Зошто се неопходни мерења во науката. Предмет физика. Зошто студијата по физика е толку важна за човештвото? Стари руски мерки
Преглед на лекцијата на темата " »
датум :
Тема: « Научно-практична конференција „Зошто ни се потребни мерења во науката?»
Цели:
Едукативно : формирање вештини за генерализирање и систематизирање на едукативниот материјал во поглавјето „Физички методи на спознавање на природата“;
Развивање : развој на вештини за објаснување на термичката експанзија на телата;
Едукативно : всади култура на ментална работа, точност, да научи да гледа практична употреба на знаење, да продолжи со формирање на комуникациски вештини, да образува внимание, набудување.
Тип на лекција: генерализација и систематизација на знаењето
Опрема и извори на информации:
Исаченкова, Л.А. Физика: учебник. за 7 кл. вкупно институции. Среда образование со рус. ланг. обука / Л. А. Исаченкова, Г. В. Палчик, А.А. Соколски; ед. A. A. Sokolsky. Минск: Народнаја асвета, 2017 година.
Структура на лекцијата:
Организациски момент (2 мин)
Ажурирање на основно знаење (5 мин)
Консолидација на знаење (33 мин)
Резиме на лекцијата (5 мин)
Содржина на лекцијата
Организирање на време
Денес спроведуваме лекција во форма на научна и практична конференција. Што мислите, како ќе се разликува денешната лекција од традиционалната?
Резултатот од нашата научна и практична конференција ќе биде дискусија за следниве прашања:
прво, стариот систем за мерење;
второ, да дознаам кои мерни уреди постојат,
трето, историјата на термометарот,
четврто, да ја покаже улогата на мерењата во науката и човечкиот живот.
Ажурирање на основните знаења
Одговорете на прашањата (фронтална анкета):
Што се нарекува термичка експанзија на телата?
Дајте примери на термичка експанзија (контракција) на цврсти материи, течности, гасови.
Која е разликата помеѓу термичката експанзија на гасовите и термичката експанзија на цврсти материи и течности?
Консолидација на знаење
(ќе го консолидираме знаењето во форма на тркалезна маса)
Почитувани учесници на конференцијата и наши гости! Драго ни е што ве поздравуваме на овој час! За неколку минути ќе можете да слушате извештаи за„Улогата на мерењата во човечкиот живот и наука“.
Јас го предлагам следниот план за работа:
Говори на говорници.
Мислења на противниците.
Сумирање на резултатите од конференцијата.
Ако нема приговор, тогаш започнуваме.
Говор на студентите
Физичка едукација
И сега зборот им е даден на противниците.
Секој противник има резултатски лист (Додаток 1)
Резиме на лекцијата
(Завршни зборови или сумирање на резултатите од конференцијата)
Ние нема да бидеме задоволни од веќе постигнатото и ќе ја продолжиме оваа работа. Ве замолувам да го искажете своето мислење за картите за оценување на студентите што ви се издадени со цел да го земете предвид при подготовка на следната конференција.
За време на конференцијата и на крајот на конференцијата, жирито ја пополнува картичката за оценување(Додаток 2). Проценката се прави на систем од 10 точки. Theирито ги сумира резултатите, ги објавува резултатите од конференцијата.
Рефлексија
Продолжете со фрази:
Денес на лекцијата научив ...
Беше интересно…
Знаењето што го стекнав на лекцијата ќе ни се најде.
Додаток 1
Хартија за проценка
името на проектот
Целосно име на студентот
Критериуми за проценка
завршна оценка
Релевантност на темата
Извори на информации
Квалитет на развој на идеја
Оригиналност и креативност
Регистрација на работа
Одбрана на проектот
Додаток 2
Резултат од звучникот на звучникот
Ф.И. студентлаконска презентација на главната идеја (времетраењето на говорот не повеќе од 5 минути), конзистентност и доказ за расудување, нивна поврзаност со темата на делото
компетентна употреба на техничка терминологија
способност да се истакнат и поткрепат целите и целите на работата, како и главната и секундарната; демонстрираат резултати од анализа и генерализација, независност
ниво на сложеност на работата, количина на знаење и вештини во основната дисциплина
комплетноста и јасноста на одговорите на прашањата за основите на физиката дискутирани во работата и
Вкупно
Додека пишувам пред моето биро, можам да се кренам за да ја вклучам ламбата, или да ја спуштам фиоката и да се фатам за пенкалото. Истегнувајќи ја раката напред, допирам мала статуетка со чуден изглед, која сестра ми ми ја даде за среќа. Доаѓајќи назад, можам да ја потчукнам црната мачка која се прикрадува зад мене. Десно се забелешки земени за време на истражувањето за статијата, лево има еден куп работи што треба да се направат (сметки и преписки). Горе, долу, напред, назад, десно, лево - се контролирам во мојот личен простор на тродимензионален простор. Невидливите оски на овој свет ми се наметнати од правоаголната структура на мојата канцеларија, дефинирана, како и повеќето западни архитектури, од три прави агли заедно.
Нашата архитектура, образование и вокабулар ни кажуваат за тродимензионалноста на просторот. Англискиот речник во Оксфорд е простор: „континуирана област или простор, слободен, достапен или не зафатен со ништо. Мерења на висината, длабочината и ширината, во рамките на кои сите работи постојат и се движат “. [ вокабуларот на Ожегов е сличен: „Продолжување, место што не е ограничено со видливи граници. Јазот помеѓу нешто, местото каде што е нешто. одговара “. / приближно превод] Во 18 век, тој тврди дека тродимензионалниот евклидовски простор е априорна потреба, а ние, презаситени со компјутерски генерирани слики и видео игри, постојано се потсетуваме на оваа претстава во форма на навидум аксиоматски правоаголен координатен систем. Од гледна точка на 21 век, ова веќе изгледа речиси очигледно.
А сепак, идејата за живеење во простор опишан од некаков вид математичка структура е радикална иновација на западната култура што го направи потребно да се побијат античките верувања за природата на реалноста. Иако раѓањето на модерната наука често се опишува како премин кон механизиран опис на природата, можеби најважниот аспект на истата - и секако подолг - беше преминот кон концептот на просторот како геометриска конструкција.
