Институт гуманитарного образования и информационных технологий 1

Модуль № 1

Лекция № 2 Физические величины и их измерение.

Парочка физиков мечтает вдвоем Измерять температуру, плотность, объем. Трое физиков, построившись в ряд, Меряют энергию, скорость, заряд. Четыре физика в хорошем настроении Измеряют давление, а в плохом - ускорение.

Пять физиков выбегают на площадь, Измеряют импульс, частоту, силу и площадь.

Шесть физиков приходят к седьмому на именины, Измеряют какие-нибудь другие физические

величины.

Измерение - это сравнение с эталоном.

Все, что измеряется (масса, время, расстояние и т.д.) называется величиной.

Когда говорят о результате измерения (длине, времени ...), всегда указывают числовое значение и эталон - например: «длина стола - 1,5 м».

Указание на эталон еще называют

размерностью.

Размерность длины (стола или любой другой длины) - [м]. Когда размерность указывают отдельно, используют квадратные скобки «[ ]». Если величины описывают физические (природные) явления с количественной стороны, то такие величины принято называть

физическими величинами.

1. Физические величины.

1.1. Типы физических величин

Физические величины бывают векторными

и скалярными.

Некоторые физические величины, например, скорость, сила, перемещение - они имеют не только численное значение и размерность, но еще и направление - такие величины называются векторными.

Векторная величина характеризуется размерностью, числом и направлением в пространстве.

Скалярная величина — это «обычная» величина, для ее характеристики

Сложение двух векторов

Физика

Изучение явления в физике — это измерение физических величин, характеризующих явление, с целью дать ему количественное описание.

Для этого, как указывалось выше, необходимо иметь стандарты (эталоны) мер единиц измерений. В различные эпохи у разных народов были в ходу различные меры для одной и той же величины. Например, во времена древнего Египта для измерения длины широко использовалась единица — локоть, то есть расстояние от конца локтевой кости до конца среднего пальца. На Руси в качестве единицы длины использовались аршин и сажень, а в Англии до самого последнего времени длина измеряется в дюймах, ярдах, футах и милях. Одним словом, был полный произвол в отношении измерений, но развитие международных связей, науки и техники настойчиво требовало установления

Физика

Знаете ли вы, какие существовали и существуют сейчас единицы длины, каково их происхождение? Самыми древними единицами были субъективные единицы. Так, например, моряки измеряли путь трубками, т. е. расстоянием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии — лошадиный башмак, т. е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, заменявшая подкову. В Египте распространенной единицей длины был стадий - путь, проходимый мужчиной за время между первым лучом Солнца и появлением на небе всего солнечного диска, т. е. примерно за две минуты.

У многих народов для определения расстояния использовалась единица длины стрела — дальность полета стрелы. Наши выражения: «не подпускать на

Физика

Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных шагов составляла милю (лат. «милле» — тысяча).

Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у многих народов единицы с названиями частей человеческого тела. Локоть — расстояние от конца пальцев до локтевого сустава. На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, «арш» - локоть). Многочисленные выражения: «Словно аршин проглотил», «Мерить на свой аршин» и другие — свидетельствуют о ее широком распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь -