ДСТУ 3651.0-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Основні одиниці фізичних величин міжнародної системи одиниць.Основні положення, назви та позначення

ПЕРЕДМОВА

1  РОЗРОБЛЕНО Харківським державним політехнічним університетом;

Державним науково-дослідним інститутом «Система»;

Українським науково-дослідним інститутом стандартизації, сертифікації

та інформатики

ВНЕСЕНО Харківським державним політехнічним університетом

2  ЗАТВЕРДЖЕНО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ наказом Держстандарту України від 9 жовтня 1997 р. № 620

3  Цей стандарт відповідає:

ISO 31:1992 Quantities and units Part 0: General principles

ISO 1000: 1992 SI units and recommendations for the use of their multiples   

and of certain other units

Ступінь відповідності нееквівалентний (neq)

4  ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 8.417-81)

5  РОЗРОБНИКИ:  В. Базакуца, д-р фіз.-мат. наук (керівник розробки);

О. Величко, канд. техн.наук (керівник розробки);

О. Вінниченко;   В. Владіміров,  д-р техн. наук (керівник розробки);

Л. Коваль; Є. Козир; І. Кугасян; О. Луковнікова;

О. Сук, канд. фіз.-мат. наук

ЗМІСТ

1  Галузь використання

2  Нормативні посилання

3  Терміни та визначення

4  Основні положення

4.1  Одиниці та числові значення фізичних величин

4.2  Рівняння для величин та рівняння для їхніх числових значень

4.3 Розмірності величин

4.4  Кратні та частинні одиниці SI

5  Основні одиниці SI

Додаток А Перелік використаних міжнародних стандартів

ВСТУП

Групу стандартів під загальною назвою «Метрологія. Одиниці фізичних величин» розроблено на основі міжнародних стандартів ISO 31:1992 та ISO 1000:1992. Ця група стандартів складається з трьох документів з такими назвами:

ДСТУ 3651.0-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Основні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць. Основні положення, назви та позначення;

ДСТУ 3651.1-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Похідні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць та позасистемні одиниці. Основні поняття, назви та позначення;

ДСТУ 3651.2-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Фізичні сталі та характеристичні числа. Основні положення, позначення, назви та значення.

Ступінь відповідності стандартів цієї групи міжнародним відповідникам нееквівалентний (neq), оскільки на основі міжнародних стандартів розроблено національні стандарти, іншої структури. Наведені в ДСТУ 3651 фізичні величини, одиниці фізичних величин, їхні назви, позначення та правила застосування відповідають аналогічним вимогам міжнародних стандартів.

ДСТУ 3651.0-97

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Метрологія. Одиниці фізичних величин

Основні одиниці фізичних величин

міжнародної системи одиниць

Основні положення, назви та позначення

МЕТРОЛОГИЯ ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

Основные положения, названия и обозначения

METROLOGY UNITS OF PHYSICAL QUANTITIES

BASE SI UNITS OF PHYSICAL QUANTITIES

General principles, names and symbols

Чинний від 1999-01-01

1 ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ

1.1  Цей стандарт установлює одиниці фізичних величин (далі одиниці), які підлягають обов'язковому застосуванню в Україні, а також їхні назви, позначення і правила використання цих одиниць.

1.2  Обов'язковому застосуванню в Україні підлягають основні одиниці Міжнародної системи одиниць*) а також десяткові кратні та частинні від них одиниці.

1.3  Стандарт не поширюється на одиниці, які застосовуються у наукових дослідженнях та публікаціях їхніх результатів, якщо у них не розглядають і не використовують результати вимірювання конкретних фізичних величин, а також на одиниці, що їх отримують за експертними оцінками або умовними шкалами**).

*) Міжнародна система одиниць когерентна система одиниць, що її було прийнято та рекомендовано Генеральною конференцією з мір і ваг (ГКМВ) у 1960 р.; на наступних ГКМВ неодноразово уточнювалась.

**) Приклади умовних шкал: Шкали сейсмічності Бофорта та Ріхтера, шкали твердості Роквелла та Віккерса, шкали світлочутливості матеріалів, шкали інтенсивності кольорів, міжнародна цукрова шкала.

1.4  Назви і позначення одиниць, регламентовані цим стандартом, слід використовувати у нормативних документах, у всіх видах документації, що розробляється чи переглядається, на розроблюваних засобах вимірювальної техніки, в науково-технічних публікаціях, навчальній та довідковій літературі, у навчальному процесі всіх навчальних закладів.

1.5  В усіх видах документації на експортну продукцію, включно із супровідною документацією, слід застосовувати міжнародні позначення одиниць; у документації, яка залишається у виробника, дозволяється використовувати українські позначення одиниць.

1.6  В усіх засобах вимірювальної техніки на табличках, шкалах і щитках слід застосувати міжнародні позначення одиниць. При маркуванні виробів на їхніх щитках також треба застосувати міжнародні позначення одиниць.

1.7  Одночасне застосування міжнародних і українських позначень одиниць в одному виданні не допускається, за винятком публікацій, що стосуються одиниць фізичних величин.

