Роль вимірювань у фізиці. Прямі й непрямі вимірювання
Наука починається з тих пір,
як починають вимірювати…
Д. І. Менделєєв
Вдумайтеся в слова відомого вченого. З них ясна роль вимірювань в будь-якій науці, а особливо у фізиці. Але, крім того, вимірювання важливі в практичному житті. Чи можете ви уявити своє життя без вимірювань часу, маси, довжини, швидкості руху автомобіля, витрати електроенергії і т. Д.?
Як виміряти фізичну величину? Для цієї мети служать вимірювальні прилади. Деякі з них вам уже відомі. Це різного виду лінійки, годинники, термометри, ваги, транспортир (рис. 20) та ін.
Вимірювальні прилади бувають цифрові й шкальні. У цифрових приладах результат вимірювань визначається цифрами. Це електронні годинники (рис. 21), термометр (рис. 22), лічильник електроенергії (рис. 23) та ін.
Лінійка, стрілочний годинник, термометр побутової, ваги, транспортир (див. Рис. 20) – це шкальні прилади. Вони мають шкалу. По ній визначається результат вимірювання. Вся шкала розкреслена штрихами на ділення (рис. 24). Одну поділку – це не один штрих (як іноді помилково вважають учні). Це проміжок між двома найближчими штрихами. На малюнку 25 між числами 10 і 20 – два ділення, а штриха – 3. Прилади, які ми будемо використовувати в лабораторних роботах, в основному шкальні.
Виміряти фізичну величину – значить порівняти її з однорідною величиною, прийнятої за одиницю.
Наприклад, щоб виміряти довжину відрізка прямої між точками А і В, треба докласти лінійку і за шкалою (рис. 26) визначити, скільки міліметрів укладається між точками А і В. Однорідною величиною, з якої проводилося порівняння довжини відрізка АВ, була довжина, рівна 1 мм.
Якщо фізична величина вимірюється безпосередньо шляхом зняття даних зі шкали приладу, то такий вимір називають прямим.
Наприклад, приклавши лінійку до бруска в різних місцях, ми визначимо його довжину а (рис. 27, а), ширину b і висоту с. Значення довжини, ширини, висоти ми визначили безпосередньо, знявши відлік зі шкали лінійки. З малюнка 27, б слід: а = 28 мм. Це пряме вимір.
А як визначити обсяг бруска?
Треба провести прямі виміри його довжини а, ширини b і висоти с, а потім за формулою
V = a – b – c
Обчислити об’єм бруска.
У цьому випадку ми говоримо, що обсяг бруска визначили за формулою, т. Е. Побічно, і вимірювання об’єму називається непрямим виміром.
Подумайте і дайте відповідь
На малюнку 28 представлено кілька вимірювальних приладів.
Як називаються ці вимірювальні прилади?
Які з них цифрові?
Яку фізичну величину вимірює кожен прилад?
Що являє однорідна величина на шкалі кожного приладу, представленого на малюнку 28, з якою порівнюють вимірювану величину?
Дозвольте суперечка.
Таня і Петя вирішують задачу: “Визначте лінійкою товщину одного аркуша книги, яка містить 300 сторінок. Товщина всіх листів дорівнює 3 см “. Петя стверджує, що це можна зробити прямим виміром лінійкою товщини листа. Таня ж вважає, що визначення товщини листа – це непряме вимірювання.
А як вважаєте ви? Обгрунтуйте свою відповідь.
Цікаво знати!
Вивчаючи будову людського тіла і роботу його органів, вчені також проводять безліч вимірів. Виявляється, що людина, маса якого приблизно 70 кг, має близько 6 л крові. Серце людини в спокійному стані скорочується 60-80 разів на хвилину. За одне скорочення воно викидає в середньому 60 см3 крові, в хвилину – близько 4 л, на добу – близько 6-7 т, на рік – більше 2000 т. Так що наше серце – великий трудівник!
Кров людини 360 разів протягом доби проходить через нирки, очищаючись там від шкідливих речовин. Загальна протяжність ниркових кровоносних судин 18 км. Ведучи здоровий спосіб життя, ми допомагаємо нашому організму працювати без збоїв!
(1 votes, average: 5.00 out of 5)