N одиниця виміру. Основні фізичні величини, їх літерні позначення у фізиці. СІ: загальні відомості
Ні для кого не секрет, що існують спеціальні позначення для величин у будь-якій науці. Буквені позначення у фізиці доводять, що це наука перестав бути винятком щодо ідентифікації величин з допомогою спеціальних символів. Основних величин, а також їх похідних досить багато, кожна з яких має свій символ. Отже, літерні позначення у фізиці докладно розглядаються у цій статті.
Фізика та основні фізичні величини
Завдяки Аристотелю почало вживатися слово фізика, оскільки саме він уперше вжив цей термін, який на той час вважався синонімом терміна філософія. Це з спільністю об'єкта вивчення - закони Всесвіту, конкретніше - те, як він функціонує. Як відомо, у XVI-XVII століттях відбулася перша наукова революція, саме завдяки їй фізика була виділена у самостійну науку.
Михайло Васильович Ломоносов ввів у російську мову слово фізика у вигляді видання підручника у перекладі німецького - першого у Росії підручника з фізики.
Отже, фізика є розділом природознавства, присвячений вивченню загальних законів природи, і навіть матерії, її рух і структурі. Основних фізичних величин не так багато, як може здатися на перший погляд - їх всього 7:
- довжина,
- маса,
- час,
- сила струму,
- температура,
- кількість речовини,
- сила світла.
Звичайно, вони мають свої літерні позначення у фізиці. Наприклад, для маси обраний символ m, а для температури - Т. Також у всіх величин є своя одиниця виміру: у сили світла - кандела (кд), а кількість речовини одиницею вимірювання є моль.
Похідні фізичні величини
Похідних фізичних величин значно більше, ніж основних. Їх налічується 26, причому часто деякі з них приписують до основних.
Отже, площа є похідною від довжини, обсяг - також від довжини, швидкість - від часу, довжини, а прискорення, своєю чергою, характеризує швидкість зміни швидкості. Імпульс виражається через масу і швидкість, сила - добуток маси та прискорення, механічна робота залежить від сили та довжини, енергія пропорційна масі. Потужність, тиск, щільність, поверхнева щільність, лінійна щільність, кількість теплоти, напруга, електричний опір, магнітний потік, момент інерції, момент імпульсу, момент сили - вони залежать від маси. Частота, кутова швидкість, кутове прискорення обернено пропорційні часу, а електричний заряд має пряму залежність від часу. Кут та тілесний кут є похідними величинами із довжини.
Якою літерою позначається напруга у фізиці? Напруга, яка є скалярною величиною, позначається буквою U. Для швидкості позначення має вигляд літери v, для механічної роботи – А, а для енергії – Е. Електричний заряд прийнято позначати буквою q, а магнітний потік – Ф.
СІ: загальні відомості
Міжнародна система одиниць (СІ) є системою фізичних одиниць, яка заснована на Міжнародній системі величин, включаючи найменування та позначення фізичних величин. Вона прийнята Генеральною конференцією з заходів та ваг. Саме ця система регламентує буквені позначення у фізиці, а також їх розмірність та одиниці виміру. Для позначення використовуються літери латинського алфавіту, окремих випадках - грецького. Також можливе як позначення використання спеціальних символів.
Висновок
Отже, у будь-якій науковій дисципліні є особливі позначення для різноманітних величин. Звичайно, фізика не є винятком. Літерних позначень досить багато: сила, площа, маса, прискорення, напруга тощо. буд. Вони мають позначення. Існує спеціальна система, яка називається Міжнародною системою одиниць. Вважається, що основні одиниці не можуть бути математично виведені з інших. Похідні ж величини отримують за допомогою множення та поділу з основних.
Ньютон (позначення: Н, N) одиниця виміру сили в системі СІ. 1 ньютон дорівнює силі, що повідомляє тілу масою 1 кг, прискорення 1 м/с² у напрямку дії сили. Таким чином, 1 Н = 1 кг м/с². Одиниця названа на честь англійського фізика Ісаака.
