Фізіка
Выдавец: Народная асвета
Памер: 173с.
Мінск 2017
Кантрольныя пытанні
На малюнку 25 паказана некалькі вымяральных прыбораў.
1. Як называюцца гэтыя вымяральныя прыборы?
2. Якія з іх лічбавыя? Якія шкальныя?
3. Якую фізічную велічыню вымярае кожны прыбор?
4. Што ўяўляе сабой аднародная велічыня, з якой параўноўваюць вымяраемую велічыню, для кожнага прыбора, паказанага на малюнку?
Мал. 25
Фізічныя метады пазнання прыроды 17
Для дапытлівых
Вывучаючы будову чалавечага цела і работу яго органаў, вучо-ныя праводзяць мноства вымярэнняў. Аказваецца, у чалавеку масай прыкладна 70 кг каля 6 л крыві. Сэрца чалавека ў спакойным стане скарачаецца 60—80 разоў у мінуту. За адно скарачэнне яно выкідвае ў сярэднім 60 см3 крыві, за мінуту — каля 4 л, за суткі — каля 6—7 т, за год — больш за 2000 т. Такім чынам, наша сэрца — вялікі працаўнік!
На працягу сутак кроў чалавека каля 360 разоў праходзіць праз ныр-кі, ачышчаючыся там ад шкодных рэчываў. Агульная працягласць ны-рачных крывяносных сасудаў складае прыблізна 18 км. Ведучы здаро-вы лад жыцця, мы дапамагаем нашаму арганізму працаваць без збояў!
^ Дамашняе заданне
І. Запішыце ў сшытку вымяральныя прыборы, якія ёсць у вас дома. Размяркуйце іх па групах: 1) лічбавыя; 2) шкальныя.
2. Праверце справядлівасць правіла Леанарда да Вінчы (мал. 26) — італьянскага мастака, матэматыка, астранома, інжынера 2-й паловы XV — пачатку XVI ст. Для гэтага:
а) вымерайце свой рост — папрасіце каго-небудзь з дапамо-гай трохвугольніка (мал. 27) паставіць на сцяне невялікую рысачку алоўкам; вымерайце адлегласць ад падлогі да ад-значанай рысачкі;
Мал. 26
б) вымерайце адлегласць па гарызантальнай прамой паміж канцамі пальцаў разведзеных у бакі рук (мал. 28);
в) параўнайце атрыманае ў пункце б) значэнне са сваім ростам (у большасці людзей гэтыя значэнні роўныя, што ўпершыню было прыкмечана Леанарда да Вінчы).
2. Зак. 192.
18 Фізічныя метады пазнання прыроды
§ 5.
Адзінкі вымярэння
фізічных велічынь.
Міжнародная сістэма адзінак (СІ)
1далонь
7,5 см
17,78 см
Мал. 30
Каб вырашыць, як хутчэй даехаць да вакза-ла на аўтобусе або таксі, параўноўваюць скорас-ці руху гэтых транспартных сродкаў. Скорасць — фізічная велічыня. Яна колькасна апісвае фізічную з’яву — рух. Калі скорасць аўтамабіля 90 ™, а трактара 30 ^ (мал. 29), то зразумела, што аўтамабіль руха-ецца ў 3 разы хутчэй за трактар.
У фізіцы для апісання фізічных з’яў і ўласці-васцей выкарыстоўваецца мноства розных фізіч-ных велічынь: даўжыня, сіла, ціск і інш. Кож-ная фізічная велічыня мае сімвалічнае абазна-чэнне, лікавае значэнне і адзінку вымярэння. Напрыклад, даўжыня бруска Z = 2 м. Тут даўжы-ня — фізічная велічыня, Z — яе сімвалічнае абазначэнне, 2 — лікавае значэнне, м — скаро-чанае абазначэнне адзінкі даўжыні (метра). Сім-валамі фізічных велічынь звычайна з’яўляюцца літары лацінскага і грэчаскага алфавітаў.
Гістарычна склалася так, што ў розных на-родаў і дзяржаў адзінкі вымярэння адных і тых жа фізічных велічынь адрозніваліся. Часта гэта былі адзінкі, якія адпавядалі памерам частак цела чалавека, масе насення бобу і г. д. Карыс-тацца такімі адзінкамі было нязручна, асабліва ў гандлі паміж рознымі дзяржавамі.
Напрыклад, у Англіі для вымярэння даўжыні выкарыстоўваўся фут (1 фут = 30,5 см), а на Русі — аршын (1 аршын = 71,1 см) (мал. 30). Трэ-ба было ўпарадкаваць сістэму адзінак, зрабіць яе зручнай у выкарыстанні ўсімі краінамі. У 1960 г. увялі адзіную Міжнародную сістэму адзінак (ска-рочана СІ — Сістэму Інтэрнацыянальную). Ёй карыстаецца большасць краін. Асноўнымі адзін-камі ў СІ з’яўляюцца: метр (м) — для даўжыні, кілаграм (кг) — для масы, секунда (с) — для прамежку часу, Кельвін (К) — для тэмпературы.