Во минатиот век, проблемот со опишување на геометријата на вселената стана главниот проект на теоретската физика, во кој експертите, почнувајќи од Алберт Ајнштајн, се обидоа да ги опишат сите основни интеракции на природата како нуспроизводи од обликот на самиот простор. Иако на локално ниво нè научија да мислиме на просторот како тродимензионална, општата релативност опишува четиридимензионален универзум, а теоријата на жици зборува за десет димензии - или 11, ако ја земеме како основа нејзината проширена верзија, М-теорија. Постојат верзии на оваа теорија со 26 димензии, а неодамна математичарите со ентузијазам ја усвоија онаа што опишува 24 димензии. Но, кои се овие „димензии“? И, што значи присуството на десет димензии во вселената?
За да се дојде до современо математичко разбирање на просторот, прво мора да се мисли на тоа како на некој вид арена што материјата може да ја окупира. Во најмала рака, просторот мора да се замисли како нешто проширено. Таквата идеја, дури и да е очигледна за нас, би изгледала еретичка, чии концепти за претставување на физичкиот свет преовладувале во западното размислување во доцната антика и во средниот век.
Строго кажано, физиката на Аристотел не ја вклучуваше теоријата за просторот, туку само концептот на место. Размислете за чаша чај на маса. За Аристотел, чашата беше опкружена со воздух, што и самиот беше еден вид супстанца. На неговата слика за светот немаше такво нешто како празен простор - имаше само граници помеѓу супстанциите - чаша и воздух. Или маса. За Аристотел, просторот, ако сакате да го наречете така, беше само бесконечно тенка линија помеѓу чашата и она што ја опкружува. Основата на просторот за проширување не беше нешто што може да биде нешто друго внатре.
Од математичка гледна точка, „димензијата“ е само уште една координатна оска, друг степен на слобода, која станува симболичен концепт, не мора да е поврзан со материјалниот свет. Во 1860-тите, пионерот за логика Август де Морган, чија работа влијаеше на Луис Керол, го сумираше ова сè поапстрактно поле со забелешка дека математиката е чисто „наука за симболите“ и како таква не мора да биде врзана за ништо. освен за себе. Математиката, во извесна смисла, е логика што се движи слободно на полето на имагинацијата.
За разлика од математичарите кои играат слободно на полето на идеи, физичарите се врзани за природата и, барем во принцип, зависат од материјалните работи. Но, сите овие идеи нè водат кон ослободувачка можност - на крајот на краиштата, ако математиката дозволува повеќе од три димензии, а ние веруваме дека математиката е корисна за опишување на светот, од каде знаеме дека физичкиот простор е ограничен на три димензии? Иако Галилео, tonутн и Кант земаа должина, ширина и висина како аксиоми, не може ли да има повеќе димензии во нашиот свет?
Повторно, идејата за универзум со повеќе од три димензии навлезе во свеста на општеството преку уметничкото опкружување, овој пат - преку литературно расудување, од кои најпознато е делото на математичарот "" (1884). Оваа шармантна социјална сатира ја раскажува приказната за скромниот плоштад кој живее во авион, на кој еден ден доаѓа во посета тродимензионалното суштество Лорд Сфер, водејќи го во прекрасниот свет на тродимензионални тела. Во овој рај на волумени, Плоштадот ја набудува својата тродимензионална верзија, Коцката, и почнува да сонува за преминот во четвртата, петтата и шестата димензија. Зошто не хиперкубја? Или не е хипер-хипер-коцка, мисли тој?
За жал, во Флетланд, Плоштадот е рангиран меѓу месечари и затворен во лудило. Еден од моралните во приказната, за разлика од нејзините покурчави адаптации и адаптации, е опасноста што демне во игнорирањето на социјалните основи. Плоштадот, зборувајќи за другите димензии на просторот, зборува за други промени во битието - станува математички ексцентричен.
На крајот на 19-тиот и почетокот на 20-тиот век, имаше многу автори (Херберт Велс, математичар и автор на романи од научна фантастика, кои го измислија зборот „тесеракт“ за да означат четиридимензионална коцка), уметници (Салвадор Дали) и мистици ([ руски окултист, филозоф, теозоф, таролог, новинар и писател, математичар по образование / прибл. превод] проучувал идеи поврзани со четвртата димензија и каква може да стане средба со неа за една личност.
Потоа во 1905 година, тогаш непознатиот физичар Алберт Ајнштајн објави труд во кој се опишува реалниот свет како четири-димензионален. Во неговата „специјална теорија на релативност“, времето беше додадено на трите класични димензии на просторот. Во математичкиот формализам на релативноста, сите четири димензии се поврзани заедно - вака влезе терминот „простор-време“ во нашата лексика. Ова обединување не беше произволно. Ајнштајн откри дека со користење на овој пристап е можно да се создаде моќен математички апарат што ја надминува физиката на tonутн и му дозволува да предвиди однесување на електрично наелектризирани честички. Електромагнетизмот може целосно и точно да се опише само во четири-димензионален модел на светот.
Релативноста стана нешто многу повеќе од само друга литературна игра, особено кога Ајнштајн ја прошири од „специјална“ во „општа“. Мултидимензионалниот простор се здоби со длабоко физичко значење.
Во сликата на Newутн за светот, материјата се движи низ просторот во времето под влијание на природните сили, особено на гравитацијата. Просторот, времето, материјата и силите се различни категории на реалност. Со СРТ, Ајнштајн демонстрираше обединување на просторот и времето, намалувајќи го бројот на основните физички категории од четири на три: простор-време, материја и сили. Општата релативност го прави следниот чекор, ткаејќи ја гравитацијата во структурата на самиот простор-време. Од четиридимензионална перспектива, гравитацијата е само артефакт на обликот на просторот.
За да ја разберете оваа извонредна ситуација, размислете за неговиот дводимензионален колега. Замислете брануваа нацртана на површината на картезијанскиот авион. Сега да поставиме топка за куглање на решетката. Околу него, површината ќе се протега и ќе се искривува така што некои точки се оддалечуваат повеќе едни од други. Ја изобличивме внатрешната мерка за растојание во просторот, ја направивме нерамна. Општата релативност вели дека тешките предмети, како што е Сонцето, го подметнуваат просторот-времето токму на такво изобличување и отстапувањето од картезијанското совршенство на просторот доведува до појава на феномен што го перцепираме како гравитација.