Сіменс (позначення: См, S) одиниця виміру електричної провідності в системі СІ, величина обернена ому. До Другої світової війни (у СРСР до 1960-х років) сименсом називалася одиниця електричного опору, що відповідає опору … Вікіпедія
Цей термін має й інші значення, див. Тесла. Тесла (російське позначення: Тл; міжнародне позначення: T) одиниця виміру індукції магнітного поля в Міжнародній системі одиниць (СІ), чисельно рівна індукції такого… Вікіпедія
Зіверт (позначення: Зв, Sv) одиниця виміру ефективної та еквівалентної доз іонізуючого випромінювання в Міжнародній системі одиниць (СІ), використовується з 1979 р. 1 зіверт це кількість енергії, поглинена кілограмом… …
Цей термін має інші значення, див. Беккерель. Беккерель (позначення: Бк, Bq) – одиниця виміру активності радіоактивного джерела в Міжнародній системі одиниць (СІ). Один беккерель визначається як активність джерела, …
Цей термін має й інші значення, див. Сіменс. Сіменс (російське позначення: См; міжнародне позначення: S) одиниця виміру електричної провідності в Міжнародній системі одиниць (СІ), величина обернена ому. Через інші… … Вікіпедія
Цей термін має й інші значення, див. Паскаль (значення). Паскаль (позначення: Па, міжнародне: Pa) одиниця виміру тиску (механічної напруги) у Міжнародній системі одиниць (СІ). Паскаль дорівнює тиску ... Вікіпедія
Цей термін має й інші значення, див. Грей. Грей (позначення: Гр, Gy) – одиниця виміру поглиненої дози іонізуючого випромінювання в Міжнародній системі одиниць (СІ). Поглинена доза дорівнює одному грію, якщо в результаті ... Вікіпедія
Цей термін має й інші значення, див. Вебер. Вебер (позначення: Вб, Wb) - одиниця вимірювання магнітного потоку в системі СІ. За визначенням, зміна магнітного потоку через замкнутий контур зі швидкістю один вебер на секунду наводить на … Вікіпедія
Цей термін має й інші значення, див. Генрі. Генрі (російське позначення: Гн; міжнародне: H) одиниця виміру індуктивності у Міжнародній системі одиниць (СІ). Ланцюг має індуктивність один генрі, якщо зміна струму зі швидкістю.
Фізика як наука, яка вивчає закони нашого Всесвіту, використовує стандартну методику досліджень та певну систему одиниць виміру. прийнято позначати Н (ньютон). Що таке сила, як її знайти та виміряти? Давайте вивчимо це питання докладніше.
Ісаак Ньютон - це видатний англійський вчений XVII століття, який зробив неоціненний внесок у розвиток точних математичних наук. Саме він є праотцем класичної фізики. Йому вдалося описати закони, яким підпорядковуються і величезні небесні тіла, і дрібні піщинки, які забирають поток вітру. Одним з головних його відкриттів вважається закон всесвітнього тяжіння та три основні закони механіки, які описують взаємодію тіл у природі. Пізніше та інші вчені змогли вивести закони тертя, спокою та ковзання лише завдяки науковим відкриттям Ісаака Ньютона.
Трохи теорії
На честь вченого було названо фізичну величину. Ньютон – одиниця виміру сили. Саме визначення сили можна описати так: "сила - це кількісна міра взаємодії між тілами, або величина, що характеризує ступінь інтенсивності чи напруженості тіл".
Величина сили вимірюється у ньютонах не так. Саме цим ученим було створено три непорушні "силові" закони, які актуальні й по наші дні. Давайте вивчимо їх на прикладах.
Перший закон
Для повного розуміння питань: "Чим є Ньютон?", "Одиниця виміру чого?" і "Який його фізичний сенс?", варто уважно вивчити три основні
Перший говорить про те, що якщо на тіло не впливають інші тіла, то воно перебуватиме в стані спокою. А якщо тіло перебувало в русі, то при повній відсутності будь-якої дії на нього воно продовжуватиме своє рівномірне рух по прямій лінії.
Уявіть, що на плоскій поверхні столу лежить певна книга з певною масою. Позначивши всі сили, що діють на нього, отримаємо, що це сила тяжіння, яка спрямована вертикально вниз, і (в даному випадку столу), спрямована вертикально вгору. Оскільки обидві сили врівноважують дії одна одної, то величина рівнодіючої сили дорівнює нулю. Згідно з першим законом Ньютона, саме з цієї причини книга спочиває.
