Kako se definišu jedinice dužine i vremena? Mjerenje količina
Ova lekcija neće biti nova za početnike. Svi smo iz škole čuli takve stvari kao što su centimetar, metar, kilometar. A kada je u pitanju masa, obično su govorili grami, kilogrami, tone.
Centimetri, metri i kilometri; grami, kilogrami i tone imaju jedno zajedničko ime - mjerne jedinice fizičkih veličina.
U ovoj lekciji ćemo se osvrnuti na najpopularnije mjerne jedinice, ali nećemo ulaziti duboko u ovu temu, jer jedinice mjere ulaze u područje fizike. Danas smo prinuđeni da učimo dio fizike, jer nam je potreban za dalje proučavanje matematike.
Sadržaj lekcijeJedinice dužine
Za mjerenje dužine koriste se sljedeće mjerne jedinice:
- milimetri;
- centimetara;
- decimetri;
- metara;
- kilometara.
milimetar(mm). Svojim očima možete vidjeti čak i milimetre ako uzmete ravnalo koje smo koristili u školi svaki dan.
Male linije koje slijede jedna drugu u nizu su milimetri. Tačnije, razmak između ovih linija je jedan milimetar (1 mm):
centimetar(cm). Na ravnalu je svaki centimetar označen brojem. Na primjer, naš lenjir, koji je bio na prvoj figuri, imao je dužinu od 15 centimetara. Poslednji centimetar na ovom lenjiru označen je brojem 15.
U jednom centimetru ima 10 milimetara. Možete staviti znak jednakosti između jednog centimetra i deset milimetara, jer oni označavaju istu dužinu:
1cm=10mm
Možete se i sami uvjeriti ako izbrojite broj milimetara na prethodnoj slici. Naći ćete da je broj milimetara (udaljenost između linija) 10.
Sljedeća jedinica dužine je decimetar(dm). U jednom decimetru ima deset centimetara. Između jednog decimetra i deset centimetara možete staviti znak jednakosti, jer oni označavaju istu dužinu:
1 dm = 10 cm
To možete provjeriti ako izbrojite broj centimetara na sljedećoj slici:
Otkrićete da je broj centimetara 10.
Sljedeća jedinica mjere je metar(m). U jednom metru ima deset decimetara. Između jednog metra i deset decimetara možete staviti znak jednakosti, jer oni označavaju istu dužinu:
1 m = 10 dm
Nažalost, brojilo se ne može ilustrovati na slici, jer je prilično veliko. Ako želite vidjeti mjerač uživo, uzmite mjernu traku. Svi ga imaju u kući. Na mjernoj vrpci, jedan metar će biti označen kao 100 cm. To je zato što je deset decimetara u jednom metru, a sto centimetara u deset decimetara:
1 m = 10 dm = 100 cm
100 se dobija pretvaranjem jednog metra u centimetre. Ovo je posebna tema, koju ćemo razmotriti malo kasnije. U međuvremenu, pređimo na sljedeću jedinicu dužine, koja se zove kilometar.
Kilometar se smatra najvećom mjernom jedinicom za dužinu. Naravno, postoje i druge starije jedinice, kao što su megametar, gigametar, terametar, ali ih nećemo razmatrati, jer nam je kilometar dovoljan za dalje učenje matematike.
U jednom kilometru ima hiljadu metara. Možete staviti znak jednakosti između jednog kilometra i hiljadu metara, jer oni označavaju istu dužinu:
1 km = 1000 m
Udaljenosti između gradova i država se mjere u kilometrima. Na primjer, udaljenost od Moskve do Sankt Peterburga je oko 714 kilometara.
Međunarodni sistem jedinica SI
Međunarodni sistem jedinica SI je određeni skup opšteprihvaćenih fizičkih veličina.
Glavna svrha međunarodnog sistema SI jedinica je postizanje sporazuma između zemalja.
Znamo da su jezici i tradicija zemalja svijeta različiti. Tu se ništa ne može učiniti. Ali zakoni matematike i fizike svuda funkcionišu isto. Ako je u jednoj zemlji “dva puta dva je četiri”, onda je u drugoj državi “dva puta dva četiri”.
Glavni problem je bio što za svaku fizičku veličinu postoji nekoliko mjernih jedinica. Na primjer, upravo smo naučili da postoje milimetri, centimetri, decimetri, metri i kilometri za mjerenje dužine. Ako se nekoliko naučnika koji govore različite jezike okupe na jednom mjestu kako bi riješili neki problem, onda tako velika raznolikost jedinica dužine može dovesti do kontradikcija između ovih naučnika.
Jedan naučnik će tvrditi da se u njihovoj zemlji dužina mjeri u metrima. Drugi bi mogli reći da se u njihovoj zemlji dužina mjeri kilometrima. Treći može ponuditi svoju jedinicu mjere.
Stoga je stvoren međunarodni sistem jedinica SI. SI je skraćenica za francuski izraz Le Système International d'Unités, SI (što na ruskom znači - međunarodni sistem jedinica SI).
SI navodi najpopularnije fizičke veličine i svaka od njih ima svoju općeprihvaćenu mjernu jedinicu. Na primjer, u svim zemljama, prilikom rješavanja problema, dogovoreno je da se dužina mjeri u metrima. Stoga, prilikom rješavanja problema, ako je dužina data u drugoj mjernoj jedinici (na primjer, u kilometrima), tada se mora pretvoriti u metre. O tome kako pretvoriti jednu mjernu jedinicu u drugu, govorit ćemo malo kasnije. U međuvremenu, nacrtajmo naš međunarodni sistem jedinica SI.
Naš crtež će biti tabela fizičkih veličina. Svaku proučavanu fizičku veličinu uključićemo u našu tabelu i naznačiti mjernu jedinicu koja je prihvaćena u svim zemljama. Sada smo proučili mjerne jedinice dužine i naučili da su metri definirani u SI sistemu za mjerenje dužine. Dakle, naša tabela će izgledati ovako:
Jedinice mase
Masa je mjera količine materije u tijelu. U narodu se tjelesna težina naziva težina. Obično, kada se nešto vaga, kažu "težak je toliko kilograma" , iako ne govorimo o težini, već o masi ovog tijela.
Međutim, masa i težina su različiti koncepti. Težina je sila kojom tijelo djeluje na horizontalni oslonac. Težina se mjeri u njutnima. A masa je veličina koja pokazuje količinu materije u ovom tijelu.
Ali nema ništa loše u tome da se masa naziva tjelesnom težinom. Čak iu medicini kažu "ljudska težina" , iako govorimo o masi osobe. Glavna stvar je biti svjestan da su to različiti koncepti.
Za mjerenje mase koriste se sljedeće mjerne jedinice:
- miligrama;
- grama;
- kilogrami;
- centi;
- tona.
Najmanja mjerna jedinica je miligrama(mg). Miligram najvjerovatnije nikada nećete primijeniti u praksi. Koriste ih hemičari i drugi naučnici koji rade sa malim supstancama. Dovoljno je da znate da takva jedinica mjerenja mase postoji.
Sljedeća jedinica mjere je gram(G). U gramima je uobičajeno mjeriti količinu proizvoda prilikom sastavljanja recepta.
U jednom gramu ima hiljadu miligrama. Možete staviti znak jednakosti između jednog grama i hiljadu miligrama, jer oni označavaju istu masu:
1 g = 1000 mg
Sljedeća jedinica mjere je kilograma(kg). Kilogram je uobičajena jedinica mjere. Meri sve. Kilogram je uključen u SI sistem. Uključimo još jednu fizičku veličinu u našu SI tabelu. Nazvaćemo to "masa":
U jednom kilogramu ima hiljadu grama. Između jednog kilograma i hiljadu grama možete staviti znak jednakosti, jer oni označavaju istu masu:
1 kg = 1000 g
Sljedeća jedinica mjere je centner(c). U centnerima je zgodno izmjeriti masu usjeva ubranog s male površine ili masu neke vrste tereta.
