Og’irlik kvadratlarining asosiy metrologik xususiyatini o’rganish
Yüklə 293,18 Kb. Pdf görüntüsü
|
1 2
Og’irlik kvadratlarining asosiy metrologik xususiyatini o’rganish|
Mavzu:Og’irlik kvadratlarining asosiy metrologik xususiyatini o’rganish Reja: 1.Metrologiya 2.Og’irlik kvadratlarining asosiy metrologik xususiyati 3.Xulosa 4.Foydalanilgan adabiyotlar Metrologiya (yunoncha: metron — oʻlchov va logos — taʼlimot) — oʻlchovlar, ularning bir xilligini taʼminlash usullari va vositalari hamda talab etilgan aniqlikka erishish yoʻllari haqidagi fan; fizika bulimi. Asosiy muammolari: a) oʻlchashlarning umumiy nazariyasi; b) kattaliklar birliklarini va ularning tizimlarini yaratish; v) oʻlchash usullari va vositalari; g) oʻlchashlar aniushgi (oʻlchashlar noaniqligi nazariyasi, oʻlchashlar xatoligi nazariyasi) ni baholash usullari va ifodalash yoʻllari; d) oʻlchashlar bir xilligini taʼminlash; ye) etalonlarni yaratish; j) oʻlchash vositalari va oʻlchash uslublarining tavsiflarini aniqlash va birliklar oʻlchamlarini etalonlardan qolgan barcha oʻlchash vositalariga oʻtkazish usullari.Dastlab, Metrologiya turli oʻlchovlar (chiziqli kattaliklar, massa, sigʻim va boshqalar), shuningdek, turli mamlakatlarda koʻllaniladigan tangalar va ular orasidagi nisbatlarni bayon etuvchi fan sifatida ifodalangan. 1975-yil 20-mayda Xalqaro Metrik Konvensiyaning imzolanishi, oʻlchovlar va tarozilar Xalqaro byurosi ilmiy institutining hukumatlararo darajada taʼsis etilishi M.ning rivojlanishida muhim ahamiyatga ega boʻldi. Metrologiya yuqori aniklikdagi fizik tajribalarga tayanadi, u fizika, kimyo va boshqa tabiiy fanlar yutuklaridan foydalanadi, shu bilan birga, moddiy dunyo obyektlari xossalarining miqdoriy ifodalanishiga imkon beruvchi oʻziga xos qonun va kridalarni belgilaydi. Oʻlchashlarning umumiy nazariyasi va natijalari (nazariy Metrologiya) ning haqqoniyligini baholash uzluksiz rivojlanmoqda; unga oʻlchash jarayonlari va bu jarayonlarning elementlari: oʻlchanayotgan kattaliklar, ularning birliklari, oʻlchash vositalari va usullari, oʻlchash sharoitlari, oʻlchash natijalarini tahlil qilish va oʻrganish natijasida olingan maʼlumotlar va umumlashmalar kiradi.M.da oʻlchanadigan kattalik obyekt (tizim, jarayon) ning xususiyati sifatida izohlanadi. U sifat jihatidan ajratilishi va miqdoriy aniqlanishi mumkin, yaʼni xususiyat sifatida kator obyektlar uchun umumiy va u bir obyekt uchun boshkasiga Karaganda maʼlum son marta katta yoki kichik boʻlishi mumkin. las, uzunlik, massa, zichlik, temperatura, kuch va boshqa (obyektning fizik xususiyatlarini aks ettiruvchi kattaliklar). Har bir obyekt yetarlicha aniqlikdagi xususiyatlarga — uzunlik, massa, zichlik va boshqa ga ega; obyekt uchun kattalik tushunchasi aniq boʻladi (mas, stolning uzunligi, tarozi toshining massasi, suyuklikning zichligi va boshqalar). Faqat aniq kattaliklarni oʻlchash mumkin. Katallikka obyektiv (miqdoriy) baho berish uchun shu kattalikning birligini (ayrim kattaliklar uchun — shkalani) tanlab olish kerak. Kattalik birligi — sonli qiymati keli-shuv boʻyicha birga teng qilib qabul qilingan (aniq) kattalik. Har xil oʻlchamli (mas, temperatura shkalasi, Brinel boʻyicha qattiqlik shkalasi) bir nomdagi kattaliklar qiymatlarining ketma-ketligi kattalik shkalasi deb ataladi.Fanning rivojlanishi bilan ayrim birliklar va ularning kattaliklarini tasodifiy tanlashdan birliklar tizimlarini