Другий закон
Він описує взаємозв'язок між силою, що діє на тіло, та прискоренням, яке воно отримує внаслідок прикладеної сили. Ісаак Ньютон при формулюванні цього закону вперше використав постійну величину маси як міру прояву інерції та інертності тіла. Інертністю називають здатність або властивість тіл зберігати своє початкове становище, тобто чинити опір зовнішнім впливам.
Другий закон часто описують такою формулою: F = a * m; де F - це рівнодіюча всіх сил, прикладених до тіла, a - прискорення, що отримується тілом, і m - маса тіла. Сила зрештою виявляється у кг*м/с 2 . Цей вираз і прийнято позначати в ньютонах.
Що таке ньютон у фізиці, визначення прискорення яке і як воно пов'язане із силою? Ось ці питання відповідає формула другого закону механіки. Слід розуміти, що цей закон працює тільки для тих тіл, які рухаються зі швидкостями, набагато меншими за швидкість світла. При значеннях швидкостей, близьких до швидкості світла, працюють трохи інші закони, адаптовані спеціальним розділом фізики про теорію відносності.
Третій закон Ньютона
Це, мабуть, найзрозуміліший і найпростіший закон, який описує взаємодію двох тіл. Він свідчить, що це сили виникають попарно, тобто якщо одне тіло діє інше з певною силою, те й друге тіло, своєю чергою, також впливає на перше з рівної по модулю силі.
Саме формулювання закону вченим виглядає так: "...взаємодії двох тіл один на одного рівні між собою, але при цьому спрямовані в протилежні сторони".
Давайте розберемося, що таке ньютон. У фізиці прийнято все розглядати на конкретних явищах, тому наведемо кілька прикладів, що описують закони механіки.
- Водоплавні тварини на кшталт качок, риб або жаб рухаються у воді або воді саме завдяки взаємодії з нею. Третій закон Ньютона говорить про те, що при дії одного тіла на інше завжди виникає і протидія, за силою рівнозначна першому, але спрямована у протилежний бік. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що рух качок відбувається завдяки тому, що вони лапками відштовхують воду назад, а самі пливуть вперед через дію у відповідь води.
- Біличе колесо – яскравий приклад доказу третього закону Ньютона. Що таке біле колесо, напевно знають усі. Це досить проста конструкція, що нагадує і колесо, і барабан. Її встановлюють у клітинах, щоб домашні вихованці на кшталт білок чи декоративних щурів могли побігати. Взаємодія двох тіл, колеса та тварини, призводить до того, що обидва ці тіла рухаються. Причому коли білка біжить швидко, то й колесо крутиться з великою швидкістю, а коли вона уповільнює свій хід, то колесо починає крутитися повільніше. Це ще раз доводить, що дія і протидія у відповідь завжди рівні між собою, хоча і спрямовані в протилежні сторони.
- Все, що рухається на нашій планеті, рухається тільки завдяки "дії у відповідь" Землі. Це може здатися дивним, однак при ходьбі ми прикладаємо зусилля тільки для того, щоб штовхати землю або будь-яку іншу поверхню. А рухаємось уперед, бо нас штовхає у відповідь земля.
Що таке Ньютон: одиниця виміру або фізична величина?
Саме визначення " Ньютон " можна описати так: " це одиниця виміру сили " . А в чому полягає його фізичний сенс? Отже, виходячи з другого закону Ньютона, це похідна величина, яка визначається як сила, здатна лише за 1 секунду змінити швидкість тіла масою 1 кг на 1 м/с. Виходить, що Ньютон - це тобто вона має свій напрямок. Коли ми прикладаємо силу до предмета, наприклад штовхаємо двері, то ми одночасно задаємо і напрямок руху, який, згідно з другим законом, буде таким самим, як і напрямок сили.