U jednom centnu ima sto kilograma. Znak jednakosti može se staviti između centnera i sto kilograma, jer oni označavaju istu masu:
1 q = 100 kg
Sljedeća jedinica mjere je tona(T). U tonama se obično mjere velika opterećenja i mase velikih tijela. Na primjer, masa svemirskog broda ili automobila.
U jednoj toni ima hiljadu kilograma. Možete staviti znak jednakosti između jedne tone i hiljadu kilograma, jer oni označavaju istu masu:
1 t = 1000 kg
Vremenske jedinice
Ne moramo objašnjavati koliko je sati. Svi znaju šta je vrijeme i zašto je potrebno. Ako otvorimo raspravu o tome šta je vrijeme i pokušamo ga definirati, onda ćemo početi ulaziti u filozofiju, a to nam sada nije potrebno. Počnimo sa vremenskim jedinicama.
Za mjerenje vremena koriste se sljedeće mjerne jedinice:
- sekundi;
- minuta;
- sat;
- dan.
Najmanja mjerna jedinica je sekunda(sa). Naravno, postoje i manje jedinice kao što su milisekunde, mikrosekunde, nanosekunde, ali ih nećemo razmatrati, jer u ovom trenutku nema smisla.
U sekundama se mjere različiti indikatori. Na primjer, koliko sekundi je sportistu potrebno da pretrči 100 metara. Drugi je uključen u međunarodni SI sistem jedinica za mjerenje vremena i označava se kao "s". Uključimo još jednu fizičku veličinu u našu SI tabelu. Nazvaćemo to "vrijeme":
minuta(m). U jednoj minuti ima 60 sekundi. Možete staviti znak jednakosti između jedne minute i šezdeset sekundi, jer predstavljaju isto vrijeme:
1 m = 60 s
Sljedeća jedinica mjere je sat(h). U jednom satu ima 60 minuta. Znak jednakosti možete staviti između jednog sata i šezdeset minuta, jer oni predstavljaju isto vrijeme:
1 h = 60 m
Na primjer, ako smo ovu lekciju učili jedan sat i nas pitaju koliko smo vremena proveli proučavajući je, možemo odgovoriti na dva načina: "učili smo lekciju jedan sat" ili tako "učili smo lekciju šezdeset minuta" . U oba slučaja odgovorićemo tačno.
Sledeća jedinica vremena je dan. Postoji 24 sata u danu. Između jednog dana i dvadeset i četiri sata možete staviti znak jednakosti, jer oni označavaju isto vrijeme:
1 dan = 24 sata
Da li vam se dopala lekcija?
Pridružite se našoj novoj Vkontakte grupi i počnite primati obavijesti o novim lekcijama
Vrijednost je nešto što se može izmjeriti. Koncepti kao što su dužina, površina, zapremina, masa, vreme, brzina itd. nazivaju se veličinama. Vrijednost je rezultat mjerenja, određen je brojem izraženim u određenim jedinicama. Jedinice u kojima se meri neka veličina se nazivaju mjerne jedinice.
Za označavanje veličine upisuje se broj, a pored njega naziv jedinice u kojoj je izmjerena. Na primjer, 5 cm, 10 kg, 12 km, 5 min. Svaka vrijednost ima beskonačan broj vrijednosti, na primjer, dužina može biti jednaka: 1 cm, 2 cm, 3 cm, itd.
Ista vrijednost može se izraziti u različitim jedinicama, na primjer, kilogram, gram i tona su jedinice težine. Ista vrijednost u različitim jedinicama izražava se različitim brojevima. Na primjer, 5 cm = 50 mm (dužina), 1 sat = 60 minuta (vrijeme), 2 kg = 2000 g (težina).
Izmjeriti količinu znači saznati koliko puta ona sadrži drugu količinu iste vrste, uzetu kao mjernu jedinicu.
Na primjer, želimo znati tačnu dužinu sobe. Dakle, ovu dužinu moramo izmjeriti koristeći drugu dužinu koja nam je dobro poznata, na primjer, pomoću metra. Da biste to učinili, odvojite metar po dužini prostorije što je više moguće. Ako stane tačno 7 puta duž dužine prostorije, tada je njegova dužina 7 metara.
Kao rezultat mjerenja količine, dobija se ili imenovani broj, na primjer 12 metara, ili nekoliko imenovanih brojeva, na primjer 5 metara 7 centimetara, čija se ukupnost naziva složeni imenovani broj.
Mjere
U svakoj državi vlada je uspostavila određene mjerne jedinice za različite veličine. Precizno izračunata jedinica mjere, uzeta kao model, naziva se standard ili uzorna jedinica. Izrađene su modelne jedinice metar, kilogram, centimetar itd., prema kojima se izrađuju jedinice za svakodnevnu upotrebu. Zovu se jedinice koje su ušle u upotrebu i odobrene od strane države mjere.
Mjere se zovu homogena ako služe za mjerenje količina iste vrste. Dakle, grami i kilogrami su homogene mjere, jer služe za mjerenje težine.
Jedinice
Slijede mjerne jedinice za različite veličine koje se često nalaze u matematičkim problemima:
Mjere težine/mase
- 1 tona = 10 centi
- 1 centner = 100 kilograma
- 1 kilogram = 1000 grama
- 1 gram = 1000 miligrama
- 1 kilometar = 1000 metara
- 1 metar = 10 decimetara
- 1 decimetar = 10 centimetara
- 1 centimetar = 10 milimetara
- 1 sq. kilometar = 100 hektara
- 1 hektar = 10000 kvadratnih metara. metara
- 1 sq. metar = 10000 kvadratnih metara. centimetara
- 1 sq. centimetar = 100 kvadratnih metara. milimetara
- 1 cu. metar = 1000 kubnih metara decimetrima
- 1 cu. decimetar = 1000 cu. centimetara
- 1 cu. centimetar = 1000 cu. milimetara
Razmotrimo još jednu vrijednost kao litar. Za mjerenje kapaciteta posuda koristi se litar. Litar je zapremina koja je jednaka jednom kubnom decimetru (1 litar = 1 kubni decimetar).
Mere vremena
- 1 vek (vek) = 100 godina
- 1 godina = 12 mjeseci
- 1 mjesec = 30 dana
- 1 sedmica = 7 dana
- 1 dan = 24 sata
- 1 sat = 60 minuta
- 1 minuta = 60 sekundi
- 1 sekunda = 1000 milisekundi
Osim toga, koriste se vremenske jedinice kao što su kvartal i dekada.
- kvartal - 3 mjeseca
- decenija - 10 dana
Mjesec se uzima kao 30 dana, osim ako nije potrebno navesti dan i naziv mjeseca. Januar, mart, maj, jul, avgust, oktobar i decembar - 31 dan. Februar u jednostavnoj godini ima 28 dana, februar u prestupnoj godini ima 29 dana. April, jun, septembar, novembar - 30 dana.
Godinu dana je (približno) vrijeme koje je potrebno Zemlji da izvrši jedan okret oko Sunca. Uobičajeno je da se svake tri uzastopne godine broji 365 dana, a četvrta nakon njih - 366 dana. Zove se godina sa 366 dana prijestupna godina i godine koje sadrže 365 dana - jednostavno. Jedan dodatni dan se dodaje četvrtoj godini iz sljedećeg razloga. Vrijeme okretanja Zemlje oko Sunca ne sadrži tačno 365 dana, već 365 dana i 6 sati (približno). Dakle, prosta godina je kraća od prave godine za 6 sati, a 4 proste godine su kraće od 4 prave godine za 24 sata, odnosno za jedan dan. Stoga se svakoj četvrtoj godini dodaje jedan dan (29. februar).
Učićete o drugim vrstama veličina dok dalje proučavate različite nauke.
Mjerne skraćenice
Skraćeni nazivi mjera obično se pišu bez tačke:
|
Mjere težine/mase
|
Mjere površine (kvadratne mjere)
|
|
Mere vremena
|
Mjera za kapacitet plovila
|
Merni instrumenti
Za mjerenje različitih veličina koriste se posebni mjerni instrumenti. Neki od njih su vrlo jednostavni i dizajnirani su za jednostavna mjerenja. Takvi uređaji uključuju mjerni lenjir, mjernu traku, mjerni cilindar itd. Ostali mjerni uređaji su složeniji. Takvi uređaji uključuju štoperice, termometre, elektronske vage itd.
