1.3. Kattaliklar, O’lchov usullari va vositalari
1960 yili o’lchov va og’irliklarning XI Bosh konferensiyasida Xalqaro
birliklar tizimi qabul qilgan, u mamlakatimizda bu SI (SI-Systeme international)
xalqaro birliklar tizimi deb yuritiladi.
Keyingi Bosh konferensiyalarda SI tizimiga bir qator o’zgartirishlar
kiritilgan. Hozirgi holati va birliklarga qo’shimchalar va ko’paytirgichlarning old
qo’shimchalari, hamda maxsus o’lchov birliklari haqidagi mavjud ma’lumotlar 2-
ilovada keltirilgan.
17
Kattaliklar juda ko’p va turli-tuman, lekin ularning barchasi ham ikkitagina
tavsif bilan tushuntiriladi. Bu sifat va miqdor tavsiflari.
Kattalik- sifat tomonidan ko’pgina fizikaviy ob’yektlarga (fizikaviy
tizimlarga, ularning holatlariga va ularda o’tayotgan jarayonlarga) nisbatan
umumiy bo’lib, miqdor tomonidan har bir ob’yekt uchun xususiy bo’lgan xossadir.
Ta’rifda keltirilgan xususiylik biror ob’yektning xossasi ikkinchisinikiga
nisbatan ma’lum darajada kattaroq yoki kichikroq bo’lishini ifodalaydi.
Kattaliklarning turlarga bo’linishi 3–rasmda ko’rsatilgan.
3–rasm. Kattaliklarning turlari.
Muayyan guruhlardagi kattaliklarning orasida o’zaro bog’liqlik mavjud
bo’lib, uni fizikaviy bog’lanish tenglamalari orqali ifodalash mumkin. Masalan,
vaqt birligidagi o’tilgan masofa bo’yicha tezlikni aniqlashimiz mumkin. Mana shu
bog’lanishlar asosida kattaliklarni ikki guruhga bo’lib quriladi: asosiy kattaliklar
va hosilaviy kattaliklar.
Asosiy kattalik deb qurilayotgan tizimga kiradigan va shartli ravishda
tizimning boshqa kattaliklariga nisbatan mustaqil qabul qilib olinadigan kattalikka
aytiladi. Masalan, masofa (uzunlik) vaqt, temperatura, yoruglik kuchi kabilar.
18
Hosilaviy kattalik deb tizimga kiradigan va tizimning bir nechta asosiy
kattaliklari orqali ta’riflanadigan kattalikka aytiladi. Masalan, tezlik, tezlanish,
elektr qarshiligi.
Kattaliklarning o’lchamligi. Har bir xossa ko’p yoki kam darajada
ifodalanishi, ya’ni miqdor tavsifiga ega bo’lishi mumkin ekan, demak bu xossani
o’lchash ham mumkin. Bu haqda buyuk italiyalik olim Galileo Galiley “O’lchash
mumkin bo’lganini o’lchang, mumkin bo’lmaganiga esa imkoniyat yarating”
degan edi.
Kattalikning sonli qiymatini odatda o’lchash amali bilangina topish mumkin,
ya’ni bunda ushbu kattalik miqdori birga teng deb qabul qilingan shu turdagi
kattalikdan necha marta katta yoki kichik ekanligi aniqlanadi.
O’lchash deb shunday solishtirish, anglash, aniqlash jarayoniga aytiladiki,
unda o’lchanadigan kattalik fizikaviy tajriba ya’ni eksperiment yordamida, xuddi
shu turdagi, birlik sifatida qabul qilingan miqdori bilan o’zaro solishtiriladi.
2
O’lchash, o’lchash jarayoni va o’lchash usullariga ta’rif beramiz.
O’lchash – bu umuman har xil kattaliklar to’g’risida informatsiya qabul
qilish, o’zgartirish demakdir. Bundan maqsad, izlanayotgan kattalikni son
qiymatini qo’llash, ishlatish uchun qulay formada aniqlashdir.
O’lchash jarayoni – bu solishtirish eksperimentini o’tkazish jarayonidir
(solishtirish qanday usulda bo’lmasin).
Quyidagi rasmda o‘lchash jarayonining tashkil etuvchilari ifodalangan
(4–rasm).
O’lchash fan va texnikaning qaysi sohasida ishlatilishiga qarab u aniq nomi
bilan yuritiladi: elektrik, mexanik, issiqlik, akustik va x.k.
O’lchash usuli – bu fizik eksperimentning aniq ma’lum struktura, o’lchash
vositalari va eksperiment o’tkazishning aniq yo’li, algoritmi yordamida bajralish,
amalga oshirilish usulidir.
