Тема: Физика и техника. Роль физики в формировании естественной грамотности.
Цель: рассмотреть сферы применения физики. Донести структуру и методы физического измерения в мире.
Международная система единиц
Чтобы в физике было возможно сопоставлять результаты измерений, необходимо использовать одни и те же единицы. В современном мире используют международную систему единиц (СИ).
Основные единицы СИ и их определение
Основная единица СИ | Определение |
метр [м] | Расстояние, которое свет проходит в вакууме за одну 299 792 458 долю секунды |
килограмм [кг] | Единица массы, равная массе международного прототипа килограмма — цилиндра из сплава платины и иридия, который находится в Международном бюро мер и весов в Севре, неподалёку от Парижа (это определение действовало до мая 2019 года) |
секунда [с] | 9 192 631 770 периодов колебания при излучении атома изотопа цезия 133Cs |
Кратные единицы
Число | Префикс | Символ |
⋅11000 | милли | м |
⋅1100 | санти | c |
⋅110 | деци | д |
⋅10 | дека | да |
⋅100 | гекто | г |
⋅1000 | кило | к |
2. Меры длины
Измерение длины
Измерять — это значит сравнивать измеряемую величину с уже известной единицей измерения.
Эталон метра
Основной единицей длины в СИ является метр [м].
1нм=10−9м=0,000000001м=11000000000м(нанометр)1мкм=10−6м=0,000001м=11000000м(микрометр)1мм=10−3м=0,001м=11000м(миллиметр)1см=0,01м=1100м(сантиметр)1дм=0,1м=110м(дециметр)1км=1000м(километр)
Измерительные приборы, которыми измеряют длину тела
Измерительная лента | Рулетка | Линейка | Лазерный дальномер |
Для определения размера малых тел используют штангенциркуль и микрометр.
Штангенциркуль | Штангенциркуль | Штангенциркуль | Микрометр |
В древности первыми единицами длины служили человеческий рост или размер какой-либо части тела.
У разных народов встречаются различные системы мер.
Старинные единицы измерения у русских: косая сажень (расстояние от носка левой ноги до конца среднего пальца поднятой вверх правой руки), локоть (длина руки от пальцев до локтя) и т. д.
Английские неметрические единицы длины
Морская миля | 1,85 км |
Фут | 304,8 мм |
Дюйм (inch) | 25,4 мм |
Ярд | 914,4 мм |
Калибр=1100дюйма=254мкм.
Русские неметрические единицы длины
Миля | 7,47 км |
Верста | 1,07 км |
Аршин | 711,2 мм |
Вершок | 44,45 мм |
3. Меры площади
Теория:
Измерение площади поверхности тела
Чтобы сравнить большие и малые, широкие и узкие тела, используют единицы площади.
Обрати внимание!
В международной системе единиц единицей площади является квадратный метр (м2).
Запомни, как выполняется переход от одних единиц к другим
1 км2=1000 м⋅1000 м=1000000 м21 см2=0,01 м⋅0,01 м=0,0001 м21 дм2=0,1 м⋅0,1 м=0,01 м21 мм2=0,001 м⋅0,001 м=0,000001 м2
1 м2=1000 мм⋅1000 мм=1000000 мм21 м2=100 см⋅100 см=10000 см21 м2=10 дм⋅10 дм=100 дм21 м2=0,001 км⋅0,001 км=0,000001 км2
В обиходе используют меру площади — гектар [га].
1га=10000м21м2=0,0001га.
Вычисление площади поверхности тела
Чтобы определить площадь тела, используют формулы:
площадь прямоугольника S можно рассчитать, умножив длину прямоугольника на ширину прямоугольника.
S=l1⋅l2.
Площадь треугольника S=ah2, где a — сторона, h — высота, проведённая к данной стороне.
Площадь круга S=πR2π≈3,14, где R — радиус круга.
4. Часы
Теория:
Чтобы определить, сколько времени прошло от одного события до другого или сколько времени потребуется на выполнение какой-либо работы, необходимо уметь измерять время.
Часы — прибор для измерения времени.
Из истории известны различные виды часов:
солнечные часы, песочные часы, водяные часы, маятниковые часы, пружинные часы, атомные часы и др.
Очень простые, но неточные часы. К тому же они расходуются (сгорают), и каждый раз их необходимо снова приобретать. | Солнечные часы. Но что делать, если не светит солнце? |
Песочные часы измеряют интервалы времени. Когда песок высыпается, часы необходимо переворачивать. | В наше время для измерения интервалов времени используют хронометр. |
Водяные часы. | Увеличение (см. предыдущий рис.). |
Пружинные часы, которые регулярно требуется заводить. | |
Маятниковые часы. Часы работают под воздействием прикреплённого к стержню маятника. Маятник колеблется, так как сила притяжения Земли старается вернуть маятник опять в вертикальное положение. Неизменное положение маятника обеспечивает гиря, которая медленно скользит вниз. | |
Кварцевые часы. Колебание кварцевого кристалла обеспечивает батарея. | |
Атомные часы (погрешность которых составляет 1 секунду за 150 миллионов лет).