tuzishga oʻtildi. Metrologiyada fizik kattaliklar va kattaliklar birliklari tizimlarini tuzish prin-siplari oʻrtasidagi aloqalar, shuningdek, anik, birliklar tizimining nazariy tomonlari koʻriladi. Hozirgi vaqtda yuzdan ortiq davlat rasman qabul qilgan Xalqaro birliklar tizimi SI keng qoʻllaniladi. Nazariy Metrologiya oʻlchashlar anikligi (oʻlchashlar xatoligi) ni va noaniqligini baholash usullariga bagʻishlangan. Bunda ehtimollik nazariyasi va matematik statistika, shuningdek, matematikaning boshqa boʻlimlaridan keng foydalaniladi.Oʻlchashlarning bir xilligiga erishish uchun qoʻllaniladigan barcha oʻlchash vositalari toʻgʻri darajalanishi va ularni davriy qiyoslash yoki kalibrlashdan oʻtkazish lozim. Buning uchun kattaliklar birliklarining etalonlari — oʻlchash vositalari, kattaliklar birliklarini asliday qaytarish va ularning oʻlchamlarini boshqa oʻlchash vositalariga oʻtkazish uchun moʻljallangan barqarorligi yuqori va aniq maxsus texnik vositalar qoʻllanilgan. Metrologiya etalonlar yordamida kattaliklar birliklarini qayta tiklash usullarini va ularning aniqligini oshirish yoʻllarini, shuningdek, birliklar oʻlchamlarini oʻtkazish usullari (qiyoslash uchullari) ni ham oʻrganadi.Qonunlashtiruvchi Metrologiya — davlat tomonidan aniq belgilanishi va tekshirilishi talab qilinadigan, oʻlchashlar va oʻlchash vositalarining bir xilligigaerishish bilan bogʻliq masalalarni koʻradi. Davlatlarda oʻlchashlar bir xilligini talab etiladigan darajada taʼminlash va saqlab turish uchun Metrologiya boʻyicha milliy idoralar tomonidan boshqariladigan metrologik xizmatlar tashkil etiladi.Bir dona chiroyli olma olamiz (haqiqiy, iste’mol qilinadigan olma). Uni biror bir tarozida, masalan savdo do‘konlaridagi o‘lchash tarozisida tortib ko‘ramiz. Aytaylik massasi 74 g chiqdi. So'ngra uni kattaroq, masalan qoplangan mahsulotlami tortadigan yerga qo‘yiladigan tarozida olchab ko‘ramiz. Endi olgan qiymatimiz 75 g. Keyin xuddi shu olmani yuk avtomobillarining massasini (10 tonnagacha) o‘lchaydigan katta tarozida o‘lchaymiz. Bu tarozi olmaning massasi yo‘q deb uning og4irligini sezmaydi. Endi oxirgi tajriba, olmani bir necha bo‘lak!arga bo‘lib, laboratoriya tarozisida har bir boMakni tortamiz va yakuniy natijani hisoblaymiz. Olingan qiymatimiz quyidagicha bo‘lishi mumkin - 74,3718 g. Qarang-a, to‘rtxil o‘Ichash vositasida to‘rtxil qiymat oldik. Xo4sh, qaysi bir qiymatni haqiqiy deb olishimiz mumkin. Aslida, olmaning massasi qanday? Albatta, tajribada ko4rilayotgan olmaning aynan olingan qiymati mavjud. Bu qiymatni biz chinakam qiymat deb ataymiz. Chinakam qiymat kattalikni miqdor jihatdan har tomonlama, bekami-ko‘st va butkul tavsiflaydigan qiymat hisoblanadi. Ammo, uni aniq o‘lchash imkoniyati mavjud emas. Shuni ko'rib chiqamiz: Faraz qilaylik, оЧа aniq oichaydigan tarozi topdik va olmaning massasini aniqlamoqchimiz. Lekin bu tarozida aniq bir to‘xtamga kelgan qiymatni ololmaysiz. Chunki olmadan juda oz miqdorda (1-2 molekula bolsa ham) namlik kamayib turadi. Demak aniq qiymatni ololmaysiz. Biz hozir aniq o'lchaydigan vosita bor deb hisoblayapmiz. Lekin aslida bunday oichash vositasi yo’q va bo’lmaydi ham. Nima uchun deyishingiz tabiiy, albatta. Agar o’zga sayyoraliklar kelib bizga aynan shunday, bekami-ko'st, mutlaqo aniq o'lchaydigan asbob olib kelib berishganda ham quyidagi paradoks bo‘Iishi tabiiy. Metrologik nuqtai nazardan o'lchash