Единицы измерений. Понятнее размерностях механических величин

В механике приходится иметь дело с различными механическими величинами. Такими величинами являются: сила, длина, время, скорость, ускорение, мощность и др. Само собой понятно, что надо уметь измерять эти величины. Измерить какую-либо величину — значит сравнить ее с другой величиной, принятой за единицу.

Так как механических величин очень много, то и единиц для измерения их надо иметь на первый взгляд столько же. Но оказывается, что сложные величины можно выразить через простые. Благодаря этому для измерения всех механических величин удалось создать систему единиц (систему мер), в основу которой положены единицы всего только трех величин: силы, длины и времени.

За единицу силы принят 1 килограмм веса. 1 килограмм — это вес международного образца, имеющего вид цилиндра из иридистой платины, хранящегося в Международном бюро мер и весов в Париже. 1 килограмм есть, следовательно, та сила, с которой земля притягивает указанный платиновый цилиндр (на широте Парижа).

За единицу длины принят 1 метр —расстояние между двумя чертами (при 0°С), нанесенными на международном образце, имеющем вид стержня, изготовленном из иридистой платины, хранящемся в Международном бюро мер и весов в Париже. 1 метр равен приблизительно 1/40 000 000 земного меридиана (проходящего через Париж).

Подобные же образцы килограмма и метра (копии с международных) имеются и у нас в СССР; они хранятся в Пулковской обсерватории под Ленинградом.

За единицу времени принята 1 секунда. 1 секунда равна 1/24 х 60 х 60 = 1/86 400 средних солнечных суток.

Система единиц (мер), в основу которой положены килограмм, метр, секунда, применяется в технике и носит название технической системы единиц. В науке принята система единиц, в основу которой положены грамм, метр, секунда. Эта система носит название абсолютной системы единиц (название условное).

Итак, единицы всех механических величин можно выразить через три основные единицы: килограмм (кг), метр (м), секунда (сек). Так, например, единица скорости будет - м/сек; единица ускорения – м/сек²; единица давления кг/м² и т. д.

Как получаются эти производные единицы из основных, мы узнаем дальше, а пока запомним, что выражение, определяющее зависимость данной производной единицы от основных единиц, называется размерностью данной производной единицы. Таким образом, размерность скорости есть м/сек, размерность ускорения м/сек², размерность давления кг/м² и т. д.

Предмет механики. Механика изучает движение и равновесие тел, вызываемое действием различных сил. Теоретическая механика была основана Ньютоном (1643-1727) в связи главным образом с решением астрономических задач, но потом при развитии математики сделалась основой физики и ряда прикладных наук. Теоретическая механика разделяется на статику, кинематику и динамику.

Статика (греч. statоs — стоящий, неподвижный) изучает равновесие тел под действием сил.
Кинематика (греч. kinematos — движение) изучает только движение тел независимо от сил, его вызывающих.
Динамика (греч. dynamis — сила) изучает и движение тел, и силы, вызывающие это движение.

Мы коснемся всех этих трех отделов механики, но дадим лишь те сведения, которые необходимы при изучении теории полета самолета.