-
В каких единицах измеряются энергия, работа и мощность? Как эти величины связаны между собой и что они характеризуют? Что такое механический эквивалент теплоты?
Единица измерения энергии и работы в международной системе (СИ) - Джоуль. В системе СИ мощность измеряется в Ваттах, или в Джоулях в секунду.
Физическая величина, равная произведению модуля силы на модуль перемещения и косинус угла между ними, называется механической работой: А = Fs cos а. Работа — величина скалярная. Единица работы — джоуль (Дж). Дж — это работа, совершаемая силой в 1 Н при перемещении на 1 м.
В зависимости от направлений векторов силы и перемещения механическая работа может быть положительной, отрицательной или равной нулю. Например, если векторы F и s сонаправлены, то cos 0° = 1 и А > 0 . Если векторы F и s направлены в противоположные стороны, то cos 180° = -1 и А < 0. Если же F и s перпендикулярны, то cos 90° = 0 и А = 0.
Энергией
называется физическая величина,
измеряемая работой, которую может
совершить тело или система тел. Энергия,
как и работа, измеряется в джоулях.
К механической энергии относятся:
потенциальная энергия тяготения
,
потенциальная энергия деформированных
тел
кинетическая
энергия движущихся тел 
Переход механической энергии из одного вида в другой подчиняется закону сохранения механической энергии: в изолированной системе тел, между которыми действуют лишь силы тяготения и упругости, механическая энергия остается неизменной. Поэтому механическая энергия тела в процессе его движения не меняется. По мере падения тела его потенциальная энергия будет уменьшаться, но зато будет возрастать кинетическая энергия.
Механический эквивалент теплоты, количество работы, эквивалентное единице количества переданной в процессе теплообмена теплоты (калории или килокалории). Понятие механический эквивалент теплоты возникло в связи с тем, что исторически механическую работу и количество теплоты измеряли в разных единицах. С установлением эквивалентности механической работы и теплоты были осуществлены тщательные измерения механического эквивалента теплоты. Результаты измерений показали, что 1 ккал = 426,9 кгс×м. В Международной системе единиц (СИ) нет необходимости пользоваться понятием механический эквивалент теплоты, в этой системе принята одна единица для измерения как работы, так и количества переданной теплоты — джоуль. 1 дж = 0,239 кал = 0,102 кгс×м.
-
Как измерили размеры Земли, Луны и Солнца? Каков диапазон расстояний во Вселенной?
Эратосфен (235 г. до н.э.) произвел первые измерения размеров Земли. Он жил и работал в Александрии. Эратосфен знал, что в Сиене (нынешний Асуан) 22 июня в полдень солнечные лучи, падая в глубокий колодец, достигали воды и отражались вверх. Сиена по прикидкам Эратосфена (он был к тому же географом) располагалась на 800 км (в современных единицах измерения) южнее Александрии. Используя тень от обелиска
Эратосфен определил, что в Александрии в это же время солнечные лучи образуют с вертикалью угол в семь с половиной градусов. Этих данных ему хватило, чтобы определить радиус Земли. Как он это сделал? Оценить погрешность в сравнении с современными данными. Как вы думаете, действительно ли древние греки могли производить измерения с такой точностью или это результат счастливого совпадения?