В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Как измеряются время и расстояния в быту и науке?

Во первых, что такое метрика? В простом обыденном понимании под «метрикой» понимается «расстояние» между произвольными точками в пространстве. Например, расстояние между точками на Земле. Это занятие для картографов, геодезистов и землемеров. Да и мы частенько меряем расстояния шагами, метровками, рулетками. И вообще, школьники пользуются линейками, транспортирами, циркулями. Чертят геометрические фигуры по размерам.

В понятие «метрика» входит и измерение промежутков времени. Измерение промежутков времени проводится с помощью часов. Надеюсь, никому не надо объяснять, что такое часы и кто им пользуется.

В математике понятие «метрика» имеет более широкое применение. Т.к. физика пользуется математическими понятиями, то и в ней метрика означает больше, чем просто расстояние и время. В ней можно измерить также «расстояние» и между не одновременным и не одноместными точками.

Есть ли какие то особенности при измерении расстояний (длин) и времени? Если относиться к этому с т.з. обывателя – то нет. Чего сложного – измерить длину и время? Но в реальности, в физике, точнее в классической физике, эти особенности имеются. Если подходить строго, то измерение расстояний производится в одно и то же время, т.е. алгоритм такой: 1) выбираем две точки; 2) раскладываем рулетку; 3) одновременно производим отсчет показаний в обоих точках. Вроде бы глупость: хоть отсчитывай показания рулетки в одно и то же время, хоть через сутки результат не изменится. Зачем тогда такое усложнение?

В предыдущем примере точки отсчета находились в состоянии покоя и относительно Земли, и относительно друг друга, и главное – относительно рулетки. В этом случае, действительно, требование одновременности кажется глупостью. Может, всегда так?

Но рассмотрим другой случай. Диагонально противоположный. Точки отсчета движутся произвольным образом и относительно Земли, и относительно друг друга, и главное – относительно рулетки. Если мы будем разложим рулетку и будем отсчитывать положение контрольных точек относительно нее в отличающиеся времена, то расстояние между ними окажется не определенным, зависящим от времени отсчета положения каждой точки.

Со временем также есть похожее условие. Оно заключается в том, что время всегда связано с конкретными часами и время измеряется именно в точке его нахождения. Если условие измерения расстояния заключается в «одномоментности» измерения положения, то условием измерения времени является условии «одноместности».

Возражаете? Вы говорите, что время везде и всегда одно и то же? Ну что ж, вы правы. Действительно, в классической механике Ньютона время абсолютно и одно и то же и на моем телефоне, и на вашем смартфоне. И даже в противоположном конце нашей галактики. Но это если все по Ньютону.

А современная физика говорит, что время может быть и не абсолютным, а относительным. Оно заключается в том, что скорость, с которой можно сверить время на разных, разнесенных друг от друга, часах, конечна и равна примерно 300’000’000’000 м/с. А так как диаметр Земли всего 40’000 км, то ошибка «абсолютности» хода часов и их сверки (или синхронизации) неощутимы.

Ну а если нам нужна абсолютная точность, например, в физических экспериментавх, ил в астрономии, изучающей движение планет, конечно, можно учесть расстояние между часами и внести поправки к показаниям часов. Ну а если они к тому движутся, то и поправки могут не помочь. Для этого надо знать взаимную скорость. И все по кругу. Время зависит от расстояния, расстояние от времени. Все. Окончательно запутался.

Если вам понравилась статья, то поставьте «лайк» и подпишитесь на канал! Этим вы поможете каналу. Если понравилась (даже если не понравилась) – комментируйте!

Если хотите узнать, что обозначает слово или словосочетание, в ОПЕРЕ выделите это слово(сочетание), нажмите правую клавишу мыши и выберите «Искать в . «, далее — «Yandex». Все! О-ля-ля!

Подготовка к ОГЭ: теория к разделу «Физические понятия. Физические величины, их единицы и приборы для измерения»

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Просмотр содержимого документа
«Подготовка к ОГЭ: теория к разделу «Физические понятия. Физические величины, их единицы и приборы для измерения»»

Теория к разделу «ЭЛЕМЕНТЫ СОДЕРЖАНИЯ № 1»

(Физические понятия. Физические величины,

их единицы и приборы для измерения)

Динамо́ме́тр (от греч. «сила» и μέτρεω — «измеряю») — прибор для измерения силы. В пружинном динамометре сила передаётся пружине, которая сжимается или растягивается. Величина деформации пружины пропорциональна силе.

Вольтметр (вольт + гр. μετρεω измеряю) — прибор для определения напряжения в электрических цепях. (См. амперметр)

Реоста́т (от греч. ῥέος «поток» и στατός«стоя́щий») — аппарат для регулировки силы тока в цепи. Ползунковый реостат состоит из проволоки из материала с высоким удельным сопротивлением, натянутой на стержень из изолирующего материала. Проволока покрыта слоем окалины. При перемещении ползунка с присоединённым к нему контактом слой окалины соскабливается, и электрический ток протекает из проволоки на ползунок. Чем больше витков от одного контакта до другого, тем больше сопротивление.

Весы́ — прибор для определения массы тел.

Психро́метр (др.-греч. ψυχρός — холодный), гигрометр психрометри́ческий — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры, состоит из двух спиртовых термометров. Один — сухой, а второй имеет устройство увлажнения. Вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность.

Относительная влажность воздуха 

Мензурка (измерительный цилиндр)

Мензурка (измерительный цилиндр, от лат. mensura «мера») —стеклянный стакан с делениями (шкалой) для измерения объёмов жидкостей и твердых тел.

Манометр (греч. manós, неплотный) — прибор, измеряющий давление жидкости или газа. Принцип действия — уравновешивание измеряемого давления силой упругой деформации пружины, один конец которой запаян в держатель, а другой связан со стрелкой.

Давление жидкости или газа р

Электроско́п (от гр. «электрон» и skopeo – наблюдать) — прибор для индикации наличия электрического заряда. Состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги. Принцип действия электроскопа — одноименно заряженные тела отталкиваются.

Амперме́тр (от ампер) — прибор для измерения силы тока. В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки. С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале.

Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции напряжения. Состоит из одной или нескольких проволочных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных на сердечник из ферромагнетика.

Штангенци́ркуль (от нем. Stangenzirkel) —инструмент для высокоточных измерений размеров и глубин отверстий.

Руле́тка — инструмент для измерения длины.

Гальвано́метр (от фамилии Гальвани) —прибор для измерения силы малых постоянных токов. В отличие от обычных амперметров шкала гальванометра может быть проградуирована не только в единицах силы тока, но и в единицах напряжения, единицах других физических величин. Шкала может иметь условную, безразмерную градуировку. (См. амперметр)

Термо́метр (греч. θέρμη — тепло) — прибор для измерения температуры. Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости в термометре (спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.

Спидо́метр (от англ. speed — скорость) —прибор для определения модуля мгновенной скорости.

Баро́метр (греч. βάρος — «тяжесть») — прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр изобретён Торричелли в 1644 году, это была тарелка с налитой в неё ртутью и пробиркой, поставленной отверстием вниз. Когда атмосферное давление повышалось, ртуть поднималась в пробирке, когда же оно понижалось — ртуть опускалась.

Барометр — анероид: с изменением атмосферного давления крышка коробочки, к которой прикреплена пружина с передающим механизмом, деформируется, из-за чего стрелка на шкале показывает соответствующие данные.

Секундоме́р — прибор для измерения интервалов времени.

Акселеро́метр (лат. accelero — ускоряю) — прибор, измеряющий проекцию кажущегося ускорения (разности между истинным ускорением объекта и гравитационным ускорением). Представляет собой чувствительную массу, закреплённую в упругом подвесе.

