單位制

測(cè)量構(gòu)成了其他各種科學(xué)分支的基本原則，即建筑和工程服務(wù)。測(cè)量被定義為將數(shù)值與其可能的物理量和現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的行為。測(cè)量在很大程度上在日常活動(dòng)中發(fā)揮作用。因此，有必要研究和探索相關(guān)要素及其理論基礎(chǔ)、條件和局限性。它定義了用于測(cè)量各種商品的單位。它還迎合了將合理的單位與已經(jīng)存在的類(lèi)似單位進(jìn)行比較。

測(cè)量定義了新標(biāo)準(zhǔn)，并為無(wú)法直接比較的數(shù)量進(jìn)行了形式轉(zhuǎn)導(dǎo)。這些物理量可以轉(zhuǎn)換為類(lèi)似的測(cè)量信號(hào)。

測(cè)量可以通過(guò)人類(lèi)的肉眼進(jìn)行，通常稱(chēng)為估計(jì)。它也可以通過(guò)使用儀器來(lái)估計(jì)，其復(fù)雜性可能從測(cè)量長(zhǎng)度的簡(jiǎn)單規(guī)則到高度復(fù)雜的類(lèi)似系統(tǒng)，以處理和設(shè)計(jì)超出感官能力的商品。因此，測(cè)量范圍可能從購(gòu)買(mǎi)一定數(shù)量的牛奶（L）或高度復(fù)雜的機(jī)制，例如來(lái)自遙遠(yuǎn)恒星的無(wú)線(xiàn)電波或核彈輻射。因此，我們可以認(rèn)為，測(cè)量總是涉及物體與觀(guān)察者或觀(guān)察儀器之間的能量傳遞或相互作用。

單位

指定物理量的單位可以被視為任意選擇的標(biāo)準(zhǔn)，可用于估計(jì)屬于類(lèi)似測(cè)量的量。這些單位被人們所接受和認(rèn)可，并且完全符合所有準(zhǔn)則。

物理量是根據(jù)所選的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)量的。

所選標(biāo)準(zhǔn)被識(shí)別為相應(yīng)物理量的單位。簡(jiǎn)而言之，標(biāo)準(zhǔn)單位是物理量的一定量。這些標(biāo)準(zhǔn)單位可以快速?gòu)?fù)制以創(chuàng)建各種各樣的單位，并且是國(guó)際接受和可訪(fǎng)問(wèn)的。

任何物理量的測(cè)量都基于公式 nu，

其中，n = 量度量的數(shù)值，

u = 數(shù)量單位。

標(biāo)準(zhǔn)

物理量單位的實(shí)際物理體現(xiàn)稱(chēng)為該物理量的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)以數(shù)值（n）和單位（μ）表示。

物理量的測(cè)量 = 數(shù)值×單位

例如：桿的長(zhǎng)度 = 12 m。這里 12 是它的數(shù)值段，m（米）是單位。

基本單位

基本單位本質(zhì)上是基本的，也就是說(shuō)，它們可以獨(dú)立表達(dá)，而不依賴(lài)于任何其他物理量。這意味著不可能用任何其他物理量進(jìn)一步解決它。它也被稱(chēng)為基本物理量?；玖坑凶约旱闹岛蛦挝?。

補(bǔ)充基本單位

還有另外兩個(gè)補(bǔ)充基本單位，即弧度和球面度是兩個(gè)補(bǔ)充單位，分別測(cè)量平面角和立體角。

• 弧度（rad）
• 一個(gè)弧度相當(dāng)于在圓中心被等于圓半徑的長(zhǎng)度弧線(xiàn)所折合的角度。它是平面角度表示的單位。

球面度（sr）

一球面度相當(dāng)于球體表面在球體中心折斷的立體角。它的面積相當(dāng)于球體半徑的平方。它是立體角表示的單位。球面度立體角，

基本單位的性質(zhì)

任何標(biāo)準(zhǔn)單位都應(yīng)具有以下兩個(gè)屬性：

• 不變性
• 標(biāo)準(zhǔn)單位必須是不變的。因此，將中指尖和肘部之間的距離定義為長(zhǎng)度單位并不是一成不變的。
• 可用性
• 標(biāo)準(zhǔn)單位應(yīng)易于與其他數(shù)量進(jìn)行比較。

S.I.的七個(gè)基本單位被定義為如下。

• 米（m）
• 定義為波長(zhǎng)的1650763.73倍，在真空中發(fā)出的橙色光從2p躍遷10到 5D5.
• 千克（kg）
• 定義為保存在Serves的鉑銥圓柱體的質(zhì)量。
• 秒 （s）
• 銫超精細(xì)躍遷輻射的9192631770周期所花費(fèi)的時(shí)間 – 133 不受外部場(chǎng)干擾時(shí)。
• 安培 （A）
• 恒定電流，如果在真空中相距 1 m 的兩根橫截面可以忽略不計(jì)的無(wú)限長(zhǎng)、直的平行導(dǎo)線(xiàn)中保持恒定電流，則在導(dǎo)線(xiàn)之間產(chǎn)生 2×10 的力-7牛頓每米長(zhǎng)的電線(xiàn)。
• 開(kāi)爾文（K）
• 溫度以絕對(duì)零度為零點(diǎn)，水的三相點(diǎn)為熱力學(xué)尺度上的上固定點(diǎn)。間隔分為273.15度，每個(gè)格被認(rèn)為是單位溫度。
• 坎德拉（cd）
• 在每平方米101325牛頓的壓力下，在冰凍鉑的溫度下，全散熱器的平方平方米表面垂直方向的發(fā)光強(qiáng)度。
• 摩爾（mol）
• 摩爾是含有與0.012千克碳同位素C中原子一樣多的基本實(shí)體的任何物質(zhì)的量。