O’lchanayotgan kattalikning sonli qiymatini topishning bir necha xil turlari
(yo’llari) mavjuddir (5-rasm). Quyida shu yo’llar bilan tanishib chiqamiz.
2
Toru Yoshizava, Handbook of optical metrology, 2008.
19
4-rasm. O‘lchash jarayoni sxemasi
.
5-rasm. O’lchashlarning turlari.
Bevosita o’lchash – o’lchanayotgan kattalikning qiymatini tajriba
ma’lumotlaridan bevosita topish. Masalan, oddiy chizgich yordamida uzunlikni
o’lchash.
Bilvosita o’lchash – bevosita o’lchangan kattaliklar bilan o’lchanayotgan kattalik
Bevosita
o`lchashlar
Bilvosita
o`lchashlar
Majmuiy
o`lchashlar
Mutloq
o`lchashlar
Birgalikda
o`lchashlar
Nisbiy
o`lchashlar
O`lchash-
larning turi
20
orasida bo’lgan ma’lum bog’lanish asosida kattalikning qiymatini topish. Masalan,
tezlikni o’lchash.
Majmuiy o’lchash – bir necha nomdosh kattaliklarning birikmasini bir
vaqtda bevosita o’lchashdan kelib chiqqan tenglamalar tizimini yechib,
izlanayotgan qiymatlarni topish. Masalan, har xil tarozi toshlarining massasini
solishtirib, bir toshning ma’lum massasidan boshqasining massasini topish uchun
o’tkaziladigan o’lchashlar.
Birgalikdagi o’lchash – turli nomli ikki va undan ortiq kattaliklar orasidagi
munosabatni topish uchun bir vaqtda o’tkaziladigan o’lchashlar.
Misol, rezistorning 20
o
C dagi qiymatini turli temperaturalarda o’lchab
topish.
Mutloq o’lchash – bir yoki bir necha asosiy kattaliklarni bevosita
o’lchanishini va (yoki) fizikaviy doimiylikning qiymatlarini qo’llash asosida
o’tkaziladigan o’lchash.
Nisbiy o’lchash – kattalik bilan birlik o’rnida olingan nomdosh
kattalikning nisbatini yoki asos qilib olingan kattalikka nisbatan nomdosh
kattalikning o’zgarishini o’lchash.
Ma’lumki, o’lchashni biror-bir vositasiz bajarib bo’lmaydi.
O’lchash vositasi deb, o’lchashlar uchun qo’llaniladigan va me’yorlangan
metrologik xossalarga ega bo’lgan texnikaviy vositaga aytiladi.
O’lchash vositalarining turlari xilma-xil. Ular sodda yoki murakkab, aniqligi
katta yoki kichik bo’lishi mumkin. O’lchash vositalari me’yorlangan metrologik
xossalarga ega bo’lishlari lozim va bu metrologik xossalar davriy ravishda
tekshirilib turiladi. O’lchash amalida o’lchanayotgan kattalikning qiymati to’g’ri
aniqlanishi aynan mana shu o’lchash vositasining to’g’ri tanlanishiga va ishlashiga
bog’liq.
O‘lchash vositalarining turlari quyidagi sxemada ifodalangan
(6-rasm).O’lchovlar – keng tarqalgan o’lchash vositalaridan hisoblanadi.
21
6-rasm. O‘lchash vositalarining turlari
.
O’lchovlarning ham turlari va xillari ko’p. Standart namunalar va namunaviy
moddalar ham o’lchovlar turkumiga kiritilgan.
Standart namuna - modda va materiallarning xossalarini va xususiyatlarini
tavsiflovchi kattaliklarni hosil qilish uchun xizmat qiladigan o’lchov sanaladi.
Masalan, g’adir-budurlikning namunalari, namlikning standart namunalari.
Namunaviy modda esa, muayyan tayyorlash sharoitida hosil bo’ladigan va
aniq xossalarga ega bo’lgan modda sanaladi. Masalan, “toza suv”, “toza metall” va
hokazolar. “Toza rux” 420
S temperaturani hosil qilishda ishlatiladi..
O‘lchash asboblarining turlari quyidagicha (7-rasm):
7-rasm. O‘lchash asboblarining o‘lchash natijasi ma’lumotlarini
ko‘rsatishiga ko‘ra turlarga bo‘linishi.
Fan va texnikaning eng yuqori saviyasidagi aniqlik bilan ishlangan
namunaviy o‘lchovlar etalonlar deb ataladi. Etalonlar ishlatiladigan va davlat
22
etalonlariga bo‘linadi. Davlat etalonlari namunaviy o‘lchov va asboblarni
tekshirishda qo‘llaniladi va Davlat standarti idoralarida saqlanadi.
| 