Merni instrumenti, po pravilu, imaju mernu skalu (ili kratku skalu). To znači da su podjele crtica označene na uređaju, a odgovarajuća vrijednost količine ispisana je uz svaku podjelu crtica. Udaljenost između dva poteza, pored kojih je ispisana vrijednost vrijednosti, može se dalje podijeliti na nekoliko manjih podjela, te se podjele najčešće ne označavaju brojevima.
Nije teško odrediti koja vrijednost vrijednosti odgovara svakoj najmanjoj podjeli. Tako, na primjer, slika ispod prikazuje mjerno ravnalo:
Brojevi 1, 2, 3, 4 itd. označavaju udaljenosti između poteza, koji su podijeljeni na 10 jednakih podjela. Dakle, svaka podjela (razmak između najbližih poteza) odgovara 1 mm. Ova vrijednost se zove podjela skale mjerni instrument.
Pre nego što počnete da merite količinu, trebalo bi da odredite vrednost podele skale upotrebljenog instrumenta.
Da biste odredili cijenu podjele, morate:
- Pronađite dva najbliža poteza skale, pored kojih su ispisane vrijednosti veličine.
- Oduzmite manju vrijednost od veće vrijednosti i podijelite rezultirajući broj s brojem podjela između.
Kao primjer, odredimo vrijednost podjele skale termometra prikazanog na slici lijevo.
Uzmimo dva poteza, u blizini kojih su ucrtane numeričke vrijednosti mjerene veličine (temperature).
Na primjer, potezi sa simbolima 20 °S i 30 °S. Udaljenost između ovih poteza podijeljena je na 10 podjela. Dakle, cijena svake podjele će biti jednaka:
(30 °C - 20 °C) : 10 = 1 °C
Dakle, termometar pokazuje 47 °C.
Svako od nas u svakodnevnom životu stalno mora da meri različite veličine. Na primjer, da biste došli u školu ili na posao na vrijeme, morate mjeriti vrijeme koje ćete provesti na putu. Meteorolozi mjere temperaturu, atmosferski pritisak, brzinu vjetra itd. kako bi predvidjeli vrijeme.
U principu, može se zamisliti bilo koji broj različitih sistema jedinica, ali samo nekoliko je postalo široko rasprostranjeno. Širom svijeta, za naučna i tehnička mjerenja, au većini zemalja u industriji i svakodnevnom životu, koristi se metrički sistem.
Osnovne jedinice.
U sistemu jedinica za svaku izmjerenu fizičku veličinu mora biti predviđena odgovarajuća mjerna jedinica. Dakle, potrebna je posebna jedinica mjere za dužinu, površinu, zapreminu, brzinu itd., a svaka takva jedinica se može odrediti odabirom jednog ili drugog standarda. Ali sistem jedinica se pokazuje mnogo prikladnijim ako se u njemu odabere samo nekoliko jedinica kao glavne, a ostale se određuju kroz glavne. Dakle, ako je jedinica dužine metar, čiji je standard pohranjen u Državnoj mjeriteljskoj službi, tada se jedinicom površine može smatrati kvadratni metar, jedinica zapremine je kubni metar, jedinica brzine je metar u sekundi itd.
Pogodnost ovakvog sistema jedinica (posebno za naučnike i inženjere, koji će se mnogo češće baviti merenjima nego drugi ljudi) je u tome što se matematički odnosi između osnovnih i izvedenih jedinica sistema pokazuju jednostavnijim. Istovremeno, jedinica brzine je jedinica udaljenosti (dužine) po jedinici vremena, jedinica ubrzanja je jedinica promjene brzine u jedinici vremena, jedinica sile je jedinica ubrzanja po jedinici masa itd. U matematičkoj notaciji to izgleda ovako: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t 2. Prikazane formule pokazuju "dimenziju" veličina koje se razmatraju, uspostavljajući odnose između jedinica. (Slične formule vam omogućavaju da definišete jedinice za veličine kao što su pritisak ili električna struja.) Takvi odnosi su opšti i važe bez obzira na to koje jedinice (metar, stopa ili aršin) se mere u dužini i koje su jedinice izabrane za druge veličine.
U inženjerstvu se osnovna jedinica mjerenja mehaničkih veličina obično ne uzima kao jedinica mase, već kao jedinica sile. Dakle, ako se u sistemu koji se najviše koristi u fizičkim istraživanjima metalni cilindar uzima kao etalon mase, onda se u tehničkom sistemu smatra standardom sile koji balansira silu gravitacije koja djeluje na njega. Ali kako sila gravitacije nije ista u različitim tačkama na površini Zemlje, za tačnu implementaciju standarda potrebno je naznačiti lokaciju. Istorijski gledano, lokacija je snimljena na nivou mora na geografskoj širini od 45°. Trenutno se takav standard definira kao sila potrebna da se naznačenom cilindru da određeno ubrzanje. Istina je da se mjerenja u tehnici po pravilu ne izvode s tolikom preciznošću da bi bilo potrebno voditi računa o varijacijama sile gravitacije (ako ne govorimo o kalibraciji mjernih instrumenata).
Mnogo je zabune povezano s konceptima mase, sile i težine. Činjenica je da postoje jedinice za sve ove tri veličine koje imaju ista imena. Masa je inercijalna karakteristika tijela, koja pokazuje koliko je teško biti uklonjeno vanjskom silom iz stanja mirovanja ili ravnomjernog i pravolinijskog kretanja. Jedinica sile je sila koja, djelujući na jedinicu mase, mijenja svoju brzinu za jedinicu brzine u jedinici vremena.
Sva tijela su privučena jedno drugom. Dakle, bilo koje tijelo u blizini Zemlje ga privlači. Drugim riječima, Zemlja stvara silu gravitacije koja djeluje na tijelo. Ova sila se naziva njena težina. Sila težine, kao što je već spomenuto, nije ista u različitim tačkama na površini Zemlje i na različitim visinama iznad nivoa mora zbog razlika u gravitacionom privlačenju i u manifestaciji rotacije Zemlje. Međutim, ukupna masa date količine supstance je nepromenjena; isto je u međuzvjezdanom prostoru i na bilo kojoj tački na Zemlji.
Precizni eksperimenti su pokazali da je sila gravitacije koja djeluje na različita tijela (tj. njihova težina) proporcionalna njihovoj masi. Dakle, mase se mogu porediti na vagi, a mase koje su iste na jednom mestu biće iste na bilo kom drugom mestu (ako se poređenje vrši u vakuumu da se isključi uticaj istisnutog vazduha). Ako se određeno tijelo vaga na opružnoj vage, balansirajući silu gravitacije sa silom istegnute opruge, tada će rezultati mjerenja težine ovisiti o mjestu na kojem se mjerenja vrše. Stoga se opružne vage moraju podesiti na svakoj novoj lokaciji tako da ispravno pokazuju masu. Jednostavnost samog postupka vaganja bila je razlog da je sila gravitacije koja djeluje na referentnu masu uzeta kao nezavisna mjerna jedinica u tehnologiji. HEAT.
Metrički sistem jedinica.
Metrički sistem je uobičajen naziv za međunarodni decimalni sistem jedinica, čije su osnovne jedinice metar i kilogram. Uz neke razlike u detaljima, elementi sistema su isti u cijelom svijetu.
Priča.
Metrički sistem je proizašao iz dekreta koje je usvojila Narodna skupština Francuske 1791. i 1795. da bi se metar definirao kao desetmilioniti dio dužine Zemljinog meridijana od sjevernog pola do ekvatora.
Dekretom od 4. jula 1837. godine, metrički sistem je proglašen obaveznim za upotrebu u svim komercijalnim transakcijama u Francuskoj. Postepeno je istisnuo lokalne i nacionalne sisteme u drugim delovima Evrope i pravno je prihvaćen u Velikoj Britaniji i SAD. Sporazumom koji je sedamnaest zemalja potpisalo 20. maja 1875. godine stvorilo je međunarodnu organizaciju dizajniranu da očuva i poboljša metrički sistem.
