Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

Каждое измерение — это сравнение измеряемой величины с другой, однородной с ней величиной, которую считают единичной. Теоретически единицы для всех величин в физике можно выбрать независимыми друг от друга. Но это крайне неудобно, так как для каждой величины следовало бы ввести свой эталон. Кроме этого во всех физических уравнениях, которые отображают связь между разными величинами, возникли бы числовые коэффициенты.

Основная особенность используемых в настоящее время систем единиц состоит в том, что между единицами разных величин имеются определенные соотношения. Эти соотношения установлены теми физическими законами (определениями), которыми связываются между собой измеряемые величины. Так, единица скорости выбрана таким образом, что она выражается через единицы расстояния и времени. При выборе единиц скорости используется определение скорости. Единицу силы, например, устанавливают при помощи второго закона Ньютона.

При построении определенной системы единиц, выбирают несколько физических величин, единицы которых устанавливают независимо друг от друга. Единицы таких величин называют основными. Единицы остальных величин выражают через основные, их называют производными.

Таблица единиц измерения «Пространство и время»

Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Длина

l, s, d

метр

м

Протяжённость объекта в одном измерении.

Площадь

S

квадратный метр

м2

Протяженность объекта в двух измерениях.

Объем, вместимость

V

кубический метр

м3

Протяжённость объекта в трёх измерениях.

экстенсивная величина

Время

t

секунда

с

Продолжительность события.

Плоский угол

α, φ

радиан

рад

Величина изменения направления.

Телесный угол

α, β, γ

стерадиан

ср

Часть пространства

Линейная скорость

v

метр в секунду

м/с

Быстрота изменения координат тела.

вектор

Линейное ускорение

a, w

метр в секунду в квадрате

м/с2

Быстрота изменения скорости объекта.

вектор

Угловая скорость

ω

радиан в секунду

рад/с =

(с−1)

Скорость изменения угла.

Угловое ускорение

ε

радиан на секунду в квадрате

рад/с2 =

(с−2)

Быстрота изменения угловой скорости

Таблица единиц измерения «Механика»

Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Масса

m

килограмм

кг

Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел.

экстенсивная величина

Плотность

ρ

килограмм на кубический метр

кг/м3

Масса на единицу объёма.

интенсивная величина

Поверхностная плотность

ρA

Масса на единицу площади.

кг/м2

Отношение массы тела к площади его поверхности

Линейная плотность

ρl

Масса на единицу длины.

кг/м

Отношение массы тела к его линейному параметру

Удельный объем

v

кубический метр на килограмм

м3/кг

Объём, занимаемый единицей массы вещества

Массовый расход

Qm

килограмм в секунду

кг/с

Масса вещества, которая проходит через заданную площадь поперечного сечения потока за единицу времени

Объемный расход

Qv

кубический метр в секунду

м3/с

Объёмный расход жидкости или газа

Импульс

P

килограмм-метр в секунду

кг•м/с

Произведение массы и скорости тела.

экстенсивная, сохраняющаяся величина

Момент импульса

L

килограмм-метр в квадрате в секунду

кг•м2/с

Мера вращения объекта.

сохраняющаяся величина

Момент инерции

J

килограмм-метр в квадрате

кг•м2

Мера инертности объекта при вращении.

тензорная величина

Сила, вес

F, Q

ньютон

Н

Действующая на объект внешняя причина ускорения.

вектор

Момент силы

M

ньютон-метр

Н•м =

(кг·м2/с2)

Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы.

вектор

Импульс силы

I

ньютон-секунда

Н•с

Произведение силы на время её действия

вектор

Давление, механическое напряжение

p, σ

паскаль

Па = (кг/(м·с2))

Сила, приходящаяся на единицу площади.

интенсивная величина

Работа

A

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Скалярное произведение силы и перемещения.

скаляр

Энергия

E, U

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Способность тела или системы совершать работу.

экстенсивная, сохраняющаяся величина, скаляр

Мощность

N

ватт

Вт = (кг·м2/с3)

Скорость изменения энергии.

Таблица единиц измерения «Периодические явления, колебания и волны»

Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Период

T

секунда

с

Промежуток времени, за который система совершает одно полное колебание

Частота периодического процесса

v, f

герц

Гц =

(с−1)

Число повторений события за единицу времени.

Циклическая (круговая) частота

ω

радиан в секунду

рад/с

Циклическая частота электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

Частота вращения

n

секунда в минус первой степени

с-1

Периодический процесс, равный числу полных циклов, совершённых за единицу времени.

Длина волны

λ

метр

м

Расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе.

