Глава 2. СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Основные понятия
Многообразие единиц физических величин на определенной ступени развития общества стало тормозить экономические, торговые и научные связи. Даже отдельные государства и их административные области для одних и тех же величин стали вводить свои единицы. В разных областях науки и техники появлялись свои, специфические единицы, удобные только именно для этой отрасли.
В связи с этим возникла тенденция к унификации единиц физических величин, необходимость в системах единиц, которые охватывали бы единицы величин как можно больших разделов науки и техники.
Система единиц физических величин — совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин. Например, международная система единиц (СИ).
Основная единица системы —единица основной физической величины в данной системе единиц.Основные единицы могут выбираться произвольно, поэтому для одной и той же системы величин может быть образовано несколько систем единиц.
Производная единица системы — единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии уравнением, связывающим ее с основными единицами или с основными и уже определенными производными.
Системная и внесистемная единицы – единицы, входящие и не входящие в принятые системы единиц. Например, единицы, не входящие в СИ, разделяют на следующие группы:
1.допускаемые к применению наравне с единицами СИ без ограничения срока;
2.допускаемые к применению единицы относительных и логарифмических величин;
3.единицы, временно допускаемые к применению до принятия по ним соответствующих международных решений;
4.внесистемные единицы, применение которых в новых разработках не допускается.
Когерентная производная единица – единица физической величины, связанная с другими единицами системы единиц уравнением, в котором числовой коэффициент принят равным 1.
Когерентная система единиц физических величин – система единиц, состоящая из основных единиц и когерентных производных единиц.
Когерентные производные единицы образуются с помощью простейших уравнений между величинами, где числовые коэффициенты равны 1. Преимущества такой системы – простота выполнения расчетов.
Например, единица скорости [v] в СИ находится из уравнения:
(5)
где v — скорость;
s — длина пройденного пути;
t — время движения.
Если подставить вместо длины пути и времени обозначения их единиц СИ то единица скорости будет
= 
= 1 m/s.
Для образования единицы энергии используется уравнение:
(6)
В этом случае коэффициент перед определяющим уравнением не равен единице. В этом случае для образования когерентной единицы в правую часть подставляются величины со значениями, дающие после умножения на коэффициент числовое значение, равное единице. Когерентная единица энергии в СИ образуется из выражения:
[E] = ½ (2 [m]× [v]2) = ½ (2 kg)×(1 m/s)2 = 1 kg × m/s2 × m = 1 N× m = 1J.
Единицей энергии СИ является джоуль, равный ньютон-метру. В данном примере он равен кинитической энергии тела массой 2 kg, движущегося со скоростью 1m/s.
Кратная и дольная единица величины – в целое число раз большая или меньшая системной единицы. Например, кратная – 1 км, дольная - 1 см.