Prijava z e-naslovom
Prijava brez gesla
Opazujmo fizikalne pojave. Proučujemo gibanje teles, kako se odziva telo, če nanj deluje sila, kako vpliva na telo temperatura, kako dojemamo zvok in svetlobo, kakšni so učinki električnega toka itd.
Če pa bi želeli lastnosti teh pojavov tudi številsko ovrednotiti, jih bi morali najprej poimenovati s fizikalnimi količinami. Rečemo jim na primer: hitrost, razdalja, sila, tlak, temperatura, električni tok itd.
S poimenovanjem smo dobili fizikalne količine. Ovrednotimo jih tako, da jih izmerimo ali izračunamo. Rezultat meritve zapišemo kot mersko število in enoto. Fizikalne količine nam omogočajo opisovanje naravnih pojavov z matematičnimi izrazi in števili, zato so temeljna sestavina fizike.
Merjenje fizikalnih količin je osnova za pridobivanje znanstvenih podatkov in razumevanja naravnih zakonitosti. Ko izmerimo količino, dejansko ugotavljamo, kolikokrat je izmerjena količina večja ali manjša od njene merske enote.
Ker moramo vsako novo spoznanje preveriti s poskusom, se večajo tudi zahteve po točnosti meritev fizikalnih količin. Vedno bolj točno morajo biti določene tudi fizikalne enote. Od leta 2019 so izpeljane izključno iz naravnih, časovno nespremenljivih konstant.
V različnih državah so v zgodovini uporabljali različne merske enote. Določene so bile precej nenatančno, zato so se rezultati meritev med sabo močno razlikovali. Največji problem je bil, kako bi točno izmerili čas.
Leta 1960 je Generalna konferenca za uteži in mere sprejela mednarodni sistem merskih enot, imenovan SI (iz francoske besede Système international d'unités). Mednarodni sistem enot omogoča primerljivost rezultatov meritev kjer koli po svetu.
Kljub temu nekatere države še naprej vztrajajo pri svojih starih enotah ali pa jih poleg SI enot vsaj dopuščajo.
Poznamo sedem osnovnih merskih enot. Vse ostale enote lahko izpeljemo iz osnovnih enot. Imenujemo jih izpeljane merske enote.
Fizikalne količine so z besedami poimenovane lastnosti fizikalnih pojavov. Omogočajo njihovo opisovanje z matematičnimi izrazi in števili, zato so temeljna sestavina fizike. Lahko jih merimo, izračunamo in izrazimo z merskim številom ter enoto.
Enote morajo biti določene natančno, tako da ne vplivajo na rezultat meritev.
Skrb za natančno določanje enot ima Mednarodni urad za uteži in mere pri Parizu. V ta namen je vse do leta 2019 hranil in vzdrževal v fizični obliki mednarodne merske etalone. Od leta 2019 jih ne vzdržuje več, ker so sedaj vse osnovne merske enote izpeljane iz naravnih konstant, npr.:
To velja tudi za izpeljane merske enote, saj so izpeljane iz osnovnih enot.
Naštejmo samo nekaj najnovejših definicij SI enot:
Teh definicij se dijakom ni potrebno zapomniti na pamet. Služijo le kot zgled.
Fizično realizirani merski etaloni za osnovne in sestavljene količine, so sedaj samo na nacionalnem nivoju. Države morajo zagotoviti sistem vzdrževanja merilne sledljivosti nacionalnih etalonov za posamezne veličine mednarodnega sistema merskih enot (SI) na mednarodno raven. V mislih imamo tako osnovne kot sestavljene enote. Prav tako morajo skrbeti za prenos merilne sledljivosti do uporabnika - kalibracija meril.
V Sloveniji je za vzdrževanje merske sledljivosti zadolžen SIQ (Slovenski inštitut za kakovost in meroslovje). Ta izbere kvalificirane nacionalne laboratorije in jim zaupa skrb za izdelavo in sledljivost merskih etalonov ter kalibracijo merilne opreme.
Fizikalne količine merimo s merskimi napravami ali instrumenti. Rezultat meritev je številska vrednost (mersko število), ki ji dodamo še enoto s predpono ali brez predpone.
Vsako fizikalno količino lahko merimo na različne načine, z različnimi merilnimi napravami. Način merjenja je odvisen od zahtevane točnosti meritve. Naštejmo nekaj merilnih naprav za merjenje osnovnih fizikalnih količin:
Meritev fizikalne količine pomeni, da na merilnem instrumentu odčitamo, kolikokrat je izmerjena količina večja ali manjša od njene merske enote.
Merimo lahko osnovne fizikalne količine ali količine, ki so izpeljane iz osnovnih količin, npr. hitrost, tlak, sila, moč, električno napetost, itd.
Že v osnovni šoli smo spoznali veliko fizikalnih količin in njihovih enot. Naučili smo se tudi, kako jih poimenujemo, zapišemo mersko število in dodamo enoto. Namesto velikih ali majhnih števil pred enoto raje vstavimo predpono.
Za računanje z velikimi in majhnimi števili v srednji šoli uporabljamo desetiške potence. V tem primeru mersko enoto povečamo ali pomanjšamo tako, da jo množimo z ustrezno desetiško potenco. Eksponent je lahko pozitivno ali negativno celo število.
Pri računanju z desetiškimi potencami uporabljamo znanstveni (SCI) ali inženirski zapis (ENG).
Na kalkulatorju je skrajšava za ta zapis SCI. To je zapis z desetiško potenco, kjer ima število:
eno neničelno števko pred decimalno vejico
ustrezno število mest za decimalno vejico.
Temu decimalnemu številu nato sledi še desetiška potenca.
Drugi način zapisa je inženirski zapis ENG. Pri tem zapisu je potenca v eksponentu vedno večkratnik števila tri. Na ta način lahko desetiško potenco vedno zamenjamo s predpono.
Pri podatkih in rezultatih lahko za velike ali majhne merske količine uporabimo predpono. Zapišemo jo lahko pred enoto, ki še nima predpone. Predpona pomeni, kolikokrat zapisano enoto povečamo ali zmanjšamo.
Pri podatkih za fizikalno nalogo lahko pred enotami uporabljamo različne predpone. Paziti pa moramo pri izračunih. Pri vstavljanju fizikalnih količin v enačbe morajo biti enote usklajene. Največkrat podajamo fizikalne količine v osnovnih enotah, zato moramo vse enote pretvoriti v osnovne enote.