Якщо слідувати формулі, виходить, що 1 Ньютон = 1 кг*м/с2. При вирішенні різних завдань з механіки часто-густо потрібно перевести ньютони в інші величини. Для зручності знаходження тих чи інших значень рекомендується запам'ятати основні тотожності, які пов'язують ньютони з іншими одиницями:
- 1 Н = 10 5 дін (дина - одиниця виміру в системі СГС);
- 1 Н = 0,1 кгс (кілограм-сила – одиниця сили в системі МКГСС);
- 1 Н = 10 -3 стін (одиниця виміру в системі МТС, 1 стін дорівнює силі, яка повідомляє прискорення в 1 м/с 2 будь-якому тілу масою 1 тонну).
Закон всесвітнього тяжіння
Одне з найважливіших відкриттів вченого, що перевернув уявлення про нашу планету, це закон тяжіння Ньютона (що таке тяжіння читайте нижче). Звичайно, і до нього були спроби розгадати таємницю тяжіння Землі. Наприклад, першим припустив, що не тільки Земля має привабливу силу, але також самі тіла здатні притягати Землю.
Проте лише Ньютону вдалося математично довести взаємозв'язок сили тяжіння та закону руху планет. Після безлічі проведених дослідів учений зрозумів, що насправді не лише Земля притягує до себе предмети, а й усі тіла примагнічуються одне до одного. Він вивів закон гравітації, який свідчить, що будь-які тіла, включаючи і небесні світила, притягуються з силою, що дорівнює добутку G (гравітаційна постійна) та мас обох тіл m 1 *m 2 розділеної на R 2 (квадрат відстані між тілами).
Всі закони та виведені Ньютоном формули дозволили створити цілісну математичну модель, яка досі використовується при дослідженнях не лише на поверхні Землі, а й далеко за межами нашої планети.
Перетворення одиниць
При розв'язанні задач слід пам'ятати про стандартні які використовуються в тому числі і для "ньютонівських" одиниць виміру. Наприклад, у завданнях про космічні об'єкти, де маси тіл великі, дуже часто виникає необхідність спрощувати великі значення до менших. Якщо при вирішенні виходить 5000 Н, відповідь зручніше буде записати у вигляді 5 кН (кілоНьютон). Подібні одиниці бувають двох видів: кратні та дольні. Ось найбільш використовувані з них: 10 2 Н = 1 гектоНьютон (ДН); 10 3 Н = 1 кілоНьютон (кН); 10 6 Н = 1 мегаНьютон (МН) і 10 -2 Н = 1 сантиНьютон (СН); 10 -3 Н = 1 міліНьютон (мН); 10 -9 Н = 1 наноНьютон (НН).
У математиці повсюдно використовуються символи спрощення і скорочення тексту. Нижче наведено список найпоширеніших математичних позначень, відповідні команди в TeXі, пояснення та приклади використання. Окрім зазначених… … Вікіпедія
Список специфічних символів, що використовуються в математиці, можна побачити в статті Таблиця математичних символів Математичні позначення («мова математики») складна графічна система позначень, що служить для викладу абстрактних… Вікіпедія
Список знакових систем (систем позначень тощо), використовуваних людської цивілізацією, крім писемностей, котрим є окремий список. Зміст 1 Критерії включення до списку 2 Математика … Вікіпедія
Поль Адрієн Моріс Дірак Paul Adrien Maurice Dirac Дата народження: 8& … Вікіпедія
Дірак, Поль Адрієн Моріс Поль Адрієн Моріс Дірак Paul Adrien Maurice Dirac Дата народження: 8 серпня 1902(… Вікіпедія
Готтфрід Вільгельм Лейбніц Gottfried Wilhelm Leibniz … Вікіпедія
Цей термін має й інші значення, див. Мезон (значення). Мезон (від ін. грец. μέσος середній) бозон сильної взаємодії. У Стандартній моделі, мезони це складові (не елементарні) частинки, що складаються з парного ... Вікіпедія
Ядерна фізика … Вікіпедія
Альтернативними теоріями гравітації прийнято називати теорії гравітації, що існують як альтернативи загальної теорії відносності (ВТО) або суттєво (кількісно чи принципово) модифікують її. До альтернативних теорій гравітації ... Вікіпедія
Альтернативними теоріями гравітації прийнято називати теорії гравітації, що існують як альтернативи загальної теорії відносності або які істотно (кількісно або принципово) модифікують її. До альтернативних теорій гравітації часто ... Вікіпедія
