Физични Величини и Единици

1. Физични Величини и Единици

Най-важното от урока

Физична величина = число + мерна единица (напр. 25 m).
SI система: Стандартът за единици. Делят се на основни (m, kg, s, A) и производни (m/s, N, J).
Представки: Променят размера на единицата. Запомни най-важните: кило (k) = 1000; санти (c) = 1/100; мили (m) = 1/1000.

Физичната величина е измерима характеристика на обект или явление. Големината ѝ се изразява винаги с две части: числена стойност и мерна единица.

Никога не пропускайте мерната единица! Записът "дължина = 15" е непълен и безсмислен. Правилно е "дължина = 15 cm" или "дължина = 15 m".

Ако измерим, че масата на един предмет е 5 kg:

5 е числената стойност.
kg (килограм) е мерната единица.

В израза "време = 30 s", коя е числената стойност и коя е мерната единица?

Отговор: Числената стойност е 30, а мерната единица е "s" (секунда).

SI (Système International) е международно приетата стандартна система за мерни единици. Единиците в нея са два вида: основни и производни.

Основни единици са фундаментални, приети за независими. Някои от тях са:

Дължина: метър (m)
Маса: килограм (kg)
Време: секунда (s)
Електричен ток: ампер (А)

Производни единици се изразяват чрез основните. Някои имат специални наименования.

Скорост: метър за секунда (m/s) - изразена чрез основни.
Сила: нютон (N) - със специално наименование.
Енергия: джаул (J) - със специално наименование.

Единицата за налягане "паскал" (Pa) основна или производна SI единица е?

Отговор: Паскал (Pa) е производна единица. Основните SI единици са само седем (метър, килограм, секунда, ампер, келвин, мол, кандела).

Представките се добавят пред името на мерната единица, за да се образуват по-големи (кратни) или по-малки (дробни) единици. Те заместват степенен множител.

Кратни (по-големи) единици:

кило (k) - означава 1 000. Пример: \(1 \text{ km} = 1000 \text{ m}\)
мега (M) - означава 1 000 000. Пример: \(1 \text{ M}\Omega = 1\,000\,000 \text{ } \Omega\)
гига (G) - означава 1 000 000 000. Пример: \(1 \text{ GW} = 10^9 \text{ W}\)

Дробни (по-малки) единици:

санти (c) - означава 0.01. Пример: \(1 \text{ cm} = 0.01 \text{ m}\)
мили (m) - означава 0.001. Пример: \(1 \text{ ms} = 10^{-3} \text{ s}\)
микро (\( \mu \)) - означава 0.000001. Пример: \(1 \text{ } \mu\text{A} = 10^{-6} \text{ A}\)

Представките за маса се добавят към "грам", а не към основната единица "килограм". Например: милиграм (mg), а не "миликилограм".

Преобразувайте 5200 метра в километри.

Отговор: Представката "кило" означава 1000. За да превърнем от по-малка в по-голяма единица, делим. \(5200 \text{ m} = 5200 / 1000 \text{ km} = 5.2 \text{ km}\).

Задачи за упражнение

Лесна: Преобразувайте 3 килограма (kg) в грамове (g).

Тъй като \(1 \text{ kg} = 1000 \text{ g}\), то \(3 \text{ kg} = 3 \cdot 1000 \text{ g} = 3000 \text{ g}\).
Отговор: 3000 g.

Средна: Изразете \(0.005 \text{ A}\) (ампера) в микроампери (\( \mu\text{A} \)).

Представката "микро" (\(\mu\)) означава \(10^{-6}\) или една милионна част.
Това означава, че \(1 \text{ A} = 1\,000\,000 \text{ } \mu\text{A}\).
Следователно, \(0.005 \text{ A} = 0.005 \cdot 1\,000\,000 \text{ } \mu\text{A} = 5000 \text{ } \mu\text{A}\).
Отговор: 5000 \( \mu\text{A} \).

Трудна: Автомобил се движи със скорост 72 km/h. Преобразувайте скоростта му в основната SI единица (m/s).

Трябва да преобразуваме километрите в метри и часовете в секунди.
1. Преобразуване на разстояние: \(72 \text{ km} = 72 \cdot 1000 \text{ m} = 72000 \text{ m}\).
2. Преобразуване на време: \(1 \text{ h} = 60 \text{ минути} = 60 \cdot 60 \text{ секунди} = 3600 \text{ s}\).
3. Изчисляване на скоростта: \[ v = \frac{72000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} = 20 \text{ m/s} \] Отговор: 20 m/s.