Язык науки: использование СИ для выражения значений величин

Значение величины пишется как произведение числа и единицы, в котором число, умноженное на единицу, есть численное значение величины в этой единице. Между числом и единицей всегда оставляется один пробел. Для безразмерных величин, у которых единицей является число “один”, единица опускается. Численное значение зависит от выбора единицы. Так одно и тоже значение величины может иметь различные числовые значения в зависимости от выбранных единиц, как показано на следующих примерах.

Скорость велосипеда равна приблизительно v = 5,0 м/с = 18 км/ч.

Длина волны одной из желтых натриевых полос равна

λ = 5,896 ^. 10 ^{- 7} м = 589,6 нм.

Обозначения величин печатаются курсивом (наклонным шрифтом), обычно это отдельные строчные или прописные буквы латинского или греческого алфавита, а дополнительная информация по величине может быть выражена с помощью нижнего индекса или скобок.

Для многих величин по рекомендации таких авторитетных организаций как ИСО (Международная организация по стандартизации) и различных международных научных союзов, таких как ИЮПАП и ИЮПАК, допускаются к применению следующие обозначения:

Т для температуры

С _p для теплоемкости при постоянном давлении

x _iдля молярной доли (дробное количество) для i-х образцов

μ _rдля относительной проницаемости

m (К) для массы международного прототипа килограмма К.

Обозначения единиц в тексте, набранном любым шрифтом, следует печатать прямым (ненаклонным) шрифтом. Они являются математическими элементами, а не аббревиатурой. После них никогда не ставится точка (кроме случаев, когда они заканчивают предложения), они не имеют окончаний множественного числа -s, -es (прим. ред. -s, -es – окончания множественного числа в английском языке). Следует строго выполнять правила написания обозначений. Подробнее об этих примерах можно прочитать в “Брошюре СИ”. Обозначения единиц в сокращенном виде, состоящие, как правило, из одной, но иногда и более букв, пишутся строчными буквами, за исключением тех единиц, которые образованы от имен собственных, в этом случае первая буква прописная. Наименование единицы в полном виде пишется строчными буквами (кроме случаев, когда наименование единицы стоит в начале предложения), чтобы отличать наименование единицы от имени собственного.

При написании значения величины как произведения численного значения и единицы измерения, алгебраическое правило применимо как для численного значения, так и для единицы измерения. Например, уравнение T = 293 K можно написать как T/ K = 293. Такой способ называется вычислительным или алгебраическим. Заголовки столбцов таблиц или обозначения осей на графиках зачастую полезно писать, используя отношения величины к своей единице с тем, чтобы входные данные в таблицах или обозначения точек по осям все были простыми числами. В приведенной ниже таблице значений давления пара, названия столбцов записаны в описательном виде как функция температуры, а логарифм давления пара как функция обратной температуры.

T/ K	103 K /T	p /MПа	ln(p /МПа)
216,55	4,6179	0,5180	-0,6578
273,15	3,6610	3,4853	1,2486
304,19	3,2874	7,3815	1,9990

Вместо написания 10³K/ T могут быть использованы эквивалентные алгебраические формы в виде кК/ Т или 10³ (T /K)^-1.

При составлении произведений или отношений единиц применяют обычные алгебраические правила. В произведениях единиц следует оставлять пробел между единицами (или же можно ставить приподнятую на полстроки точку для обозначения знака умножения). Пробел в написании имеет важное значение – например, м с, написанное с пробелом, означает произведение метра и секунды, а мс без пробела означает миллисекунду. Также при сложных записях произведений во избежание неясностей лучше использовать скобки или обратные степени. Так, универсальную газовую постоянную R можно представить следующим образом:

pV _m /T = R = 8,314 Па м³ моль ^{- 1} К ^{- 1} = 8,314Па м³ /( моль К).

Для отделения десятичной части от целой ставится точка или запятая. В документах на английском языке принято отделять десятичные части точкой, тогда как во многих европейских и языках других стран обычно ставится запятая. (ред. прим. ИСО рекомендует всегда использовать запятую.)

Для облегчения прочтения числа с большим количеством цифр, эти цифры могут быть объединены в группы по три как до, так и после запятой. И хотя такое объединение по три цифры очень удобно и часто используется на практике, оно вовсе не является обязательным правилом. Такие группы должны отделяться друг от друга только небольшим пробелом, а не запятой или точкой.

