Физическая величина
Физи́ческая величина́ — физическое свойство материального объекта, физического явления, процесса, которое может быть охарактеризовано количественно.
Значение физической величины — одно или несколько (в случае тензорной физической величины) чисел, характеризующих эту физическую величину, с указанием единицы измерения, на основе которой они были получены.
Размер физической величины — значения чисел, фигурирующих в значении физической величины.
Например, автомобиль может быть охарактеризован с помощью такой физической величины, как масса. При этом, значением этой физической величины будет, например, 1 тонна, а размером — число 1, или же значением будет 1000 килограмм, а размером — число 1000. Этот же автомобиль может быть охарактеризован с помощью другой физической величины — скорости. При этом, значением этой физической величины будет, например, вектор определённого направления 100 км/ч, а размером — число 100.
Размерность физической величины — единица измерения, фигурирующая в значении физической величины. Как правило, у физической величины много различных размерностей: например, у длины — нанометр, миллиметр, сантиметр, метр, километр, миля, дюйм, парсек, световой год и т. д. Часть таких единиц измерения (без учёта своих десятичных множителей) могут входить в различные системы физических единиц — СИ, СГС и др.
Часто физическая величина может быть выражена через другие, более основополагающие физические величины. (Например, сила может быть выражена через массу тела и его ускорение). А значит, соответственно, и размерность такой физической величины может быть выражена через размерности этих более общих величин. (Размерность силы может быть выражена через размерности массы и ускорения). (Часто такое представление размерности некоторой физической величины через размерности других физических величин является самостоятельной задачей, которая в некоторых случаях имеет свой смысл и назначение.) Размерности таких более общих величин часто уже являются основными единицами той или другой системы физических единиц, то есть такими, которые сами уже не выражаются через другие, ещё более общие величины.
Пример.
Если физическая величина мощность записывается как
P = 42,3 × 10³ Вт = 42,3 кВт,
Р — это общепринятое литерное обозначение этой физической величины, 42,3 × 10³ Вт — значение этой физической величины, 42,3 × 10³ — размер этой физической величины.
Вт — это сокращённое обозначение одной из единиц измерения этой физической величины (ватт). Литера к является обозначением десятичного множителя «кило» Международной системы единиц (СИ).
Содержание
Размерные и безразмерные физические величины
Аддитивные и неаддитивные физические величины
Экстенсивные и интенсивные физические величины
Некоторые физические величины, такие как момент импульса, площадь, сила, длина, время, не относятся ни к экстенсивным, ни к интенсивным.
От некоторых экстенсивных величин образуются производные величины:
Скалярные, векторные, тензорные величины
Система единиц физических величин
Система единиц физических величин — совокупность единиц измерений физических величин, в которой существует некоторое число так называемых основных единиц измерений, а остальные единицы измерения могут быть выражены через эти основные единицы. Примеры систем физических единиц — Международная система единиц (СИ), СГС.
Символы физических величин
В качестве символов физических величин обычно выступают отдельные прописные и строчные литеры латинского или греческого алфавита. Часто к обозначениям добавляют верхние или нижние индексы, обозначающие, к чему относится величина, например Eп часто обозначает потенциальную энергию, а cp — теплоёмкость при постоянном давлении.
Величина (физика)
Физи́ческая величина́ — это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения.
Содержание
Пример
Если некоторое значение мощности записано в виде
P = 42,3 × 10 3 Вт = 42,3 кВт,
Р — это обозначение величины (мощности) 42,3 × 10 3 — это числовое значение к обозначает приставку системы СИ «кило», соответствующую 10 3 Вт — это обозначение ватта, единицы мощности.
Система величин, виды величин
Символы
В качестве символов физических величин обычно выступают одиночные буквы латинского или греческого алфавита, как прописные, так и строчные. Часто к символам добавляют верхние или нижние индексы, обозначающие, к чему относится величина, например Eп часто обозначает потенциальную энергию, а cp — теплоёмкость при постоянном давлении.