Фізічныя метады пазнання прыроды 19
Але ці заўсёды зручна вымяраць прамежак часу ў секундах, а даўжыню — у метрах? Аказ-ваецца, не. Напрыклад, прамежак часу руху цяг-ніка з Мінска ў Маскву вымяраюць у гадзінах (г), а шлях — у кіламетрах (км). Адзінкі 1 г і 1 км — гэта неасноўныя (кратныя) адзінкі СІ. Паміж асноўнымі і неасноўнымі адзінкамі існуе сувязь. Так, 1 км = 1000 м, 1 г = 3600 с.
Асноўныя адзінкі маюць эталоны. Эталоны за-хоўваюцца ў г. Сеўры (Францыя) у Міжнародным бюро мер і вагаў. На малюнку 31 паказаны эта-лон кілаграма — цыліндр з плаціна-ірыдыевага сплаву. Па эталоне вырабляюцца копіі, якімі ка-рыстаюцца розныя краіны. Пазней вы пазнаёмі-цеся з эталонамі іншых адзінак вымярэння.
Мал. 31
Ч Для дапытлівых
Эталонная база краіны забяспечвае адзінства вымярэнняў і з’яўляецца часткай нацыянальнага багацця. У Беларусі, як і ў іншых краінах, вядзец-ца работа па даследаванні і стварэнні эталонных комплексаў. У Беларускім дзяржаўным інстытуце метралогіі створаны эталоны масы, часу (гл. мал.), тэмпературы і інш.
Галоўныя вывады
1. Кожная фізічная велічыня мае сімвалічнае абазначэнне, лікавае значэнне і адзінку вымярэння.
2. Асноўнымі адзінкамі СІ з’яўляюцца: метр, кілаграм, секунда, Кельвін і інш.
3. Асноўныя адзінкі вымярэння маюць свае эталоны.
Кантрольныя пытанні
1. Што неабходна ведаць, каб запісаць фізічную велічыню?
2. Запішыце ў сшытак пяць фізічных велічынь, вядомых вам з матэматыкі.
3. Чаму нязручна было карыстацца такімі адзінкамі даўжыні, як фут або аршын?
4. Якія асноўныя адзінкі вымярэння даўжыні, масы, прамежку часу ўключае Міжнародная сістэма адзінак (СІ)?
20 Фізічныя метады пазнання прыроды
^ Дамашняе заданне
Зрабіце «гадзіннік Галілея». У дне пластыкавай бутэлькі пракаліце цвіком дзірачку. Вертыкальна на ўсю вышыню бутэлькі наклейце вузкую палоску лейкапластыра. Напоўніце бутэльку вадой на |. Штрыхамі адзначце на лей-капластыры пачатковы ўзровень вады, а затым узроўні вады ў адкрытай бу-тэльцы праз 10 с, 20 с, 30 с і г. д. Адлегласці паміж штрыхамі падзяліце на 10 роўных частак. Карыстаючыся гэтым «гадзіннікам», вымерайце час паказу адной рэкламы па тэлевізары.
/ Прыклад рашэння задачы
У адной з кніг нямецкага падарожніка XVII ст. ёсць такія радкі: «Шаўковая матэрыя, якую прывозяць з Усходу, называецца рускімі “кітайкай”, і кожны кавалак змяшчае ні больш ні менш як восем з чвэрцю аршынаў». Колькі метраў у кавалку матэрыі?
Дадзена:
Z = 8 - аршына
4
1 аршын = 71,1 см =
= 0,711 м________
W - ?
Адказ: Іх = 5,9 м.
Рашэнне
Паколькі 1 аршын = 71,1 см = 0,711 м, то даўжыня васьмі з чвэрцю аршынаў у мет-рах будзе роўна:
Zx(m) = I • 0,711 м;
Zx(m) = 8,25 • 0,711 м = 5,9 м.
Практыкаванне 1
1. Выкарыстоўваючы сімвалічныя абазначэнні фізічных велічынь, запішыце коратка: а) спартсмен прабег дыстанцыю 100 м; б) самалёт даляцеў да пункта прызначэння за прамежак часу 2,5 г; в) маса яблы-каў 3 кг; г) плошча садовага ўчастка 600 м2; д) у слоік налілі 0,5 л вады.
2. У апавяданні Л. М. Талстога «Чарапаха» ёсць такая фраза: «Ча-рапахі бываюць маленькія, не больш за сподачак, і вялікія, у тры аршыны даўжынёй і вагой у 20 пудоў» [3]. Выразіце даўжыню вялі-кай чарапахі ў метрах (м) і сантыметрах (см); масу — у кілаграмах (кг). Указанне: 1 пуд = 16,4 кг.