Во tonутновата физика, гравитацијата се појавува од никаде, додека во Ајнштајн природно произлегува од внатрешната геометрија на четиридимензионалниот колектор. Каде што колекторот се протега најмногу, или се оддалечува од картезиската регуларност, гравитацијата се чувствува посилно. Ова понекогаш се нарекува „физика на гумени филмови“. Во него, огромните космички сили што ги држат планетите во орбитите околу starsвездите и starsвездите во орбитите во рамките на галаксиите, не се ништо друго освен пропратен ефект на искривениот простор. Гравитацијата е буквално геометрија во акција.
Ако влегувањето во четиридимензионален простор помага да се објасни гравитацијата, дали ќе има некаква научна предност до петто-димензионалниот простор? Зошто да не го пробате? праша еден млад полски математичар во 1919 година, размислувајќи за фактот дека ако Ајнштајн ја вклучи гравитацијата во просторот-време, тогаш можеби дополнителна димензија може слично да го третира електромагнетизмот како артефакт на геометријата на просторот-време. Така, Калуза додаде дополнителна димензија на равенките на Ајнштајн, и за негово задоволство откри дека во пет димензии, обете овие сили се прекрасно артефакти на геометрискиот модел.
Математиката волшебно се спојува, но во овој случај проблемот беше што дополнителната димензија не корелираше на кој било начин со некоја посебна физичка особина. Во општата релативност, четвртата димензија беше времето; во теоријата на Калуза, тоа не беше нешто за гледање, чувство или посочување: тоа беше само во математиката. Дури и Ајнштајн се разочара од ваквата ефемерна иновација. Што е тоа? тој ме праша; каде е тоа?
Постојат многу верзии на равенки на теоријата на жици кои опишуваат десет-димензионален простор, но во 90-тите години на минатиот век математичар на Институтот за напредни студии во Принстон (старото јама на Ајнштајн) покажа дека работите може да се поедностават малку со преминување во 11-димензионална перспектива. Неговата нова теорија ја нарече „М-теорија“ и мистериозно одби да објасни за што се залага буквата „М“. Обично тие велат дека тоа значи „мембрана“, но покрај ова, имало и такви предлози како „матрица“, „господар“, „мистичен“ и „монструозен“.
Досега, немаме докази за овие дополнителни димензии - сè уште сме во состојба на пловечки физичари кои сонуваат за недостапни минијатурни предели - но теоријата на жици има силно влијание врз самата математика. Неодамна, развојот на 24-димензионална верзија на оваа теорија покажа неочекувана врска помеѓу неколку големи гранки на математиката, што значи дека дури и ако теоријата на жици не е корисна во физиката, тоа ќе биде корисен ресурс. Во математиката, 24-димензионалниот простор е посебен - таму се случуваат магични работи, на пример, можно е да се спакуваат сфери на особено елегантен начин - иако е малку веројатно дека има 24 димензии во реалниот свет. За светот во кој живееме и го сакаме, повеќето теоретичари на жици веруваат дека 10 или 11 димензии ќе бидат доволни.
Постои уште еден развој во теоријата на жици достоен за забелешка. Во 1999 година (првата жена што доби работно место на Харвард во теоретска физика) и (американски теоретски физичар на честички со индиско потекло), таа дополнителна димензија може да постои на космолошката скала, на скалите опишани од теоријата на релативитет. Според нивната теорија, „бран“ (бране е кратенка за мембрана) - она \u200b\u200bшто го нарекуваме наш универзум може да се наоѓа во многу поголем пет-димензионален простор, во нешто како супер-универзум. Во овој супер-простор, нашиот универзум може да биде еден од низата ко-постојни универзуми, од кои секој е четиридимензионален меур во пошироката арена на пет-димензионалниот простор.
Тешко е да се каже дали некогаш ќе можеме да ја потврдиме теоријата на Рандал и Сандрум. Сепак, веќе се прават некои аналогии помеѓу оваа идеја и зората на модерната астрономија. Пред 500 години, Европејците сметаа дека е невозможно да се замислат други физички „светови“ освен наши, но сега знаеме дека Универзумот е исполнет со милијарди други планети кои се движат во орбити околу милијарди други starsвезди. Кој знае, можеби некогаш нашите потомци ќе можат да најдат докази за постоењето на милијарди други универзуми, од кои секоја има свои уникатни равенки за простор-времето.
Проектот за разбирање на геометриската структура на просторот е едно од карактеристичните достигнувања на науката, но може да излезе дека физичарите го достигнале крајот на овој пат. Излегува дека Аристотел бил во право во извесна смисла - идејата за проширен простор има логички проблеми. И покрај сите извонредни успеси на теоријата на релативноста, знаеме дека нејзиниот опис на просторот не може да биде конечен, бидејќи не успева на квантно ниво. Во текот на изминатиот половина век, физичарите неуспешно се обидоа да го комбинираат своето разбирање за просторот во космолошка скала со она што го набудуваат на квантна скала и се повеќе се чини дека таквата фузија може да бара радикално нова физика.
Ајнштајн, откако ја разви општата релативност, поголемиот дел од својот живот го помина обидувајќи се „да ги изрази сите закони на природата од динамиката на просторот и времето, сведувајќи ја физиката на чиста геометрија“, како што неодамна изјави Роберт Дијкграф, директор на Институтот за напредни студии во Принстон. „За Ајнштајн, просторот-време беше природна основа на бесконечна хиерархија на научни објекти“. Како и Newутн, сликата на Ајнштајн за светот го става просторот на врвот на постоењето, го прави арена во која сè се случува. Но, во мала скала каде што преовладуваат квантните својства, законите на физиката покажуваат дека тој вид простор на кој сме навикнати можеби не постои.
Некои теоретски физичари почнуваат да шпекулираат дека просторот може да биде некој вид појавен феномен што произлегува од нешто посуштинско, исто како што температурата се појавува во макроскопска скала како резултат на движењето на молекулите. Како што вели Дијкграф: „Сегашната гледна точка го смета просторот-времето не како референтна точка, туку како последна целна линија, природна структура што произлегува од сложеноста на квантните информации“.
Водечки поборник за нови начини на претставување на просторот е космологот Калтех, неодамна дека класичниот простор не е „основен дел од архитектурата на реалноста“ и тврди дека овој посебен статус погрешно го доделуваме на неговите четири, или 10, или 11 димензии. Ако Дијкграф направи аналогија со температурата, тогаш Керол нè повикува да размислиме за „влага“, феномен што се манифестира затоа што многу молекули на вода се спојуваат. Индивидуалните молекули на вода не се влажни, а својството на влага се појавува само кога собирате многу од нив на едно место. Слично на тоа, вели тој, просторот произлегува од поосновните работи на квантно ниво.
