Файл: Контрольная работа Введение в профессиональнопедагогическую деятельность на тему Международная система единиц (СИ) Работу Кирин Данила Алексеевич Группа Ср111СПри номер зачётной книжки 22201414.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство просвещения Российской Федерации
ФГАОУ ВО «Российский государственный
профессионально-педагогический университет»
Институт инженерно-педагогического образования
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
«Введение в профессионально-педагогическую деятельность»
на тему «Международная система единиц (СИ)»
Работу выполнил: Кирин Данила Алексеевич
Группа: Ср-111СПрИ
Номер зачётной книжки:22201414
Email:danila-kirin@mail.ru
Работу проверила: Радченко Елена Викторовна
Екатеринбург 2023
Содержание
Введение.........................................................................................................3
1. История Международной системы единиц……………………….……4
2. Международная система единиц в наши дни…………………….…….5
3.Основные единицы измерения…………………………………….……..8
4.Будущее Международной системы единиц…………..…………….….14
5.Критика СИ………………………………………………………………16
Заключение…………………………………………………...……………18
Список использованных источников……………...………….………….19
Введение
Наука, которая изучает измерения, называется метрологией. Слово "метрология" образовано из двух греческих слов: "метрон" – мера и "логос" – учение. Дословный перевод слова "метрология" – учение о мерах. Метрология в её современном понимании представляет собой науку об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
В зависимости от рассматриваемых задач различают три раздела метрологии: теоретическая метрология, законодательная метрология, практическая (прикладная) метрология.
Международная система единиц (СИ)— система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной
Целью работы является углубление и закрепление знаний о системе СИ, выяснение её значения для окружающего мира.
1. История Международной системы единиц
Международная система единиц была создана на основе всемирно оцененной Метрической системы мер. Рост производства и промышленности вызвал необходимость унификации размеров используемых физических величин и создание единой системы единиц. Первой системой единиц была метрическая система. Вначале она была введена в 1840г. во Франции, а затем в других странах. В Российской Федерации в настоящее время используются единицы величин Международной системы единиц, которая обозначается сокращенно SI (начальные буквы французского словосочетания «Systeme International d’ Unites»)
Единая Международная система единиц физических величин СИ (SI) была принята ХI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году. В 1971 году XIV Генеральная конференция по мерам и весам внесла ряд изменений в СИ, добавив, в частности, единицу количества вещества моль.
В России эта система действует с 1 января 1963 года в соответствии с ГОСТ 9.867–61, а с января 1982 года в соответствии с ГОСТ 8.417–81 «Единицы физических величин».
Система единиц СИ является логическим итогом предшествовавших ей других систем единиц. Зарождение СИ относится к 1799 году. В этом году Законодательное собрание Франции утвердило единицу массы - килограмм и единицу длины - метр в качестве государственных и определило их на хранение в Национальный архив, тем самым узаконив метрическую систему мер.
Международное признание французская метрическая система получила в мае 1875 года, когда 17 государств, в том числе и Российская империя подписали Метрическую конвенцию и создали Международное бюро мер и весов в г. Севре под Парижем. Тогда в метрическую систему вошли следующие единицы измерения: длины – метр, массы – килограмм, площади – ар, объема – литр.
Многообразие единиц измерения физических величин и систем единиц осложняло их применение. Одни и те же уравнения между величинами имели различные коэффициенты пропорциональности. Свойства материалов процессов выражались различными числовыми значениями. Международный комитет по мерам и весам выделил из своего состава комиссию по разработке единой Международной системы единиц. Комиссия разработала проект Международной системы единиц.
Международная система единиц была создана по принятой в физике методике построения систем единиц. Эта методика заключалась в том, что за основу системы единиц принимают несколько независимых друг от друга основных единиц. Для практических целей в качестве основных единиц принято выбирать такие, которые можно воспроизвести с наибольшей точностью. Из основных в качестве производных определяют единицы остальных физических величин. Производные единицы находят на основе физических формул и уравнений, которые связывают между собой физические величины. Данная совокупность выбранных основных и образованных с их помощью производных единиц для одной или нескольких областей измерений получила название системы единиц.
2. Международная система единиц в наши дни.
Международная система единиц имеет целый ряд преимуществ
, основными из которых являются следующие:
1. Унификация единиц ФВ на базе SI. Вместо исторически сложившегося многообразия единиц (системных, разных систем и внесистемных) для каждой ФВ устанавливается одна единица и четкая система образования кратных и дольных единиц.
2. Универсальность SI. Система охватывает все области науки, техники и народного хозяйства.
3. Принцип когерентности (согласованности). Выбор основных единиц системы обеспечивает согласованность механических и электрических единиц. Например, ватт — единица механической мощности (равный джоулю в секунду) равняется мощности, выделяемой электрическим током силой 1 ампер при напряжении 1 вольт.
В SI, подобно другим когерентным системам единиц, коэффициенты пропорциональности в физических уравнениях, определяющих производные единицы, равны безразмерной единице.
Когерентные производные единицы системы SI образуются с помощью простейших (определяющих) уравнений связи между величинами, в которых величины приняты равными единицам SI.
Пример простейшего уравнения связи для получения производной единицы скорости vϰ = l / t, где v — скорость, l — длина пройденного пути, t — время. Подстановка вместо l, t и v их единиц дает [ v ] = [ l ]/[ t ] = 1 м/с. Следовательно, когерентной единицей скорости в SI является метр в секунду.
