Редькин В.П., Равуцкая Ж.И. Терминология при изучении физики и технических дисциплин

За последние два-три десятилетия проведена большая работа по совершенствованию терминологии физических величин и производных от них технических величин [1-3].К сожалению, результаты этой работы, реализованные встандартах и других нормативных документах, очень медленно проникают на страницы учебных пособий по физике и смежным с ней общетехническим дисциплинам: во многих пособиях применяется устаревшая терминология, существует разнобой в наименованиях и обозначениях. В качестве примера можно привести неправильное применение предлога «на» в наименовании физических и технических величин, обозначающего деление, а не умножение. Все это создает серьезные трудности как для преподавателей, так и для обучающихся. В этой связи нами предпринята попытка довести до широкого круга преподавателей и студентов требования ГОСТ 8.417-81 по обозначению и наименованию физических величин.

1. Основные и дополнительные единицы SI

В настоящее время общепринята международная система единиц (SI), которая по сравнению со всеми существовавшими до нее системами единиц (системы Гаусса, СГС, МТС, МКГСС, МКСА и др.) имеет несомненные преимущества. Она является универсальной, т.е. охватывает все области измерений. Семь ее основных единиц позволяют образовывать единицы для любых физических величин во всех областях науки и отраслях техники.

Основными единицами SI, решение о введении которой было принято XIГенеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, являются следующие:

метр (м) – единица длины,

секунда (с) – единица времени,

килограмм (кг) – единица массы,

ампер (А) – единица силы тока,

кельвин (К) – единица термодинамической температуры,

кандела (кд) – единица силы света,

моль (моль) – единица количества вещества.

Дополнительными единицами являются:

радиан (рад) – плоский угол,

стерадиан (ср) – телесный угол.

Наравне с единицами SI допускаются к применению следующие внесистемные единицы (таблица 1).

Таблица 1

2. Правила образования десятичных кратных, дольных единиц, их наименований и обозначений

2.1. Десятичные кратные и дольные единицы, а также их наименования и обозначения следует образовывать с помощью множителей и приставок, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

2.2. Присоединение к наименованию единицы двух или более приставок подряд не допускается. Например, вместо наименования единицы микромикрофарада (мкмкФ) следует писать пикофарада (пФ).

В связи с тем что наименование основной единицы массы – килограмм содержит приставку «кило», для обозначения кратных и дольных единиц массы используется дольная единица грамм (0,001 кг), и приставки надо присоединять к слову «грамм», например миллиграмм (мг) вместо микрокилограмм (мккг).

Дольную единицу массы – «грамм» допускается применять и без присоединения приставки.

2.3. Приставку или ее обозначения следует писать слитно с наименованием единицы, к которой она присоединяется, или соответственно, с ее обозначением.

2.4. Если единица образована как произведение или отношение единиц, приставку следует присоединять к наименованию первой единицы, входящей в произведение или в отношение.

Допускается применять приставку во втором множителе произведения или в знаменателе лишь в обоснованных случаях, когда такие единицы хорошо распространены и переход к единицам, образованным в соответствии с первой частью пункта, связан с большими трудностями, например: тонна-километр (т∙км), вольт на сантиметр (В/см), вольт на квадратный сантиметр (В/см²), ампер на квадратный миллиметр (А/мм). Применение единиц с приставками одновременно в числителе и знаменателе не допускается.

2.5. Наименования кратных и дольных единиц от единицы, возведенной в степень, следует образовывать путем присоединения приставки к наименованию исходной единицы, например для образования наименований кратной или дольной единицы от единицы площади – квадратного метра, представляющей собой вторую степень единицы длины – метра, приставку следует присоединять к наименованию этой последней единицы: квадратный километр, квадратный сантиметр и т.д.

