Одиниці вимірювання

Виміряти деяку величину означає порівняти її з іншою величиною тієї ж фізичної природи, тобто визначити у скільки раз більше (менше) . З метою уникнення неоднозначності прийнято (в масштабах країни або цілого світу) певне значення величини , яке називається одиницею вимірювання. Так, для прикладу, за одиницю довжини (метр) прийнято довжину 1 650 763,33 хвиль випромінювання атому криптону. Об’єднання одиниць вимірювання різних фізичних величин на основі відсутності протиріч утворює систему одиниць. Найбільш поширеною є Міжнародна система одиниць СІ. В СІ довільно вибрано одиниці вимірювання так званих первинних величин – маси (кг), довжини (м), часу (с), сили струму (а), температури (к), сила світла (кандела) та кількості речовини (моль). Вони називаються основними одиницями. Одиниці вимірювання інших вторинних величин є похідними, вони виражаються через основні одиниці. Формула, яка вказує залежність похідних одиниць від основних називається розмірністю величини. Розмірність вторинної величини знаходиться за допомогою визначального рівняння, яке є визначенням цієї величини в математичній формі. Розмірність величини вказується за допомогою взятого в квадратні дужки символу цієї величини. Наприклад, визначальним рівнянням для швидкості є:

.

Тоді

,

де , – розмірності довжини і часу, відповідно, або .

Визначальним рівнянням для сили є другий закон Ньютона:

.

Тоді

.

Лема. Розмірність будь-якої величини може бути виражена як добуток степенів розмірностей первинних величин.

Наприклад, в механічних системах, розмірність довільної величини може бути виражена наступним чином:

,

де , , –розмірності маси, довжини та часу, відповідно.

Слід зауважити, що величини різної природи можуть мати однакові розмірності, наприклад, момент сили та робота, а також, що зміна одиниці вимірювання деякої фізичної величини приводить до відповідної зміни числового значення цієї величини.