Глава 1. Физические методы исследования природы Физические величины. Международная система единиц. Измерительные приборы.
Значения некоторых физических величин Характеристики, которые можно выразить количественно, называются физическими величинами.
Измерить какую-либо величину – это значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу. Измерение длины и площади лазерным дальномером Измерение длины протяженных прямолинейных участков. Автоматическое вычисление площади помещений.
Международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 г.г. Современное определение метра: Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за определённый интервал времени.
По международному соглашению за основную единицу массы принят килограмм. Эталон килограмма хранится во Франции. С него с большой точностью изготовлены копии для других стран. Копии позволяют измерять массы тел на весах. Международный эталон килограмма представляет собой специально изготовленный цилиндр из сплава металлов платины и иридия.
Для измерения физических величин используются специально созданные приборы – средства измерения – измерительные приборы:
Примеры измерительных приборов
При измерении физическая величина сравнивается с однородной величиной, принятой за единицу. Измеряя линейкой длину тела, её сравнивают с единицей длины, равной 1 мм или 1 см. Сравнение с эталоном, например, метром, производится непосредственно с помощью прибора – демонстрационной линейки или рулетки . Рулетка представляет собой измерительную ленту, помещённую внутри прочной коробки.
Измерение длины, ширины и толщины кирпича линейкой Измерение длины карандаша линейкой
Пределы измерения определяются цифрами у первой и последней отметок (точек, штрихов) шкалы прибора.Цена деления – это разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам. Мензурка имеет предел измерения от 0 до 50 мл, цена деления её шкалы составляет 2,5 мл. а = (30 мл – 10 мл)/4 = 5 мл. Секундомер имеет предел измерения от 0 до 30 мин, цена деления его шкалы составляет 0,2 с. а = (10 с – 5 с)/25 = 0,2 с.
Не все приборы имеют шкалы. Например, предел измерения учебных весов составляет 200 г. Учебные весы состоят из подвешенного на оси металлического стержня с чашками на его концах. Они могут подниматься и опускаться или находиться в равновесии.
Под действием груза и гирь, расположенных на чашках весов, стержень приводят в горизонтальное положение. В этом случае говорят, что весы находятся в равновесии. Масс груза равна массе гирь – 150 г. Если с чашки весов снять гирю массой 50 г, равновесие весов нарушится. Масса груза больше массы гири на 50 г.