Керол пишува дека од квантна гледна точка, Универзумот „се појавува во математички свет со број на димензии од редот 10 10 100“ - тоа е десетина со гугол нули, или 10.000 и други трилиони трилиони трилиони трилиони трилиони трилиони трилиони трилиони трилиони нули. Тешко е да се замисли таков неверојатно огромен број, во споредба со кој бројот на честички во Универзумот е целосно незначителен. А сепак, секоја од нив е посебна димензија во математичкиот простор, опишана со квантни равенки; секој е нов „степен на слобода“ достапен на универзумот.
Дури и Декарт би бил зачуден од каде нè водеше неговото размислување и каква неверојатна сложеност се криеше во таков едноставен збор како „димензија“.
Хаматова Дилјара
Како дете, честопати слушаме поговорки кои користат стари зборови. На пример: „Од тенџере два врвови, и веќе покажувач“, „Седум растојанија во челото“, „Секој трговец мери на своето мерило“, „Коси сјај во рамената“, „Коломенскаја верст“.
На часовите по литература, ние учиме класични дела во кои се наоѓаат антички зборови, а на часовите по математика, различни мерни единици.
Веројатно, секој ќе најде челик, линијар и мерна лента дома. Тие се потребни со цел да се измерат тежината и должината. Постојат и други уреди за мерење дома. Ова е часовник по кој го знаат времето, термометар, на кој сите ќе погледнат кога ќе излезат на улица, мерач на електрична енергија, со кој ќе дознаат колку да платат за тоа на крајот на месецот и многу повеќе.
Преземи:
Преглед:
Вовед
Зошто на некое лице му требаат мерења?
Како дете, честопати слушаме поговорки кои користат стари зборови. На пример:„Од тенџере два врвови, и веќе покажувач“, „Седум растојанија во челото“, „Секој трговец си го мери мерилото“, „Косиот сјај во рамената“, „Коломенскаја верст“.
На часовите по литература, ние учиме класични дела во кои се наоѓаат антички зборови, а на часовите по математика, различни мерни единици.
Веројатно, секој ќе најде челик, линијар и мерна лента дома. Тие се потребни со цел да се измерат тежината и должината. Постојат и други уреди за мерење дома. Ова е часовник по кој го знаат времето, термометар, на кој сите ќе погледнат кога ќе излезат на улица, мерач на електрична енергија, со кој ќе дознаат колку да платат за тоа на крајот на месецот и многу повеќе.
Првите единици за мерење на количините не беа многу точни. На пример: растојанијата се мерат во чекори. Се разбира, големината на чекорот е различна за различни луѓе, но тие зедоа одредена просечна вредност. За мерење на долги растојанија, чекорот беше премногу мал.
Чекор е растојанието помеѓу петиците или прстите на лицето што оди. Просечна должина на чекорот 71 см.
Зборот "степен" - латински, значи "чекор", "чекор". Мерењето на аглите во степени се појави пред повеќе од 3 илјади години во Вавилон. При пресметките се користеше системот со шестминимален број.
Стариот руски систем на мерки се оформува околу 10 - 11 век. Нејзините главни единици се верст, дух, лакт и распон.
Најмалата од нив е распон. Овој збор значи рака (запомнете го современиот збор за „зглоб“). Распонот беше дефиниран како растојание помеѓу краевите на продолжениот палец и показалецот, неговата вредност е приближно еднаква на 18-19 см.
Лактот е поголема единица, како и во повеќето држави, тоа беше единица еднаква на растојанието од лактот до крајот на продолжениот среден прст. Стариот руски лак беше приближно 46 - 47 см. Тој беше главната единица во трговијата со платно, постелнина и други ткаенини.
Во 18 век, мерките биле прецизирани. Петар I, со декрет, ја воспостави еднаквоста на три-аршинските сознанија на седум англиски стапки. Поранешниот руски систем на мерки на должина, дополнет со нови мерки, ја доби својата конечна форма:
Милја \u003d 7 версти (\u003d 7, 47 км);
Верст \u003d 500 фатоми (\u003d 1,07 км);
Фатом \u003d 3 аршини \u003d 7 стапки (2,13 м);
Аршин \u003d 16 инчи \u003d 28 инчи (71,12 см);
Нога \u003d 12 инчи (30,48 см);
Инчи \u003d 10 линии (2,54 см);
Линија \u003d 10 поени (2, 54 см).
Многу често, кога читаме литературни дела, наидуваме на антички мерења на мерења на количините и не секогаш имаме идеја за тоа што тие значат. На пример, ова се добро познати бајки: Thumbelina, приказната за Цар Салтан, Малиот грбнат коњ, Алиса низ погледот, Заспаната убавица, Малиот Мук и во песните на А.С. Пушкин, К.И. Чуковски и многу други дела.
„Да, јас правам лице на скејт
Само 3 инчи висок,
На задната страна со две грпки
Да со аршински уши ”. (Ершов)
„И добрата самовила што ја спаси својата ќерка
од смртта, посакувајќи sleep сто години спиење,
во тоа време беше далеку,
12 илјади милји од замокот. Но, таа веднаш дозна за
ова е несреќа од мал џуџест тркач кој имаше чизми со седум лига “.
"Што сакаш? - чоколадо.
За кого? - за мојот син.
Колку да се испрати?
- да фунти на тој начин 5 или 6:
Тој веќе не може да јаде.
Јас го имам мал! “
Во меѓувреме колку е далеку
Удира долго и силно
Терминот на татковината доаѓа;
Бог им дал син во аршин ...
Антички мерки и задачи.
„Аритметика“ Л.Ф.Магнитски
Проблем број 1.
На жежок ден, 6 косилки пиелекад * квас за 8 часа. Треба да откриете колку косилки ќе пијат ист кади квас за 3 часа.
______________________________________
* Кади - цилиндричен контејнер направен од дрвени навртки (штици) и покриен со метални или дрвени обрачи
Одлука:
1) Колку косилки ќе пијат кади за еден час?
6x8 \u003d 48 (косилки)
2) Колку косилки ќе пијат кади за три часа?
