Eksami küsimused-vastused (2)

1. Suurus - on nähtuse, keha või aine oluline omadus, mida saab kvaliteetselt eristada ja kvantitatiivselt määrata.
Esitatud mõiste suurus võib tähendada suurust üldiselt, nagu pikkus, mass, aeg, temp, takistus, ainehulga kontsentratsioon jne. või mingit konkreetset suurust, nagu teatud varda pikkus, antud traadi elektriline takistus, etanooli ainehulga kontsentratsioon mingis veinis. Mõiste suurus kasutatakse uurivate materjaalsete süsteemide, objektide, nähtuste, protsesside, jne. kirjeldamisel teaduse kõikides valdkondades (füüsika, keemia, jt,) Mõistet suurus ei ole õige rakendada vaadeldava nähtuse, keha või aine omaduse puht kogulises (kvalitatiivse) külje väljendamiseks, nagu mass, suurus, pikkuse suurus, radionukliidi aktiivsuse suurus, pinge suurus, jne., sest kõnealused nähtuse, keha või aine omaduse - mass, pikkus, jne. on ise suurused. Sellistel juhtudel tuleb kasutada mõisteid suuruse väärtust (massi väärtus, jne.)
2. Suuruste süsteem - suuruste süsteem on pmavaheliste sõltuvustega määratletud suuruste kogum.
Süsteemi iseloomustamiseks kasutatakse põhisuuruste üldistavaid tähiseid. kui on tegemist meh. suuruste süsteemiga, mille põhisuurused on pikkus, mass ja aeg, siis seda süsteemi iseloomustab tähiste kogum LMT.Rahvusvah. ühikute süsteem aga isel. kogum LMTIONJ vastavatest põhisuuruste üldistavatest tähistest.
3. Põhi- ja tuletatud suurused
Põhisuurus on suurus, mida käsitletakse mingis suuruste süsteemis leppeliselt sõltumatu suurusena.
Loodusnähtuste kirjeldamisel kasutatakse mitmeid suuruseid , nagu pikkus, aeg, kiirus, kiirendus, jõud, jne. Füüsikavalemid vljendavad nende suuruste vahelisi seoseid . Selgub , et enamasti on mingit suurust võimalik väljendada teiste suuruste kaudu, mille vahel ei valitse otsest seost.Neid suurusi nim. põhisuurusteks e. baassuurusteks. Nii kuuluvadmeh. põhisuuruste hulka pikkus, mass jaaeg. Viimased märgitakse üldistatult tähistega L, M, T. Põhisuurusteks loetavate suuruste valik on teoreetiliselt küll tinglik, kuid piiratud praktilise kaalutlusega. Põhisuurusi kasutades saame nende kaudu tuletada teisi nn tuletatud suurusi.
Tuletatud suurus on selline suurus, mis on määratletud mingis suuruste süsteemis selle süsteemi põhisuuruste funktsioonina.
Nii on LMT- süsteemis kiirus tuletatud suurus, mis on määratletud pikkuse ja aja jagatisena. Tuletatud suurused mingis süsteemis on seotud põhisuurustega enamasti järgmise üldistatud valemi abil.
X - tuletatud suurus, Z - tegur, Bi - põhisuurus, bi - positiivne või negatiivne ratsionaalarv.
Põhisuuruse Bi all võivad toodud valemis figureerida ka juba eelnevalt leitud tuletatud suurused. Näiteks F=m*a, kus mass on põhisuurus, kiirendus aga eelnevalt valemi abil saadus tuletatud suurus.
Praktikas kasutatakse valemi asemel ka põhisuuruste ja tuletatud suuruste vahelisi seoseid koos numbriliste väärtustega, mis vastavad antud suuruste ühikutele. Tegurid nendes valemites sõltuvad juba valitud ühikutest.
4. Suuruse dimensioon
Suuruse dimensioon on avaldis, mis väljendab suuruste süsteemi kuuluvat suurust selle süsteemi põhisuuruste teatud astmes üldistavate tähiste korrutisena.
