, психологии, спорте, медицине стал отличительной чертой нашего времени. В абстрактной математике получили распространение меры неопределенности, значимости и др.

Между измеряемыми величинами существуют связи и зависимости, выражаемые математическими соотношениями. В подобных зависимостях одни величины выступают как основные, другие - как производные от них. Всю механику, например, можно изложить, используя лишь три основных величины; всю теплотехнику - четыре и т. д. Выбор их в известном смысле является произвольным, однако наиболее рационально основными физическими величинами выбирать такие, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. В качестве таковых в настоящее время установлены длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. С помощью этих и двух дополнительных величин - плоского и телесного углов - введенных исключительно для удобства, образуется все многообразие производных физических величин и обеспечивается описание любых свойств физических объектов и явлений.

Похожие статьи




Организация и проведение измерений - Учебный процесс в вузе

Предыдущая | Следующая