Jasno je da su tvorci metričkog sistema, definiranjem metra kao desetmilionitog dijela četvrtine Zemljinog meridijana, nastojali postići invarijantnost i tačnu ponovljivost sistema. Uzeli su gram kao jedinicu mase, definišući ga kao masu milionitog dijela kubnog metra vode pri njenoj maksimalnoj gustini. Kako ne bi bilo baš zgodno vršiti geodetska mjerenja četvrtine Zemljinog meridijana sa svakom prodajom metra tkanine ili balansirati korpu krompira na tržištu sa odgovarajućom količinom vode, stvoreni su metalni etaloni koji ovo reprodukuju. idealne definicije sa najvećom tačnošću.
Ubrzo je postalo jasno da se metalni standardi dužine mogu međusobno upoređivati, unoseći mnogo manju grešku nego kada se bilo koji takav standard poredi sa četvrtinom Zemljinog meridijana. Osim toga, postalo je jasno da je tačnost međusobnog poređenja etalona metalne mase mnogo veća od tačnosti poređenja bilo kojeg takvog standarda s masom odgovarajuće zapremine vode.
S tim u vezi, Međunarodna komisija za metar 1872. godine odlučila je da „arhivski” metar pohranjen u Parizu uzme kao standard za dužinu. Slično, članovi Komisije uzeli su arhivski platinasto-iridijumski kilogram kao standard mase, „s obzirom da jednostavan odnos koji su utvrdili kreatori metričkog sistema između jedinice težine i jedinice zapremine predstavlja postojeći kilogram sa tačnost dovoljna za uobičajenu upotrebu u industriji i trgovini, a tačna nauka ne treba jednostavan brojčani omjer ove vrste, već izuzetno savršenu definiciju ovog omjera. Godine 1875. mnoge zemlje svijeta potpisale su sporazum o mjeraču, a ovim sporazumom je uspostavljena procedura koordinacije metroloških standarda za svjetsku naučnu zajednicu preko Međunarodnog biroa za mjere i utege i Generalne konferencije za utege i mjere.
Nova međunarodna organizacija odmah je pristupila razvoju međunarodnih standarda dužine i mase i prenošenju njihovih kopija u sve zemlje učesnice.
Standardi dužine i mase, međunarodni prototipovi.
Međunarodni prototipovi etalona za dužinu i masu - metri i kilogrami - deponovani su kod Međunarodnog biroa za tegove i mere, koji se nalazi u Sevru, predgrađu Pariza. Standardni mjerač je bio ravnalo napravljeno od legure platine sa 10% iridija, čiji je poprečni presjek dobio poseban X-oblik kako bi se povećala krutost na savijanje uz minimalnu zapreminu metala. U žlijebu takvog ravnala nalazila se uzdužna ravna površina, a metar je definiran kao razmak između centara dvaju poteza nanesenih preko ravnala na njegovim krajevima, pri standardnoj temperaturi od 0°C. Masa cilindra napravljen od iste platine uzet je kao međunarodni prototip kilograma legura iridijuma, koja je etalon metra, visine i prečnika oko 3,9 cm. Težina ove standardne mase jednaka je 1 kg na nivou mora na geografskoj širini od 45°, ponekad se naziva i kilogram-sila. Dakle, može se koristiti ili kao etalon mase za apsolutni sistem jedinica, ili kao etalon sile za tehnički sistem jedinica, u kojem je jedna od osnovnih jedinica jedinica sile.
Međunarodni prototipovi odabrani su iz značajne serije identičnih standarda napravljenih u isto vrijeme. Ostali standardi ove serije prebačeni su u sve zemlje učesnice kao nacionalni prototipovi (državni primarni standardi), koji se periodično vraćaju Međunarodnom birou radi upoređivanja sa međunarodnim standardima. Poređenja napravljena u različitim periodima od tada pokazuju da ne pokazuju odstupanja (od međunarodnih standarda) izvan granica tačnosti mjerenja.
Međunarodni SI sistem.
Metrički sistem je bio veoma blagonaklon od strane naučnika 19. veka. dijelom zato što je predložen kao međunarodni sistem jedinica, dijelom zato što su njegove jedinice teoretski trebale biti nezavisno reproducibilne, a također i zbog njegove jednostavnosti. Naučnici su počeli da izvode nove jedinice za različite fizičke veličine sa kojima su se bavili, na osnovu elementarnih zakona fizike i povezujući ove jedinice sa jedinicama dužine i mase metričkog sistema. Potonji su sve više osvajali razne evropske zemlje, u kojima su nekada bile u opticaju mnoge nepovezane jedinice za različite količine.
Iako su u svim zemljama koje su usvojile metrički sistem jedinica standardi metričkih jedinica bili gotovo isti, pojavila su se različita odstupanja u izvedenim jedinicama između različitih zemalja i različitih disciplina. U oblasti elektriciteta i magnetizma nastala su dva odvojena sistema izvedenih jedinica: elektrostatički, zasnovan na sili kojom dva električna naboja deluju jedan na drugi, i elektromagnetni, zasnovan na sili interakcije dva hipotetička naboja. magnetni polovi.
Situacija se dodatno zakomplikovala pojavom tzv. praktične električne jedinice, uvedene sredinom 19. stoljeća. Britansko udruženje za unapređenje nauke kako bi odgovorilo na zahteve tehnologije žičanog telegrafa koji se brzo razvija. Takve praktične jedinice se ne poklapaju sa jedinicama dva gore navedena sistema, već se razlikuju od jedinica elektromagnetnog sistema samo faktorima jednakim cjelobrojnim snagama deset.
Dakle, za tako uobičajene električne veličine kao što su napon, struja i otpor, postojalo je nekoliko opcija za prihvaćene mjerne jedinice, a svaki naučnik, inženjer, nastavnik morao je sam odlučiti koju od ovih opcija treba koristiti. U vezi sa razvojem elektrotehnike u drugoj polovini 19. i prvoj polovini 20. veka. Korišćeno je sve više praktičnih jedinica, koje su vremenom postale dominantne na terenu.
Da bi se eliminisala takva zabuna početkom 20. veka. iznesen je predlog da se kombinuju praktične električne jedinice sa odgovarajućim mehaničkim jedinicama zasnovanim na metričkim jedinicama dužine i mase, i da se izgradi neka vrsta konzistentnog (koherentnog) sistema. 1960. godine XI Generalna konferencija za utege i mjere usvojila je jedinstveni međunarodni sistem jedinica (SI), definisala osnovne jedinice ovog sistema i propisala upotrebu nekih izvedenih jedinica, "bez prejudiciranja pitanja drugih koje se mogu dodati u budućnosti." Tako je, po prvi put u istoriji, međunarodnim sporazumom usvojen međunarodni koherentan sistem jedinica. Danas je prihvaćen kao pravni sistem mjernih jedinica u većini zemalja svijeta.
Međunarodni sistem jedinica (SI) je harmonizirani sistem u kojem za bilo koju fizičku veličinu, kao što su dužina, vrijeme ili sila, postoji jedna i samo jedna jedinica mjere. Nekim jedinicama daju se posebna imena, kao što je paskal za pritisak, dok su druge nazvane prema jedinicama iz kojih su izvedene, kao što je jedinica brzine, metar u sekundi. Glavne jedinice, zajedno sa dvije dodatne geometrijske, prikazane su u tabeli. 1. Izvedene jedinice za koje su usvojeni posebni nazivi date su u tabeli. 2. Od svih izvedenih mehaničkih jedinica najvažnije su njutn jedinica sile, džul jedinica energije i vat jedinica snage. Njutn se definira kao sila koja masi od jednog kilograma daje ubrzanje jednako jednom metru u sekundi na kvadrat. Džoul je jednak radu obavljenom kada se tačka primene sile jednake jednom Njutnu pomeri za jedan metar u pravcu sile. Vat je snaga pri kojoj se rad od jednog džula obavlja u jednoj sekundi. Električne i druge izvedene jedinice će biti razmotrene u nastavku. Zvanične definicije primarnih i sekundarnih jedinica su sljedeće.
