Буквенные обозначениях физических величин

1.4.1 Значение упорядочения буквенных обозначений величин. Наряду с унификацией физических величин большое значение имеет унификация обозначений этих величин. В настоящее время отсутствует единая система буквенных обозначений. В отдельных отраслях науки и техники имеются стандарты на основные буквенные обозначения, как, например, в математике, физической и геометрической оптике, светотехнике, электротехнике, термодинамике, гидромеханике, теоретической механике и ряде других. Однако в каждом из этих стандартов на буквенные обозначения зачастую одна и та же величина обозначается различными буквами. Это затрудняет обмен опытом в различных отраслях науки и техники, усложняет учебно-педагогический процесс, а также труд авторов и редакторов. В связи с этим на каждом этапе развития науки и техники постоянно возникает необходимость в упорядочении буквенных обозначений величин.

Основная трудность построения единой системы буквенных обозначений величин заключается в необходимости обозначения многих тысяч величин в различных отраслях науки и техники при крайне ограниченном количестве букв и символов; в необходимости увязки рациональных обозначений, намечаемых к применению, с действующими обозначениями и, наконец, в силе традиции применения нередко нерациональных обозначений.

Результатом упорядочения буквенных обозначений величин в идеальном случае должна быть такая система, в которой каждой букве соответствует одна величина и, наоборот, каждая величина представляется одной буквой. Другими словами, идеальная система не должна содержать многозначных и синонимичных буквенных обозначений. Традиционное обозначение различных величин одной и той же буквой, а также недостаток буквенных обозначений по сравнению с количеством понятий затрудняет создание идеальной системы, когда каждая величина представляется одной буквой, и требуются иные пути создания единой унифицированной системы буквенных обозначений механических, гидромеханических, электрических, тепловых, акустических и световых величин.

Единая система буквенных обозначений величин (ЕСБОВ) должна обеспечить, во-первых, преемственность традиционно установившихся обозначений общетехнических величин (массы, объёма, силы и др.), во-вторых, сопоставимость с существующими системами буквенных обозначений различных разделов науки и, наконец, в-третьих, взаимооднородность соответствия термина и буквенного обозначения величины.

Ниже приводятся основные принципы построения единой системы буквенных обозначений величин.

1.4.2 Рекомендации по обозначению общенаучных величин. Для обеспечения преемственности между дисциплинами необходимо из всех величин выбрать такие, буквенные обозначения которых во всех дисциплинах должны сохранять свой вид. Следовательно, такие величины не должны иметь синонимичных буквенных обозначений, а только одно единственное и неизменное обозначение. Например, давление везде должно обозначаться символом , энергия – , масса – , сила и т. п.

К таким величинам, имеющим одно единственное обозначение, следует отнести, прежде всего, основные величины Международной системы (СИ): длину, массу, время, силу электрического тока, термодинамическую температуру, количество вещества, силу света, плоский и телесный углы, а также наиболее распространённые производные величины СИ.

В физике и химии в основном такая преемственность в обозначении многих величин сохраняется. Однако в термодинамике – одном из разделов физики – многие наиболее распространённые величины обозначаются иначе, чем в физике и химии. Например, в термодинамике (теплотехнике) площадь обозначается символом , которым принято обозначать силу. В то же время в физике часто работу обозначают буквой , в теоретической физике– , в теплотехнике и в термодинамике – . Поэтому многим дисциплинам в процессе создания унифицированной системы буквенных обозначений величин потребуется пойти на взаимные уступки.

В настоящее время большинство величин имеют синонимичные буквенные обозначения, поэтому необходимо выбрать одну букву для каждой основной величины. Наибольшие трудности возникают с обозначением площади, скорости, работы и энергии, т. к. они встречаются практически во всех дисциплинах, имея при этом разные обозначения.

Площадь имеет следующие синонимичные обозначения: В физике площадь наиболее часто обозначается буквой . Однако эта буква близка по написанию букве -малое, которой обозначается путь. В результате возникают трудности с написанием выражения для расчета объёма цилиндра двигателя через площадь поршня и его ход. Но самое главное, буквами и обозначаются энтропия системы и удельная энтропия, которые вошли во все отрасли науки и техники. Поэтому в соответствии с международными рекомендациями для обозначения площади рекомендуется буква (англ. area – площадь). Несмотря на то, что такое обозначение площади уже встречается в курсах физики, термодинамики и теплотехники, это будет наиболее болезненный шаг для отдельных курсов физики и термодинамики.

Остальные синонимичные обозначения площади должны использоваться для обозначения других основных величин: – силы, – удельной силы, – телесного угла и – угловой скорости.

Работу принято обозначать буквами (нем. arbeit – работа), (англ. labour – труд, работа) и (англ. work – работа). Поскольку буква использована для обозначения площади, то остаются буквы и для обозначения работы и соответственно и для обозначения удельной работы. Поскольку буквой принято обозначать длину, то для обозначения работы и удельной работы остаются буквы и , которые также рекомендуются международными стандартами для обозначения этих величин.

Скорость принято обозначать буквами,,,. Поскольку буквы и используются соответственно для обозначения удельной работы и удельного объёма, то для обозначения скорости остаются буквы и. Так как буква для обозначения скорости потока используется в научной литературе чаще, чем, которой традиционно обозначается удельная внутренняя энергия, то для обозначения скорости (тела, материальной точки, элемента потока) рекомендуется использовать букву. Для обозначения скорости света и звука необходимо использовать соответствующие индексы: и. Такое индексированное обозначение с сохранением основного символа удобно при составлении общих таблиц буквенных обозначений величин. Однако в специальных дисциплинах, где отдельные величины встречаются часто, целесообразно использовать запасное (синонимичное) обозначение, например, для скорости звука в газовой динамике используется символ.

Количество вещества принято обозначатьсимволамии. Поскольку буквой принято обозначать концентрацию частиц и показатель политропы, то для обозначения количества вещества чаще используется символ. В то же время через обозначается общенаучная величина – частота. Целесообразно количество вещества обозначить буквой (такое обозначение встречается, например, в [10] на стр. 36), которая созвучна по произношению и близка по написанию символам массы и молярной массы – величин, через которые определяется количество вещества, или молярная масса. Использование символа в качестве индекса для получения молярных величин (например, молярного объёма, молярной теплоёмкости, молярной газовой постоянной) предпочтительнее использования индекса, применяемого в настоящее время для обозначения молярных величин (Vm, Rm и др.), т. к. индекс m ассоциируется с массой. Если вместо термина количество вещества будет принят термин молярность вещества (что весьма вероятно), то наименование символа (мю), используемого для обозначения величины, будет созвучно наименованию этой величины (молярность). В подразделе 1.4.4 будут представлены и другие соображения в пользу обозначения количества вещества (молярности) символом.

В соответствии с Международными и государственными стандартами и рекомендациями по буквенным обозначениям величин, а также соображениям, изложенным выше, для обозначения общетехнических (наиболее распространённых) величин рекомендуются следующие символы (таблица 2).

Таблица 2 – Буквенные обозначения основных величин

Date: 2015-05-08; view: 3663; Нарушение авторских прав