Standarti ISO 31/0 jrgi tähistatakse suuruse dimensioon thisega dim. LTM- süsteemis tuletatud suurus dimensioon määratakse valemiga: dim X = LlMmTt, kus L, M, T - thised mis väljendavad põhisuurusi, l, m, t - dimensiooni astmenäitajad, mis on positiivsed või negatiivsed ratsionaalarvud (täis, või murdarvud)
Nii on LTM süsteemis jõu dim LTM-2, massikontsentratsiooni ja tiheduse dim ML-3. Tähised, mis väljendavad põhisuurusi, nim. nende põhisuuruste dimensioonideks.
Suuruse dim on võrreldes seda suurust isel. valemiga palju üldisem mõiste. Nii võib eri suurustel olla üks ja sama dim, millel on eri omadused ja erinevad suurustevahelised seosed. Näitkes jõu F poolt tehtud tööl A (A= F*l) ja liikuva keha kineetilisel energial E (E=mv2/2) on ühesugused dim, kuigi nende suuruste olemused ja arvutusvalemid on erinevad.
Dim. võib teha matemaatilisi tehteid, korrutamine jagamine, astendamine.Dim liitmisel ja lahutamise ei ole mõtet. Suuruse dim on ka ühtlasi selle suuruse mõõtühik. Dim astmenäitajad on tuletatud suuruse X astmenitajad. Põhisuuruse dim. astmenäitaja on enda suhtes võrdne ühega.
Põhi- ja tuletatud suuruste kogum moodustab dim.süsteemi, mille baasiks on põhisuuruste dim-d. Näiteks SI baasiks on Dim. L, M, T, I, O, N, J.
Suurus võib olla nii dim kui ka ilma. Kui suuruse dim.avaldises on kas või 1 põhisuurus, mille astmenäitaja ei ole 0, siis see suurus on dim-iga. N: süsteemis LMTIONJ on jõud F dim suurus: F=LMT-2. Kui suuruse dim.avaldises kõikide põhisuuruste dim-ide astmenäitajad võrduvad 0, siis see suurus on dim-ita suurus. Dim-ita suurusteks on suhteline pikenemine , murdumisnitaja, hõõrdetegur, Machi arv, Massiosa , moolosa. Mõnel suurusel võib ühes süsteemis olla dimensioon, teises aga mitte. Nii on näiteks vaakumi dielektriline konstant Eo absoluutses elektrostaatiliste suuruste süsteemis dim-ita suurus, SI-s aga dim-iga,
dim Eo = L-3M-1T4I2
5. Suuruste väärtus
Suuruste väärtus on suuruse kvantitatiivmäärang, mida tavaliselt väljendatakse arvu ja ühiku korrutisena.
N: 273,16 K on tem väärtus, kus 273,16 on suuruse temp. arvväärtus.
Suuruse väärtust saab väljendada mitmel viisil, ta võib olla näiteks pos, neg kui ka 0. Suuruse korral, milledim on 1, on ühikuks arv 1. Suurusi, mida ei saa. vljendadaarvuga korrutatud ühiku abil,võibisel. leppelise reeperskaala, mõõteprotsetuuri kirjelduse või nende mõlema abil.
6. Suuruste tõeline väärtus
Suuruse tõeline väärtus on väärtus, mis on kooskõlas mõõdetava suuruse definitsiooniga.
Mõiste suuruse tõeline väärtus on seotud mõistega absoluutne tõde. Absoluutne tõdeon teadmine, mida edasine praktika ei saa kummutada. seega tõeline väärtus on niisugune väärtus, mille võiksime saada absoluutselt täiuslikul mõõtmisel. sellest tulenevalt on suuruse tõeline väärtus asjata mõiste, kuna piisab mõistest suuruse väärtus.
7. Suuruse leppeväärtus
Suuruse leppeväärtuse on suurusele omistatud väärtus, mida tunnustatakse kui väärtust, millel on kindlaks otstarbeks sobiv märamatus.
Nii võib tugietaloniga realiseritud suurusele omistatud väärtust teatud valdkonnas vaadelda kui selle suuruse leppeväärtusega. Mõõtealases kirjanduses nim. leppeväärtust vahel ka omistatud väärtuseks, vaartuse parimaks hinnanguks või tugiväärtuseks. Mõõtepraktikas määratakse suuruse leppeväärtus sageli selle suuruse erinevates laborites mõõtmisel saadud mõõtetulemuste aritmeetilise keskmise abil.