Волновое число

k

метр в минус первой степени

м-1

Пространственная частота волны


Таблица единиц измерения «Тепловые явления»


Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Температура

T

кельвин

К

Средняя кинетическая энергия частиц объекта.

Интенсивная величина

Температурный коэффициент

α

кельвин в минус первой степени

К-1

Зависимость электрического сопротивления от температуры

Температурный градиент

gradT

кельвин на метр

К/м

Изменение температуры на единицу длины в направлении распространения теплоты.

Теплота (количество теплоты)

Q

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём

Удельная теплота

q

джоуль на килограмм

Дж/кг

Кол-во теплоты, которое необходимо подвести к веществу, взятому при температуре плавления, чтобы расплавить его.

Теплоемкость

C

джоуль на кельвин

Дж/К

Кол-во теплоты, поглощаемой (выделяемой) телом в процессе нагревания.

Удельная теплоемкость

c

джоуль на килограмм-кельвин

Дж/(кг•К)

Теплоёмкость единичной массы вещества.

Энтропия

S

джоуль на килограмм

Дж/кг

Мера необратимого рассеивания энергии или бесполезности энергии.


Таблица единиц измерения «Молекулярная физика»


Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Количество вещества

v, n

моль

моль

Количество однотипных структурных единиц, из которых состоит вещество.

Экстенсивная величина

Молярная масса

M, μ

килограмм на моль

кг/моль

Отношение массы вещества к количеству молей этого вещества.

Молярная энергия

Hмол

джоуль на моль

Дж/моль

Энергия термодинамической системы.

Молярная теплоемкость

смол

джоуль на моль-кельвин

Дж/(моль•К)

Теплоёмкость одного моля вещества.

Концентрация молекул

c, n

метр в минус третьей степени

м-3

Число молекул, содержащихся в единице объема.

Массовая концентрация

ρ

килограмм на кубический метр

кг/м3

Отношение массы компонента, содержащегося в смеси, к объёму смеси.

Молярная концентрация

смол

моль на кубический метр

моль/м3

Содержание компонента относительно всей смеси.

Подвижность ионов

В, μ

квадратный метр на вольт-секунду

м2/(В•с)

Коэффициент пропорциональности между дрейфовой скоростью носителей и приложенным внешним электрическим полем.


Таблица единиц измерения «Электричество и магнетизм»


Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Сила тока

I

ампер

А

Протекающий в единицу времени заряд.

Плотность тока

j

ампер на квадратный метр

А/м2

Сила электрического тока, протекающего через элемент поверхности единичной площади.

Векторная величина

Электрический заряд

Q, q

кулон

Кл = (А·с)

Способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии.

экстенсивная, сохраняющаяся величина

Электрический дипольный момент

p

кулон-метр

Кл•м

Электрические свойства системы заряженных частиц в смысле создаваемого ею поля и действия на неё внешних полей.

Поляризованность

P

кулон на квадратный метр

Кл/м2

Процессы и состояния, связанные с разделением каких-либо объектов, преимущественно в пространстве.

Напряжение

U

вольт

В

Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда.

скаляр

Потенциал, ЭДС

φ, σ

вольт

В

Работа сторонних сил (некулоновских) по перемещению заряда.

Напряженность электрического поля

E

вольт на метр

В/м

Отношение силы F, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда q

Электрическая емкость

C

фарад

Ф

Мера способности проводника накапливать электрический заряд

Электрическое сопротивление

R, r

ом

Ом = (м2·кг/(с3·А2))

сопротивление объекта прохождению электрического тока

Удельное электрическое сопротивление

ρ

ом-метр

Ом•м

Способность материала препятствовать прохождению электрического тока

Электрическая проводимость

G

сименс

См

Способность тела (среды) проводить электрический ток

Магнитная индукция

B

тесла

Тл

Векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля

Векторная величина

Магнитный поток

Ф

вебер

Вб =

(кг/(с2·А))

Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область.

Напряженность магнитного поля

H

ампер на метр

А/м

Разность вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M

Векторная величина

Магнитный момент

pm

ампер-квадратный метр

А•м2

Величина, характеризующая магнитные свойства вещества

Намагниченность

J

ампер на метр

А/м

Величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела.