48: 3 \u003d 16 (косилки)
Одговор: 16 косилки ќе пијат кади квас за 3 часа.
заклучоци
Со текстовите на античките математички проблеми се запознав од „Аритметика“ од Магнитски
Исто така, ги научив старите мерки на должина (распон, лакт,verst, sazhen, arshin ,;тежина (пудра, фунта), волумен (четвртина, кеди, нивната усогласеност со современите мерки).Видов дека во стариот учебник многу внимание се посветуваше на забавни проблеми, на кои Л.Ф. Магнитски им посвети цел дел под наслов „За некои утешни дејства преку употребената аритметика“.
Испитав литературни дела во кои има антички мерни единици и бев убеден дека ги има многу.
Науката започнува оттогаш
како почнуваат да мерат ...
D. I. Менделеев
Размислете за зборовите на познат научник. Улогата на мерењата во која било наука, особено во физиката, е јасна од нив. Но, покрај тоа, мерењата се важни во практичниот живот. Можете ли да си го замислите животот без мерења на времето, масата, должината, брзината на возилото, потрошувачката на енергија итн.?
Како да се измери физичката величина? За оваа намена се користат инструменти за мерење. Некои од нив веќе ви се познати. Ова се различни видови на владетели, часовници, термометри, скали, транспортир (слика 20) итн.
Слика: 20
Инструментите за мерење се дигитални и скала... Во дигиталните инструменти, резултатот од мерењето се одредува со броеви. Ова е електронски часовник (слика 21), термометар (слика 22), мерач на електрична енергија (слика 23) итн.
Слика: 21
Слика: 22
Слика: 23
Владетел, аналоген часовник, термометар за домаќинство, вага, транспортир (види слика 20) се инструменти за скала. Тие имаат скала. Резултатот од мерењето се одредува од него. Целокупната скала е оцртана со поделби (слика 24). Една поделба не е еден удар (како што понекогаш погрешно веруваат студентите). Ова е јазот помеѓу двата најблиски потези. На слика 25, има две поделби помеѓу броевите 10 и 20, а цртичките се 3. Уредите што ќе ги користиме во лабораториската работа се претежно скали.
Слика: 24
Слика: 25
Да се \u200b\u200bизмери физичка величина значи да се спореди со хомогена количина земена како единица.
На пример, за да ја измерите должината на сегментот на права линија помеѓу точките А и Б, треба да закачите линијар и, со помош на скала (слика 26), да одредите колку милиметри се вклопуваат помеѓу точките А и Б. Хомогената вредност со која се споредуваше должината на отсечката АБ беше должина еднаква на 1 мм
Слика: 26
Ако физичката величина се мери директно со вадење податоци од скалата на уредот, тогаш таквото мерење се нарекува директно.
На пример, со примена на владетел на шипка на различни места, ќе ги одредиме неговата должина a (Слика 27, а), ширина b и висина c. Ние ја утврдивме вредноста на должината, ширината, висината директно со отстранување на отчитувањето од скалата на владетелот. Од слика 27, б следува: a \u003d 28 mm. Ова е директно мерење.
Слика: 27
Како да се одреди обемот на шипката?
Неопходно е да се извршат директни мерења на нејзината должина a, ширина b и висина c, а потоа да се користи формулата
V \u003d а б в
пресметајте го волуменот на шипката.
Во овој случај, ние велиме дека волуменот на лентата беше одреден со формулата, односно индиректно, а мерењето на волуменот се нарекува индиректно мерење.
Слика: 28
Размислете и одговорете
- На слика 28 се прикажани неколку мерни инструменти.
- Како се нарекуваат овие мерни уреди?
- Кои се дигитални?
- Која физичка количина ја мери секој уред?
- Која е хомогената вредност на скалата на секој уред прикажана на слика 28, со која се споредува измерената вредност?
- Ве молиме решете го спорот.
Тања и Петја го решаваат проблемот: „Определете со линијар дебелината на еден лист книга што содржи 300 страници. Дебелината на сите листови е 3 см “. Петја тврди дека тоа може да се направи со директно мерење на дебелината на листот со линијар. Тања верува дека одредувањето на дебелината на листот е индиректно мерење.
Што мислиш? Оправдајте го вашиот одговор.
Интересно е да се знае!
Проучувајќи ја структурата на човечкото тело и работата на неговите органи, научниците исто така вршат многу мерења. Излегува дека едно лице со тежина од околу 70 кг има околу 6 литри крв. Човечкото срце во мирна состојба чука 60-80 пати во минута. За една контракција, таа испушта просечно 60 см 3 крв, околу 4 литри во минута, околу 6-7 тони на ден, повеќе од 2000 тони годишно. Значи, нашето срце е голем работник!
Човечката крв поминува низ бубрезите 360 пати на ден, чистејќи се таму од штетни материи. Вкупната должина на бубрежните крвни садови е 18 км. Водејќи здрав начин на живот, му помагаме на нашето тело да функционира непречено!
Домашна работа
Слика: 29
- Наведете ги мерните уреди во вашата тетратка што се наоѓаат во вашиот стан (куќа). Поделете ги во групи:
1) дигитален; 2) скала.
- Проверете ја валидноста на правилото на Леонардо да Винчи (слика 29) - брилијантен италијански уметник, математичар, астроном, инженер. За ова:
- измерете ја вашата висина: замолете некој да употреби триаголник (слика 30) за да постави мала линија на вратата со молив; измерете го растојанието од подот до обележаната линија;
- измерете го растојанието долж хоризонталната линија помеѓу краевите на прстите (слика 31);
- споредете ја добиената вредност во точката б) со вашата висина; за повеќето луѓе, овие вредности се еднакви, што првпат го забележа Леонардо да Винчи.
Слика: триесет
Слика: 31
Да се \u200b\u200bзапознаат со уредот и принципот на работа на анероидниот барометар и да научат како да го користат.
Промовирајте го развојот на можноста за поврзување на природните појави со физичките закони.
Продолжете со формирање идеи за атмосферскиот притисок и врската помеѓу атмосферскиот притисок и висината над морското ниво.
Продолжете да негувате внимателен, добронамерен однос кон учесниците во образовниот процес, лична одговорност за вршење на колективна работа, разбирање на потребата да се грижите за чистотата на атмосферскиот воздух и да ги почитувате правилата за заштита на природата, стекнување на секојдневни вештини.
