1.2 Поняття про вимірювання. Інтернаціональна система одиниць вимірювання (сі)

Вимірювання – це процес порівняння фізичної величини з відповідним їй еталоном, який називається одиницею вимірювання цієї фізичної величини.

Основні одиниці вимірювання встановлюються міжнародними угодами. Інші одиниці, які виражаються через них називаються неосновними. Сукупність основних і неосновних одиниць вимірювання складають систему одиниць. До інтернаціональної системи (СІ) відносяться 7 основних одиниць і 2 додаткові.

Основні одиниці:

а) метр (м) – одиниця довжини, дорівнює 1 650 763,73 довжин хвиль випромінювання, яке виникає про переході електрона між рівнями 2р₁₀ і 5d₅ атома криптону-86;

б) кілограм (кг) – одиниця маси, дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма;

в) секунда (с) – одиниця часу, дорівнює 9 192 631 770 періодам випромінювання, яке виникає при електронному переході між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезія-133;

г) Ампер (А) – одиниця сили струму, дорівнює силі постійного струму, який при проходженні по двом паралельним прямолінійним провідникам нескінченної довжини і мізерною площею перерізу, які розміщені у вакуумі на відстані 1 м один від другого, викликає на відрізку провідника довжиною 1 м силу взаємодії 210^-7 Н;

д) Кельвін (К) – одиниця термодинамічної температури, дорівнює 1/273,16 частини термодинамічної температури потрійної точки води;

е) моль (моль) – одиниця кількості речовини, дорівнює кількості речовини, що містить стільки ж структурних елементів, скільки атомів містить 0,012 кг вуглецю-12 (~ 6,02∙10²³);.

ж) кандела (кд) – одиниця сили світла, дорівнює силі світла, яке випромінюється з площі 1/600 000 м² в перпендикулярному напрямку при температурі затвердіння платини при тиску 101 325 Па.

Додаткові одиниці:

а) радіан (рад) – одиниця плоского кута, дорівнює куту між двома радіусами кола, довжина дуги між яким дорівнює радіусу;

б) стерадіан (ср) – одиниця просторового кута, дорівнює просторовому куту с вершиною в центрі сфери, який вирізає на її поверхні площу, рівну площі квадрата із стороною, яка дорівнює радіусу сфери.

Означення основних, додаткових і похідних одиниць інтернаціональної системи можна знайти в книзі А.Г.Чертов. Единицы физических величин. - М. ”Высшая школа“, 1977.

2 Механіка. Кінематика

Механіка – це розділ фізики, який вивчає різні види механічного руху тіл, не з’ясовуючи його причини (кінематика); причину руху тіл (динаміка); умови відносного спокою (статика).

2.1 Основні поняття і задача кінематики

Механічний рух – переміщення тіла у просторі й часі відносно

інших тіл, які вважаються нерухомими.

Система відліку – це сукупність тіл і зв’язана з ними система координат, відносно яких вивчається рух тіл.

Початок відліку – момент часу, з якого вивчається рух тіл.

Матеріальна точка – тіло, розмірами якого можна знехтувати порівняно з відстанню, яке воно проходить при своєму рухові, а всю масу тіла вважати сконцентрованою в його центрі мас.

Траєкторія – сукупність точок простору, які послідовно проходить тіло при своєму русі, або простіше це слід тіла у просторі.

Шлях (S) – відстань між початковим і кінцевим положенням тіла, виміряна по траєкторії, тобто це довжина траєкторії. Шлях – величина скалярна.

Переміщення () – відрізок прямої, який з’єднує початкове і кінцеве положення тіла. Це векторна величина, яка вказує напрямок руху тіла і співпадає із шляхом тільки у випадку прямолінійної траєкторії.

Задача кінематики – визначити положення тіла (його координати) і швидкість руху в будь-який момент часу.