Какую размерность должна иметь величина х определяемая выражением х м di dt
Обновлено: 04.10.2024
Итак, начнем с размерностей. Они делятся на основные и производные.
Основные - это метр (м), секунда (с), килограмм (кг), ампер ( A ), кельвин (К) (это градус температуры, и он не совсем основная величина. но для нас сейчас это не важно и за подробностями «милости просим» в Википедию). Есть еще шестая основная величина Кандела (Кд) - единица освещенности.
Сразу оговоримся, раньше официально в качестве основной единицы использовался Кулон (Кл), а не Ампер (А). Теперь же Кулон получается из Ампера, который определяется непосредственно по силе взаимодействия двух определенных проводников с током именно, как сила взаимодействия (притяжения или отталкивания) проводников с током.
Все очень логично – сила тока 1 Ампер есть такой ток (т.е. количество переносимого в единицу времени (с) заряда (Кл) в проводниках), который вызывает силу взаимодействия величиной 1 Ньютон между двумя проводниками с током длиной в 1 метр каждый, которые находятся на расстоянии 1 метр.
Видите, как все взаимосвязано!
Считается, что основные величины размерностей – это некие эталонные величины, которые мы находим экспериментально. Причем в этих экспериментах каждый раз получаются одинаковые значения физических величин при одинаковых условиях измерений.
Например, метр – это, по сути, металлический стержень, который хранится во Франции в специальном институте («Международное бюро мер и весов» — постоянно действующая организация со штаб-квартирой, расположенной в городе Севр недалеко от Парижа) при определенной температуре (и других постоянных условиях), с которым мы должны сравнивать и измерять все остальные "метры".
Секунда, это примерно (1 / 86400) одна восьмидесятишеститысяччетырехсотая средних астрономических суток. И к тому же эти сутки меняются со временем, правда очень медленно. Но зато у нас есть всемирная служба точного времени, которая сообщает нам, когда заканчивается один час и начинается другой.
Метр, что интересно, — это и единица коэффициента трения качения, и единица длины волны излучения, и длины свободного пробега, и оптической длины пути, и фокусного расстояния, и комптоновской длины волны, и длины волны де Бройля и многих других физических величин, имеющих размерность длины.
По определению, метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1 / 299 792 458 секунды. Такое определение метра (в терминах времени и скорости света) было принято на XVII Генеральной конференции по мерам и весам в 1983 году.
С практической точки зрения, для решения физических задач, эти подробности не слишком важны. Важно, что каждой физической величине соответствует своя размерность. И что эти величины с размерностями можно складывать или вычитать, только если они одинаковые.
Но их можно также умножать и делить. И при этом образуются новые физические величины (новые размерности).
Сейчас мы с вами займемся конструированием физических величин.
Возьмем метр и разделим его на секунду - получится м/с - скорость.
Возьмем метр и умножим его на метр - получим м 2 - площадь.
Возьмем м2 и умножим его снова на метр - получим м 3 - объем.
Дальше можете продолжить сами!
Берем кг и умножаем его на кг - получаем кг 2 - квадратный килограмм. Круто!
Вопрос: Может быть квадратный килограмм?
Ответ: Может. Но только физического смысла в этом нет никакого.
Ниже приведена таблица размерностей с названиями физических величин.
Таблица размерностей физических величин.
Основная размерность
МАССА
Основная размерность
ДЛИНА
Основная размерность
ВРЕМЯ
Основная размерность
СИЛА ТОКА
Основная размерность
ТЕРМО-
ДИНАМИ-
ЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА
Читайте также: