Рефераты и сочинения для учащихся

Обновлено: 27.04.2023

За единицу измерения массы тела принят один килограмм. А на практике применяют и другие единицы – грамм, миллиграмм, тонна и т.п. Для измерения массы тела существуют разные способы. Один из них – это сравнение скоростей тел после взаимодействия. Например, если один мяч после столкновения полетел в два раза быстрее другого, то, очевидно, что он в два раза легче. Иной, более простой и привычный нам способ измерения массы заключается в измерении массы тела на весах, то есть взвешивании, если говорить по-простому. При взвешивании сравнивается масса тела с телами, массы которых известны – специальными гирями. Гири существуют по 1, 2 килограмма, по 100, 200, 500 грамм и так далее. Существуют также специальные аптечные гири весом в несколько грамм. Тело весом в несколько миллиграмм, например, комара можно взвесить на специальных аналитических весах. В настоящее время почти повсеместно используют для взвешивания не механические, а электронные весы, в принципе действия которых лежит воздействие веса тела на специальный датчик, который преобразует этот вес в определенный электрический сигнал. Но суть остается та же – мы заранее знаем, какое воздействие оказывает тот или иной вес на датчик, и поэтому можем по получаемым от датчика сигналам судить о весе предмета, преобразовывая этот сигнал в цифры на табло.

Расчет массы тела очень крупных объектов, таких как земля, солнце или луна, а также, очень мелких объектов: атомов, молекул производят иными способами – через измерение скоростей и иных физических величин, входящих в различные законы физики вместе с массой.

Инерционные свойства массы в нерелятивистской (ньютоновской) механике определяются соотношением F=m*a.
поэтому можно получить по крайней мере три способа определения массы тела в невесомости.
1.Можно аннигилировать (перевести всю массу в энергию) исследуемое тело и измерить выделившуюся энергию — по соотношению Эйнштейна получить ответ. (Годится для очень малых тел — например, так можно узнать массу электрона) . Но такого решения не должен предлагать даже плохой теоретик. При аннигиляции одного килограмма массы выделяется 2·1017 джоулей тепла в виде жесткого гамма излучения
2.С помощью пробного тела измерить силу притяжения, действующую на него со стороны исследуемого объекта и, зная расстояние по соотношению Ньютона, найти массу (аналог опыта Кавендиша) . Это сложный эксперимент, требующий тонкой методики и чувствительного оборудования, но в таком измерении (активной) гравитационной массы порядка килограмма и более с вполне приличной точностью сегодня ничего невозможного нет. Просто это серьезный и тонкий опыт, подготовить который вы должны еще до старта вашего корабля. В земных лабораториях закон Ньютона проверен с прекрасной точностью для относительно небольших масс в интервале расстояний от одного сантиметра примерно до 10 метров.
3.Подействовать на тело с какой — либо известной силой (например прицепить к телу динамометр) и измерить его ускорение, а по соотношению найти массу тела (Годится для тел промежуточного размера) .
4.Можно воспользоваться законом сохранения импульса. Для этого надо иметь одно тело известной массы, и измерять скорости тел до и после взаимодействия.
5.Лучший способ взвешивания тела – измерение/сравнение его инертной массы. И именно такой способ очень часто используется в физических измерениях (и не только в невесомости) .
из курса физики, грузик, прикрепленный к пружинке, колеблется с вполне определенной частотой: w = (k/m)1/2, где k – жесткость пружинки, m – масса грузика. Таким образом, измеряя частоту колебаний грузика на пружинке, можно с нужной точностью определить его массу. Причем совершенно безразлично, есть невесомость, или ее нет. В невесомости удобно держатель для измеряемой массы закрепить между двумя пружинами, натянутыми в противоположном направлении.
В реальной жизни такие весы используются для определения влажности и концентрации некоторых газов. В качестве пружинки используется пьезоэлектрический кристалл, частота собственных колебаний которого определяется его жесткостью и массой. На кристалл наносится покрытие, селективно поглощающее влагу (или определенные молекулы газа или жидкости) . Концентрация молекул, захваченных покрытием, находится в определенном равновесии с концентрацией их в газе. Молекулы, захваченные покрытием, слегка меняют массу кристалла и, соответственно, частоту его собственных колебаний, которая определяется электронной схемой (помните, я сказал, что кристалл пьезоэлектрический).. . Такие “весы” очень чувствительны и позволяют определять очень малые концентрации водяного пара или некоторых других газов в воздухе.

Понятие Масса вызывает массу вопросов: Зависит ли масса тел от их скорости? Аддитивна ли масса при объединении тел в систему ( т.е. м12=м1+м2)? Как измерить массу тела в космосе?

Различные преподаватели физики отвечают на эти вопросы по-разному, поэтому, не удивительно что первое заповедью молодого специалиста приходящего на работу в НИИ становится – “забудьте всё чему учили в школе”. На этой странице я познакомлю Вас с точкой зрения специалистов, соприкасающихся с этими вопросами в своей научной работе. Но давайте вначале подробнее остановимся на физическом смысле понятия масса.

Я уже рассказывал о математико-геометрическом толковании массы как искривления геодезических линий четырёхмерного пространства/времени, но в своей работе 1905-го года Эйнштейн придал массе и физический смысл, ввёдя в физику понятие энергии покоя.

Сегодня, когда говорят о массе – физики имеют ввиду коэффициент определяемый по формуле :

Во всех формулах, используются следующие обозначения (если иное не оговорено):

Е0 – энергия покоя

G – постоянная тяготения

E – полная энергия свободного тела

с – скорость света в вакууме – 2.99792458 · 10 8 м/с

Такая масса не меняется при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой инерциальной системе. В этом легко убедиться, если использовать для Е и р преобразования Лоренца, где v – скорость одной системы относительно другой, и вектор v направлен по оси х:

(2)

Таким образом, в отличие от Е и р, которые являются компонентами 4-мерного вектора, масса является лоренцевым инвариантом.

Преобразование Лоренца подпирает собой весь мир эйнштейновских формул. Восходит оно к теории, предложенной физиком Хендриком Антоном Лоренцом. Суть, вкратце, сводится к следующему: продольные — в направлении движения — размеры быстро движущегося тела сокращаются. Еще в 1909 году известный австрийский физик Пауль Эренфест усомнился в этом выводе. Вот его возражение: допустим, движущиеся предметы, действительно, сплющиваются. Хорошо, проведем опыт с диском. Будем вращать его, постепенно увеличивая скорость. Размеры диска, как говорит г-н Эйнштейн, будут уменьшаться; кроме того, диск искривится. Когда же скорость вращения достигнет скорости света, диск попросту исчезнет.

Эйнштейн оказался в шоке, потому что Эренфест был прав. Творец теории относительности опубликовал на страницах одного из специальных журналов пару своих контраргументов, а затем помог оппоненту получить должность профессора физики в Нидерландах, к чему тот давно уже стремился. Эренфест перебрался туда в 1912 году. В свою очередь, со страниц книг о частной теории относительности исчезает упомянутое нами открытие Эренфеста: так называемый парадокс Эренфеста.

Не менее примечательна и судьба экспериментов, в которых пытались зафиксировать замедление времени при движении.

Кстати, из соотношения (1) как раз и получается знаменитое Эйнштейновское выражение для энергии покоя E0=mc2 , (если p=0). . А если принять за единицу скорости скорость света , т.е. положить с = 1, то масса тела равна его энергии покоя. А поскольку энергия сохраняется, то и масса является сохраняющейся величиной, не зависящей от скорости. Вот и ответ на

первый вопрос И именно энергия покоя, “дремлющая” в массивных телах, частично освобождается в химических и особенно ядерных реакциях.

Теперь, давайте рассмотрим вопрос об аддитивности :

Для перехода к другой инерциальной системе отсчёта следует применить преобразования Лоренца к покоящемуся, в первоначальной системе, телу. При этом сразу же получается связь энергии и импульса тела с его скоростью:

(3)

Замечание : Частицы света фотоны — безмассовые. Поэтому из вышеизложенных уравнений следует, что для фотона v = с.

Энергия и импульс аддитивны. Суммарная энергия двух свободных тел равна сумме их энергий (Е = E1 + E2), с импульсом аналогично. Но если подставить эти суммы в формулу (1) мы увидим, что

1. Все тела притягиваются друг к другу. Это – явление гравитации (явление всемирного тяготения). Гравитационное притяжение тел проявляется тем заметнее, чем больше их масса.

2. Масса тела является мерой инертности тела: чем больше масса, тем меньше изменяется скорость тела при одном и том же воздействии на него. Массу тела можно измерить взвешиванием.

3. Весы – прибор для измерения массы тел. Действие рычажных весов основано на сравнении гравитационного притяжения взвешиваемого тела и гравитационного притяжения гирь к Земле.

4. Единица массы в СИ – 1 кг (один килограмм). Это масса единственной в мире гири – международного эталона килограмма.

5. Скорость никакого тела нельзя изменить мгновенно; для этого необходимо некоторое время. Свойство тел требовать некоторого времени для изменения своей скорости называют инертностью тел.

6. Свойство инертности может быть использовано для измерения массы какого-либо тела при помощи метода взаимодействия с другим телом известной массы.

Плотность вещества

8. Частное от деления массы любого вещества на его объём – величина постоянная, называемая плотностью вещества. Единица для измерения плотности – 1 кг/м³. Числовое значение плотности вещества показывает массу единицы объёма этого вещества.

9. Средняя плотность вещества – физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму. Если тело однородное (состоит из одного вещества), то средняя плотность тела равна плотности его вещества.

10. Плотность веществ зависит от их состояния и температуры. При переходе в газообразное состояние плотность всех веществ уменьшается. При переходе из твёрдого состояния в жидкое плотность большинства веществ также уменьшается. Исключение: вода и лёд.

11. Плотность веществ зависит от атмосферного давления (строго говоря, от давления всех тел, включая атмосферный воздух). При увеличении давления плотность всех веществ возрастает.

Масса в физике является одним из основных понятий, которое используется во многих законах динамики и статики. Поэтому необходимо четко разобраться, что это за величина. В данной статье рассматривается подробно вопрос, что такое масса в физике. Итак, приступим.

Виды, значение

Что такое масса в физике? Кратко можно сказать, что под этим термином понимают физическую величину, присущую материи. Она определяет ее гравитационные, инерционные и энергетические свойства. Масса измеряется в килограммах в системе СИ.

Проявляет себя эта величина несколькими способами. Во-первых, существует так называемая инерционная масса. Она определяет возможность изменять скорость тела при воздействии внешней силы на него и рассчитывается по такой формуле: m=F/a. Где a — ускорение, которое возникает в результате действия силы F. Чем больше инерционная масса, тем сложнее разогнать тело и труднее остановить его.

Еще одной формулой, которая дает ответ на вопрос, как найти в физике массу (инерционную), является следующая: m=p/v. Где p — импульс тела, v — скорость.

Во-вторых, следует сказать о гравитационной массе. Что такое в физике обозначает этот термин? Это величина, которая является коэффициентом пропорциональности в формуле для силы гравитационного притяжения между двумя телами. Эта формула называется законом всемирного тяготения, записывается так: F=G*m1*m2 /r2. Здесь r — расстояние между телами, G — постоянная гравитации. Массы m1 и m2 показывают интенсивность силы притяжения F.

Наконец, в-третьих, масса — это величина, описывающая энергию, заключенную в телах. Интерпретация этих величин как единой материи стала возможной благодаря появлению теории относительности Эйнштейна и развитию атомной отрасли промышленности.

В настоящее время в результате анализа большого количества экспериментальных данных доказано, что все описанные виды массы являются одной и той же характеристикой. Например, разница между инерционной и гравитационной величиной находится в области погрешности измеряемых приборов.

Масса и вес

При рассмотрении вопроса, что такое масса в физике, выше было сказано, что она пропорциональна количеству вещества, но не является им. Здесь же скажем, что вес тела пропорционален его массе, но ею не является.

Эти понятия часто путают между собой. Когда мы измеряем свою массу тела в килограммах с помощью каких-либо весов, то на самом деле мы определяем вес. Под последним понимают значение силы, с которой тело давит на опору или с которой растягивает нить, прикрепленную к нему.

Вес тела по абсолютной величине совпадает с силой тяжести. Расчет его выполняется по формуле: P=m*g. Где g = 9,81 м/с2 — ускорение, которое всем телам сообщает притяжение нашей планеты вблизи ее поверхности. Последняя формула позволяет определить массу: m=P/g.

Весы для измерения массы

Весы напольные, электронные, ручные, используемые для измерения массы тела в физике, откалиброваны специальным образом. Они показывают сразу килограммы. То есть, пересчитывают вес в массу по формуле, представленной в пункте выше. Вот так устроены эти приборы.

Другим способом измерения массы являются весы с двумя плечами рычага. Для определения рассматриваемой величины с помощью таких устройств используют набор эталонных гирь. Ими стараются уравновесить измеряемое тело.

Расчет массы через плотность и объем

Как найти массу в физике? Вычислить эту величину можно не только применяя различные формулы, в которые входят значения действующих на тело сил. Как было отмечено, рассматриваемая характеристика зависит линейно от количества вещества. Последнее занимает некоторую часть пространства, которая называется объемом. А друг с другом они связаны через плотность. Поясним подробнее.

Соответствующая формула, связывающая объем, массу и плотность в физике, выглядит так: m=ρ*V.

Если два тела обладают одинаковым объемом, но имеют разную плотность, то масса того тела будет больше, у которого плотность выше. Примером таких материалов являются дерево и металл или пух и камень. Соответственно, увеличение объема тела при постоянной плотности приводит к возрастанию его массы. Это доказывает аддитивность последней.

Масса и бозон Хиггса

В настоящее время в физике существует актуальная и важная задача, которая заключается в создании единой физической теории наблюдаемой Вселенной. Эта теория должна будет объединить все существующие виды взаимодействия, их насчитывается четыре, три из них уже агрегированы — это ядерное (сильное), слабое и электромагнитное. Проблема возникла при описании в рамках полученной теории явления гравитации.

Она связана прямым образом с массой тела. Причиной существования последней является так называемый бозон Хиггса. Эта элементарная частица, взаимодействуя с пространством и временем, приводит к его искривлению, что проявляется в виде явления массы. Бозон Хиггса был обнаружен в результате экспериментов на большом коллайдере в ЦЕРН. В настоящее время многие группы ученых работают над проблемой создания общей теории, в которой массе будет отведена ключевая позиция.

Читайте также:

  

• Языкознание эпохи возрождения реферат

  

• Тендерные торги в строительстве реферат

  

• Функциональные и стохастические типы связей ковариация корреляция реферат

  

• Образ платона каратаева реферат

  

• Реферат как стать красивой

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области

«Волгодонский педагогический колледж» ГБПОУРО «ВПК»

Реферат
на тему: Величина, масса тела и её изменения, время (часы, минуты, секунды)

Выполнила: студентка группы ПНК-2 Рощина Оксана Юрьевна
Учитель: Пасечник Галина Николаевна

Волгодонск 2016

Введение
Изучение в курсе математики начальной школы величин и их измерений имеет большое значение в плане развития младших школьников. Это обусловлено тем, что через понятие величины описываются реальные свойства предметов и явлений, происходит познание окружающей действительности; знакомство с зависимостями между величинами помогает создать у детей целостные представления об окружающем мире; изучение процесса измерения величин способствует приобретению практических умений и навыков необходимых человеку в его повседневной деятельности. Кроме того, знания и умения, связанные с величинами и полученные в начальной школе, являются основой для дальнейшего изучения математики. По традиционной программе в конце третьего (четвёртого) класса дети должны: – знать таблицы единиц величин, принятые обозначения этих единиц и уметь применять эти знания в практике измерения и при решении задач, – знать взаимосвязь между такими величинами, как цена, количество, стоимость товара; скорость, время, расстояние, – уметь применять эти знания к решению текстовых задач, – уметь вычислять периметр и площадь прямоугольника (квадрата). Однако, результат обучения показывает, что дети недостаточно усваивают материал, связанный с величинами: не различают величину и единицу величины, допускают ошибки при сравнении величин, выраженных в единицах двух наименований, плохо овладевают измерительными навыками. Это связано с организацией изучения данной темы. В учебниках по традиционной программе недостаточно заданий, направленных на: выяснение и уточнение имеющихся у школьников представлений об изучаемой величине, сравнение однородных величин, формирование измерительных умений и навыков, сложение и вычитание величин, выраженных в единицах разных наименований. Длина, площадь, масса, время, объём – величины. Первоначальное знакомство с ними происходит в начальной школе, где величина наряду с числом является ведущим понятием.

ВЕЛИЧИНА – это особое свойство реальных объектов или явлений, и особенность заключается в том, что это свойство можно измерить, то есть назвать количество величины, которые выражают одно и тоже свойство объектов, называются ве­личинами одного рода или однородными величинами. Например, длина стола и дли на комнаты – это однородные величины. Величины – длина, площадь, масса и другие обладают рядом свойств.

1) Любые две величины одного рода сравнимы: они либо равны, либо одна меньше (больше) другой. То есть, для величин одного рода имеют место отношения «равно», «меньше», «больше» и для любых величин и справедливо одно и только одно из отношений: Например, мы говорим, что длина гипотенузы прямоугольного треугольника больше, чем любой катет данного треугольника; масса лимона меньше, чем масса арбуза; длины противоположных сторон прямоугольника равны.

2) Величины одного рода можно складывать, в результате сложения получится величина того же рода. Т.е. для любых двух величин, а и b однозначно определяется величина a+b, её называют суммой величин, а и b., например, если a-длина отрезка AB, b – длина отрезка ВС (рис.1), то длина отрезка АС, есть сумма длин отрезков АВ и ВС;

. 3) Величину умножают на действительное число, получая в результате величину того же рода. Тогда для любой величины, а и любого неотрицательного числа x существует единственная величина b= x, а, величину b называют произведением величины, а на число x., например, если a – длину отрезка АВ умножить на

x= 2, то получим длину нового отрезка АС. (Рис.2)

4) Величины данного рода вычитают, определяя разность величин через сумму: разностью величин, а и b называется такая величина с, что, а=b+c., например, если, а – длина отрезка АС, b – длина отрезка AB, то длина отрезка ВС есть разность длин отрезков, и АС и АВ.

5) Величины одного рода делят, определяя частное через произведение величины на число; частным величин, а и b-называется такое неотрицательное действительное число х, что, а= х b. Чаще это число – называют отношением величин, а и b и записывают в таком виде: a/b = х., например, отношение длины отрезка АС к длине отрезка АВ равно 2. (Рис №2).