Приложение А

ТЕСТЫ

Тесты Вариант 1

1. Отношение порядка и эквивалентности для физической величины:

1) силы землетрясения

2) времени

3) температуры по Цельсию

4) силы электрического тока

2. Если для определения коэффициента линейного расширения материала измеряется длина и температура стержня, то измерения называют…

1) совокупными

2) совместными

3) косвенными

4) относительными

3. Обобщенная характеристика средств измерений (СИ) данного типа, определяемая пределами допускаемой погрешности называется……

1) Интегральным показателем качества СИ

2) Классом точности

3) Комплексным показателем качества СИ

4) Метрологической характеристикой

4. При измерении физической величины прибором погрешность, возникающую при отклонении температуры среды от нормальной, следует рассматривать как…

1) методическую

2) инструментальную

3) субъективную

4) относительную

5. До выполнения измерений не требуется…

1) определять возможное отклонение результата от истинного значения измеряемой величины

2) уточнять модель измеряемой величины

3) устанавливать значение поправки

4) знать закон распределения погрешности измерения

6. В основе определения предела допускаемой погрешности лежит принцип…

1) пренебрежимо малого влияния погрешности измерения на результат измерения

2) случайности значения отсчета

3) реальная погрешность измерения всегда имеет предел

4) погрешность средства измерения значительно больше других составляющих

7. Организационной основой обеспечения единства измерения являются…

1) местные администрации

2) метрологические службы

3) службы стандартизации

4) министерства и ведомства

8. Научной основой обеспечения единства измерений является…

1) стандартизированные методики выполнения измерений

2) теоретическая база стандартизации

3) метрология

4) систематизация

9. В технические основы обеспечения единства измерений не входит…

1) стандартных образцов состава и свойств вещества и материалов

2) стандартных справочных данных о физических константах и свойствах материалов и вещества

3) единиц физических величин

4) эталонов единиц физических величин

10. Средства измерений, подлежащие государственному контролю и надзору, в процессе эксплуатации подвергаются…

1) калибровке

2) поверке

3) сертификации

4) метрологической аттестации

11. Объектом стандартизации не может быть…

1) процессы и услуги

2) продукция

3) методы измерений и контроля

4) авторские разработки

5) ноу-хау

12. Теоретической базой стандартизации является…

1) система предпочтительных чисел

2) система единиц физических величин

3) количественные методы оптимизации

4) оптимальность требований

13. Выбор оптимального числа разновидностей продукции, процессов и услуг, значений их параметров и размеров называется…

1) агрегатированием

2) идентификацией

3) унификацией

4) классификацией

14. Международное сотрудничество по стандартизации осуществляется на уровне…

1) общественных объединений

2) региональных организаций

3) политических парий

4) международных организаций

15. Сертификация – процедура подтверждения соответствия нормативным требованиям…

1) продукции производства (товара)

2) систем качества

3) месторождений полезных ископаемых

4) качества выпускаемой продукции силами ОТК

5) услуг

16. Совокупность правил выполнения работ по сертификации, ее участников и условий функционирования в целом называется…

1) органом по сертификации

2) системой сертификации

3) схемой сертификации

4) советом по сертификации

17. Расположите участников системы сертификации по возрастанию контролирующих функций:

1) орган по сертификации -2

2) национальный орган по сертификации -4

3) заявители сертификационных услуг -1

4) центральный орган по сертификации -3

18. Участниками системы сертификации являются…

1) испытательная лаборатория

2) заявитель

3) орган по сертификации

4) орган по стандартизации

19. Сфера деятельности ИСО не охватывает области стандартизации…

1) станкостроения

2) автомобилестроения

3) электротехники, электроники и радиотехники

4) единиц измерений

Правильные ответы

1. 1 11. 4,5

2. 2 12. 1

3. 2 13. 3

4. 2 14. 4

5. 2 15. 1,2,5

6. 1 16. 2

7. 2 17. 3142

8. 3 18. 123

9. 1 19. 3

10. 2

Тесты Вариант 2

ЗАДАНИЕ N 1 - выберите один вариант ответа) Отношения порядка и эквивалентности определены для физической величины -…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) силы электрического тока   2) температуры по Цельсию 3) времени   4) силы землетрясения

ЗАДАНИЕ N 2 (- выберите один вариант ответа) Энергия определяется по уравнению E = mּ c 2, где m – масса, c – скорость света. Размерность энергии E будет иметь вид...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) LMT-2   2) LM2T-2 3) L-2MT2   4) L2MT-2

ЗАДАНИЕ N 3 (- выберите один вариант ответа) Если для определения коэффициента линейного расширения материала измеряется длина и температура стержня, то измерения называют…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) косвенными   2) относительными 3) совместными   4) совокупными

ЗАДАНИЕ N 4 (- выберите один вариант ответа) Милливольтметр термоэлектрического термометра класса точности |0,5| с пределами измерения от 200 до 600 єС, показывает 300 єС. Укажите предел допускаемой погрешности прибора в градусах Цельсия.