Экстенсивные и интенсивные величины
От некоторых экстенсивных величин образуются производные величины:
Некоторые физические величины, такие как момент импульса, площадь, сила, длина, время, не относятся ни к экстенсивным, ни к интенсивным.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Величина (физика)» в других словарях:
Величина (значения) — Величина может означать: Величина (математика) одно из основных математических понятий, смысл которого с развитием математики подвергался ряду обобщений. Величина (физика) физическое свойство материального объекта, физического явления, процесса,… … Википедия
ФИЗИКА. — ФИЗИКА. 1. Предмет и структура физики Ф. наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиб. общие свойства и законы движения окружающих нас объектов материального мира. Вследствие этой общности не существует явлений природы, не имеющих физ. свойств … Физическая энциклопедия
Физика звёзд — Физика звезд одна из отраслей астрофизики, изучающая физическую сторону звезд (масса, плотность, …). Содержание 1 Размеры, массы, плотность, светимость звезд 1.1 Масса звёзд … Википедия
ФИЗИКА — наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, св ва и строение материи и законы её движения. Понятия Ф. и её законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количеств … Физическая энциклопедия
Физика взрыва — (a. explosion physics; н. Physik der Explosion; ф. physique de l explosion; и. fisica de explosion, fisica de estallido, fisica de detonacion) наука, изучающая явление взрыва и механизм его действия в среде. Hарушение механич.… … Геологическая энциклопедия
Физика — I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия
ФИЗИКА — (от древнегреч. physis природа). Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина физика сохранилось до конца 17 в. Позднее появился ряд специальных дисциплин: химия, исследующая свойства… … Энциклопедия Кольера
Физика — 1) Ф. и ее задачи. 2) Методы Ф. 3) Гипотезы и теории. 4) Роль механики и математики в Ф. 5) Основные гипотезы Ф.; вещество и его строение. 6) Кинетическая теория вещества. 7) Действие на расстоянии. 8) Эфир. 9) Энергия. 10) Механические картины,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА — раздел физики, изучающий структуру и свойства твердых тел. Научные данные о микроструктуре твердых веществ и о физических и химических свойствах составляющих их атомов необходимы для разработки новых материалов и технических устройств. Физика… … Энциклопедия Кольера
Физика низких температур — Содержание 1 Методы получения 1.1 Испарение жидкостей … Википедия
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
l, s, d
Протяжённость объекта в одном измерении.
Протяженность объекта в двух измерениях.
Протяжённость объекта в трёх измерениях.
α, φ
Величина изменения направления.
α, β, γ
Быстрота изменения координат тела.
метр в секунду в квадрате
м/с 2
Быстрота изменения скорости объекта.
рад/с =
Скорость изменения угла.
радиан на секунду в квадрате
рад/с 2 =
Быстрота изменения угловой скорости
Таблица единиц измерения «Механика»
Физическая величина
Символ
Единица измерения физической величины
Ед. изм. физ. вел.
Описание
Примечания
Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел.
килограмм на кубический метр
кг/м 3
Масса на единицу объёма.
Масса на единицу площади.
кг/м 2
Отношение массы тела к площади его поверхности
Масса на единицу длины.
Отношение массы тела к его линейному параметру
кубический метр на килограмм
м 3 /кг
Объём, занимаемый единицей массы вещества
килограмм в секунду
Масса вещества, которая проходит через заданную площадь поперечного сечения потока за единицу времени
кубический метр в секунду
м 3 /с
Объёмный расход жидкости или газа
килограмм-метр в секунду
кг•м/с
Произведение массы и скорости тела.
экстенсивная, сохраняющаяся величина
килограмм-метр в квадрате в секунду
кг•м 2 /с
Мера вращения объекта.
килограмм-метр в квадрате
кг•м 2
Мера инертности объекта при вращении.
Действующая на объект внешняя причина ускорения.
Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы.
Произведение силы на время её действия
Давление, механическое напряжение
Па = (кг/(м·с 2 ))
Сила, приходящаяся на единицу площади.
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Скалярное произведение силы и перемещения.