Metar je udaljenost koju svjetlost prijeđe u vakuumu za 1/299,792,458 sekunde. Ova definicija je usvojena u oktobru 1983.
Kilogram je jednak masi međunarodnog prototipa kilograma.
Drugi je trajanje 9,192,631,770 perioda oscilacija zračenja koji odgovaraju prelazima između dva nivoa hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezijuma-133.
Kelvin je jednak 1/273,16 termodinamičke temperature trostruke tačke vode.
Mol je jednak količini tvari koja sadrži onoliko strukturnih elemenata koliko ima atoma u izotopu ugljika-12 mase 0,012 kg.
Radijan je ravan ugao između dva poluprečnika kruga, dužina luka između kojih je jednaka poluprečniku.
Steradijan je jednak čvrstom kutu s vrhom u središtu sfere, koji na svojoj površini isječe površinu jednaku površini kvadrata sa stranicom jednakom poluprečniku sfere.
Za formiranje decimalnih umnožaka i podmnožaka propisan je veći broj prefiksa i množitelja koji su navedeni u tabeli. 3.
|
Tabela 3 MEĐUNARODNI SI DECIMALNI MNOŽIĆI I VIŠE JEDINICA I MNOŽITELJI |
|||||
| exa | deci | ||||
| peta | centi | ||||
| tera | Milli | ||||
| giga | mikro |
mk |
|||
| mega | nano | ||||
| kilo | pico | ||||
| hecto | femto | ||||
| soundboard |
Da |
atto | |||
Dakle, kilometar (km) je 1000 m, a milimetar je 0,001 m. (Ovi prefiksi se odnose na sve jedinice, kao što su kilovati, miliamperi, itd.)
U početku je jedna od osnovnih jedinica trebala biti gram, što se odrazilo i na nazive jedinica mase, a danas je osnovna jedinica kilogram. Umjesto naziva megagrama koristi se riječ "tona". U fizičkim disciplinama, na primjer, za mjerenje valne dužine vidljive ili infracrvene svjetlosti, često se koristi milioniti dio metra (mikrometar). U spektroskopiji, talasne dužine se često izražavaju u angstromima (Å); Angstrom je jednak jednoj desetoj dionici nanometra, tj. 10 - 10 m. Za zračenje kraće talasne dužine, kao što su rendgenski zraci, u naučnim publikacijama je dozvoljeno koristiti pikometar i x-jedinicu (1 x-jedinica = 10 -13 m). Zapremina jednaka 1000 kubnih centimetara (jedan kubni decimetar) naziva se litar (l).
Masa, dužina i vrijeme.
Sve osnovne jedinice SI sistema, osim kilograma, trenutno su definisane u terminima fizičkih konstanti ili pojava, za koje se smatra da su nepromenljive i reproducibilne sa velikom preciznošću. Što se tiče kilograma, još nije pronađen način da se on implementira sa stepenom ponovljivosti koji se postiže u postupcima poređenja različitih etalona mase sa međunarodnim prototipom kilograma. Takvo poređenje se može izvesti vaganjem na opružnoj vage, čija greška ne prelazi 1×10–8. Standardi višekratnika i podmnožaka za kilogram utvrđuju se kombinovanim vaganjem na vagi.
Budući da je mjerač definiran u smislu brzine svjetlosti, može se samostalno reproducirati u svakoj dobro opremljenoj laboratoriji. Dakle, metodom interferencije, isprekidani i krajnji mjerači, koji se koriste u radionicama i laboratorijama, mogu se provjeriti direktnim upoređivanjem s talasnom dužinom svjetlosti. Greška kod ovakvih metoda u optimalnim uslovima ne prelazi milijardu (1×10–9). Razvojem laserske tehnologije takva su mjerenja uvelike pojednostavljena i njihov raspon je značajno proširen.
Slično tome, drugi, u skladu sa svojom modernom definicijom, može se samostalno realizovati u nadležnoj laboratoriji u postrojenju za atomske zrake. Atome zraka pobuđuje visokofrekventni generator podešen na atomsku frekvenciju, a elektronsko kolo mjeri vrijeme brojeći periode oscilovanja u krugu generatora. Takva mjerenja se mogu izvesti sa tačnošću reda 1×10 -12 - mnogo boljom nego što je to bilo moguće sa prethodnim definicijama sekunde, zasnovane na rotaciji Zemlje i njenoj revoluciji oko Sunca. Vrijeme i njegova recipročna frekvencija jedinstveni su po tome što se njihove reference mogu prenijeti radiom. Zahvaljujući tome, svako sa odgovarajućom opremom za radio prijem može primiti signale tačnog vremena i referentne frekvencije koji su po preciznosti gotovo identični onima koji se prenose u eter.
Mehanika.
temperatura i toplina.
Mašinske jedinice ne dozvoljavaju rješavanje svih naučnih i tehničkih problema bez uključivanja drugih omjera. Iako su rad obavljen pri kretanju mase protiv djelovanja sile i kinetička energija određene mase po prirodi ekvivalentni toplinskoj energiji tvari, prikladnije je temperaturu i toplinu smatrati zasebnim veličinama koje ne zavise na mehaničkim.
Termodinamička temperaturna skala.
Termodinamička temperaturna jedinica Kelvin (K), nazvana kelvin, određena je trostrukom tačkom vode, tj. temperatura na kojoj je voda u ravnoteži sa ledom i parom. Ova temperatura se uzima jednakom 273,16 K, što određuje termodinamičku temperaturnu skalu. Ova skala, koju je predložio Kelvin, zasniva se na drugom zakonu termodinamike. Ako postoje dva rezervoara toplote sa konstantnom temperaturom i reverzibilni toplotni motor koji prenosi toplotu iz jednog od njih u drugi u skladu sa Carnotovim ciklusom, tada je omjer termodinamičkih temperatura dva rezervoara dan jednakošću T 2 /T 1 = –Q 2 Q 1, gdje Q 2 i Q 1 - količina toplote koja se prenosi u svaki rezervoar (znak minus označava da se toplota uzima iz jednog od rezervoara). Dakle, ako je temperatura toplijeg rezervoara 273,16 K, a toplota koja se uzima iz njega je dvostruko veća od toplote prenešene drugom rezervoaru, tada je temperatura drugog rezervoara 136,58 K. Ako je temperatura drugog rezervoara 0 K, tada se toplota uopšte neće prenositi, pošto je sva energija gasa pretvorena u mehaničku energiju u adijabatskom ekspanzijskom delu ciklusa. Ova temperatura se naziva apsolutna nula. Termodinamička temperatura, koja se obično koristi u naučnim istraživanjima, poklapa se sa temperaturom uključenom u jednačinu stanja idealnog gasa PV = RT, Gdje P- pritisak, V- volumen i R je gasna konstanta. Jednačina pokazuje da je za idealan gas proizvod zapremine i pritiska proporcionalan temperaturi. Za bilo koji od pravih gasova ovaj zakon nije u potpunosti ispunjen. Ali ako izvršimo korekcije virialnih sila, tada nam ekspanzija plinova omogućava da reproduciramo termodinamičku temperaturnu skalu.
Međunarodna temperaturna skala.
U skladu sa gornjom definicijom, temperatura se može meriti sa veoma velikom tačnošću (do oko 0,003 K u blizini trostruke tačke) gasnom termometrijom. Platinasti otporni termometar i rezervoar za plin smješteni su u toplinski izoliranoj komori. Kada se komora zagrije, električni otpor termometra raste i tlak plina u spremniku raste (u skladu sa jednačinom stanja), a kada se ohladi, opaža se suprotno. Istovremenim mjerenjem otpora i tlaka moguće je kalibrirati termometar prema tlaku plina, koji je proporcionalan temperaturi. Termometar se zatim stavlja u termostat u kojem se tečna voda može održavati u ravnoteži sa čvrstom i parnom fazom. Mjerenjem njegovog električnog otpora na ovoj temperaturi dobija se termodinamička skala, jer se temperaturi trostruke tačke pripisuje vrijednost jednaka 273,16 K.