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 1,5   2)   3)     4)

ЗАДАНИЕ N 5 (- выберите один вариант ответа) При измерении температуры Т в помещении термометр показывает 26 С. Среднее квадратическое отклонение показаний = 0,3 С. Систематическая погрешность измерения =+0,5 С. Укажите доверительные границы для истинного значения температуры с вероятностью Р=0,9973 (tP =3).

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 25,7 С Т 26,3 С, Р=0,9973   2) 25,2 С Т 26,8 С, Р=0,9973 3) 24,6 С Т 26,4 С, Р=0,9973   4) 25,6 С Т 27,4 С, Р=0,9973

ЗАДАНИЕ N 6 (- выберите один вариант ответа) При измерении усилия динамометр показывает 1000 Н, погрешность градуировки равна -50 Н. Среднее квадратическое отклонение показаний F=10 Н. Укажите доверительные границы для истинного значения измеряемого усилия с вероятностью P = 0,9544 (tP = 2).

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) F =1050±20 Н, Р=0,9544   2) F =1000±60 Н, Р=0,9544 3) F =1000±20 Н, tp =2   4) F =950±20 Н, Р=0,9544

ЗАДАНИЕ N 7 (- выберите один вариант ответа) При многократном измерении отверстия получены отклонения от настроенного размера D в мкм: 0, +1, +2, +3, +1, -1. При вероятности Р =0,982 коэффициент Стьюдента tP =3,465. Результат измерения следует записать…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) -2 мкм D +3 мкм, Р =0,982   2) -1 мкм D +3 мкм, tP =3,465 3) -1 мкм D +3 мкм, Р =0,982   4) -4 мкм D +6 мкм, Р =0,982

ЗАДАНИЕ N 8 (- выберите один вариант ответа) На предприятии имеются средства измерений линейных размеров: 1 – штангенциркуль с погрешностью измерения 0,05 мм; 2 – микрометр (погрешность измерения 0,005 мм); 3 – оптиметр (погрешность измерения 0,001 мм). Для контроля диаметра детали 30 0,012 целесообразнее использовать …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) оптиметр   2) штангециркуль и микрометр 3) штангенциркуль   4) микрометр

ЗАДАНИЕ N 9 (- выберите один вариант ответа) Организационной основой обеспечения единства измерений являются…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) министерства и ведомства   2) службы стандартизации 3) местные администрации   4) метрологические службы

ЗАДАНИЕ N 10 (- выберите один вариант ответа) Научной основой обеспечения единства измерений является…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) стандартизированные методики выполнения измерений   2) метрология 3) теоретическая база стандартизации   4) систематизация

ЗАДАНИЕ N 11 (- выберите один вариант ответа) В технические основы обеспечения единства измерений не входит система…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) эталонов единиц физических величин   2) стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов 3) стандартных справочных данных о физических константах и свойствах материалов и веществ   4) единиц физических величин

ЗАДАНИЕ N 12 (- выберите один вариант ответа) Средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, в процессе эксплуатации подвергаются…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) метрологической аттестации   2) поверке 3) сертификации   4) калибровке

ЗАДАНИЕ N 13 (- выберите один вариант ответа) Объектом стандартизации не может быть …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) продукция   2) процессы и услуги 3) методы измерений и контроля   4) авторские разработки

ЗАДАНИЕ N 14 (- выберите один вариант ответа) Теоретической базой стандартизации является…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) количественные методы оптимизации   2) система предпочтительных чисел 3) оптимальность требований   4) система единиц физических величин

ЗАДАНИЕ N 15 (- выберите один вариант ответа) Выбор оптимального числа разновидностей продукции, процессов и услуг, значений их параметров и размеров называется…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) агрегатированием   2) унификацией 3) классификацией   4) идентификацией

ЗАДАНИЕ N 16 (- выберите один вариант ответа) Сфера деятельности ИСО не охватывает области стандартизации …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) станкостроения   2) единиц измерений 3) электротехники, электроники и радиотехники   4) автомобилестроения

ЗАДАНИЕ N 17 (- выберите один вариант ответа) К принципам подтверждения соответствия в Федеральном законе «О техническом регулировании» не относится …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) содействие потребителям в компетентном выборе продукции, работ, услуг   2) защита имущественных интересов заявителей, соблюдения коммерческой тайны в отношении сведений, полученных при осуществлении подтверждения соответствия 3) уменьшение сроков осуществления обязательного подтверждения соответствия и затрат заявителя   4) недопустимость подмены обязательного подтверждения соответствия добровольной сертификацией

ЗАДАНИЕ N 18 (- выберите один вариант ответа) Совокупность правил выполнения работ по сертификации, её участников и условий функционирования в целом называется…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) органом по сертификации   2) системой сертификации 3) советом по сертификации   4) схемой сертификации

ЗАДАНИЕ N 19 (- выберите несколько вариантов ответа) Обязательной сертификации подлежат…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) продукция   2) системы качества 3) услуги   4) персонал

ЗАДАНИЕ N 20 (- выберите несколько вариантов ответа) Участниками системы сертификации являются…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) орган по стандартизации   2) заявитель 3) испытательная лаборатория   4) орган по сертификации

Тесты Вариант 3

1) Характеристика одного из свойств физического объекта, общая в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальная для каждого из них, - это …

· Кодировка объекта

· Название свойства

· Физическая величина

· Условное обозначение

2) Электрическое сопротивление определяется выражением R = . Размерность напряжения U равна , а размерность тока I равна I. Определите размерность R.