vositasiniig muayyan metrologik tavsiflari mavjud bo4lib, bu tavsiflarga ega bo4lgandan so'nggina biz olingan natijani baholashimiz mumkin. Biz aytayotgan o4lchash vositasini metrologik tavsiflash uchun undan ham aniq olchaydigan boshqa asbob kerak bo'ladi. Bu xuddi analginning tarkibida kofein bor, kofeinning tarkibida kodein, kodeinning tarkibida esa analgin bor degandek gap. Xullas, kattalikning chinakam qiymatini o‘lchab bo'lmaydi. Modomiki, chinakam qiymatni olchash imkoni yo’q ekan, o‘lchash amalida qiymati unga yaqin bo'lgan va uni o4miga ishlatilishi mumkin bo;lgan boshqa qiymat, ya’ni haqiqiy qiymat qocllaniladi. Bu xususda metrologiyaning uchta asosiy postulatlari mavjud: 1 - Postulat 0 ‘lchanayotgan kattalikning chinakam qiymati mavjuddir. 2 - Postulat Kattalikning chinakam qiymatini aniqlash mumkin emas. 3 - Postulat O'Ichash amalida kattalikning chinakam qiymati doimiydir. Kattaliklar juda ko‘p va turli-tuman, lekin ulaming barchasi ham ikkitagina tavsif bilan tushuntiriladi. Bu - sifat va miqdor tavsiflari. Sifat tavsifi - olingan kattalikning mohivatini, mazmunini ifodalaydigan tavsif hisoblanadi. Gap masofa borasida ketganda muayyan olingan obyektning oichamlarini, uzun-qisqaligini yoki baland-pastligini bildimvchi xususiyatni tushunamiz, ya’ni kocz oldimizga keltiramiz. Buni oddiygina bir tajribadan bilishimiz mumkin. Bir daqiqaga boshqa ishlaringizni yig‘ishtirib, ko‘z oldingizga og'irlik va harorat nomli kattaliklami keltiring. Xo‘sh, ularning sifat tavsiflarini seza oldingizmi. Bir narsaga ahamiyat bering-a, og‘irlik deganda qandaydir bir mavhum, og‘ir yoki yengil obyektni, aksariyat, tarozi toshlarini ko;z oldiga keltirgansiz, harorat to‘g‘risida gap borganda esa, issiq-sovuqlikni bildiruvchi bir narsani gavdalantirgansiz. Aynan mana shular biz sizga tushuntirmoqchi bo‘lgan kattalikning sifat tavsifi bo'lib hisoblanadi. Endi olingan obyektlarda biror bir kattalik to‘g‘risida so'zlaydigan boMsak, bu obyektlar o4zida shu kattalikni ko‘p yoki kam “mujassamlashtirganligining” shohidi bo‘lamiz. Bu esa kattalikning miqdor tavsifi bo‘ladi. Mana endi kattalikning ta’rifmi keltirish mumkin: Kattalik - sifat jihatidan ко’pgina fizikaviy obyektlarga (fizikaviy tizimlarga, ularning holatlariga va ular da o (tayotgan jarayonlarga) nisbatan umumiy bo‘lib, miqdor jihatidan har bir obyekt uchun xususiy bo’gan xossadir. Ta’rifda keltirilgan xususiylik biror obyektning xossasi ikkinchisinikiga nisbatan ma’lum darajada kattaroq yoki kichikroq bo'lishini ifodalaydi. Biz o‘rganayotgan metrologiya fani aynan mana shu kattaliklar, ularning birliklari, o‘lchash texnikasining rivojlanishi bilan chambarchas bog‘liqdir. “Kattalik” atamasidan xossaning faqat miqdoriy tomonini ifodalash uchun foydalanish to‘g;ri emas (masalan, “massa kattaligi”, “bosim kattaligi” deb yozish), chunki shu xossaIarning o‘zi kattalik bo'ladi. Bunda “kattalik oichami” degan atamani ishlatish to‘g‘ri hisoblanadi. Masalan, malum jismning uzunligi, massasi, elektr qarshiligi va hokazolar. Har bir fizikaviy obyekt bir qancha obyektiv xossalar bilan tavsiflanishi mumkin. Ilm-fan taraqqiyoti va rivojlanishi bilan bit xossalarni bilishga talab ortib bormoqda. Hozirga kelib zamonaviy o‘lchash vositalari yordamida 70 dan ortiq kattalikui o‘lchash imkonivati mavjud. Bu ko‘rsatkich 2050 -yillarga borib 200 dan ortib ketishi bashorat qilinmoqda. Ko‘pincha