1.8  Похідні одиниці SI та позасистемні щодо SI одиниці регламентує ДСТУ 3651.1.

2  НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті містяться посилання на:

ДСТУ 2681-94 Метрологія. Терміни та визначення

ДСТУ 3651.1-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Похідні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць та позасистемні одиниці. Основні поняття, назви та позначення.

3  ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

3.1  У цьому стандарті використано терміни, встановлені ДСТУ 2681, а саме: (фізична) величина, рід (фізичної) величини, система (фізичних) величин, основна

(фізична) величина, похідна (фізична) величина, розмірність (фізичної) величини, розмір-нісна (фізична) величина, безрозмірнісна (фізична) величина, одиниця (фізичної) величини, система одиниць (фізичних величин), основна одиниця (системи одиниць), похідна одиниця (системи одиниць), позасистемна одиниця (фізичної величини), когерентна одиниця (системи одиниць), когерентна система одиниць (фізичних величин), кратна одиниця (фізичної) величини, значення (фізичної) величини, числове значення (фізичної) величини, Міжнародна система одиниць.

3.2  Також використано такі терміни:

3.2.1  Символ (фізичної) величини умовний знак, прийнятий для позначення фізичних величин одного роду.

3.2.2  Позначення одиниці (фізичної величини) умовна абревіатура з літер, складена з літер слів, які входять до назви одиниці, або спеціальні знаки (спеціальний знак).

3.2.3  Частинна одиниця (фізичної) величини одиниця, яка в ціле число разів менша за одиницю, від якої її утворено.

3.2.4  Однорідні (фізичні) величини величини, які можна порівнювати між собою кількісно.

4 ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ

4.1 Одиниці та числові значення фізичних величин

4.1.1 Однорідні фізичні величини можуть бути виражені кількісно, користуючись певною величиною, що її умовно називають одиницею, як добуток цієї одиниці і числа:

                                                                                                                  (1)

де А символ величини,

числове значення величини А ,

[А] одиниця величини А.

Приклади

Однорідні величини: довжина, висота, діаметр, відстань, шлях, довжина хвилі

тощо мають одиницю метр.

Якщо довжина хвилі, що відповідає одній з ліній спектру натрію, дорівнює

  символ величини довжини хвилі;

числове значення довжини хвилі, вираженої в метрах;

м позначення одиниці довжини метра (див. табл. 1).

4.1.2  Величина незалежна від вибору одиниці. Якщо величину виразити в іншій одиниці, у k разів більшій (меншій) за першу одиницю, то нове числове значення величини стає в k разів меншим (більшим) першого числового значення.

Приклад

Заміна одиниці для довжини хвилі з метра на нанометр (див. табл. 2), який у 109 разів менший від метра, приводить до збільшення числового значення довжини хвилі у 109 разів:

Довжина хвилі при цьому не змінюється.

4.1.3  Числове значення величини, вираженої у певній одиниці, позначають її символом, взятим у фігурні дужки з доданням одиниці як нижнього індекса або у вигляді відношення величини до вибраної одиниці.

Приклад

Довжину хвилі (див. приклад у 4.1.2) виражено у нанометрах:

       

4.2 Рівняння для величин та рівняння для їхніх числових значень

4.2.1  Додавати чи віднімати можна лише однорідні величини. Неоднорідні величини А і В перемножають та ділять за правилами алгебри:

                                                                                 (2)

                                                                               (3)

де добуток числове значення величини;

добуток одиниця  величини;

частка це числове значення величини;

частка   одиниця величини

Приклад

Швидкість ? частинки, яка рухається рівномірно і прямолінійно, задається рівнянням , де l шлях, який подолала частинка за проміжок часу t. Якщо частинка подолала шлях l = 6 м  за час t = 2 с, то її швидкість дорівнює ,

4.2.2  Розрізняють два типи рівнянь: рівняння для величин, де символи величин позначають їхні значення, та рівняння для числових значень величин.

Рівняння для числових значень величин найчастіше є емпіричними формулами, отриманими безпосередньо у фізичному досліді, а їхній вигляд залежить від вибору одиниць. Одиниці всіх величин, використаних у таких рівняннях, мають бути чітко визначені у ньому самому або у контексті.

Рівняння для величин не залежать від вибору одиниць, тому саме їм треба завжди надавати перевагу.

Приклад

У разі, коли у досліді шлях вимірювали у метрах, час у секундах, а швидкість у кілометрах за годину, то емпірична залежність

є рівнянням для числових значень величин. Числовий множник 3,6 тут отримано як наслідок особливого вибору одиниць величин; за іншого вибору одиниць цей множник буде іншим. Співвідношення є рівнянням для величин, і його вигляд не залежить від вибору одиниць довжини, часу та швидкості.

4.3  Розмірності величин

4.3.1  Основними величинами SI є довжина, час, маса, сила електричного струму, термодинамічна температура, кількість речовини і сила світла. Розмірності перелічених величин позначаються символами відповідно.

4.3.2  Розмірність будь-якої фізичної величини Q у SI виражається добутком

                                                                                                           (4)

де dim  умовний символ розмірності; a, b, c, d, e, f  показники розмірності основних величин, які завжди є раціональними числами. Сукупність показників розмірності не можна називати розмірністю величини.