8. Mõõtesuurus
Mõõtesuurus on mõõtmise objektiks olev suurus.
Mõõtesuurus on seega suurus,mis on mõõdetud, kuulub mõõtmisele või on tulevikus mõõdetav kooskõlas mõõtmise põhieesmärgiga.
Esimene samm on mõõtmisel mõõtesuuruse täpne defineerimine tema kirjeldamise teel. Mõõtepraktikas sõltub mõõtesuuruse def. viis ja täiuslikkus vajalikust mõõtetäpsusest. Mõõtesuurus peab olema def niivõrd täiuslikult, et iga mõõtmisega seotud praktilise eesmärgi jaoks oleks ta üheselt määratletud. Mõõtesuuruse def võib vajaduse korral sisaldada nõudeid ka teiste suuruste kohta. N: pikkusmõõdu pikkuse def osutub vajalikuks mõõdetava objekti ja keskkonna temp, aga ka rõhu, niiskuse jne. väärtuste vahemikku määramine, mille puhul see pikkus kehtib.
Mõõtesuuruse puudulik def annab mõõtetulemuse määramatuse alati lisakomponendi, mis nõutava mõõtetäpsusega võrreldes võib sageli osutuda küllaltki oluliseks.
9. Mõjur
Mõjur on suurus, mis ei ole otseselt mõõteobjektiks, kuid siiski mõjutab mõõtetulemust.
Mõjurid põhjustavad mõõdistes tahtmatult mõõtehälbeid. Mõjuriteks on seega etalonide, etalonainete ja mõõtmise lähteandmetega seotud suurused, millest võib sõltuda mõõtetulemus, aga ka niisugused suurused nagu ümbritseva mõõtekeskkonna temperatuur, õhurõhk ja niiskus.
10.Ühik
Ühik on täpselt def. suurus, mida leppelislt kasutatakse teiste sama liiki suuruste võrdlemiseks ja kvantitatiivseks iseloomustamiseks. Seega ühik on kasutusel samaliigiliste suuruste väärtuste väljendamiseks. Kuna ühik on samaliigiline suurusega, siis peab olema ühikud samapalju kui on mõõdetavaid suurusi.
Ühikutel on leppelislt omistatud nimetused ja tähised. Nii on 1 m – pikkuse ühik, 1 s – ajaühik ja 1 Bq – radioaktiivse aine aktiivsuse ühik, kusjuures m, s ja Bq on vastavate ühikute tähised.
11. Ühikute süsteem
Ühikute süsteem on põhi- ja tuletatud ühikute kogum, mis on kehtivate reeglitega määratletud kooskõlas nimetatud suuruste süsteemiga.
Ühikute ja ühikute süsteemi moodustamisel kasutatakse ära asjaolu, et kõiki suurusi saab väljendada põhisuuruste kaudu. Seega süsteemi moodustamiseks valitakse mõned põhiühikud ning kõikide teiste meid huvitavate suuruste jaoks leitakse sama süsteemi ühikutevaheliste seostest tuletatud ühikud. Nii on üles ehitatud CGS-süsteem ja ka rahvusvaheline ühikute süsteem ( SI ).
Ühikute süsteemi praktiline kasutamine põhineb kahel järgmisel omadusel:

mingisse süsteemi kuuluvate ühikutega füüsikavõrrandite kohaselt algebralisi tehteid sooritades saame tulemuseks alati sama süsteemi ühiku;

ühes süsteemis on igal suurusel ainult üks kindel ühik.
12. Põhiühik
Põhiühik on põhisuuruste ühik vaadeldavas suuruste süsteemis.
13. Tuletatud ühik
Tuletatud ühik on tuletatud suuruse ühik vaadeldavas suuruste süsteemis.
