Физические величины и инструменты измерения
Физические измерения
Измерение — это процесс сравнения неизвестной величины с другой величиной такого же типа (называемой единицей измерения), чтобы выяснить, сколько раз первая включает в себя вторую. Ключевыми элементами процесса измерения являются физическая величина, измерительные инструменты и единицы измерения. .
Измерения переводят наши ежедневные наблюдения в количества, которые могут быть выражены с помощью цифр, например, описание температуры человека как высокой с научной точки зрения неточно, лучше измерить ее с помощью термометра, чтобы узнать ее значение.
Физические величины
Такие величины, как масса, длина, время…. и т. д. называются физическими величинами, и нам необходимо точно измерять их в повседневной жизни. Физические величины можно разделить на фундаментальные физические величины и производные физические величины.
Фундаментальные физические величины — это физические величины, которые не могут быть определены в терминах других физических величин, таких как длина, время и масса, длина (L) определяется сама по себе, никакие другие физические величины не требуются для определения длины, длина линейка = 20 см.
Производные физические величины — это физические величины, которые могут быть определены в терминах фундаментальных физических величин, таких как объем, скорость и ускорение. Объем вычисляется из длины, Объем кубоида = длина × ширина × высота.
Физические величины — это сокращенная формула, которая дает физическую иллюстрацию конкретного показания. Связь между физическими величинами может быть выражена математическими уравнениями, которые являются сокращенной иллюстрацией конкретного показания (Физический смысл).
Например: когда движущееся тело преодолевает расстояние (d) за время (t), его скорость (v) может быть выражена как: Скорость = смещение / время, V = d / t. Это соотношение называется физико-математическим уравнением.
Измерительные инструменты
В древние времена человек использовал части своего тела в качестве инструментов измерения, такие как рука, размах ладоней и ступня, в качестве инструментов для измерения длины, человек использовал природные явления в качестве инструментов измерения, таких как восход, закат и фазы Луны. для измерения времени.
Измерительные инструменты были чрезвычайно развиты в контексте великой промышленной эволюции, последовавшей за Второй мировой войной, следовательно, эти инструменты были очень полезны человеку в точном описании явлений и изучении фактов.
Используемый измерительный инструмент зависит от измеряемой физической величины, некоторых древних и современных инструментов для измерения. Для измерения длины. Существуют такие инструменты, как измерительная лента, линейка, штангенциркуль и микрометр.
Для измерения массы мы используем римскую шкалу, баланс луча, аналоговую шкалу, цифровой баланс, для измерения времени мы используем песочные часы, часы, секундомер и цифровые часы.
Измерение коротких отрезков с помощью штангенциркуля
Штангенциркуль имеет две губки (каждая прикреплена к шкале), которые представляют собой фиксированную шкалу (одно деление = мм), и скользящую (нониусную) шкалу, которая может скользить по фиксированной шкале и делиться на несколько делений (одно деление = 0,99 мм), деление на нониусной шкале меньше деления на фиксированной шкале на 0,01 мм.
Предмет помещают между двумя губками штангенциркуля и осторожно нажимают, показание фиксированной шкалы записывается непосредственно перед тем, как выравнивается нулевая отметка скользящей шкалы.
Вам нужно найти отметку на нониусной шкале, которая наиболее близко совпадает с одной из отметок на фиксированной шкале, умножьте количество делений, взятых на нониусной шкале, на 0,01 мм.
Нониусное значение = количество делений × 0,01
Добавьте нониус к показаниям фиксированной шкалы, чтобы получить измеренную длину.
Измерение площади поверхности цилиндра
Предположим, что радиус основания цилиндра равен (r), а его высота (h), его площадь основания = π r², площадь боковой поверхности = окружность основания × высота = 2π rh
Определение площади основания цилиндра
Поместите основание цилиндра на лист с графиком и отметьте его основание, Снимите цилиндр и измерьте диаметр его основания (2r) линейкой, Вычислите радиус (r), а затем найдите площадь основания, которая имеет круглую форму ( π r² ).
Определение боковой площади цилиндра
Измерьте высоту цилиндра (h), вычислите длину окружности основания, которая равна = 2π r, поперечная площадь = 2π r × h
Еще один метод определения боковой поверхности цилиндра
Оберните картонный лист вокруг цилиндра ровно на один полный оборот, распрямите картонный лист, чтобы получить прямоугольник длиной, равной окружности основания, и шириной, равной высоте цилиндра, Измерьте длину этой окружности, Умножьте длину окружности на высоту, чтобы получить боковая площадь цилиндра.