Приклад

Розмірність роботи W дорівнює dim W = L2МТ-2  , де показники розмірності відповідно 2, 1, -2.

Добуток, що визначає розмірність будь-якої безрозмірнісної величини, дорівнює 1. Такі величини мають розмірність l i є числами.

4.4  Кратні та частинні одиниці SI

4.4.1 У межах SI до когерентної системи одиниць додано десяткові кратні і частинні одиниці, що їх утворено за допомогою спеціально рекомендованих множників, а їхні назви і позначення з назв і позначень вихідних одиниць за допомогою відповідних префіксів.

Множники, префікси та їхні позначення подано у таблиці 1.

Таблиця 1 Множники, префікси та їхні позначення для кратних і частинних одиниць SI

4.4.2 Позначення префікса, приєднане до позначення основної чи похідної одиниці SI, утворює нове позначення кратної чи частинної одиниці; воно може бути піднесене до додатнього чи від'ємного степеня.

Назва основної одиниці SI  кілограм вже містить префікс «кіло», тому для утворення кратних і частинних одиниць маси треба використовувати частинну одиницю грам (0,001 кг), а префікси приєднувати до слова «грам».

Не можна трактувати позначення кратної чи частинної одиниці як добуток позначень префікса і одиниці.

Приклади

4.4.3  Складені префікси (з двох чи більшої кількості префіксів поспіль) використовувати не дозволяється.   Наприклад, замість одиниці мілімікрометр (1 ммкм) слід застосовувати нанометр (1 нм); замість мікрокілограм (1 мккг) міліграм (1 мг).

4.4.4   Під час вибору десяткових кратних і частинних одиниць SI слід керуватись зручністю їх застосування. Множник і префікс слід вибирати таким чином, щоб числове значення величини знаходилось між 0,1 та 1000.

Приклади

1,2 · 104   м   можна записати як  12 км;

0,00394 м   можна записати як 3,94 мм;

1401 Па     можна записати як  1,401 кПа;

3,1 · 10-4    с можна записати як 310 мкс.

У таблицях числових значень однієї величини, або при порівнянні цих значень в одному тексті слід застосовувати одну кратну чи частинну одиницю величини, навіть якщо числові значення величини виходять за діапазон від 0,1 до 1000.

У деяких галузях техніки завжди використовують одну кратну чи частинну одиницю. Наприклад, лінійні розміри у машинобудівних кресленнях завжди подаються у міліметрах.

4.4.5  Слід прагнути зводити до мінімуму кількість кратних і частинних одиниць, що застосовуються.

У таблиці 1 подано рекомендовані кратні й частинні одиниці від основних одиниць SI. Правила використання кратних і частинних одиниць від похідних одиниць SI та деяких позасистемних одиниць наведено у ДСТУ 3651.1.

Перелік кратних і частинних одиниць для даної фізичної величини не є вичерпним чи суворо обмежувальним.

4.4.6  Під час обчислень слід замінювати префікси на відповідні множники (степені числа 10). У цьому випадку кінцевий результат треба подавати за допомогою кратних і частинних одиниць.

4.4.7  Для будь-якої безрозмірнісної величини когерентна одиниця це число один з позначенням 1. Ця одиниця після числового значення безрозмірнісної величини не пишеться.

Приклад

Показник заломлення

4.4.8  Десяткові кратні і частинні одиниці не можна утворювати за допомогою префіксів від числа 1, у цьому разі вони виражаються степенями числа 10.

Приклад

Кількість молекул N = 1,2 · 1023   .

Для числа 0,01 дозволено використовувати спеціальне позначення % (відсоток).

      Приклад

.                 Коефіцієнт відбиття r = 0,8 = 80 %.

Слід уникати символу ‰ (проміле) для числа 0,001.

Неприпустимо використовувати назви «масові відсотки» чи «об'ємні відсотки», відповідно недопустимими є позначення % (т/т) та % (V/V). Якщо необхідно підкреслити, що мова йде про масову чи об'ємну частку, треба застосовувати спеціальний мовний зворот, наприклад, «масова частка кальцію дорівнює 67 %», чи, відповідно, «об'ємна частка водню дорівнює 75 %». Можна також застосовувати спеціальні позначення, наприклад: масова частка 5 мг/г, об'ємна частка 4,2 мл/м3.

5 ОСНОВНІ ОДИНИЦІ SI

5.1 SI містить основні та похідні одиниці, які у сукупності утворюють когерентну систему одиниць.

Відомості про основні одиниці SI подано у таблиці 2.

Таблиця 2 Основні одиниці SI

ДОДАТОК А

(довідковий)

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ МІЖНАРОДНИХ СТАНДАРТІВ

1  ISO 31:1992 Quantities and units                                                            

2  ISO 1000:1992   SI units and recommendations   for   the   use   of their multiples and of certain other units

Ключові слова: Міжнародна система одиниць, величина, одиниця, основна одиниця, кратна одиниця, частинна одиниця.