kattalikning o'rniga parametr, sifat ko’rsatkichi. tavsif (xarakteristika) degan atamalarning ham qollanishiga duch kelamiz, lekLn bu atamalarning barchasi mohiyatan kattalikni ifodalaydi. Muayyan guruhlardagi kattaliklarning orasida o‘zaro bog‘liqlik mavjud bo'Jib, uni fizikaviy bog4lanish tenglamalari orqali ifodalash mumkin. Masalan, vaqt birligidagi o'tilgan masofa bo'yicha tezlikni aniqlashimiz mumkin. Mana shu bogManishlar asosida kattaliklar ikki guruhga boMib ko'riladi: asosiy kattaliklar va bosilaviy kattaliklar. Asosiy kattalik deb ko‘rilayotgan tizimga kiradigan va shart bo‘yicha tizimning boshqa kattaliklariga nisbatan mustaqil qabul qilib olinadigan kattalikka aytiladi. Masalan. masofa (uzunlik), vaqt, temperatura, yorugMik kuchi kabiiar. Hosilaviy kattalik deb tizimga kiradigan va tizlmnmg kattalik!ari orqali ifodalanadigan kattalikka aytiladi Masalan, tezlik, tezlanish, elektr qarshiligi, quwat va boshqalar. Har bir xossa ko‘p yoki kam darajada ifodalanishi. ya’ni miqdor tavsifiga ega boMishi mumkin ekan, demak bu xossani o‘lchash ham mumkin. Kattaliklarning sifat tavsiflarini rasmiy tarzda ifodalashda olchamlilikdan foydalanamiz. 43 Kattalikning о ‘Ichamliligi deb shu kattalikning tizimdagi asosfy kattaliklar bilan bogiliqligini ko‘rsatadigan va proporsionallik koeffltsiyenti 1 ga teng bo‘lgan ifodaga aytiladu Kattaliklaming oichamliligini dimension - olcham, olchamlilik ma’nosini bildiradigan (ingi.) so‘zga asoslangan holda dim simvoli bilan belgilanadi. Odatda, asosiy kattaliklaming olchamliligi mos holdagi bosh harflar bilan belgilanadi, masalan: dim I = L; dim m = M; dim t=T. Hosilaviy kattaliklaming oichamliligini aniqlashda quyidagi qoidalarga amal qilish lozim: 1. Tenglamaning ocng va chap tomonlarining olchamliligi mos kelmasligi mumkin emas, chunki, faqat bir xil xossalargina o‘zaro solishtirilishi mumkin. Bundan xulosa qilib aytadigan bolsak, faqat bir xil olchamlilikka ega bolgan kattaliklamigina algebraik qo‘shish mumkin. 2. Olchamliliklaming algebrasi ko‘payuvchandir, ya’ni faqatgina ko‘paytirish amalidan iboratdir: 2.1. Bir nechta kattaliklar ko‘paytmasining olchamliligi ularning olchamliliklarining ko‘paytmasiga teng, ya’ni: А, В, C, Q kattaliklarining qiymatlari orasidagi boglanish Q=ABC ko'rinishda berilgan bolsa, u holda: dim Q = (dimA)(dim B)(dim C). 2.2. Bir kattalikni boshqasiga bolishdagi bo‘linmaning olchamliligi ulaming olchamliliklarining nisbatiga teng, ya’ni Q -A /B bolsa, u holda: dim Q = dim A / dim B. 2.3.Darajaga ko‘tarilgan ixtiyoriy kattalikning olchamliligi uning oichamliligini shu darajaga oshirilganligiga tengdir, ya’ni, Q = A n bolsa, u holda: dim Q = dimAn. Masalan, agar tezlik v = l/t bolsa, u holda: 44 dim v = dim I/dim t = L/T = L T ‘K Shunday qilib. hosilaviy kattalikning oichamliligini ifodalashda quyidagi formuladan foydalanish mumkin: dimQ = L"MmJ bunda, L, M, mos ravishda asosiy kattaliklarniog oslchamligi; n, m, A:r ..,-o4chamlilikning daraja ko‘rsatkichi. Har bir 0‘lchainiilikning daraja ko'rsatkichi musbat yoki manfiy, butun yoki kasr songa yoxud nolga teng bo‘lishi mumkin. Agar barcha daraja ko‘rsatkichlari nolga teng bo‘lsa. u holda bunday kattalikni oichamsiz kattalik deviladi. Bu kattalik bir nomdagi kattaliklaming nisbati bilan aniqlanadigan nisbiy (masalan, dielektrik o‘tkazuvchanlik). logarifmik (masalan, elektr quvvati va kuchlanishining