Счётчик Ге́йгера — газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц. Представляет собой газонаполненный конденсатор, который пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа. Дополнительная электронная схема обеспечивает счётчик питанием (как правило, не менее 300 В), обеспечивает, при необходимости, гашение разряда и подсчитывает количество разрядов через счётчик.

19

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Прибор для измерения плотности жидкостей. Принцип работы основан на законе Архимеда. Представляет собой трубку, заполненную дробью или ртутью. В верхней части трубки находится шкала, проградуирована в значениях плотности.

(ватт +греч. «измеряю») – прибор для определения мощности эл. тока

Измерение физических величин.

Для обозначения физических величин используются буквы латин­ского и греческого алфавитов.

Скалярные величины — величины, которые полностью характе­ризуются числовым значением и единицей измерения. Например: время, путь, масса, температура, сила тока и т. д.

Векторные величины — величины, которые полностью характе­ризуются числовым значением, единицей измерения и направлением в пространстве. Например: перемещение, скорость, ускорение, сила, импульс и т. д.

Каждая физическая величина = Числовое значение х Единица измерения

Измерение физической величины:

для определения числового значения необходимо с помощью измери­тельного прибора сравнить физическую величину с однородной вели­чиной, принятой за единицу измерения.

Результат измерений физической величины = Видимый результат ± Погрешность

Пример измерительного прибора

Характеристики прибора и результат измерений

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

  • Единица измерения — мл.
  • Предел измерений — 210 мл.
  • Цена деления — расстояние между ближайшими штрихами, выраженное в единицах измерения данного прибора, — 5 мл.
  • Видимый результат — 160 мл.
  • Погрешность измерения — если нет специальных указаний, то это половина от цены деления — 2,5 мл.
  • Результат измерений: 160 ± 2,5 мл.

Для определения цены деления следует найти разность между двумя ближайшими оцифрованными делениями (в вышеприведённом примере 60 — 30) и разделить на количество делений (в данном случае на 6). Получаем (60 — 30): 6 = 5.

Измерительные приборы.

Название прибора, что измеряет.

Внешний вид прибора.

Амперметр измеряет силу тока

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Включается в цепь последовательно; «+» источника присоединения к «+» амперметра

Барометр измеряет атмосферное давление

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Определяет давление и в паскалях, и в миллиметрах ртутного столба

Вольтметр измеряет напряжение

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Включается параллельно к изучаемому элементу цепи; «+» источника присоединяется к «+» вольтметра

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Перед взвешиваем обязательно уравновесьте весы.

Динамометр измеряет силу (в том числе вес)

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Подвесив груз, определяем числовые значения сразу трех сил: силу упругости, силу тяжести, вес тела.

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Для больших расстояний можно использовать разновидность линейки: рулетку

Манометр (жидкостный) измеряет давление, отличающееся от атмосферного

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Если уровни жидкости в двух коленах манометра равны, то давление газа в колбе равно атмосферному. В данном случае давление газа в колбе меньше атмосферного на ρgh, где h (м) – разность в уровнях

Металлический манометр измеряет давление, отличающееся от атмосферного

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Необходимо учитывать, что манометры могут быть проградуированы в мм рт. ст., в атм., в Па

Психрометр позволяет определить относительную влажность воздуха.

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Для определения относительной влажности необходимо определить показания сухого и влажного термометров и воспользоваться психометрической таблицей

Термометр служит для определения температуры

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Температура может измеряться не только в градусах Цельсия (ºС), но и в Кельвинах (К) и в градусах Фаренгейта (ºF)

Секундомер измеряет время

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Маленький циферблат секундомера измеряет количество минут

Спидометр определяет числовое значение скорости

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Обычно спидометры определяют скорость в км/ч

Мензурка измеряет объем жидкости

В чем измеряется время в физике измерительные приборы

Мензуркой также можно объем твердого тела неправильной формы.

Источник