Nagu teatav suurus on väljendatav põhisuuruste kaudu, saab ka selle ühikut väljendada põhiühikute kaudu. Nii saadud ühikut nimetataksegi tuletatud ühikuks. Näiteks kiiruse ühik m/s on moodustatud SI põhiühikute meeter ja sekund kaudu. Tihti tuleb tuletatud ühiku väljendus põhiühikute kaudu üsna keerukas. See valmistab korduval kirjutamisel ning rääkimisel tehnilisi raskusi. Sellepärast on paljudel ühikutel antud erinimetused ja – tähistused. Kui nimetus on tuletatud teadlase nimest, siis kirjutatakse selle ühiku tähis suure algustähega. Nii on jõuühik eelpool mainitud põhiühikute kasutamisel kg*m/s2, millele on antud nimetuseks njuuton.
14. Süsteemne ja süsteemiväline ühik
Süsteemne ühik on vastava ühikute süsteemi põhi- või tuletatud ühik. Süsteemiväline ühik on ühik, mis ei kuulu vaadeldavasse ühikute süsteemi. Nii on SI põhi-, tuletatud, kord- ja osaühikud m, s, m/s, km, N, A, K jne süsteemsed ühikud. SI-välised ühikud on aga jagatud kahte rühma: üldkasutatavad ja piiratud rakendusega SI-välised ühikud.
15. Koherentne tuletatud ühik.
Koherentne tuletatud ühik on ühik, mida saab väljendada põhiühikute teatud astmete korrutisena võrdteguriga üks.
Koherentsust saab määrata ainult nimetatud süsteemi põhiühikute suhtes. Ühik võib olla ühes süsteemis koherentne ja teises mitte. Ühikute süsteem, mille kõik tuletatud ühikud on koherentsed, on ka ise koherentne. SI koherentsete tuletatud ühikute moodustamiseks kasutatakse suurustevaheliste seoste valemeid, milles suurused asendatakse SI vastavate suuruste ühikutega. Näiteks kiiruse ühik väljendatakse valemi v=l/t abil. Asetades l ja t asemele nende suuruste SI ühikud, saame v=l/t= 1 m/s. Järelikult, kiiruse koherente tuletatud ühik SI-s on m/s.
16. Kord ja osaühikud
Kordühik on suurem ja osaühik väiksem ühik, mis on moodustatud vaadeldavast ühikust vastavalt mastaabileppele.
Kord- ja osaühikud moodustavad põhi- ja tuletatud ühikutele eesliidete kohaldamisel, näiteks km, µm, mA, µs, Mpa jne., mis võivad omakarda olla nii detsimaalsed kui ka mitte-detsimaalsed. Näiteks on meetri (m) detsimaalne kordühik kilomeeter (km), meetri detsimaalne osaühik millimeter (mm). Mittedetsimaalsete ühikute korral eesliidet ei kasutata. Näiteks on sekundi (s) mittedetsimaalne kordühik tund(h).
17. SI ühikud
SI sisaldab põhiühikuid ja tuletatud ühikuid. Kõik koos moodustavad need SI ühikute koherentse süsteemi. Selles süsteemis on igal suurusel ainult üks SI ühik ja tuletatud ühikute ammendav loetelu puudub. SI lähtub seitsmest põhiühikust: / Pikkus- meeter(m)/ Mass- kilogramm (km)/ Aeg- sekund(s)/ Elektrivoolu tugevus- amper(A)/Termodünaamiline temperatuur- kelvin(K)/ Ainehulk - mool(mol)/ Valgustugevus - kandela(cd).
Nende ühikute abil saab avaldada kõik SI ühikud. SI tuletatud ühikud moodustatakse SI põhiühikutest dimensiooniavaldise alusel kas põhiühikute algebraliste korrutiste, jagatiste või astmete põhiühikute korrutiste abil. Dimensiooniavaldised määrab seitsme põhisuurusega suuruste süsteem, misühikute süsteemi koherentsusnõude tõttu annab üheselt ühikutevahelised seosed.
Mõningaid SI tuletatud ühikuid saab väljendada SI põhiuhikute aga kaerinimetustega SI tuletatud ühikute kaudu mitmel viisil. Nii saab sama dimensiooniga suurusi eristada kindla ühikunimetuse või dimensiooniavaldise abil. Näiteks jõumomendi korral kasutatakse njuutonmeetrit