Тема 01 · Физика · подтема 4 из 5
Точность измерения
Физические величины и измерения. 100 заданий.
Простыми словами
Чтобы сказать «до школы далеко», достаточно слов. Чтобы сказать «до школы 1,2 км», нужно измерить. Физика изучает природные явления и описывает их числами — для этого величины измеряют приборами и записывают в единицах.
Физика — наука о наиболее общих природных явлениях. Физическая величина — всё, что можно измерить: длина, масса, время, объём, температура, скорость.
Значение величины = число + единица: «» ничего не значит, а «» — длина.
Единицы СИ и перевод
В науке пользуются Международной системой единиц (СИ). Основные: длина — метр (м), масса — килограмм (кг), время — секунда (с).
| Величина | Перевод в СИ |
|---|---|
| Длина | 1 км = 1000 м; 1 см = 0,01 м; 1 мм = 0,001 м |
| Масса | 1 т = 1000 кг; 1 г = 0,001 кг |
| Время | 1 мин = 60 с; 1 ч = 60 мин = 3600 с |
| Объём | 1 л = 1 дм³ = 0,001 м³; 1 см³ = 0,000001 м³ |
| Приставка | мега (М) | кило (к) | гекто (г) | санти (с) | милли (м) |
|---|---|---|---|---|---|
| Множитель |
- .
- .
Квадратные и кубические единицы переводят в квадрате и в кубе: , но , а .
Переходим к большей единице — число уменьшается (делим); к меньшей — увеличивается (умножаем).
Цена деления и показание прибора
Цена деления — сколько единиц приходится на одно наименьшее деление шкалы.
где и — два соседних оцифрованных штриха (меньший и больший), — число делений (промежутков) между ними.
Показание = (ближайший оцифрованный штрих ниже стрелки) + (число делений до стрелки) × (цена деления). Можно считать и от нуля: .
Делят на число промежутков, а не штрихов. Между 0 и 10 на рисунке 5 штрихов, но 4 деления.
Точность измерения
Ни один прибор не измеряет абсолютно точно. Точность измерения (погрешность) обычно принимают равной половине цены деления.
Шкала от 0 до 160, всего 8 делений. Найдите точность измерения.
- Цена деления: .
- Точность: .
Результат записывают так: — значение и погрешность в одних единицах.
Чем меньше цена деления, тем точнее прибор.
Что изучает физика
- Слово «физика» — от греческого «фюзис» (природа); его ввёл Аристотель, в русский язык в XVIII веке оно вошло благодаря М. В. Ломоносову. Физика изучает природные явления, тесно связана с математикой; астрономия изучает небесные тела и их движение (телескоп для наблюдения неба первым применил Галилей).
- Физическое тело — капля, книга, гвоздь, карандаш; вещество — то, из чего состоят тела (алюминий, дерево: из дерева — стол, карандаш, лодка; стакан — из стекла, пластмассы, металла). Физическое явление — изменение в природе: механические (движение автомобиля, качание маятника), тепловые (кипение, таяние льда), световые (тень, радуга), звуковые (эхо, гром), электрические (молния; изучение электричества дало лампу), магнитные (притяжение опилок к магниту).
- Знания получают наблюдениями (полёт птиц) и опытами — целенаправленными наблюдениями по плану в заданных условиях (время падения шарика с разной высоты). Гипотеза — научное предположение, требующее проверки; физический закон — устойчивая связь между явлениями или величинами, подтверждённая опытом; теория — система знаний, объясняющая многие явления.
Измерения: единицы и приёмы
- Измерить величину — сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу (однородные — одного рода: длина стола и комнаты). Единая система СИ нужна, чтобы сравнивать результаты разных стран. Основные единицы: метр, килограмм, секунда; производные выражаются через основные (м/с, м³); объём — м³, площадь — м². Время — длительность события; температуру в быту измеряют в градусах Цельсия термометром.
- Приставки: мега — миллион, кило — 1000, гекто — 100, деци — 0,1, санти — 0,01, милли — 0,001, микро — 0,000001. 1 км = 1000 м, 1 м = 100 см = 1000 мм, 1 см = 10 мм; 1 ч = 60 мин = 3600 с; 1 л = 1 дм³ = 1000 см³, 1 мл = 1 см³, 1 м³ = 1 000 000 см³. Литр — не единица длины, метр — не единица времени. Старинные меры: аршин ≈ 71 см, верста ≈ 1,07 км.
- Приборы: линейка, рулетка (длина), секундомер (время), мензурка (объём жидкости; глаз — на уровне поверхности жидкости), термометр, микрометр. Перед измерением определяют цену деления и пределы: верхний предел — наибольшее измеримое значение (мензуркой на 250 мл сразу 400 мл не измерить). Деление — промежуток между соседними штрихами; между 10 и 20 см десять промежутков — цена 1 см.
- Погрешность — половина цены деления; уменьшить её — взять прибор с меньшей ценой деления; результат пишут с погрешностью: см.
- Метод рядов: тела укладывают вплотную, измеряют длину ряда и делят на число тел (толщина листа — по стопке, диаметр проволоки — по виткам). Объём бруска — длина × ширина × высота, площадь стола — длина × ширина; объём тела неправильной формы — по изменению уровня воды в мензурке.
Посмотреть и посчитать