6) Отношение «меньше» для однородных величин транзитивно: если А  площадь треугольника F1 меньше площади треугольника F3. Величины, как свойства объектов, обладают ещё одной особенностью – их можно оценивать количественно. Для этого величину нужно измерить. Измерение – заключается в сравнении данной величины с некоторой величиной того же рода, принятой за единицу.

Величины, которые вполне определяются одним численным значением, называются скалярными величинами. Такими, к примеру, являются длина, площадь, объём, масса и другие. Кроме скалярных величин, в математике рассматривают ещё векторные величины. Для определения векторной величины необходимо указать не только её численное значение, но и направление. Векторными величинами являются сила, ускорение, напряжённость электрического поля и другие. В начальной школе рассматриваются только скалярные величины, причём такие, численные значения которых положительны, то есть положительные скалярные величины. Измерение величин позволяет свести сравнение их к сравнению чисел

Масса и её измерение.
Масса – одна из основных физических величин. Понятие массы тела тесно связано с понятием веса-силы, с которой тело притягивается Землёй. Поэтому вес тела зависит не только от самого тела. Например, он различен на разных широтах: на полюсе тело весит на 0,5 % больше, чем на экваторе. Однако при своей изменчивости вес обладает особенностью: отношение весов двух тел в любых условиях остаётся неизменным. При измерении веса тела путём сравнения его с весом другого выявляется новое свойство тел, которое называется массой. Представим, что на одну из чашек рычажных весов положили какое-нибудь тело, а на другую чашку положили второе тело b.
При этом возможны случаи:

1) Вторая чашка весов опустилась, а первая поднялась так, что они оказались в результате на одном уровне. В этом случае говорят, что весы находятся в равновесии, а тела, а и b имеют равные массы.

2) Вторая чашка весов так и осталась выше первой. В этом случае говорят, что масса тела, а больше массы тела b.

1) Масса одинакова у тел, уравновешивающих друг друга на весах;

2) Масса складывается, когда тела соединяются вместе: масса нескольких тел, вместе взятых равна сумме их масс. Если сравнить данное определение с определениями длины и площади, то увидим, что масса характеризуется теми же свойствами, что длина и площадь, но задана на множестве физических тел.

Измерение массы производится с помощью весов. Происходит это следующим образом. Выбирают тело e, масса которого принимается за единицу. Предполагается, что можно взять и доли этой массы. Например, если за единицу массы взят килограмм, то в процессе измерения можно использовать такую его долю, как грамм: 1г= 0,01кг. На одну чашку весов кладут тело, массу тела кого того измеряют, а на другую – тела, выбранные в качестве единицы массы, то есть гири. Этих гирь должно быть столько, чтобы они уравновесили первую чашку весов. В результате взвешивания получается численное значение массы данного тела при выбранной единице массы. Это значение, приближённое. Например, если масса тела равна 5 кг 350 г, то число 5350следует рассматривать как значение массы данного тела (при единице массы – грамм). Для численных значений массы справедливы все утверждения, сформулированные для длины, то есть сравнение масс, действия над ними сводятся к сравнению и действиям над численными значениями масс (при одной и той же единице массы). Основная единица массы – килограмм. Из этой основной единицы образуются другие единицы массы: грамм, тонна и другие.

Современные единицы измерения времени основаны на периодах обращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, а также обращения Луны вокруг Земли. Такой выбор единиц обусловлен как историческими, так и практическими соображениями: необходимостью согласовывать деятельность людей со сменой дня и ночи или сезонов; смена фаз Луны влияет на высоту приливов.
Сутки, час, минута и секунда.
Исторически основной единицей для измерения коротких интервалов времени были сутки (часто говорят «день»), равные периоду обращения Земли вокруг своей оси. В результате деления суток на меньшие временные интервалы точной длины возникли часы, минуты и секунды. Происхождение деления, вероятно, связано с двенадцатеричной системой счисления, которой придерживались древние. Сутки делили на два равных последовательных интервала (условно день и ночь). Каждый из них делили на 12 часов. Дальнейшее деление часа восходит к шестидесятеричной системе счисления. Каждый час делили на 60 минут. Каждую минуту — на 60 секунд. Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд. Считая, что в году 365 (в високосном 366) суток, получаем, что в году 31 536 000 (31 622 400) секунд. Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход, стали естественно восприниматься даже на фоне десятичной системы счисления. Сейчас именно эти единицы (в первую очередь секунда) являются основными для измерения промежутков времени. Секунда стала основной единицей измерения времени в СИ и СГС. Секунда обозначается «с» (без точки); ранее использовалось обозначение «сек», которое и поныне часто употребляется в речи (из-за большего удобства в произношении, нежели «с»). Минута обозначается «мин», час — «ч». В астрономии используют обозначения ч, м, с (или h, m, s) в верхнем индексе: 13ч20м10с (или 13h20m10s). Использование для обозначения времени суток. В первую очередь часы, минуты и секунды были введены для облегчения указания временной координаты в пределах суток. Точка на оси времени в пределах конкретно взятых календарных суток обозначается указанием целого количества часов, которые прошли с начала суток; затем целого количества минут, которые прошли с начала текущего часа; затем целого количества секунд, которые прошли с начала текущей минуты; при необходимости ещё точнее указать временную позицию далее используют десятичную систему, указывая десятичной дробью прошедшую долю текущей секунды (обычно до сотых или до тысячных). На письме обычно не пишут буквенные обозначения «ч», «мин», «с», а указывают только числа через двоеточие или точку. Номер минуты и номер секунды может быть в пределе от 0 до 59 включительно. Если высокая точность не требуется, количество секунд не указывают. Существует две системы указания времени суток. В так называемой французской системе (принятой и в России) не учитывается разделение суток на два интервала по 12 часов (день и ночь), а считается, что сутки напрямую делятся на 24 часа. Номер часа может быть от 0 до 23 включительно. В английской системе это разделение учитывается. Часы указывают с момента начала текущих полусуток, а после цифр пишут буквенный индекс половины суток. Первую половину суток обозначают AM, вторую — PM. Номер часа может быть от 0 до 11 включительно (в качестве исключения 0 часов обозначают 12). Поскольку все три временные субкоординаты не превосходят ста, для записи их в десятичной системе достаточно двух цифр; поэтому значения часов, минут и секунд пишут двузначным десятичным числом, добавляя ноль перед числом, если это необходимо (в английской системе, впрочем, номер часа пишут одно- или двузначным десятичным числом). За начало отсчёта времени принята полночь. Таким образом, полночь во французской системе — это 00:00:00, а в английской — 12:00:00 AM. Полдень — 12:00:00 (12:00:00 PM). Момент времени по прошествии 19 часов и ещё 14 минут с полуночи — 19:14 (в английской системе 7:14 PM). На циферблатах большинства современных часов (со стрелками) используется именно английская система. Однако выпускаются и такие стрелочные часы, где используется французская 24-часовая система. Такие часы находят применение в тех областях, где судить о дне и ночи затруднительно (например, на подводных лодках или за Полярным кругом, где существует полярная ночь и полярный день). Использование для обозначения временного интервала. Для измерения интервалов времени часы, минуты и секунды не очень удобны, поскольку не используют десятичную систему счисления. Поэтому для измерения временных интервалов обычно используют только секунды. Тем не менее, иногда используют и собственно часы, минуты и секунды. Так, продолжительность 50 000 с можно записать как 13 ч 53 мин 20 с.
Эталонизация
На деле длительность солнечных суток — величина не постоянная. И хотя она изменяется совсем немного (увеличивается в результате приливов из-за действия притяжения Луны и Солнца в среднем на 0,0023 секунды в столетие за последние 2000 лет, а за последние 100 лет всего на 0,0014 секунды), этого достаточно для значительных искажений продолжительности секунды, если считать за секунду 1/86 400 часть продолжительности солнечных суток. Поэтому от определения «час — 1/24 суток; минута — 1/60 часа; секунда — 1/60 минуты» перешли к определению секунды в качестве основной единицы, основанной на периодическом внутриатомном процессе, не связанном с какими-либо движениями небесных тел (на неё иногда ссылаются как на секунду СИ или «атомную секунду», когда по контексту её можно спутать с секундой, определённой из астрономических наблюдений). В настоящее время принято следующее определение «атомной секунды»: одна секунда — это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома в покое при 0 К цезия-133. Это определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году). Отталкиваясь от секунды СИ, минуту определяют, как 60 секунд, час как 60 минут, и календарные (юлианские) сутки (равные в точности 86 400 с. В настоящее время юлианские сутки короче средних солнечных суток примерно на 2 миллисекунды; для устранения накапливающихся расхождений вводят високосные секунды. Определяют также юлианский год (точно 365,25 юлианских суток, или 31 557 600 с), иногда называемый научным годом. В астрономии и в ряде других областей наряду с секундой СИ применяется эфемероидная секунда, определение которой основано на астрономических наблюдениях. Считая, что в тропическом году 365,242 198 781 25 суток, а сутки полагая постоянной длительности (т. н. эфемероидное исчисление), получают, что в году 31 556 925,9747 секунд. Тогда полагают, что секунда — это 1/31 556 925,9747 часть тропического года. Вековое изменение продолжительности тропического года заставляет привязывать это определение к определённой эпохе; так, данное определение относится к тропическому году в момент 1900,0. Кратные и дольные единицы.
Секунда — единственная единица времени, с которой используются приставки СИ для образования дольных и (редко) кратных единиц.