Замислете еден запечатен цилиндар исполнет со воздух со клип монтиран на врвот. Ако почнете да притискате на клипот, тогаш волуменот на воздухот во цилиндерот ќе почне да се намалува, молекулите на воздухот ќе се судираат едни со други и со клипот сè поинтензивно, а притисокот на компримиран воздух на клипот ќе се зголеми.
Ако клипот сега ненадејно се ослободи, тогаш компримираниот воздух одеднаш ќе го турне нагоре. Ова ќе се случи затоа што со постојана површина на клипот, силата што дејствува на клипот од страната на компримиран воздух ќе се зголеми. Областа на клипот остана непроменета, но силата од молекулите на гасот се зголеми, а притисокот соодветно се зголеми.
Или друг пример. Еден човек стои на земја, стои со двете нозе. Во оваа позиција, едно лице е удобно, тој не доживува никакви непријатности. Но, што се случува ако оваа личност одлучи да застане на едната нога? Bendе свитка едното колено, а сега ќе се одмори на земја со само една нога. Во оваа позиција, едно лице ќе почувствува одредена непријатност, бидејќи притисокот врз стапалото е зголемен, и приближно 2 пати. Зошто? Бидејќи подрачјето низ кое силата на гравитацијата сега го турка лицето кон земјата е намалена за 2 пати. Еве еден пример за тоа што е притисок и колку лесно може да се најде во секојдневниот живот.
Притисок на физиката
Од гледна точка на физиката, притисок е физичка величина што е нумерички еднаква на силата што делува нормално на површината по единица површина на дадената површина. Затоа, со цел да се одреди притисокот во одредена точка на површината, нормалната компонента на силата што се применува на површината е поделена со површината на малиот елемент на површината на кој делува оваа сила. И, со цел да се одреди просечниот притисок над целата површина, нормалната компонента на силата што дејствува на површината мора да се подели со вкупната површина на оваа површина.
Паскал (Па)
Притисокот се мери во SI системот во паскали (Pa). Оваа единица за мерење на притисок го доби своето име во чест на францускиот математичар, физичар и писател Блез Паскал, авторот на основниот закон за хидростатика - Паскалов закон, кој вели дека притисокот што се врши врз течноста или гасот се пренесува на која било точка без промени во сите правци. За прв пат единицата за притисок „паскал“ беше воведена во оптек во Франција во 1961 година, според указот за единици, три века по смртта на научникот.
Еден паскал е еднаков на притисокот предизвикан од сила на еден newутн, рамномерно распореден и насочен нормално на површина од еден квадратен метар.
Кај паскалите, не се мери само механичкиот притисок (механички стрес), туку и еластичниот модул, модулот на Јанг, најголемиот модул, точката на принос, пропорционалната граница, јакоста на истегнување, отпорност на смолкнување, звучен притисок и осмотски притисок. Традиционално, токму во Паскалс се изразуваат најважните механички карактеристики на материјалите во отпорен материјал.
Техничка атмосфера (на), физичка (атмосфера), килограм-сила на квадратен сантиметар (kgf / cm2)
Покрај паскалот, други (несистемски) единици се користат и за мерење на притисок. Една од овие единици е „атмосфера“ (at). Притисокот во една атмосфера е приближно еднаков на атмосферскиот притисок на површината на Земјата на ниво на Светскиот океан. Денес, „атмосферата“ се подразбира како техничка атмосфера (на).
Техничката атмосфера (на) е притисок произведен од еден килограм-сила (kgf), рамномерно распореден на површина од еден квадратен сантиметар. А, еден килограм-сила, пак, е еднаква на силата на гравитацијата што делува на тело со маса од еден килограм во услови на забрзување на слободен пад еднаква на 9,80665 m / s2. Така, еден килограм-сила е еднаква на 9,80665 tутн, а 1 атмосфера се покажува точно еднаква на 98066,5 Па. 1 на \u003d 98066,5 Па.
Во атмосферите, на пример, се мери притисокот во автомобилските гуми, на пример, препорачаниот притисок во гумите на патничкиот автобус ГАЗ-2217 е 3 атмосфери.
Постои и „физичка атмосфера“ (атмосфера), дефинирана како притисок на столб на жива со висина од 760 мм на нејзината основа, додека густината на живата е 13.595,04 кг / м3, на температура од 0 ° С и во услови на гравитационо забрзување еднакво на 9, 80665 m / s2. Значи излегува дека 1 атм \u003d 1.033233 на \u003d 101 325 Па.
Што се однесува до килограм-силата на квадратен сантиметар (kgf / cm2), оваа не-системска единица на притисок со добра точност е еднаква на нормалниот атмосферски притисок, што понекогаш е погодно за проценка на разни влијанија.
Бар (бар), бариум
"Бар" вон-системската единица е еднаква на приближно една атмосфера, но е поточна - точно 100,000 Pa. Во системот SGS, 1 бар е еднаков на 1.000.000 дина / см2. Претходно, името „бар“ го носеше единицата што сега се нарекува „бариум“ и е еднаква на 0,1 Pa или во системот CGS 1 бариум \u003d 1 дин / см2. Зборовите „бар“, „бариум“ и „барометар“ доаѓаат од истиот грчки збор за „тежина“.
Мбар (милибар) единица од 0,001 бари често се користи за мерење на атмосферскиот притисок во метеорологијата. И да се измери притисокот врз планетите каде што атмосферата е многу ретка - μbar (микробар), еднаква на 0,000001 бар. На техничките манометри, скалата најчесто е дипломирана во решетки.
Милиметар жива (mmHg), милиметар вода (mmHg)
Вон-системската мерна единица "милиметар жива" е еднаква на 101325/760 \u003d 133,3223684 Pa. Назначен е "mm Hg", но понекогаш е означен како "torr" - во чест на италијанскиот физичар, студент на Галилео, Евангелиста Торичели, авторот на концептот на атмосферски притисок.
Единицата е формирана во врска со пригоден начин за мерење на атмосферскиот притисок со барометар, во кој колоната од жива е во рамнотежа под влијание на атмосферскиот притисок. Ercивата има висока густина од околу 13.600 кг / м3 и се карактеризира со низок притисок на заситена пареа на собна температура, затоа живата е избрана за барометри едновремено.