logarifmik nisbati) boiishi mumkin. O'lchamliliklaming nazariyasi odatda hosil qilingan ifoda (formula)iami tekshirish uchun juda qo‘l keladi. Ba’zan esa bu texshiruv noma'lum bo‘lgan kattaliklarni topish imkonini ham beradi. Ogʻirlik — Yer tortish kuchi maydonida tinch turgan jismning uning erkin tushishiga toʻsqinlik qiladigan gorizontal tayanch (yoki osma) ga taʼsir kuchi. Nyutonning ikkinchi qonuniga koʻra (qarang Nyutonning mexanika qonunlari), jismning vazni P=m(g — a) =F(h — a/g), bunda: t — jism massasi, g — erkin tushish tezlanishi, a — tashqi kuchlar taʼsirida jism erishgan tezlanishi, Gʻ — tortishish kuchi va Yerning sutkalik aylanishi tufayli hosil boʻluvchi kuchning geometrik yigʻindisidan iborat ogʻirlik kuchi, a =0 boʻlganda vazn ogʻirlik kuchiga teng , g=a boʻlganda vazn nolga teng boʻladi, yaʼni vaznsizlik holati yuzaga keladi. Vazn — oʻzgaruvchan kattalik, u joyning geografik kengligiga boglik (qutbda u ekvatordagiga qaraganda kattaroq qiymatga ega boʻladi). Jismning ekvatordagi vazni qutbdagi vazniga qaraganda 1/288 marta kichik. Xulosa Jismning harakteristikasi — bu uning massasidir. Xalqaro birliklar tizimi SI da vazn ogʻirlik kuch birligi nyuton (N)da, massa — massa birligi kilogramm (kg) da oʻlchanadi. O‘rindoshlik usuli - o‘lchov bilan taqqoslash usulining turi hisoblanib, o‘lchanayotgan kattalikning o‘lchov orqali yaratilgan ma’lum qiymatli kattalik bilan o‘rin almashishiga asoslangan. Misol, o‘lchanadigan massa bilan tarozi toshini bir pallaga galma-gal qo‘yib o‘lchash yoki qarshiliklar magazini yordamida tekshirilayotgan rezistorning qarshiligini topish: R0 K 1 + 2 U - Bunda “K”ni ikkala holatda (1,2) qo‘yganda 1=2 shart bajarilishi kerak. I1 = U / R0→1 I2 = U / Rk →2 Mos kelish usuli - o‘lchov bilan taqqoslash usulining turi. O‘lchanayotgan kattalik bilan o‘lchov orqali yaratilgan kattalikning ayirmasini shkaladagi belgilar yoki davriy signallarni mos keltirish orqali o‘tkaziladigan o‘lchash. Masalan, kalibr yordamida val diametrini moslash. O‘lchash asbobi deb kuzatish (kuzatuvchi) uchun qulay ko‘rinishli shaklda o‘lchash ma’lumoti signalini ishlab chiqarishga muo‘ljallangan o‘lchash vositasiga aytiladi. Ma’lumotni tavsif etishiga qarab o‘lchash vositalari quyidagilarga bo‘linadi: Shkalali o‘lchash vositalari; Raqamli o‘lchash vositalari; O‘ziyozar o‘lchash vositalari. 4.1 rasm. O‘ziyozar asboblar a) uzluksiz yozuvli o‘ziyozar asbob; b) nuqtali o‘ziyozar asbob. Korxona metrologik xizmati idoraviy metrologik xizmatning asosiy bo‘gMni boMib hisoblanadi. U direktor buyrugM asosida mustaqil tuzilmaviy boMinma sifatida tuziladi va bosh metrolog tomonidan boshqariladi. Korxona, tashkilot metrologik xizmatining asosiy vazifalari quyidagilar hisoblanadi: - oMchashlar birliligi va talab etilayotgan aniqligini ta’minlash, korxona, tashkilotda oMchashlar, tekshirish va sinov texnikasi darajasini oshirish va takomillashtirish; - korxona, tashkilot faoliyatining barcha doiralarida metrologik ta’minotni tayyorlash va takomillashtirish bo‘yicha ishlami olib borish; - ilmiy tadqiqotlar, loyiha, konstruktorlik va eksperimental ishlar samaradorligini oshirishni, texnologik jarayonlarning berilgan rejimlarini saqlab turishni ta’minlovchi oMchashlar. tekshirish va sinovlami bajarish vositalari va metodikalarining maqbul nomenklaturasini aniqlash va rejali joriy etish. Yüklə 293,18 Kb. Dostları ilə paylaş:
|
1 2