Масса тела. Плотность вещества

Масса тела

1. Все тела притягиваются друг к другу. Это – явление гравитации (явление всемирного тяготения). Гравитационное притяжение тел проявляется тем заметнее, чем больше их масса.

2. Масса тела является мерой инертности тела: чем больше масса, тем меньше изменяется скорость тела при одном и том же воздействии на него. Массу тела можно измерить взвешиванием.

3. Весы – прибор для измерения массы тел. Действие рычажных весов основано на сравнении гравитационного притяжения взвешиваемого тела и гравитационного притяжения гирь к Земле.

4. Единица массы в СИ – 1 кг (один килограмм). Это масса единственной в мире гири – международного эталона килограмма.

5. Скорость никакого тела нельзя изменить мгновенно; для этого необходимо некоторое время. Свойство тел требовать некоторого времени для изменения своей скорости называют инертностью тел.

6. Свойство инертности может быть использовано для измерения массы какого-либо тела при помощи метода взаимодействия с другим телом известной массы.

7. Эксперименты на Земле не обнаружили различия между «гравитационной массой» и «инертной массой». Это позволяет оба свойства тел характеризовать одной величиной. То есть масса тела – это мера гравитационных и инертных свойств тела одновременно.

---

Плотность вещества

8. Частное от деления массы любого вещества на его объём – величина постоянная, называемая плотностью вещества. Единица для измерения плотности – 1 кг/м³. Числовое значение плотности вещества показывает массу единицы объёма этого вещества.

9. Средняя плотность вещества – физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму. Если тело однородное (состоит из одного вещества), то средняя плотность тела равна плотности его вещества.

10. Плотность веществ зависит от их состояния и температуры. При переходе в газообразное состояние плотность всех веществ уменьшается. При переходе из твёрдого состояния в жидкое плотность большинства веществ также уменьшается. Исключение: вода и лёд.

11. Плотность веществ зависит от атмосферного давления (строго говоря, от давления всех тел, включая атмосферный воздух). При увеличении давления плотность всех веществ возрастает.

---

Вы смотрели конспект по физике «Масса тела. Плотность вещества». Следующая тема: Механическое движение

Смотрите также:

• ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем с решениями
• Вернуться к Списку конспектов по физике для 7-11 классов
• Найти конспект через Кодификатор ОГЭ по физике
• Найти конспект через Кодификатор ЕГЭ по физике

Государственное
Бюджетное Образовательное Учреждение

Среднего
Профессионального Образования

«Губернский
колледж г. Сызрани»

Реферат
по теме:

История
возникновения и развития единиц измерения массы

Выполнила
студентка

группы
146-4:

Кирюхина
Елизавета

2015

Содержание

1.    
Введение……………………………………………………3-4 стр.

2.    
История возникновения массы……………………………5
стр.

3.    
Масса тела и её
измерения…………………………………6-7 стр.

4.    
Таблица метрических единиц
массы………………………7-8 стр.

5.    
Методика изучения величины……………………………..8-10
стр.

6.    
Проблема изучения массы в начальной
школе……………10 стр.

7.    
Проблемы…………………………………………………….10-11 стр.

8.    
Список использованной
литературы……………………….12 стр.

         1.
Введение

         Изучение
величин имеет большое значение, так как понятие величины является важнейшим
понятием  математики. Каждая изучаемая величина – это некоторое обобщенное
свойство реальных объектов окружающего мира. Упражнения в измерениях развивают
пространственные представления, вооружают учащихся важными практическими
навыками, которые широко применяются в жизни. Следовательно, изучение величин –
это одно из средств связи обучения с жизнью.

         Величины
рассматриваются с I по IV класс в тесной связи с изучением натуральных чисел и
дробей: обучение измерению связывается с обучением счету; новые единицы
измерения вводятся вслед за введением соответствующих счетных единиц;
арифметические действия выполняются над натуральными числами и над величинами.
Измерительные и графические работы как наглядное средство используются при
решении задач. Таким образом, изучение величин способствует усвоению многих
вопросов курса  математики.

         Изучение
в курсе  математики  начальной школы величин и их измерений имеет большое
значение в плане развития младших школьников. Это обусловлено тем, что через
понятие величины описываются реальные свойства предметов и явлений, происходит
познание окружающей действительности; знакомство с зависимостями между
величинами помогает создать у детей целостные представления об окружающем мире;
изучение процесса измерения величин способствует приобретению практических
умений и навыков необходимых человеку в его повседневной деятельности. Кроме
того знания и умения, связанные с величинами и полученные в начальной школе,
являются основой для дальнейшего изучения  математики.