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Способность тела или системы совершать работу.
экстенсивная, сохраняющаяся величина, скаляр
Вт = (кг·м 2 /с 3 )
Скорость изменения энергии.
Таблица единиц измерения «Периодические явления, колебания и волны»
Физическая величина
Символ
Единица измерения физической величины
Ед. изм. физ. вел.
Описание
Примечания
Промежуток времени, за который система совершает одно полное колебание
Частота периодического процесса
Число повторений события за единицу времени.
Циклическая (круговая) частота
рад/с
Циклическая частота электромагнитных колебаний в колебательном контуре.
секунда в минус первой степени
Периодический процесс, равный числу полных циклов, совершённых за единицу времени.
Расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе.
метр в минус первой степени
Пространственная частота волны
Таблица единиц измерения «Тепловые явления»
Физическая величина
Символ
Единица измерения физической величины
Ед. изм. физ. вел.
Описание
Примечания
Средняя кинетическая энергия частиц объекта.
кельвин в минус первой степени
Зависимость электрического сопротивления от температуры
gradT
Изменение температуры на единицу длины в направлении распространения теплоты.
Теплота (количество теплоты)
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём
джоуль на килограмм
Дж/кг
Кол-во теплоты, которое необходимо подвести к веществу, взятому при температуре плавления, чтобы расплавить его.
Кол-во теплоты, поглощаемой (выделяемой) телом в процессе нагревания.
джоуль на килограмм-кельвин
Дж/(кг•К)
Теплоёмкость единичной массы вещества.
джоуль на килограмм
Дж/кг
Мера необратимого рассеивания энергии или бесполезности энергии.
Таблица единиц измерения «Молекулярная физика»
Физическая величина
Символ
Единица измерения физической величины
Описание
Примечания
моль
Количество однотипных структурных единиц, из которых состоит вещество.
M, μ
кг/моль
Отношение массы вещества к количеству молей этого вещества.
Дж/моль
Энергия термодинамической системы.
джоуль на моль-кельвин
Дж/(моль•К)
Теплоёмкость одного моля вещества.
метр в минус третьей степени
Число молекул, содержащихся в единице объема.
килограмм на кубический метр
кг/м 3
Отношение массы компонента, содержащегося в смеси, к объёму смеси.
моль на кубический метр
моль/м 3
Содержание компонента относительно всей смеси.
В, μ
квадратный метр на вольт-секунду
м 2 /(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
Протекающий в единицу времени заряд.
ампер на квадратный метр
А/м 2
Сила электрического тока, протекающего через элемент поверхности единичной площади.
Кл = (А·с)
Способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии.
экстенсивная, сохраняющаяся величина
Электрический дипольный момент
Электрические свойства системы заряженных частиц в смысле создаваемого ею поля и действия на неё внешних полей.
кулон на квадратный метр
Кл/м 2
Процессы и состояния, связанные с разделением каких-либо объектов, преимущественно в пространстве.
Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда.
Работа сторонних сил (некулоновских) по перемещению заряда.
Отношение силы F, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда q
Мера способности проводника накапливать электрический заряд
Ом = (м 2 ·кг/(с 3 ·А 2 ))
сопротивление объекта прохождению электрического тока
Удельное электрическое сопротивление
Способность материала препятствовать прохождению электрического тока
Способность тела (среды) проводить электрический ток
Векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля
Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область.
Напряженность магнитного поля
Разность вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M
А•м 2
Величина, характеризующая магнитные свойства вещества
Величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела.
Коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным потоком
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Энергия, заключенная в электромагнитном поле
Объемная плотность энергии
джоуль на кубический метр
Дж/м 3
Энергия электрического поля конденсатора
Мощность в цепи переменного тока
Величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока
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
Количество световой энергии, излучаемой в заданном направлении в единицу времени.
Световая, экстенсивная величина
Физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения
Физическая величина, характеризует способность энергии, переносимой светом, вызывать у человека зрительные ощущения
Отношение светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади.