Postoje dvije međunarodne temperaturne skale - Kelvin (K) i Celzijus (C). Temperatura Celzijusa se dobija iz Kelvinove temperature oduzimanjem 273,15 K od ove druge.
Precizna mjerenja temperature pomoću plinske termometrije zahtijevaju mnogo rada i vremena. Stoga je 1968. godine uvedena Međunarodna praktična temperaturna skala (IPTS). Koristeći ovu skalu, termometri različitih tipova mogu se kalibrirati u laboratoriji. Ova skala je uspostavljena pomoću platinskog otpornog termometra, termopara i radijacionog pirometra koji se koristi u temperaturnim intervalima između nekih parova konstantnih referentnih tačaka (temperaturnih referentnih tačaka). MTS je trebalo da sa najvećom mogućom tačnošću odgovara termodinamičkoj skali, ali, kako se kasnije pokazalo, njegova odstupanja su veoma značajna.
Farenhajtova temperaturna skala.
Farenhajtova temperaturna skala, koja se široko koristi u kombinaciji sa britanskim tehničkim sistemom jedinica, kao i u nenaučnim merenjima u mnogim zemljama, obično se određuje pomoću dve konstantne referentne tačke - temperature topljenja leda (32°F) i tačka ključanja vode (212 °F) pri normalnom (atmosferskom) pritisku. Stoga, da biste dobili temperaturu Celzijusa od temperature Farenhajta, oduzmite 32 od potonje i pomnožite rezultat sa 5/9.
Toplotne jedinice.
Budući da je toplota oblik energije, može se mjeriti u džulima, a ova metrička jedinica je usvojena međunarodnim sporazumom. Ali pošto se količina toplote nekada određivala promjenom temperature određene količine vode, postala je raširena jedinica koja se naziva kalorija i jednaka količini topline koja je potrebna da se temperatura jednog grama vode podigne za 1 °C. na činjenicu da toplinski kapacitet vode ovisi o temperaturi, morao sam navesti vrijednost kalorija. Pojavile su se najmanje dvije različite kalorije - "termohemijska" (4,1840 J) i "para" (4,1868 J). “Kalorija” koja se koristi u dijeti je zapravo kilokalorija (1000 kalorija). Kalorija nije SI jedinica i prestala je koristiti u većini područja nauke i tehnologije.
elektricitet i magnetizam.
Sve uobičajene električne i magnetne mjerne jedinice zasnovane su na metričkom sistemu. U skladu sa savremenim definicijama električnih i magnetnih jedinica, sve su to izvedene jedinice izvedene iz određenih fizičkih formula iz metričkih jedinica dužine, mase i vremena. Budući da većinu električnih i magnetskih veličina nije tako lako izmjeriti pomoću spomenutih etalona, smatralo se da je prikladnije uspostaviti, odgovarajućim eksperimentima, izvedene standarde za neke od naznačenih veličina, a druge mjeriti pomoću takvih etalona.
SI jedinice.
Ispod je lista električnih i magnetnih jedinica SI sistema.
Amper, jedinica električne struje, jedna je od šest osnovnih jedinica SI sistema. Amper - snaga nepromjenjive struje, koja bi pri prolasku kroz dva paralelna pravolinijska vodiča beskonačne dužine zanemarljive površine kružnog poprečnog presjeka, smještena u vakuumu na udaljenosti od 1 m jedan od drugog, izazvala interakcijsku silu jednaku 2 × 10 na svakom dijelu provodnika dužine 1 m - 7 N.
Volt, jedinica potencijalne razlike i elektromotorne sile. Volt - električni napon u dijelu električnog kola s jednosmjernom strujom od 1 A sa potrošnjom energije od 1 W.
Kulon, jedinica za količinu električne energije (električni naboj). Coulomb - količina električne energije koja prolazi kroz poprečni presjek provodnika pri konstantnoj struji od 1 A u vremenu od 1 s.
Farad, jedinica za električnu kapacitivnost. Farad je kapacitet kondenzatora, na čijim pločama, s nabojem od 1 C, nastaje električni napon od 1 V.
Henry, jedinica induktivnosti. Henry je jednak induktivnosti kola u kojem se javlja EMF samoindukcije od 1 V uz jednoličnu promjenu jačine struje u ovom kolu za 1 A po 1 s.
Weber, jedinica magnetnog fluksa. Weber - magnetni tok, kada se smanji na nulu u krugu spojenom na njega, koji ima otpor od 1 Ohm, teče električni naboj jednak 1 C.
Tesla, jedinica za magnetnu indukciju. Tesla - magnetna indukcija jednolikog magnetnog polja, u kojoj je magnetni tok kroz ravnu površinu od 1 m 2, okomito na linije indukcije, 1 Wb.
Praktični standardi.
Osvetljenje i osvetljenje.
Jedinice intenziteta svjetlosti i osvjetljenja ne mogu se odrediti samo na osnovu mehaničkih jedinica. Tok energije u svetlosnom talasu moguće je izraziti u W/m 2 i intenzitet svetlosnog talasa u V/m, kao u slučaju radio talasa. Ali percepcija osvjetljenja je psihofizički fenomen u kojem nije bitan samo intenzitet izvora svjetlosti, već i osjetljivost ljudskog oka na spektralnu raspodjelu tog intenziteta.
Po međunarodnom sporazumu, kandela (ranije nazvana svijeća) je prihvaćena kao jedinica intenziteta svjetlosti, jednaka intenzitetu svjetlosti u datom smjeru izvora koji emituje monokromatsko zračenje frekvencije 540 × 10 12 Hz ( l\u003d 555 nm), energetska snaga svjetlosnog zračenja u ovom smjeru iznosi 1/683 W / sr. To otprilike odgovara intenzitetu svjetlosti spermaceti svijeće, koja je nekada služila kao standard.
Ako je intenzitet svjetlosti izvora jedna kandela u svim smjerovima, tada je ukupni svjetlosni tok 4 str lumena Dakle, ako se ovaj izvor nalazi u središtu sfere poluprečnika 1 m, tada je osvjetljenje unutrašnje površine sfere jednako jednom lumenu po kvadratnom metru, tj. jedan apartman.
Rentgensko i gama zračenje, radioaktivnost.
Rentgen (R) je zastarjela jedinica ekspozicijske doze rendgenskog, gama i fotonskog zračenja, jednaka količini zračenja, koja, uzimajući u obzir sekundarno elektronsko zračenje, formira ione u 0,001 293 g zraka, noseći naboj jednak na jednu CGS jedinicu naplate svakog znaka. U SI sistemu jedinica apsorbovane doze zračenja je siva, koja je jednaka 1 J/kg. Standard apsorbovane doze zračenja je instalacija sa jonizacionim komorama, koje mere jonizaciju proizvedenu zračenjem.
Razmotrimo osnovne električne veličine koje proučavamo prvo u školi, zatim u srednjim i visokim obrazovnim institucijama. Radi praktičnosti, sažimamo sve podatke u maloj tabeli. Nakon tabele će biti date definicije pojedinačnih vrijednosti, u slučaju nesporazuma.
| Vrijednost | SI jedinica | Naziv električne količine |
|---|---|---|
| q | Kl - privjesak | naplatiti |
| R | ohm - ohm | otpor |
| U | V - volt | voltaža |
| I | A - amper | Jačina struje (električna struja) |
| C | F - farad | Kapacitet |
| L | Gospodin Henri | Induktivnost |
| sigma | Vidite - siemens | Specifična električna provodljivost |
| e0 | 8.85418781762039*10 -12 f/m | Električna konstanta |
| φ | V - volt | Potencijal tačke električnog polja |
| P | W - vat | Aktivna snaga |
| Q | Var - volt-amper-reaktivan | Reaktivna snaga |
| S | Va - volt-amper | Puna moć |
| f | Hz - herc | Frekvencija |
Postoje decimalni prefiksi koji se koriste u nazivu vrijednosti i služe za pojednostavljenje opisa. Najčešći od njih: mega, miles, kilo, nano, pico. U tabeli su prikazani i ostali prefiksi, osim navedenih.