派生單位

派生單位用于從基本單位組合中獲得單位的商品。派生單位有時(shí)被分配名稱(chēng)。例如，S.I 力單位是千克 ms-2，稱(chēng)為牛頓（N）。功率單位為千克米2s-3，稱(chēng)為瓦特 （W）。

查找派生單位的步驟

• 獲取要派生其單位的數(shù)量的公式。
• 所有涉及數(shù)量的替代單位。所選擇的單位應(yīng)全部屬于一個(gè)基本或標(biāo)準(zhǔn)形式的單位系統(tǒng)。
• 簡(jiǎn)化數(shù)量的派生單位以計(jì)算其最終單位。

示例：計(jì)算速度單位。

因?yàn)椋覀冎浪俣仁且粋€(gè)派生量，從距離和時(shí)間（基本量）獲得。

數(shù)學(xué)

速度 = 位移/時(shí)間

S.I. 速度單位 = =

m/s

因此，S.I.的速度單位是m/s。

一些重要的派生單位

一些派生單位被賦予了特定的名字，這取決于它們使用量的增加，盡管它們?cè)赟.I單位中不被識(shí)別。

• 微米 （mm） = 10-6m
• 埃 （?） = 10-10m
• 費(fèi)米 （fm） = 10-15m
• 谷倉(cāng) （b） = 10-28m2

單位系統(tǒng)

任何單位系統(tǒng)都包含各種物理量的整套基本單位和派生單位。首選的單位系統(tǒng)如下：

• CGS系統(tǒng)（厘米克秒）
• 根據(jù)該系統(tǒng)的準(zhǔn)則，長(zhǎng)度單位為厘米，質(zhì)量單位為克，時(shí)間單位為秒。
• FPS系統(tǒng)（英尺磅秒）
• 根據(jù)該系統(tǒng)的準(zhǔn)則，長(zhǎng)度單位為英尺，質(zhì)量單位為磅，時(shí)間單位為秒。
• MKS系統(tǒng)（米千克秒）
• 根據(jù)該系統(tǒng)的準(zhǔn)則，長(zhǎng)度單位為米，質(zhì)量單位為千克，時(shí)間單位為秒。
• SI系統(tǒng) 國(guó)際單位制，即S.I系統(tǒng)
• 包含七個(gè)基本單位和兩個(gè)補(bǔ)充基本單位。

注意：

在計(jì)算任何物理量的值時(shí)，所涉及的派生量的單位被視為代數(shù)量，直到獲得所需的單位。

國(guó)際單位

S.I 計(jì)量單位優(yōu)于其他計(jì)量單位，因?yàn)椋?/p>

• 它是國(guó)際公認(rèn)的。
• 它是一個(gè)公制系統(tǒng)。
• 它是一個(gè)合理而連貫的單位制，
• 在 CGS 和 MKS 單位系統(tǒng)之間輕松轉(zhuǎn)換。
• 使用十進(jìn)制系統(tǒng)，易于理解和應(yīng)用。

其他重要的長(zhǎng)度單位

距離的大小可以無(wú)限大，不能用米或公里來(lái)描述。例如，行星和恒星的距離等。因此，在進(jìn)行此類(lèi)計(jì)算時(shí)，有必要使用一些較大的長(zhǎng)度單位，例如“天文單位”，“光年”，“秒差距”等，其中一些是：

• 天文單位 – 地球和太陽(yáng)之間的平均距離。
• 1 AU = 1.496 x 1011m.
• 光年 – 光在真空中一年內(nèi)行進(jìn)的距離。
• 1 光年 = 9.46 x 1015m.
• 秒差距 – 一個(gè)天文單位長(zhǎng)度的弧在一點(diǎn)處減去一秒角的距離。
• 1 秒差距 = 3.08 x 1016m
• 費(fèi)米 – 原子核的大小用“費(fèi)米”表示。
• 1 費(fèi)米 = If = 10-15m
• 埃 – 微小原子的大小
• 1 埃 = 1A = 10-10m

示例問(wèn)題

問(wèn)題 1.轉(zhuǎn)換 G 的單位，即引力常數(shù)，G = 6.67 x 10-11納米2/公斤2在CGS系統(tǒng)中。

G = 6.67 x 10-11納米2/公斤2

將公斤轉(zhuǎn)換為克，1 公斤 = 1000 克

= 6.67 x 10-11x 108x 103厘米3/克1s2

= 6.67 x 108CM3/G1 S2

問(wèn)題 2.命名以下商品的S.I單位：

一個(gè)。壓力

b.立體角

c. 發(fā)光強(qiáng)度。

一個(gè)。帕斯卡

b.球面度

c. 坎德拉

問(wèn)題 3.推導(dǎo)出潛熱的S.I單位。

潛熱 =

問(wèn)題4：如何0和A.U相關(guān)？

用米來(lái)描述這兩個(gè)量，

一個(gè)o= 10-10m

和 1 A.U. = 1.4961011m.

因此

1 A.U. =?1.496 x 1011x 1010一個(gè)0

1 A.U = 1.496 x 1021一個(gè)0

問(wèn)題5：以米為單位描述1光年。

光年是光在1年內(nèi)以光速行進(jìn)的距離：

= 9.46 x 1011m