3. Пісьменніца С. Савіцкая ў гістарычным рамане «Разблытай час» піша: «Дарогі падземных нетраў дасягалі 30 вёрст» [2]. Выразіце даўжыню дарог у кіламетрах (км). Указанне: 1 вярста = 1066,8 м.
4. Выразіце старую англійскую меру даўжыні 1 ярд у футах, ца-лях і міліметрах (мм). Указанне: 1 ярд = 91,4 см, 1 фут = 30,5 см, 1 цаля = 0,0254 м.
Фізічныя метады пазнання прыроды 21
§ 6.
Дзеянні над фізічнымі велічынямі
У матэматыцы можна складаць, аднімаць і параў-ноўваць любыя лікі. А якія дзеянні можна выконваць над фізічнымі велічынямі?
Дзеянні складання, аднімання і параўнання над фізічнымі велічынямі можна выконваць толь-кі ў тым выпадку, калі яны аднародныя, г. зн. выражаюць адну і тую ж фізічную велічыню.
Мы можам складаць даўжыню з даўжынёй, аднімаць ад масы масу, параўноўваць прамежак часу з прамежкам часу (прыклад 1). Смешна і не-дарэчна было б складаць 4 м і 5 кг або аднімаць 30 с ад 9 кг. А вось памнажаць і дзяліць можна як аднародныя, так і розныя фізічныя велічыні.
У прыкладзе 2 дзеляцца не толькі лікавыя зна-чэнні (10 : 2 = 5), але і адзінкі фізічных велічынь (кг : кг = 1). Вынік паказвае, у колькі разоў адна фізічная велічыня (маса) большая за другую.
У прыкладзе 3 памнажаюцца лікавыя зна-чэнні (2-4 = 8) і адзінкі фізічных велічынь (м • м = м2). У выніку множання дзвюх даўжынь ^ = 2 м і /2 = 4 м атрымалася новая фізічная велічыня — плошча 8 = 8 м2.
У прыкладзе 4 у выніку дзялення дзвюх роз-ных фізічных велічынь — даўжыні Z = 10 м на прамежак часу £ = 2 с — атрымалася новая фізіч-ная велічыня 5 Яе лікавае значэнне роўна 5, а адзінка новай фізічнай велічыні — р Гэта фізічная велічыня v = 5 — скорасць. Больш
падрабязна вы даведаецеся пра яе ў 3-й главе.
У прыкладзе 5 знак роўнасці адносіцца не толь-кі да лікавых значэнняў, але і да адзінак. Знак
м • • • u u 10 М
роунасці паставіць нельга, калі парауноуваць —— । 20 м . гр м м 4 мін с мін ’
Прыклад 1
4м+3м=7м
9 кг - 5 кг = 4 кг
30 с > 10 с
Прыклад 2
10 кг _ к 2 кг
Прыклад 3
2 м • 4 м = 8 м2
Прыклад 4
10 м _ к м 2с с
Прыклад 5
10 м _ 20 м
2 с 4 с
22 Фізічныя метады пазнання прыроды
Для дапытлівых
Вялікія адзінкі часу — год і суткі — дала нам сама прырода. Але гадзіна, мінута і секунда з’явіліся дзякуючы чалавеку.
Прынятае ў цяперашні час дзяленне сутак узыходзіць да глыбокай старажытнасці. У Вавілоне выкарыстоўвалася не дзесятковая, а шас-цідзесяцярычная сістэма лічэння. Паколькі 60 дзеліцца без астачы на 12, суткі ў вавіланян складаліся з 12 роўных частак. У Старажытным Егіпце было ўведзена дзяленне сутак на 24 гадзіны. Пазней з’явіліся мінуты і секунды. Тое, што ў 1 гадзіне 60 мінут, а ў 1 мінуце 60 се-кунд, — спадчына шасцідзесяцярычнай сістэмы лічэння Вавілона.
Галоўныя вывады
1. Складаць, аднімаць і параўноўваць можна толькі аднародныя фізічныя велічыні.
2. Множанне і дзяленне неаднародных велічынь прыводзіць да з’яўлення но-вай фізічнай велічыні.
Кантрольныя пытанні
1. Што неабходна ўлічваць пры складанні і адніманні фізічных велічынь?
2. Якія фізічныя велічыні можна параўноўваць? Прывядзіце прыклады.
3. Ці можна дзяліць і памнажаць розныя фізічныя велічыні?
Прыклады рашэння задач
1. Выберыце значэнні фізічных велічынь, якія можна складаць: 120 г, 40 см2, 56 м3, 8 мін, 0,048 кг. Вызначыце значэнне фізічнай велічыні, атрыманай у выніку складання.
КНІГІ ОНЛАЙН