На ниво на морето, атмосферскиот притисок е приближно 760 mm Hg, и токму оваа вредност се смета за нормален атмосферски притисок еднаков на 101325 Pa или една физичка атмосфера, 1 атмосфера. Тоа е, 1 милиметар жива е еднаква на 101325/760 паскал.
Во милиметри жива, притисокот се мери во медицината, метеорологијата и авијациската навигација. Во медицината, крвниот притисок се мери во mmHg, во вакуумска технологија, манометарот се дипломираат во mmHg, заедно со шипки. Понекогаш дури пишуваат само 25 микрони, што подразбира микрони жива, кога станува збор за евакуација, а мерењата на притисокот се вршат со вакуумски мерачи.
Во некои случаи се користат милиметри вода, а потоа 13,59 mm Hg \u003d 1 mm Hg. Понекогаш е поцелисходно и поудобно. Милиметар од водена колона, како милиметар од жива колона, е вон-системска единица, еднаква за возврат на хидростатичкиот притисок од 1 mm од водена колона, што оваа колона ја извршува на рамна основа на температура на водена колона од 4 ° C.
Коментари
Проблемот со артериска хипертензија стана еден од најитните во современата медицина. Голем број на луѓе страдаат од висок крвен притисок (БП). Срцев удар, мозочен удар, слепило, откажување на бубрезите - сето тоа се страшни компликации на хипертензија, резултат на неправилен третман или негово отсуство на сите. Постои само еден начин да се избегнат опасни компликации - одржување на постојано нормално ниво на крвен притисок со помош на современи високо квалитетни лекови.
Изборот на лекови е дело на лекар. Од пациентот се бара да ја разбере потребата за третман, придржување кон препораките на лекарот и што е најважно, постојана самоконтрола.
Секој пациент кој страда од хипертензија треба редовно да го мери и снима крвниот притисок, да води дневник за благосостојба. Ова ќе му помогне на лекарот да ја процени ефикасноста на третманот, соодветно да ја избере дозата на лекот, да го процени ризикот од можни компликации и ефикасно да ги спречи.
Во исто време, важно е да се измери крвниот притисок и да се знае неговото просечно дневно ниво дома, бидејќи бројките за притисок добиени на состанок на лекар честопати се преценуваат: пациентот е загрижен, уморен, седи во редица, заборавил да го пие лекот и од многу други причини. И, напротив, може да се појават дома ситуации што предизвикуваат нагло зголемување на притисокот: стрес, физичка активност и многу повеќе.
Затоа, секоја хипертензивна личност треба да има можност да го мери крвниот притисок дома во мирна и позната околина за да има идеја за вистинското ниво на притисок.
КАКО ТОЧНО МЕРИТЕ ПРИТИСОК?
При мерење на крвниот притисок, мора да се придржувате до некои правила:
Измерете го притисокот во мирна атмосфера на пријатна температура, не порано од 1 - 2 часа после јадење, не порано од 1 час по пушење, пиење кафе. Седнете удобно зад задниот дел од столот без да ги прекрстувате нозете. Раката треба да биде гола, а остатокот од облеката не треба да биде тесна, тесна. Не зборувајте, ова може да влијае на точноста на мерењето на крвниот притисок.
Манжетната треба да биде со точна должина и ширина за раката. Ако обемот на рамото надминува 32 см или рамото има зашилена форма, што го отежнува правилното нанесување на манжетната, потребна е посебна манжетна. употребата на тесна или кратка манжетна доведува до значително преценување на бројките на БП.
Нанесете ја манжетната така што нејзиниот долен раб е 2,5 см над работ на кубиталната јама. Не стискајте го премногу тесно - прстот треба да помине слободно помеѓу рамото и манжетната. Ставете го стетоскопот таму каде што најдобро можете да слушате за пулсирање на брахијалната артерија веднаш над кубиталната јама. Мембраната на стетоскопот треба добро да се вклопи во кожата. Но, не притискајте премногу за да избегнете дополнителна компресија на брахијалната артерија. Стетоскопот не треба да ги допира цевките за тонометрот, така што звуците од контакт со нив не се мешаат во мерењето.
Ставете го стетоскопот на ниво на срцето на пациентот или на ниво на неговото 4-то ребро. Силно дувајте воздух во манжетната, бавното дување ќе ја зголеми болката и ќе го намали квалитетот на перцепцијата на звукот. Ослободете го воздухот од манжетната полека - 2 mm Hg. Уметност во секунда; колку е побавно ослободувањето на воздухот, толку е подобар квалитетот на мерењето.
Повторно мерење на крвниот притисок е можно за 1 - 2 минути по целосно ослободување на воздухот од манжетната. БП може да флуктуира од минута во минута, така што просекот од две или повеќе мерења попрецизно го одразува вистинскиот интра-артериски притисок. СИСТОЛИЧКА И ДИАСТОЛИЧНА ПРИТИСОК
За да се утврдат параметрите на притисокот, потребно е правилно да се проценат звуците што се слушаат "во стетоскопот".
Систолниот притисок се одредува со најблиската поделба на скалата, на која се слушаат првите последователни тонови. Во случај на сериозни нарушувања на ритамот, за точност, потребно е да се направат неколку мерења по ред.
Дијастолниот притисок се одредува или со нагло намалување на обемот на тонови, или со нивно целосно прекинување. Ефект на нула притисок, т.е. континуирано до 0 тони, може да се забележи во некои патолошки состојби (тиреотоксикоза, срцеви мани), бременост кај деца. Со дијастолен притисок над 90 mm Hg. Уметност потребно е да се продолжи со мерење на крвниот притисок за уште 40 mm Hg. Уметност по исчезнувањето на последниот тон, со цел да се избегнат лажно високи вредности на дијастолен притисок заради феномените на „аускултаторна инсуфициенција“ - привремен прекин на тоновите.
Честопати, за да се добие поточен резултат, потребно е да се измери притисокот неколку пати по ред, а понекогаш и да се пресмета просечната вредност, што поблиску одговара на вистинскиот интра-артериски притисок.
КАКО ДА МЕРЕТЕ ПРИТИСОК?