люмен на квадратный метр
лм/м 2
Световая величина, представляющая собой световой поток
кандела на квадратный метр
кд/м 2
Сила света, излучаемая единицей площади поверхности в определенном направлении
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Энергия, переносимая оптическим излучением
Таблица единиц измерения «Акустика»
Физическая величина
Символ
Единица измерения физической величины
Ед. изм. физ. вел.
Описание
Примечания
Переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны
кубический метр в секунду
м 3 /с
Отношение объема сырья, подаваемого в реактор в час к объему катализатора
Скорость распространения упругих волн в среде
ватт на квадратный метр
Вт/м 2
Величина, характеризующая мощность, переносимую звуковой волной в направлении распространения
скалярная физическая величина
паскаль-секунда на кубический метр
Па•с/м 3
Отношение амплитуды звукового давления в среде к колебательной скорости её частиц при прохождении через среду звуковой волны
ньютон-секунда на метр
Указывает силу, необходимую для движения тела при каждой частоте
Физическая величина
Символ
Единица измерения физической величины
Ед. изм. физ. вел.
Описание
Примечания
Масса объекта, находящегося в состоянии покоя.
Величина, выражающая влияние внутренних взаимодействий на массу составной частицы
Элементарный электрический заряд
Минимальная порция (квант) электрического заряда, наблюдающегося в природе у свободных долгоживущих частиц
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Разность между энергией состояния, в котором составляющие части системы бесконечно удалены
Период полураспада, среднее время жизни
Время, в течение которого система распадается в примерном отношении 1/2
Величина, характеризующая вероятность взаимодействия элементарной частицы с атомным ядром или другой частицей
Величина, равная отношению общего числа распадов радиоактивных ядер нуклида в источнике ко времени распада
Энергия ионизирующего излучения
Дж = (кг·м 2 /с 2 )
Вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц
Поглощенная доза ионизирующего излучения
Доза, при которой массе 1 кг передаётся энергия ионизирующего излучения в 1 джоул
Эквивалентная доза ионизирующего излучения
Поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества
Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения
кулон на килограмм
Кл/кг
отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака от внешнего гамма-излучения
Обозначения в физике с несколькими буквами
Специальные символы
Для удобства написания и чтения в среде ученых физиков принято использовать специальные символы, характеризующие те или иные явления и свойства.
Скобки
В физике принято использовать не только формулы, которые применяют в математике, но и специализированные скобки.
Диакритические знаки
Диакритические знаки добавляются к символу физической величины для обозначения определённых различий. Ниже диакритические знаки добавлены для примера к букве x.
Физическая величина
Для обозначения физических величин применяются прописные и строчные буквы латинского или греческого алфавита. Часто к обозначениям добавляют верхние или нижние индексы, указывающие, к чему относится величина, например Eп часто обозначает потенциальную энергию, а cp — теплоёмкость при постоянном давлении.
Устойчивые, повторяющиеся во множестве опытов связи между физическими величинами, присущие самой природе, называются физическими законами.
Связанные понятия
Эта статья о физическом понятии. О более общем значении термина, см. статью СкалярСкалярная величина (от лат. scalaris — ступенчатый) в физике — величина, каждое значение которой может быть выражено одним действительным числом. То есть скалярная величина определяется только значением, в отличие от вектора, который кроме значения имеет направление. К скалярным величинам относятся длина, площадь, время, температура и т. д.Скалярная величина, или скаляр согласно математическому энциклопедическому словарю.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Ниже приведены примеры уравнений непрерывности, которые выражают одинаковую идею непрерывного изменения некоторой величины. Уравнения непрерывности — (сильная) локальная форма законов сохранения.
Статистическим ансамблем физической системы называется набор всевозможных состояний данной системы, отвечающих определённым критериям. Примерами статистического ансамбля являются.
Пропорциональными называются две взаимно зависимые величины, если отношение их значений остаётся неизменным.
В квантовой механике импульс, как и все другие наблюдаемые физические величины, определяется как оператор, который действует на волновую функцию.