4. Удобство для практического применения основных и большинства производных единиц SI.
5. четкое разграничение в SI единиц массы (килограмм) и силы (ньютон). Понятие массы следует использовать во всех случаях, когда имеется в виду свойства тела или вещества, характеризующие его инертность и способность создавать гравитационные поля, а понятие веса следует использовать в случаях, когда имеется в виду сила, возникающая вследствие взаимодействия с гравитационным полем.
6. Упрощенная запись уравнений и формул в различных областях науки и техники. Достигается значительная экономия времени при расчетах в силу отсутствия в формулах, составленных с применением единиц SI, пересчетных коэффициентов, вводимых в связи с тем, что отдельные величины в этих формулах выражены в разных системах единиц.
7. Установление одной общей единицы — джоуль — для всех видов энергии (механической, тепловой, электрической и др.) в Международной системе "
8. Определение основных единиц СИ возможно с высокой степенью точности, что в конечном счете позволяет не только повысить точность измерений, но и обеспечить их единство. Это достигается путем «материализации» единиц в виде эталонов и передачи от них измерений с помощью комплекса образцовых средств измерений.
Международная система единиц благодаря своим преимуществам получила широкое распространение в мире. Так, все страны перешли на единицы СИ. Страны, в которых ранее применялась английская система мер (Великобритания, Австралия, Канада, США и др.), также внедряют единицы СИ.
Преимущества системы SI обусловливают:
а) повышение эффективности труда проектировщиков, конструкторов, производственников, научных работников;
б) облегчение педагогического процесса в средней и высшей школах;
в) лучшее взаимопонимание при дальнейшем развитии научно-технических и экономических связей между разными странами.
В связи с тем, что национальные стандарты приобрели статус добровольно применяемых документов, возникла необходимость в регламентации применения единиц величин в Российской Федерации с помощью нормативного документа высокого ранга. Постановлением Правительства РФ было утверждено «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации». При разработке этого документа был учтен опыт регламентации применения единиц величин, накопленный в период применения ГОСТ 8.417.
В акте закреплены единицы величин, допускаемые к применению:
• основные единицы международной системы — метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела;
• производные единицы величин, определенные через основные единицы SI;
• когерентные единицы SI;
• десятичные кратные и дольные единицы SI;
• относительные и логарифмические единицы;
• внесистемные единицы величин, применяемые в отдельных областях деятельности.
Кроме того, в постановлении установлены правила образования наименований производных, когерентных, десятичных кратных и дольных единиц SI, правила применения единиц величин в нормативных правовых актах, нормативно-технических, научно-технических, конструкторских, технологических документах, учебниках и других изданиях.
Следует обратить внимание на отмену применения такой устаревшей величины, как лошадиная сила, и замену ее на современную единицу мощности — киловатт (1 л.с. = 0,7355 кВт), а также на допуск к применению новых величин, таких как байт, которые необходимы для решения вопроса метрологического обеспечения средств цифровой связи.
Хотя SI нашла очень широкое применение в мире, тем не менее, в некоторых странах существуют также свои национальные системы единиц. Например, в США применяются такие единицы, как фунт (1 фунт = 0,454 кг), галлон (1 галлон = = 3,785 л), дюйм (1 дюйм = 2,54 см), а также другие внесистемные единицы. Внесистемные единицы могут также использоваться, например, в навигации (1 морская миля = 1852 м) или в торговле сырой нефтью (1 баррель = 159 л).
3.Основные единицы измерения.
В результате некоторых видоизменений, принятых Генеральными конференциями по мерам и весам в 1967, 1971, 1979 гг., в настоящее время система включает в себя семь основных единиц (см.табл.1)
Таблица 1
Основные единицы физических величин СИ
В табл.2 можно увидеть примеры производных единиц СИ, наименования и обозначения которых образованы с использованием обозначений основных единиц СИ
Таблица 2.
Производные единицы СИ
До 1983 г. в качестве основных величин были выбраны единицы измерения длины и времени, а в качестве производной — скорость. В 1983 г. основными были названы единицы измерения времени и скорости, при этом скорости света в вакууме было придано точное, но в принципе произвольное значение с = 299 792 458 м/с. Длина и ее единица — метр, по существу, стали производными. Однако формально длина в СИ остается основной ФВ и ее единица определяется следующим образом: метр — расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долей секунды. Определение секунды принято в 1967 г. XIII Генеральной конференцией по мерам и весам.
Секунда — 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих резонансной частоте энергетического перехода между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Эталон килограмма является единственным уничтожимым из всех эталонов основных единиц системы СИ. Он подвержен старению и требует применения громоздких поверочных схем. Современное развитие науки пока не позволяет с достаточной степенью точности связать килограмм с естественными атомными константами.
Одна из главных ФВ, используемых при описании тепловых процессов, — температура Т. Температура измеряется в кельвинах. Один кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
По определению, ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия.
Световые измерения, т.е. измерения параметров электромагнитных колебаний с длиной волны от 0,38 до 0,76 мкм, имеют ту особенность, что в них очень большую роль играет ощущение человека, воспринимающего световой поток посредством глаз. Поэтому световые измерения не вполне объективны. Наблюдателя интересует только та