За мерење на крвниот притисок, лекарите и пациентите користат различни типови на мерачи на крвен притисок. Тонометрите се разликуваат по неколку основи:
Според локацијата на манжетната: тонометрите „на рамото“ се во предност - манжетната се нанесува на рамото. Оваа позиција на манжетната обезбедува најточен резултат на мерење. Бројни студии покажаа дека сите други позиции („манжетна за зглоб“, „манжетна за прсти“) можат да дадат значителни разлики со вистинскиот притисок. Резултатот од мерењето со уред за зглоб е многу зависен од положбата на манжетната во однос на срцето во времето на мерењето и што е најважно, од алгоритмот за мерење што се користи во одреден уред. Кога користите дигитални мерачи на крвен притисок, резултатот може да зависи дури и од температурата на прстот и другите параметри. Таквите мерачи на крвен притисок не можат да се препорачуваат за употреба.
Покажувач или дигитален - во зависност од видот на одредување на резултатите од мерењето. Дигиталниот тонометр има мал екран на кој се прикажуваат пулсот, притисокот и некои други параметри. Тонометрот за бирање има бирач и стрелка, а истражувачот го поправа резултатот од мерењето.
Тонометарот може да биде механички, полуавтоматски или целосно автоматски, во зависност од видот на уредот за вбризгување на воздухот и методот на мерење. Кој тонометр да избере?
Секој тонометр има свои карактеристики, предности и недостатоци. Затоа, ако одлучите да купите тонометр, обрнете внимание на карактеристиките на секој од нив.
Манжетна: Треба да одговара на вашата рака. Стандардната манжетна е дизајнирана за краци со обем од 22 - 32 см. Ако имате голема рака, треба да купите поголема манжетна. За да се измери крвниот притисок кај децата, има мали бебешки манжетни. Во посебни случаи (вродени дефекти), потребни се манжетни за мерење на притисокот во бутот.
Подобро е ако манжетната е изработена од најлон, опремена со метален прстен, што во голема мера го олеснува процесот на прицврстување на манжетната на рамото при мерење на притисок сам. Внатрешната комора треба да биде беспрекорна или специјално обликувана за да обезбеди цврстина на манжетната и да го направи мерењето поудобно.
Телефондоскоп: Обично телефендоскопот доаѓа со тонометр. Обрнете внимание на неговиот квалитет. За мерење на крвен притисок во домот, погодно е кога тонометарот е опремен со вграден телефондоскоп. Ова е голема погодност, бидејќи во овој случај телефондоскопот не треба да се држи во рака. Покрај тоа, нема потреба да се грижите за исправноста на нејзината локација, што може да биде сериозен проблем со независно мерење и недостаток на доволно искуство.
Манометар: манометар за механички тонометр треба да има светли јасни поделби, понекогаш тие се дури и светли, што е погодно при мерење во темна просторија или ноќе. Подобро е ако мерачот е опремен со метална кутија, овој мерач е потрајен.
Многу е погодно кога манометарот е комбиниран со круша - елемент за вбризгување на воздухот. Ова го олеснува процесот на мерење на притисокот, овозможува правилно позиционирање на манометарот во однос на пациентот и ја зголемува точноста на резултатот.
Круша: како што споменавме погоре, добро е ако крушата е комбинирана со манометар. Квалитетна круша е опремена со метална завртка. Покрај тоа, ако сте левак, забележете дека има круши прилагодени за работа со десна или лева рака.
Екран: При избор на тонометр, големината на дисплејот е важна. Постојат мали дисплеи каде се прикажува само еден параметар - на пример, последното мерење на крвниот притисок. На големиот дисплеј можете да ги видите резултатите од мерењата на крвниот притисок и срцевиот ритам, скалата на притисок во боја, просечната вредност на притисокот од последните неколку мерења, индикаторот за аритмија и индикаторот за полнење на батеријата.
Дополнителни функции: автоматскиот монитор за крвен притисок може да биде опремен со такви погодни функции како што се:
индикатор за аритмија - ако срцевиот ритам е абнормален, ќе видите ознака на екранот или ќе слушнете звучен сигнал. Присуството на аритмија ја нарушува точноста на определувањето на крвниот притисок, особено со единечно мерење. Во овој случај, се препорачува да се измери притисокот неколку пати и да се одреди просечната вредност. Специјални алгоритми на некои уреди овозможуваат точни мерења, и покрај нарушувањата на ритамот;
меморија за последните неколку мерења. Во зависност од видот на тонометарот, тој може да има функција да складира неколку последни мерења од 1 до 90. Можете да ги прегледувате вашите податоци, да ги дознаете последните бројки на притисок, да направите графикон за притисок, да ја пресметате просечната вредност;
автоматска пресметка на просечниот притисок; звучно известување;
функција на забрзано мерење на притисок без губење на точноста на мерењето; постојат семејни модели, во кои одделни функционални копчиња обезбедуваат можност за независно користење на тонометрот од две лица, со посебна меморија за последните мерења;
удобни модели кои обезбедуваат можност за работа и од батерии и од заедничка електрична мрежа. Дома, ова не само што ја зголемува практичноста на мерењето, туку ги намалува и трошоците за користење на уредот;
постојат модели на тонометри опремени со печатач за печатење на најновите отчитувања на крвниот притисок од меморијата, како и уреди компатибилни со компјутер.
Така, механички тонометр обезбедува повисоко квалитетно мерење кај искусни раце, кај истражувач со добар слух и вид, способен правилно и прецизно да ги следи сите правила за мерење на крвниот притисок. Покрај тоа, механичкиот тонометр е значително поевтин.
Електронски (автоматски или полуавтоматски) тонометр е добар за домашно мерење на крвниот притисок и може да се препорача за луѓе кои немаат вештини за мерење на крвен притисок со метод на аускултација, како и за пациенти со намален слух, вид и реакција. не бара од мерното лице да учествува директно во мерењето. Не може, а да не се цени корисноста на таквите функции како што се автоматско пумпање на воздухот, забрзано мерење, меморија на резултатите од мерењето, пресметка на просечниот крвен притисок, индикатор за аритмија и специјални манжетни што исклучуваат болни сензации при мерењето.
Сепак, точноста на електронските монитори за крвен притисок не е секогаш иста. Предност треба да се даде на клинички одобрени уреди, односно на оние кои поминале тестови според светски познати протоколи (BHS, AAMI, Меѓународен протокол).
Извори Списанието „ПОТРОШУВАЧ. Експертиза и тестови “, 38’2004 година, Марија Сасонко apteka.potrebitel.ru/data/7/67/54.shtml
