Основные положения и требования Государственного стандарта единиц физических величин

При оформлении текстовых документов необходимо соблюдать требования и положения ГОСТ 8.417 [9]. В первую очередь стандарт предусматривает единую систему единиц. Основной системой физических величин являются единицы СИ (Systeme International). Она построена на семи основных единицах для семи базовых величин, приведённых в таблице Д.1.

Таблица Д.1 — Основные единицы СИ

Наимено- вание величины	Наименование единицы	Определение единицы по ГОСТ 8.417
Длина	Метр (м)	Метр равен длине 1 650 763,73 волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р10 и 5 d5 атома криптона-86 (ХI Генеральная конференция по мерам и весам, 1960)
Масса	Килограмм (кг)	Килограмм равен массе международного прототипа килограмма (I и III Генеральные конференции по мерам и весам, 1889 и 1901)
Время	Секунда (с)	Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 (ХIII Генеральная конференция по мерам и весам, 1967)
Количество вещества	Моль (моль)	Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При этом структурными элементами могут быть атомы, молекулы, ионы, электроны и другие частицы или специфицированные группы частиц (XiV Генеральная конференция по мерам и весам, 1971)
Термодинамическая температура	Кельвин (К)	Кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды (ХIII Генеральная конференция по мерам и весам, 1967)

Окончание табл. Д.1

Наимено- вание величины	Наименование единицы	Определение единицы по ГОСТ 8.417
Сила электрического тока	Ампер (А)	Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно ма-лой площади сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2·10–7 Н (IХ Генеральная конференция по мерам и весам, 1948)
Сила света	Кандела (кд)	Кандела равна силе света, испускаемого с поверхности площадью 1/600 000 м2 полного излучателя в перпендикулярном направлении, при температуре затвердевания платины и давлении 101 325 Па (ХIII Генеральная конференция по мерам и весам, 1967)

На основе этой системы определены размеры различных величин во всех областях науки и техники. Из основных единиц СИ посредством их умножения или деления образуются производные единицы. Если при образовании производных единиц используются числовые множители, равные только единице, то система называется когерентной (согласованной). Так, например, для единицы силы (при f = m·a) в таком случае оказывается

1 кг · 1 м кг · м

1 ньютон = 1 Н = ────── = 1 ────.

1 с² с²

Производные единицы СИ на базе семи основных единиц образуют когерентную систему единиц, которая не содержит переводных множителей, отличающихся от 1. Такие единицы приведены в таблице Д.2. Многие производные единицы имеют собственные наименования.

Когерентная система единиц обычно имеет тот недостаток, что некоторые производные единицы оказываются непрактично большими или слишком малыми. В качестве типичного примера можно привести единицу измерения давления, называемую в СИ Паскалем (Па): 1 Па составляет примерно стотысячную (10^–5) часть атмосферного давления. Эта единица для большинства измерений непрактично мала. Поэтому оказывается целесообразным использовать десятичные кратные и дольные единицы от единиц, составляющих когерентную систему. Такие единицы обозначают соответствующими приставками к наименованиям и обозначениям когерентных единиц. Регламентированные международными соглашениями и стандартизированные приставки СИ и их сокращенные обозначения приведены в таблице Д.3.

Таблица Д.2 — Некоторые производные единицы СИ с особыми
наименованиями

Величина	Единица	Условное обозначение	Формула размерности
Сила Давление Энергия Мощность Электрическое напряжение Электрическое соротивление Электрический заряд	ньютон паскаль джоуль ватт   вольт   ом   кулон	Н Па Дж Вт   В   Ом   Кл	1 Н = 1 кг·м·с–2 1 Па = 1 Н·м–2 = 1 кг·м–1·с–2 1 Дж = 1 Н·м = 1 кг·м2·с–2 1 Вт = 1Дж·с–1 = 1 кг·м2·с–3   1 В = 1 Вт·А–1 = 1 Дж·А–1·с–1   1 Ом = 1 В·А–1   1 Кл = 1 А·с

Таблица Д.3 — Приставки СИ и их сокращённые обозначения для
образования десятичных кратных и дольных единиц

Приставка	Обозначение приставки	Десятичный множитель	Приставка	Обозначение приставки	Десятичный множитель
Тера Гига Мега Кило Гекто Дека Деци	Т Г М к г да д	1012 109 106 103 102 101 10–1	Санти Милли Микро Нано Пико Фемто Атто	с м мк н п ф а	10–2 10–3 10–6 10–9 10–12 10–15 10–18

Некоторые часто применяемые десятичные кратные и дольные единицы СИ получили собственные наименования с соответствующими обозначениями, например: литр (1 л = 10^–3 м³ = 1 дм³), тонна (1 т = 10³ кг) и т. д.

Когерентная система единиц получила широкое распространение. Вместе с тем пока употребительны также и некоторые внесистемные единицы измерения. Перечень таких единиц и соответствующие им переводные множители для пересчёта в единицы СИ приводятся ниже.