·

· Прав.

·

·

3) Физическая система, процесс, явление и т.д., которые характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами – это … измерения

· Объект

· Цель

· Задача

· Фактор

4) Мера – это …

· Средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия человеком

· Совокупность функционально объединенных средств измерений, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации

· Совокупность средств измерений, соединенных между собой каналами связи и предназначенная для выработки сигналов измерительной информации

· Средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера

5) Установите соответствие между классификационными группами и видами погрешностей:

1. По полноте охвата измерительной задачи

2. По характеру проявления

3. По способу выражения

4. Связанная с конструкцией средства измерения

· Частные

· Случайные (2)

· Погрешности метода (1)

· Динамические (3)

· Относительные (4)

6) При определении силы инерции по зависимости F = получены по два показания: весов – 100 и 98 кг; акселерометра – 2,1 и 1,9 м/с . Значение измеряемой силы будет равно …

· 205,8 Н

· 190 Н

· 198 Н

· 210 Н

7) Среднее значение величины из ряда неравноточных измерений, определенное с учетом весов отдельных измерений, - …

· Среднеарифметическое взвешенное

· Суммарное среднее

· Среднее откорректированное

· Среднее стехиометрическое

8) При выборе универсальных средств измерений для контроля изделий не следует рассматривать …

· Диапазон измерений

· Погрешность средств измерения

· Конструктивное исполнение средства измерения

· Цену деления

9) Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Госстандарт России) не выполняет функции …

· Осуществления государственного метрологического контроля и надзора

· Руководства деятельностью государственной метрологической службы

· Руководства предприятиями по производству средств измерений

· Участия в деятельности международных организаций по вопросам единства измерений

10) Нормативный документ, начинающий с букв РД, называется

· Руководящий документ

· Рекомендации достоверные

· Российский документ

· Расчетные данные

11) Государственным эталоном метра является …

· Часть длины Парижского меридиана

· Расстояние, проходимое светом в вакууме за 1/299792458 с

· Платиноиридиевый брусок

· Длина волны излучения криптона 86

12) Метрологической аттестации подвергаются средства измерений …

· Рабочие средства измерений низкой точности

· Рабочие средства измерений, изготовленные серийно

· Единичного производства (или ввозимого единичными экземплярами по импорту)

· Высокоточные рабочие средства измерений

13) Требования к продукции (процессам, услугам), указанные в технических регламентах,

· Обязательны для отдельных предприятий

· Рекомендательны

· Обязательны к выполнению отдельные требования

· Обязательны для выполнения

14) Теоретической базой стандартизации является …

· Система единиц физических величин

· Оптимальность требований

· Количественные методы оптимизации

· Система предпочтительных чисел

15) Создание изделий из унифицированных элементов путем их установки в различном числе и различных сочетаниях называют …

· Агрегатированием

· Дискретизацией

· Типизацией конструкции изделий

· Унификацией

16) Сфера деятельности ИСО не охватывает области стандартизации …

· Единиц измерений

· Электротехники, электроники и радиотехники

· Автомобилестроения

· Станкостроения

17) Вид сертификации, которая осуществляется только по инициативе заявителя:

· Обязательная

· Детерминированная

· Добровольная

· Систематическая

18) Оценка соответствия в рамках Глобальной концепции в странах ЕС определяется

· Модулями А, В,…, Н

· Схемами сертификации 6…10

· Декларированием соответствия

· Схемами сертификации 1…5

19) Расположите участников типовой системы сертификации, сложившейся в РФ, по возрастанию контролирующих функций:

· Заявители сертификационных услуг (1)

· Органы по сертификации (2)

· Национальный орган по сертификации (4)

· Центральный орган по сертификации (3)

20) Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) осуществляется с целью … (несколько вариантов ответов)

· Создания условий для принятия результатов их деятельности

· Обеспечение финансовых поступлений в бюджет РФ

· Защиты военных и коммерческих секретов

· Обеспечения доверия изготовителей, продавцов и приобретателей к их деятельности

· Подтверждения их компетентности

Тесты Вариант 4

1. Наибольшее количество действий можно выполнить по шкале …

А) интервалов