| Decimalni množitelj | Pronunciation | Oznaka (ruski / međunarodni) |
|---|---|---|
| 10 -30 | cuecto | q |
| 10 -27 | ronto | r |
| 10 -24 | yokto | i/g |
| 10 -21 | zepto | z/z |
| 10 -18 | atto | a |
| 10 -15 | femto | f/f |
| 10 -12 | pico | p/p |
| 10 -9 | nano | n/n |
| 10 -6 | mikro | μ/μ |
| 10 -3 | Milli | m/m |
| 10 -2 | centi | c |
| 10 -1 | deci | d/d |
| 10 1 | soundboard | da |
| 10 2 | hecto | g/h |
| 10 3 | kilo | k/k |
| 10 6 | mega | M |
| 10 9 | giga | G/G |
| 10 12 | tera | T |
| 10 15 | peta | R/P |
| 10 18 | exa | E/E |
| 10 21 | zeta | Z/Z |
| 10 24 | yotta | I/Y |
| 10 27 | ronne | R |
| 10 30 | cuecca | Q |
Jačina struje u 1A- ovo je vrijednost jednaka omjeru naboja od 1 C, koji je prošao kroz površinu (provodnik) za 1 s vremena, i vremena kada je naboj prošao kroz površinu. Da bi struja tekla, kolo mora biti zatvoreno.
Jačina struje se mjeri u amperima. 1A=1Kl/1s
U praksi postoje
1uA = 0,000001A
električni napon je razlika potencijala između dvije tačke električnog polja. Veličina električnog potencijala se mjeri u voltima, dakle, napon se mjeri u voltima (V).
1 volt je napon potreban za oslobađanje 1 vata energije u vodiču kada kroz njega teče struja od 1 ampera.
U praksi postoje
Električni otpor- karakteristika provodnika da spriječi protok električne struje kroz njega. Definira se kao omjer napona na krajevima vodiča i struje u njemu. Mjeri se u omima (Ohm). U nekim granicama, vrijednost je konstantna.
1 ohm je otpor vodiča kada kroz njega teče jednosmjerna struja od 1A i na krajevima nastaje napon od 1V.
Iz školskog kursa fizike svi se sjećamo formule za jednolični provodnik konstantnog poprečnog presjeka:
R=ρlS - otpor takvog vodiča zavisi od poprečnog presjeka S i dužine l
gdje je ρ otpor materijala provodnika, tabelarna vrijednost.
Između tri gore opisane veličine, postoji Ohmov zakon za jednosmjerno kolo.
Struja u kolu je direktno proporcionalna naponu u kolu i obrnuto proporcionalna otporu kola -.
električni kapacitet Sposobnost provodnika da pohrani električni naboj naziva se.
Kapacitet se mjeri u faradima (1F).
1F je kapacitet kondenzatora između ploča čiji napon od 1V nastaje sa nabojem od 1C.
U praksi postoje
1pF = 0,000000000001F
1nF = 0,000000001F
Induktivnost- ovo je vrijednost koja karakterizira sposobnost kola kroz koje teče električna struja da stvori i akumulira magnetsko polje.
Induktivnost se mjeri u henrima.
1H = (V * s) / A
1H je vrijednost jednaka EMF-u samoindukcije koja se javlja kada se struja u kolu promijeni za 1A za 1 sekundu.
U praksi postoje
1mH = 0,001H
električna provodljivost- vrijednost koja pokazuje sposobnost tijela da provodi električnu struju. Recipročan otpor.
Električna provodljivost se mjeri u Siemensu.
Najnoviji članci
Najpopularniji
fizika. Predmet i zadaci.
2.Fizičke veličine i njihovo mjerenje. SI sistem.
3. Mehanika. Zadaci mehanike.
.
5. Kinematika MT tačke. Metode za opisivanje kretanja MT.
6. Pokret. Put.
7. Brzina. Ubrzanje.
8. Tangencijalna i normalna ubrzanja.
9. Kinematika rotacijskog kretanja.
10. Galilejev zakon inercije. Inercijski referentni sistemi.
11. Galilejeve transformacije. Galileov zakon sabiranja brzina. Invarijantnost ubrzanja. Princip relativnosti.
12. Snaga. Težina.
13. Drugi zakon. Puls. Princip nezavisnosti delovanja snaga.
14. Njutnov treći zakon.
15. Vrste fundamentalnih interakcija. Zakon univerzalne gravitacije. Coulombov zakon. Lorencova sila. Van der Waalsove snage. Sile u klasičnoj mehanici.
16. Sistem materijalnih bodova (SMT).
17. Impuls sistema. Zakon održanja impulsa u zatvorenom sistemu.
18. Centar mase. Jednačina kretanja SMT.
19. Jednačina kretanja tijela promjenljive mase. Formula Ciolkovskog.
20. Rad snaga. Snaga.
21. Potencijalno polje snaga. Potencijalna energija.
22. Kinetička energija MT u polju sila.
23. Ukupna mehanička energija. Zakon održanja energije u mehanici.
24. Ugaoni moment. Trenutak snage. Jednačina momenata.
25. Zakon održanja ugaonog momenta.
26. Vlastiti ugaoni moment.
27. Moment inercije TT oko ose. Hugens-Steinerova teorema.
28. Jednačina kretanja TT koji rotira oko fiksne ose.
29. Kinetička energija TT, izvođenje translatornog i rotacionog kretanja.
30. Mjesto oscilatornog kretanja u prirodi i tehnologiji.
31. Slobodne harmonijske vibracije. Metoda vektorskih dijagrama.
32. Harmonski oscilator. Opružna, fizička i matematička klatna.
33. Dinamičke i statističke pravilnosti u fizici. Termodinamičke i statističke metode.
34. Svojstva tečnosti i gasova. Masene i površinske sile. Pascalov zakon.
35. Arhimedov zakon. Plivanje tel.
36. Toplotno kretanje. makroskopski parametri. Idealan plinski model. Pritisak plina sa stanovišta molekularno-kinetičke teorije. Koncept temperature.
37. Jednačina stanja.
38. Eksperimentalni plinski zakoni.
39. Osnovna jednadžba MKT.
40. Prosječna kinetička energija translacijskog kretanja molekula.
41. Broj stepeni slobode. Zakon ravnomerne raspodele energije po stepenima slobode.
42. Unutrašnja energija idealnog gasa.
43. Dužina slobodnog puta gasa.
44. Idealan gas u polju sile. barometrijska formula. Boltzmannov zakon.
45. Unutrašnja energija sistema je funkcija stanja.
46. Rad i toplina u funkciji procesa.
47. Prvi zakon termodinamike.
48. Toplotni kapacitet poliatomskih gasova. Robert-Meyerova jednadžba.
49. Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese.
50 Brzina zvuka u gasu.
51. Reverzibilni i ireverzibilni procesi. kružni procesi.
52. Toplotni motori.
53. Carnot ciklus.
54. Drugi zakon termodinamike.
55. Koncept entropije.
56. Carnotove teoreme.
57. Entropija u reverzibilnim i ireverzibilnim procesima. Zakon povećanja entropije.
58. Entropija kao mjera nereda u statističkom sistemu.
59. Treći zakon termodinamike.
60. Termodinamički tokovi.
61. Difuzija u gasovima.
62. Viskoznost.
63. Toplotna provodljivost.
64. Toplotna difuzija.
65. Površinski napon.
66. Vlaženje i nekvašenje.
67. Pritisak ispod zakrivljene površine tečnosti.
68. Kapilarni fenomeni.
fizika. Predmet i zadaci.
Fizika je prirodna nauka. Zasnovan je na eksperimentalnom proučavanju prirodnih pojava, a zadatak mu je da formuliše zakone koji objašnjavaju ove pojave. Fizika je fokusirana na proučavanje osnovnih i najjednostavnijih pojava i na odgovore na jednostavna pitanja: od čega se sastoji materija, kako čestice materije međusobno djeluju, prema kojim se pravilima i zakonima čestice kreću itd.