Единицы времени

1 минута = 1 мин = 60 с

1 час = 1 ч = 60 мин = 3600 с

Единицы силы

1 дина = 1 дин = 1 г·см/с²= 10^–5Н

1 килограмм-сила (Kilopond) = 1 кГ = 10³ Г = 9,80665 Н

1 тонно-сила = 1 тс = 9,8665 кН

Единицы давления

1 техн. атмосфера = 1 ат = 1 кГ/см² = 0,980665 бар = 98066,5 Па

1 физическая атмосфера = 1 атм =1,01325 бар=101 325 Па

1 торр = 1/760 атм = 1,333224 мбар = 133,3224 Па

1 метр водяного столба = 1 м вод. ст. = 0,1 ат = 9806,65 Па = 10^-3 кГс/м²

1 миллиметр ртутного столба = 1 мм рт. ст. = 133,322 Па

Единицы энергии

1 эрг = 1 дин·см = 10^–7 Дж

1 кГс·м = 9,80665 Дж (для энергии, работы и момента силы)

1 кВт·ч = 3,6·10⁶ Дж = 3,6 МДж

1 калория (междунар.) = 1 кал = 4,1868 Дж

Единицы мощности и теплового потока

1 лошадиная сила = 1 л. с. = 75 кГ·м/с = 735,49835 Вт

1 ккал/ч = 1,163 Вт

1 ккал/(м·ч·°С) = 1,163 Вт/(м·К)

1 ккал/(м²·ч·°С) = 1,163 Вт/(м²·К)

Помимо системы единиц, стандарт предусматривает правильное наименование и однозначное толкование физических величин. Ниже приводится стандартизированная применительно к транспорту терминология наиболее часто используемых физических величин в единицах СИ.

Так, грузоподъёмность транспортного средства рассматривают как максимальную массу загружаемого и перевозимого груза за один приём в данных условиях и выражают её в единицах массы (килограммах или тоннах).

При механических расчётах на прочность конструкции возможно вместо грузоподъёмности применять понятие грузоподъёмная сила или подъёмная сила с единицами силы (ньютонами или килоньютонами). Грузоподъёмную силу определяют как силу тяжести (вес) поднимаемого груза. Аналогично определяют и силу тяжести (вес) самой конструкции.

Статическая сосредоточенная нагрузка от колёсной пары вагона на рельсы (автомобиля на грунт), равная отношению силы тяжести (веса) брутто вагона к числу осей вагона, выражается в единицах силы (ньютонах и килоньютонах).

Сила тяжести (вес) брутто транспортного средства равна сумме величин максимальной силы тяжести груза и собственной силы тяжести конструкции (тары) этого средства.

Статическая линейная (погонная) нагрузка (например, вагона на путь) равна отношению силы тяжести (веса) брутто вагона к расстоянию между осями сцепления автосцепок (по длине вагона).

Величины, представляющие собой отношение физической величины к массе тела, следует употреблять с прилагательным удельный, а отношение физической величины к объёму – объёмный, например: удельная сила, Н/кг, объёмная теплота кипения, кДж/м³. Однако для наименования отношения массы тела к его объёму следует применять термин плотность (объёмная масса), кг/м³, а не удельный, объёмный или насыпнойвес. Удельную, или единичную, стоимость чего-либо следует называть ценой, р./кг или р./ед.

Нужно применять термины:

частота вращения, с^–1 и мин^–1, вместо число оборотов или числооборотов в единицу времени;

частота ударов, частота возвратно-поступательного движения, с^–1 и мин^–1, вместо число ударов или двойных ходов в единицу времени;

угловая скорость, рад/с, град/с (имеется в виду изменение угла поворота во времени);

ускорение свободного падения, м/с², взамен ускорение силытяжести (тяготения);

массовый расход (скорость), кг/с, кг/м², вместо весовой расход (скорость);

площадь поверхности, м², вместо поверхность;

площадь сечения, м², вместо сечение.

Термин количество не является синонимом массы или объёма. Следует писать масса израсходованного материала, объём воды. Надо говорить о подаче насоса, вентилятора, компрессора (массовой или объёмной), а не об их производительности.

Отношение массы компонента к массе смеси следует называть массовой долей компонента, а не концентрацией или содержанием и выражать в долях единицы, процентах (%), промилле (‰) или в миллионных долях (млн^–1).

Отношение массы компонента к объёму смеси следует называть массовой концентрацией компонента и выражать в килограммах на метр кубический (кг/м³).

Максимальный (расчётный) внутренний объём кузова вагона, котла, цистерны, контейнера, сосудов, резервуаров и других ёмкостей для хранения и перевозки жидкостей, газов, сыпучих тел необходимо называть вместимостью, а не ёмкостью.

Необходимо строго придерживаться наименований единиц физических величин, регламентированных стандартом. Как правило, для каждой физической величины следует применять только одно наименование и соответственно одно обозначение единицы.

Так, например, давление, механическое напряжение измеряют в паскалях (Па) вместо ньютона на квадратный метр (Н/м²), хотя 1 Н/м²=1 Па. Энергию и работу измеряют в джоулях (Дж), а не в ньютон-метрах (Н·м), хотя 1 Н·м = 1 Дж. Мощность выражают в ваттах (Вт), а не в единицах старых систем (лошадиных силах и килограммо-метрах в секунду). Теплоту, как и работу, измеряют в джоулях (Дж), а не в калориях (кал). Для обозначения длины следует применять километр (км), метр (м), дециметр (дм), сантиметр (см), миллиметр (мм), микрометр (мкм), миллимикрон (млк).

К наименованиям единиц и к их обозначениям запрещается добавлять определяющие слова и буквы, указывающие на физическую величину или объект. Определяющие слова следует присоединять к наименованиям величин, а единицы обозначать в строгом соответствии со стандартом, например: объём газа, приведенный к нормальным условиям, 100 м³, а не объём газа 100 н·м³; масса условного топлива 40 т, а не масса топлива 40 у.т.

.
Приложение Е