2.6. Обозначения кратных и дольных единиц от единицы, возведенной 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 единицы (вместе с приставкой):

5 км² = 5∙(10³ м)² = 5∙10⁶ м²;

250 см³/с = 250∙(10^–2 м)³/с = 250∙10^–6 м³/с;

0,002 см^–1 = 0,002∙(10^–2 м)^–1 = 0,002∙100 м^–1 = 0,2 м^–1.

2.7. Приставки рекомендуется применять таким образом, чтобы числовые значения находились в пределах от 0,1 до 1000.

3. Основные требования к написанию и произношению единиц физических величин

3.1. Обозначения единиц, получивших наименование в честь ученых, пишутся с заглавной буквы, все остальные – со строчной:

3.2. Обозначение единицы применяют после числового значения величины и помещают с ним в одну строку, без переноса на следующую. Между последней цифрой и буквенным обозначением единицы следует оставлять пробел.

Исключение составляют обозначения в виде знака, поднятого над строкой, перед которым пробела не оставляют.

3.3. В обозначениях единиц точка как знак сокращения не применяется, за исключением сокращения слов, которые входят в наименование единицы, но сами не являются наименованиями единиц.

3.4. При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы следует помещать после всех цифр.

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

3.6. Буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, следует отделять точками на средней линии как знаком умножения.

Допускается буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, отделять пробелами, если это не приводит к недоразумению. Наименования таких единиц читаются без всяких предлогов (и без указания действия умножения): ньютон-метр, ампер-квадратный метр, паскаль-секунда.

3.7. В наименованиях производных единиц, образованных как произведения единиц, склоняется только последнее наименование и относящееся к нему прилагательное «квадратный» или «кубический».

М = 5 Н∙м — момент силы равен пяти ньютон-метрам.

Р_m= 3 А∙м² – магнитный момент равен трем ампер-квадратным метрам.

3.8. В буквенных обозначениях отношений единиц в качестве знака деления должна применяться только одна косая или горизонтальная черта. Допускается применять обозначения единиц в виде произведения обозначений единиц, возведенных в степени (положительные и отрицательные).

3.9. При применении косой черты обозначения единиц в числителе и знаменателе следует помещать в строку, произведение обозначений единиц в знаменателе следует заключать в скобки.

Наименование единиц, стоящих в знаменателе, читаются с предлогом «на»: метр на секунду в квадрате, вольт на метр-кельвин. Исключение составляют единицы величин, зависящие от времени в первой степени и характеризующие скорость протекания процесса. В этом случае наименование единицы, стоящей в знаменателе, читается с предлогом «в»:

м/с – метр в секунду;

рад/с – радиан в секунду;

кг∙м/с – килограмм-метр в секунду.

При указании производной единицы, состоящей из двух и более единиц, не допускается комбинировать буквенные обозначения и наименования единиц, т.е. для одних единиц приводить обозначения, а для других – наименования.

3.10. Прилагательные «квадратный» и «кубический» применяются для единиц площади и объема:

м² – квадратный метр;

м³ – кубический метр, когда вторая и третья степени длины есть площадь и объем:

[р] = Н/м² = Па – ньютон на квадратный метр;

[j] = A/m² – ампер на квадратный метр.

Если же вторая и третья степень длины не представляет собой площади и объема, то вместо слов «квадратный» и «кубический» следует применять выражения «в квадрате», «в третьей степени»:

[γ] = Н∙м²/кг² – ньютон-метр в квадрате на килограмм в квадрате;

[ε₀] = Кл²/(Н∙м²) – кулон в квадрате на ньютон-метр в квадрате.

Мы считаем, что изложенный в данной работе материал может оказаться весьма полезным для учителей школ и преподавателей средних специальных и высших учебных заведений, так как требования ГОСТ [1] не всегда доступны для пользователей.

1. ГОСТ 8.417-81 (СТ СЭВ 1052-78).ГСИ. Единицы физических величин. – М., 1981.

2. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. – М.: Наука, 1977. – 336 с.

3. Чертов А.Г. Физические величины. – М.: Высш. шк., 1990. – 335 с.