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单位制和量纲

时间:2022-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:物理学是严谨的、定量的自然科学,建立在严格的计量基础上,计量必然涉及到单位与量纲问题.1984年,我国颁布实行以国际单位制(SI)为基础的法定单位制.物理量的种类众多,但不全是相互独立的,因此在量度物理量时,不必给所有物理量规定单位.人们从众多物理量中挑选出几个作为基本量的物理量,并规定相应的标准——单位和测量方法.其他物理量就可以从基本量推导而得,称为导出量.建立在这样一套基本量之上的单位体系称

物理学是严谨的、定量的自然科学,建立在严格的计量基础上,计量必然涉及到单位与量纲问题.1984年,我国颁布实行以国际单位制(SI)为基础的法定单位制.

物理量的种类众多,但不全是相互独立的,因此在量度物理量时,不必给所有物理量规定单位.人们从众多物理量中挑选出几个作为基本量的物理量,并规定相应的标准——单位和测量方法.其他物理量就可以从基本量推导而得,称为导出量.建立在这样一套基本量之上的单位体系称为单位制.

对基本量的选择不是唯一的,应选择尽量少的物理量并用最简单的表述对之进行定义,同时还应兼顾测量程序的精确性和易得性.在国际单位制中,选择了七个基本量,规定了它们的基本单位,如表1所示.

表1 国际单位制(SI)中的基本单位

当单位制中的基本量选定之后,导出量的量度单位也可以用基本量表示出来,这种表示式就称为该导出量的量纲式,任意一个物理量Q的量纲式记为dimQ,基本量的量纲符号见表2.

表2 基本量的量纲符号

力学中只有三个基本量L、M、T,力学量的量纲为dimQ=LαMβTγ.例如速度v的量纲式为

不难得出动量p和功A的量纲式为

量纲首先可用于不同单位制之间的换算,各个量纲符号可以像代数量一样处理,进行合并或相消.其次,也是更常见和更重要的,是用于量纲分析,所谓量纲分析就是通过比较物理方程两边各项的量纲来检验方程的正确性,对任何合理的物理方程,所有各项的量纲必定是相同的.

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