векторная величина

Индуктивность

L

генри

Гн

Коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным потоком

Электромагнитная энергия

N

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Энергия, заключенная в электромагнитном поле

Объемная плотность энергии

w

джоуль на кубический метр

Дж/м3

Энергия электрического поля конденсатора

Активная мощность

P

ватт

Вт

Мощность в цепи переменного тока

Реактивная мощность

Q

вар

вар

Величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока

Полная мощность

S

ватт-ампер

Вт•А

Суммарная мощность с учетом активной и реактивной ее составляющих, а также отклонения формы тока и напряжения от гармонической

Таблица единиц измерения «Оптика, электромагнитное излучение»


Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Сила света

J, I

кандела

кд

Количество световой энергии, излучаемой в заданном направлении в единицу времени.

Световая, экстенсивная величина

Световой поток

Ф

люмен

лм

Физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения

Световая энергия

Q

люмен-секунда

лм•с

Физическая величина, характеризует способность энергии, переносимой светом, вызывать у человека зрительные ощущения

Освещенность

E

люкс

лк

Отношение светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади.

Светимость

M

люмен на квадратный метр

лм/м2

Световая величина, представляющая собой световой поток

Яркость

L, B

кандела на квадратный метр

кд/м2

Сила света, излучаемая единицей площади поверхности в определенном направлении

Энергия излучения

E, W

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Энергия, переносимая оптическим излучением


Таблица единиц измерения «Акустика»


Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Звуковое давление

p

паскаль

Па

Переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны

Объемная скорость

c, V

кубический метр в секунду

м3/с

Отношение объема сырья, подаваемого в реактор в час к объему катализатора

Скорость звука

v, u

метр в секунду

м/с

Скорость распространения упругих волн в среде

Интенсивность звука

l

ватт на квадратный метр

Вт/м2

Величина, характеризующая мощность, переносимую звуковой волной в направлении распространения

скалярная физическая величина

Акустическое сопротивление

Za, Ra

паскаль-секунда на кубический метр

Па•с/м3

Отношение амплитуды звукового давления в среде к колебательной скорости её частиц при прохождении через среду звуковой волны

Механическое сопротивление

Rm

ньютон-секунда на метр

Н•с/м

Указывает силу, необходимую для движения тела при каждой частоте


Таблица единиц измерения «Атомная и ядерная физика. Радиоактивность»


Физическая величина

Символ

Единица измерения физической величины

Ед. изм. физ. вел.

Описание

Примечания

Масса (масса покоя)

m

килограмм

кг

Масса объекта, находящегося в состоянии покоя.

Дефект массы

Δ

килограмм

кг

Величина, выражающая влияние внутренних взаимодействий на массу составной частицы

Элементарный электрический заряд

e

кулон

Кл

Минимальная порция (квант) электрического заряда, наблюдающегося в природе у свободных долгоживущих частиц

Энергия связи

Eсв

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Разность между энергией состояния, в котором составляющие части системы бесконечно удалены

Период полураспада, среднее время жизни

T, τ

секунда

с

Время, в течение которого система распадается в примерном отношении 1/2

Эффективное сечение

σ

квадратный метр

м2

Величина, характеризующая вероятность взаимодействия элементарной частицы с атомным ядром или другой частицей

Активность нуклида

A

беккерель

Бк

Величина, равная отношению общего числа распадов радиоактивных ядер нуклида в источнике ко времени распада

Энергия ионизирующего излучения

E,W

джоуль

Дж = (кг·м2/с2)

Вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц

Поглощенная доза ионизирующего излучения

Д

грей

Гр

Доза, при которой массе 1 кг передаётся энергия ионизирующего излучения в 1 джоул

Эквивалентная доза ионизирующего излучения

H, Дэк

зиверт

Зв

Поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества

Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения

Х

кулон на килограмм

Кл/кг

отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака от внешнего гамма-излучения

Обозначения в физике с несколькими буквами

Для обозначения некоторых величин иногда используют несколько букв или и отдельные слова или аббревиатуры. Так, постоянная величина в формуле обозначается часто как 

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

. Дифференциал обозначается малой буквой 

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

 перед названием величины, например 

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

.

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

Специальные символы

Для удобства написания и чтения в среде ученых физиков принято использовать специальные символы, характеризующие те или иные явления и свойства. 

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

Скобки

В физике принято использовать не только формулы, которые применяют в математике, но и специализированные скобки.

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

Диакритические знаки

Диакритические знаки добавляются к символу физической величины для обозначения определённых различий. Ниже диакритические знаки добавлены для примера к букве x.

Обозначения в физике — единицы измерения физических величин

Беликова Ирина

Учитель физики, информатики и вычислительной техники. Победитель конкурса лучших учителей Российской Федерации в рамках Приоритетного Национального Проекта "Образование".

Оцените автора
Добавить комментарий

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector