Правила использования единиц физических величин

Для написания значений величин следует применять обозначения единиц буквами или специальными знаками. Обозначения единиц следует писать через пробел после числовых значений величин и помещать в строку с ними (без переноса на следующую строку).

Все буквенные обозначения единиц печатают прямым шрифтом как при прямом, так и при курсивном шрифте основного текста. Это позволяет отличать буквенные обозначения единиц от обозначения физических величин.

В конце обозначений единиц не следует ставить точку в качестве знака сокращения, за исключением случаев сокращения слов, входящих в наименование единицы, но не являющихся единицами, например, мм вод. ст., мм рт. ст., мм сп. ст.

Обозначения единиц, образованных по фамилиям учёных пишутся с прописной буквы независимо от того, имеется ли приставка или она отсутствует, например, Дж, кДж, МДж, мДж (джоуль, килоджоуль, мегаджоуль, миллиджоуль).

Наименования единиц в знаменателях надо писать и читать с предлогом «на», за исключением единиц величин, зависящих от времени в первой степени и характеризующих скорость протекания процесса. В этом случае наименование единицы времени следует
писать и читать с предлогом «в», например, метр в секунду (м/с) – единица скорости, килограмм в секунду (кг/с) – единица массового расхода, но метр на секунду в квадрате (м/с²) – единица ускорения.

Наименования единиц, образующих произведение, при написании следует разъединять короткой чертой (дефисом), например, паскаль-секунда (Па.с) – единица динамической вязкости, ватт на метр-кельвин (Вт/(м.К) – единица теплопроводности.

Буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, следует отделять точками на средней линии строки, как знаками умножения, например, Н.м, Па.с.

Между последней цифрой числа и обозначением единицы следует оставлять пробел (за исключением обозначений в виде знака, поднятого над строкой: ).

Примеры:

Правильно	Неправильно
кг

В буквенных обозначениях отношений единиц в качестве знака деления должна применяться только одна черта, косая или горизонтальная. При применении косой черты обозначения единиц в числителе и знаменателе следует помещать в строку, произведение обозначений единиц в знаменателе следует заключать в скобки, например, м/с, Дж/(кг.К). Допускается применять обозначения единиц в виде произведения обозначений единиц, возведённых в положительные или отрицательные степени, например, м.с^–1, Дж.кг^–1.К^–1 или , . Если для одной из единиц, входящих в соотношение, установлено обозначение в виде отрицательной степени (например, K^–1, с^–1, м^–1, применять косую или горизонтальную черту не допускается.

Примеры:

Правильно	Неправильно

Десятичные кратные и дольные единицы, а также их наименования и обозначения следует образовывать с помощью множителей и приставок, приведенных в таблице 3.

Таблица 3 – Множители и приставки образующие кратные и

дольные единицы

Приставку или ее обозначение следует писать слитно с наименованием единицы, к которой она присоединяется, или соответственно, с ее обозначением: миллиметр (мм), киловатт (кВт), мегаджоуль (МДж).

Обозначение кратных и дольных единиц от единицы, возведением в степень, следует образовывать добавлением соответствующего показателя степени к обозначению кратной или дольной от этой единицы, причем показатель означает возведение в степень кратной или дольной единицей.

Примеры:

1) 7 км ² = 7 (10³ м) ² = 7·10⁶ м²;

2) 350 см³/с = 350(10^–2 м)³/с = 350·10^–6 м³/с = 35·10^–5 м³·с^–1;

3) 0,0002 см ^–1 = 0,0002(10^–2 м)^–1 = 0,0002·10² м ^–1 = 0,02 м ^–1.

При вычислении значения физической величины необходимо сохранять точность исходного значения величины. При этом необходимо руководствоваться следующими правилами записи и округления чисел, установленными СТ СЭВ 543-77:

1 Необходимо различать значащие и незначащие числа, правильно их записывать и округлять.

2 Значащие цифры данного числа – это все цифры от первой слева, не равной нулю, до последней записанной цифры справа. При этом нули, следующие из множителя 10ⁿ, не учитываются.

Например:

число 15,0 имеет три значащие цифры;

число 12 имеет две значащие цифры;

число 110·10³ имеет три значащие цифры;

число 0,314·10ⁿ имеет три значащие цифры;

число 0,0016 имеет две значащие цифры.

3 Следует различать записи приближенных чисел по количеству значащих цифр. Например, запись 2,0 означает, что верны только целые и десятые доли числа: истинное значение числа может быть, например, 2,03 и 1,98. Запись 2,00 означает, что верны и сотые доли числа; истинное число может быть 2,002 и 1,997, но не 2,020 и не 1,99;

4 При указании значений величин с предельными отклонениями следует числовые значения заключать в скобки и обозначения единицы помещать после скобок или проставлять обозначения единиц после числового значения величины и после ее предельного отклонения.

Число, для которого указывается допускаемое отклонение, должно иметь последнюю значащую цифру того же разряда, как и последняя значащая цифра отклонения.

Примеры:

Правильно	Неправильно
(130,0 0,2) кг	130,0 0,2 кг
130,0 кг 0,2 кг	130,0 0,2 кг
19,0 ± 0,3	19 ± 0,3
55,40 ± 0,15	55,403 ± 0,15

5 Числа округляются до определенного разряда путем отбрасывания значащих цифр справа, с возможным изменением цифры этого разряда. Например, округление числа 167,54 до четырех значащих цифр будет 167,5.

6 В случае, если первая из отбрасываемых цифр (считая слева направо) меньше 5, то последняя сохраняемая цифра не меняется. Например, округление числа 112,22 до трех значащих цифр дает 112.

7 В случае, если первая из отбрасываемых цифр (считая слева направо) равна или больше 5, то последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу. Например, округление чисел 0,135 и 0,159 до двух значащих цифр дает соответственно 0,14 и 0,16.

8 Округление следует выполнять сразу до желаемого количества значащих цифр, а не по этапам. Например, округление числа 135,47 до трех значащих цифр производится непосредственно на 135. Округление по этапам привело бы к 135,5 на первом этапе и к 136 (ошибочно) на втором этапе.

Для снижения вероятности ошибок при расчетах десятичные кратные и дольные единицы рекомендуется подставлять только в конечный результат, а в процессе вычислений все величины выражать в единицах СИ, заменяя приставки степенями числа 10. Обозначение единицы следует помещать после числового значения как в конце расчёта, так и после результатов всех промежуточных расчётов.

Чтобы рассчитать какую-либо величину необходимо выполнить три условия (исходные данные, как правило, известны):

1 Записать правильно расчётную формулу.

2 Перевести единицы величин в единицы СИ и произвести вычисления по формуле.

3 Произвести оценку полученных результатов, сравнив их с известными из практики.

Пример. Пусть требуется определить силу, развиваемую гидроцилиндром мм при давлении в нём ат.

1 Расчётная формула .

2 Переводим единицы величин в единицы СИ:

мм = 100.10^–3 м = 0,1 м; ат = 30.0,981.10⁵ Па.

Н.

3 Для оценки найденного значения силы определим массу поднимаемого груза кг = 2,355т, что вполне допустимо, например, для подъёма кузова самосвала.

Если единицы не переведены, или переведены частично в СИ, то результаты могут выходить за пределы разумных значений. Например, давление переведено, а диаметр нет. В этом случае результат для силы будет

Н, а массы кг = т, что выходит за пределы разумных значений и, следовательно, необходимо вернуться к пункту 2 (при правильной записи формулы).

Зная единицы физических величин, можно проверить правильность записи формулы – единицы слева и справа должны быть одинаковыми. Например, единица плотности , а формула для её расчёта имеет вид ,

где ; , .

Тогда, подставляя в формулу для плотности вместо буквенных обозначений величин их единицы, записываемые сверху и снизу от одной горизонтальной линии, получим единицу плотности , соответствующую СИ. Следовательно, формула для плотности записана верно.