Примечание.
Лекция начинается с сообщений на темы: «История создания и развития систем единых измерений разных народов», «Метрическая система мер», «Международная система единиц 57», предварительно подготовленные студентами.
В истории развития систем единых измерений можно выделить несколько периодов. Переход от одного этапа к другому, как правило, обусловливается противоречиями и неудобствами прежних единиц.
Этапы развития единиц величин
I этап.
Единицы длины отождествляются с частями тела человека:
ладонь — ширина четырех пальцев . локоть — длина руки от кисти до локтя . фут — длина ступни .
дюйм — длина сустава большого пальца и др. В качестве единиц площади использовались такие единицы: колодец — площадь, которую можно полить из одного колодца . соха или плуг — средняя площадь, обработанная за день сохой или плугом.
Недостаток таких единиц — нестабильность, необъективность.
II этап.
В XIV-XVI вв. с развитием торговли появляются более объективные единицы. Например:
|
|
|
дюйм — длина трех приставленных друг к другу ячменных зерен .
фут — ширина 64 ячменных зерен, положенных бок о бок .
карат — масса семени одного из видов бобов.
Недостаток — отсутствие взаимосвязи между единицами измерений.
III этап.
Введение единиц, взаимосвязанных друг с другом. Например, в России единицы длины были связаны таким образом:
3 аршина — сажень .
500 саженей — верста .
7 верст — миля.
Недостаток — различие единиц в разных странах, что тормозило взаимоотношения между ними, например торговлю.
IV этап.
Создание новой системы единиц во Франции в конце XVIII в. Основная единица длины — метр — одна сорокамиллионная часть
длины земного меридиана, проходящего через Париж. Метр — в переволе с греческого (metron) — мера. Все остальные величины были связаны с метром, поэтому новая система величин получила название метрической системы мер. В ней использовались такие единицы:
ар — площадь квадрата со стороной 10 м .
литр — объем куба с длиной ребра 0,1 м .
грамм — масса чистой воды, занимающей объем куба с длиной ребра 0,01 м.
Были введены десятичные кратные и дольные единицы с помощью приставок (рис. 87):
Эталоны метра и килограмма, изготовленные из платино-ири-диевого сплава, до сих пор хранятся в Международном бюро мер и весов в Севре, около Парижа. Подобные образцы были переданы другим странам.
Недостаток — с развитием науки потребовались новые единицы и более точное измерение.
V этап.
В I960 г. XI Генеральная конференция мер и весов приняла решение
0 введении Международной системы единиц SI (русск. СИ).
SI — система интернациональная.
|
|
|
В этой системе 7 основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела) и 2 дополнительные (радиан, стерадиан). Эти единицы, определенные в курсе физики, не изменяются в любых условиях.
Задание 60
Назовите единицы основных величин системы SI.
Величины, которые определяются через основные, называются производными величинами. Например, производными величинами
1 — 7975
являются площадь, объем, скорость. Их единицы отражают связь с единицами других величин, например длины:
площадь — квадратный метр — м1,
объем — кубический метр — м3,
скорость — метр в секунду — м/с
и др.
Во многих странах по сей день находят свое применение и используются внесистемные единицы, например, в России:
масса — центнер,
площадь — гектар,
температура — градус Цельсия
и др.
В Англии и США используется Британская система мер, измерение проводят фунтами, дюймами, футами и др. Исторически сложилось так, что одни и те же единицы величины часто отличаются в разных странах и даже в разных направлениях использования, например: английский фунт больше русского, морская миля больше сухопутной и др.
Задание 61
Назовите известные вам внесистемные единицы величин, которыми до сих пор пользуются в России и других странах.
Вопросы для самоконтроля к теме №4
1. Какие величины называются однородными?
2. Какие величины называются разнородными?
3. Какие свойства однородных величин вы знаете?
4. Какие величины называются аддитивными?
5. Что значит измерить величину?
6. Что называют численным значением величины?
7. Какова цель измерения?
8. Какие величины называются скалярными, а какие векторными?
9. Каково значение измерения?
10. Как связаны величины и их численные значения?
11. Опишите процесс измерения отрезка, если результат измерения выражен натуральным числом.
12. Дайте определение длины отрезка.
13. Опишите свойства длин отрезков.
14. Дайте определение площади фигуры.
15.Опишите свойства площадей.
16. Опишите процесс измерения площади фигуры.
17. Дайте определение массы тепа.
18. Опишите процесс измерения массы.
19. Опишите свойства промежутков времени.
20. Назовите этапы развития единиц величин.
