Контакты jokoil@mail.ru КАРТА САЙТА English

Энергодинамическая система физических величин и понятий

(ЭСВП)


Не смешивать с СИ, унифицирующей ЕДИНИЦЫ измерений (разъяснение).

На Главную

Кому и зачем это нужно?

К сведению студентов

Основные понятия физики

Формы и виды энергии

Классификация физических систем

Основная идея системы величин

Таблицы физических величин

Итоги и выводы:

     Формы и виды движения

     Подробно об угле поворота

     О движении тела по орбите

     Заряды физического поля

     Новые единицы величин         колебаний и волн

     Новая единица         температуры

     Новый взгляд на         явления переноса

     Критерии подобия всюду

     Современная революция         в метрологии

Системный подход в экономике

История систематизации
величин и единиц


Необходимость модернизации
обучения физике


Учебно-наглядные пособия


Новости сайта

Шутки на тему сайта


Oб авторе проекта

Коган И.Ш.

Условие показателей размерности

АННОТАЦИЯ. Условие показателей размерности говорит о том, что физическая величина (если она не удельная) не может иметь размерности только с отрицательными показателями. Следовательно, физическая величина не может иметь размерность основной физической величины в минус первой степени. То есть, должны отсутствовать такие единицы, как обратный метр и обратная секунда. На систему единиц СИ это условие пока не распространяется.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения краткой справки по поводу недостаточно ясных, редко применяемых или введенных автором сайта терминов пройдитесь по ссылке Предметный указатель (от А до О и от П до Я).

1. Размерность величины не может быть размерностью основной величины
в отрицательной степени

Основная величина независима, она не имеет своего определяющего уравнения. Если имеется какая-то производная величина, размерность которой является размерностью основной величины в отрицательной степени, значит, эта величина является производной, в определяющем уравнении которой основная величина находится в знаменателе. А числитель в этом уравнении отсутствует. Это лишает такую производную величину какого-либо физического содержания. Имеется в виду, что не должно быть величин с размерностями L−1 или Т −1.

2. Примеры нарушения условия показателей размерностец в СИ.

Размерности угловой скорости вращающегося тела, частоты вращения и частоты колебаний в СИ совпадают и равны T−1. Уже само совпадение размерностей разных по содержанию физических величин недопустимо, ведь указанные величины относятся к принципиально разным формам движения (вращательной и волновой). Чтобы это нарушение условия показателей размерностей не бросалось в глаза, метрологические стандарты присвоили угловой скорости единицу измерений рад с−1, частоте вращения – единицы с-1 или об с−1, а частоте колебаний – единицу Герц. Путаницу, однако, этот прием не устранил.

Известно, что угловая скорость принципиально отличается от частоты вращения тем, что в первом случае рассматривается угловая скорость реально вращающегося тела, а во втором случае – угловая скорость абстрактного радиус-вектора на абстрактной векторной диаграмме. Что касается частоты колебаний, то она относится к любому периодическому процессу, независимо от того, что, как и в какой форме движения колеблется.

3. Как устранить нарушения условия показателей размерностей.

Поиск причин этого нарушения привел к выводу о том, что при систематизации физических величин нельзя опираться на комплект основных единиц СИ. Любая система величин или система единиц должна иметь такой набор основных величин или основных единиц, чтобы условие показателей размерностей не нарушалось. Наличие в СИ единиц м-1 и с-1 указывает на необходимость коррекции комплекта основных единиц в этой системе единиц.

Анализ вращательной формы движения, угла поворота и колебательных процессов показывает, что нарушение условия показателей размерностей может быть устранено только коррекцией комплекта основных единиц. Этот комплект базируется на наборе естественных основных величин и положен в основу системы величин ЭСВП.

Во всех системах единиц угол поворота не входит в состав основных величин и своей размерности не имеет, хотя наличие единицы для него допускается. В системе величин ЭСВП размерность для угла поворота имеется, ее символ А. Поэтому размерность кривизны траектории стала равной АL-1 вместо существующей L-1 , а единица стала равной об м−1 вместо м−1. По этой же причине размерность угловой скорости становится равной АT-1 вместо T-1. Заметим, что ГОСТ 8.417-2002 уже ввел с 2003 г. единицу угловой скорости об с−1 и в СИ. Но единица оборот в СИ является пока внесистемной.

В состав основных величин пока не входит число структурных элементов (частный случай количества считаемых величин). В систему величин ЭСВП эта величина входит в качестве основной со своей размерностью С. Период колебаний является структурным элементом любого периодического процесса и поэтому должен иметь собственную единицу, например, пер (период). А существующая в СИ единица секунда должна входить не в единицу периода колебаний, а в единицу длительности этого периода. И тогда размерность частоты колебаний становится равной СТ-1 вместо Т-1, единица частоты колебаний становится равной пер с−1 (период в секунду), и единица длительности периода становится равной пер−1 с. И поэтому условие показателей размерностей в системе ЭСВП выполняется.

Еще одно нарушение условия показателей размерностей поясняется в статье о частоте вращения, где доказывается, что это абстрактная математическая величина, не имеющая физического содержания.

Условие показателей размерностей не распространяется на удельные физические величины.

© И. Коган Дата первой публикации 01.05.2008
Дата последнего обновления 08.12.2015

Оглавление раздела Предыдущая