Predmet njenog proučavanja je materija (u obliku materije i polja) i najopštiji oblici njenog kretanja, kao i temeljne interakcije prirode koje kontrolišu kretanje materije.
Fizika je usko povezana sa matematikom: matematika obezbeđuje aparat pomoću kojeg se zakoni fizike mogu precizno formulisati. Fizičke teorije se gotovo uvijek formulišu kao matematičke jednačine, koristeći složenije grane matematike nego što je to uobičajeno u drugim naukama. S druge strane, razvoj mnogih oblasti matematike bio je stimulisan potrebama fizičke nauke.
Dimenzija fizičke veličine određena je sistemom fizičkih veličina koji se koriste, a to je skup fizičkih veličina međusobno povezanih ovisnostima iu kojem je nekoliko veličina odabrano kao glavne. Jedinica fizičke veličine je takva fizička veličina kojoj je po dogovoru dodeljena numerička vrednost jednaka jedan. Sistem jedinica fizičkih veličina je skup osnovnih i izvedenih jedinica zasnovanih na određenom sistemu veličina. tabele u nastavku pokazuju fizičke veličine i njihove jedinice usvojene u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) zasnovanom na Međunarodnom sistemu jedinica.
Fizičke veličine i jedinice za njihovo mjerenje. SI sistem.
| Fizička količina | Jedinica mjerenja fizičke veličine |
||
| Mehanika |
|||
| Težina | m | kilograma | kg |
| Gustina | kilograma po kubnom metru | kg/m 3 | |
| Specifičan volumen | v | kubni metar po kilogramu | m 3 /kg |
| Maseni protok | Q m | kilograma u sekundi | kg/s |
| Volumenski protok | QV | kubni metar u sekundi | m 3 / s |
| Puls | P | kilogram metar u sekundi | kg m/s |
| ugaoni moment | L | kilogram metar kvadrat u sekundi | kg m 2 /s |
| Moment inercije | J | kilogram metar na kvadrat | kg m 2 |
| Snaga, težina | F, Q | newton | H |
| Trenutak snage | M | njutn metar | N m |
| Impuls sile | I | newton second | N s |
| Pritisak, mehanički stres | p, | pascal | Pa |
| rad, energija | A, E, U | joule | J |
| Snaga | N | watt | uto |
Međunarodni sistem jedinica (SI) je sistem jedinica zasnovan na Međunarodnom sistemu jedinica, zajedno sa nazivima i simbolima, kao i skupom prefiksa i njihovih naziva i simbola, zajedno sa pravilima za njihovu upotrebu, usvojenim od strane Generalna konferencija za utege i mere (CGPM).
Međunarodni rječnik mjeriteljstva
SI je usvojen od strane XI Generalne konferencije za tegove i mjere (CGPM) 1960. godine; neke kasnije konferencije napravile su brojne izmjene u SI.
SI definiše sedam osnovnih jedinica fizičkih veličina i izvedenih jedinica (skraćeno kao SI jedinice ili jedinice), kao i skup prefiksa. SI također uspostavlja standardne skraćenice jedinica i pravila za pisanje izvedenih jedinica.
Osnovne jedinice: kilogram, metar, sekunda, amper, kelvin, mol i kandela. Unutar SI se smatra da ove jedinice imaju nezavisnu dimenzionalnost, odnosno da se nijedna od osnovnih jedinica ne može izvesti iz drugih.
Izvedene jedinice se dobijaju iz osnovnih jedinica korišćenjem algebarskih operacija kao što su množenje i deljenje. Neke od izvedenih jedinica u SI imaju svoja imena, kao što je jedinica radijan.
Prefiksi se mogu koristiti prije naziva jedinica. Oni znače da se jedinica mora pomnožiti ili podijeliti sa određenim cijelim brojem, stepenom 10. Na primjer, prefiks "kilo" znači množenje sa 1000 (kilometar = 1000 metara). SI prefiksi se takođe nazivaju decimalnim prefiksima.
Mehanika. Zadaci mehanike.
Mehanika je grana fizike koja proučava zakone mehaničkog kretanja, kao i uzroke koji uzrokuju ili mijenjaju kretanje.
Osnovni zadatak mehanike je da opiše mehaničko kretanje tela, odnosno da uspostavi zakon (jednačinu) kretanja tela na osnovu karakteristika koje opisuju (koordinate, pomeranje, pređeni put, ugao rotacije, brzina, ubrzanje itd. Drugim riječima, ako pomoću sastavljenog zakona (jednačine) kretanja možete odrediti položaj tijela u bilo kojem trenutku, tada se glavni problem mehanike smatra riješenim. U zavisnosti od izabranih fizičkih veličina i metoda za rešavanje glavnog problema mehanike, deli se na kinematiku, dinamiku i statiku.
4.Mehaničko kretanje. Prostor i vrijeme. Koordinatni sistemi. Merenje vremena. Referentni sistem. Vektori .
Mehanički pokret naziva se promjena položaja tijela u prostoru u odnosu na druga tijela tokom vremena. Mehaničko kretanje se dijeli na translatorno, rotacijsko i oscilatorno.
Translational naziva se takvo kretanje u kojem se svaka prava linija povučena u tijelu kreće paralelno sa sobom. rotacijski naziva se kretanje u kojem sve tačke tijela opisuju koncentrične krugove oko određene tačke, koja se naziva središte rotacije. oscilatorno naziva se pokret u kojem tijelo vrši periodično ponavljajuće pokrete oko srednjeg položaja, odnosno oscilira.
Da bismo opisali mehaničko kretanje, uvodi se koncept referentni sistemi .vrste referentnih sistema mogu biti različiti, na primjer, fiksni referentni okvir, pokretni referentni okvir, inercijski referentni okvir, neinercijalni referentni okvir. Uključuje referentno tijelo, koordinatni sistem i sat. Referentno tijelo je tijelo za koje je koordinatni sistem „vezan“. koordinatni sistem, što je referentna tačka (poreklo). Koordinatni sistem ima 1, 2 ili 3 ose u zavisnosti od uslova vožnje. Položaj tačke na pravoj (1 osa), ravni (2 ose) ili u prostoru (3 ose) određen je jednom, dve ili tri koordinate. Za određivanje položaja tijela u prostoru u bilo kojem trenutku potrebno je postaviti i početak vremena. Poznati su različiti koordinatni sistemi: kartezijanski, polarni, krivolinijski itd. U praksi se najčešće koriste kartezijanski i polarni koordinatni sistemi. Dekartov koordinatni sistem- to su (na primjer, u dvodimenzionalnom slučaju) dvije međusobno okomite zrake koje izlaze iz jedne tačke, koja se naziva ishodište, sa skalom koja se primjenjuje na njih (slika 2.1a). Polarni koordinatni sistem- u dvodimenzionalnom slučaju, ovo je radijus-vektor koji izlazi iz nulte tačke i ugao θ, za koji se radijus-vektor rotira (slika 2.1b). Satovi su potrebni za mjerenje vremena.
Linija koju materijalna tačka opisuje u prostoru naziva se putanja. Za dvodimenzionalno kretanje po ravni (x, y), ovo je funkcija y(x). Udaljenost koju materijalna tačka prijeđe duž putanje naziva se dužina staze(sl.2.2). Vektor koji povezuje početnu poziciju pokretne materijalne tačke r (t 1) sa bilo kojom od njenih naknadnih pozicija r (t 2) naziva se kreće se(sl.2.2):
.
Rice. 2.2. Dužina staze (istaknuta debelom linijom); je vektor pomaka.
Svaka od koordinata tijela zavisi od vremena x=x(t), y=y(t), z=z(t). Ove funkcije promjene koordinata ovisno o vremenu se nazivaju kinematicki zakon kretanja, na primjer, za x = x (t) (slika 2.3).
Sl.2.3. Primjer kinematičkog zakona kretanja x=x(t).
Vektorski usmjeren segment za koji su naznačeni njegov početak i kraj Prostor i vrijeme su koncepti koji označavaju glavne oblike postojanja materije. Prostor izražava red koegzistencije pojedinačnih objekata. Vrijeme određuje redoslijed promjene pojava.