Однако
результат обучения показывает, что дети недостаточно усваивают материал,
связанный с величинами: не различают величину и единицу величины, допускают
ошибки при сравнении величин, выраженных в единицах двух наименований, плохо
овладевают измерительными навыками. Это связано с организацией изучения данной
темы. В учебниках по традиционной программе недостаточно заданий, направленных
на: выяснение и уточнение имеющихся у школьников представлений об изучаемой
величине, сравнение однородных величин, формирование измерительных умений и
навыков, сложение и вычитание величин, выраженных в единицах разных
наименований. Это касается и такой величины как  масса.

         Таким
образом, чтобы улучшить математическую подготовку детей по теме «Масса  и
единицы её измерения», необходимо пополнить её новыми упражнениями из системы
развивающего обучения.

         Цель:
характеристика методик формирования знаний и умений по теме « История
возникновения массы  и единицы ее измерения».

         Задачи:
познакомить с историей возникновения массы;  сформировать конкретные
представления о  массе  тела;  познакомить с единицами измерения  массы 
(килограмм, грамм, тонна, центнер) и соотношениями между ними;  сформировать
умение переводить  массы, выраженные в единицах одних наименований, в единицы
других наименований; сформировать у младших школьников умение выполнять
арифметические действия над величинами «масса».

         2. История возникновения массы

     Слово масса (лат. massa, от др.-греч. μαζα) первоначально в античные времена обозначало
кусок теста. Позднее смысл слова расширился, и оно стало обозначать цельный,
необработанный кусок произвольного вещества.

     Масса как научный термин была введена Ньютоном как мера количества вещества, до этого
естествоиспытатели оперировали с понятием веса. В труде «Математические начала натуральной философии» (1687) Ньютон сначала определил «количество материи» в физическом теле как произведение его плотности на объём. Далее он указал, что в том же смысле будет
использовать термин масса.
Наконец, Ньютон вводит массу в законы физики: сначала во второй
закон Ньютона (через количество
движения), а
затем — в закон
тяготения, откуда
сразу следует, что вес пропорционален массе. Ньютон явно указал на эту
пропорциональность и даже проверил её на опыте со всей возможной в те годы
точностью: «Определяется масса по весу тела, ибо она пропорциональна весу, что
мной найдено опытами над маятниками, произведенными точнейшим образом»  (эти опыты Ньютон подробно описал в
III томе своих «Начал»).

     Долгое время одним из главных законов
природы считался закон
сохранения массы. Однако в XX веке выяснилось, что этот закон является ограниченным
вариантом закона
сохранения энергии, и во многих ситуациях не соблюдается.

         3.
Масса тела и её измерения

         Если
длина – фундаментальная характеристика пространства, то  масса  является
фундаментальной характеристикой вещества.  Масса  – одна из основных физических
величин. Понятие  массы  тела тесно связано с понятием веса – силы, с которой
тело притягивается Землей. Поэтому вес тела зависит не только от самого тела.
Например, он различен на различных широтах: на полюсе тело весит на 0,5 %
больше, чем на экваторе. Однако при своей изменчивости вес обладает
особенностью: отношение веса двух тел в любых условиях остается неизменным. При
измерении веса тела путем сравнения его с весом другого выявляется новое
свойство тел, которое называется  массой.

         Представим,
что на одну из чашек рычажных весов положили какое-нибудь тело, а на другую
чашку положили второе тело b. При этом возможны случаи:

         1)
Вторая чашка весов опустилась, а первая поднялась так, что они оказались в
результате на одном уровне. В этом случае говорят, что весы находятся в
равновесии, а тела а и b имеют равные  массы .

         2)
Вторая чашка весов так и осталась выше первой. В этом случае говорят, что 
масса  тела а больше  массы  тела b.

         3)
Вторая чашка опустилась, а первая поднялась и стоит выше второй. В этом случае
говорят, что  масса  тела а меньше тела b.

         С
математической точки зрения  масса  – это такая положительная величина, которая
обладает свойствами:

         1) 
Масса  одинакова у тел, уравновешивающих друг друга на весах;

         2) 
Масса  складывается, когда тела соединяются вместе:  масса  нескольких тел,
вместе взятых равна сумме их  масс. Если сравнить данное определение с
определениями длины и площади, то увидим, что  масса  характеризуется теми же
свойствами, что длина и площадь, но задана на множестве физических тел.

         Измерение 
массы  производится с помощью весов. Происходит это следующим образом. Выбирают
тело e,  масса  которого принимается за единицу. Предполагается, что можно
взять и доли этой  массы . Например, если за единицу  массы  взят килограмм, то
в процессе измерения можно использовать такую его долю, как грамм: 1г= 0,01кг.

         На
одну чашку весов кладут тело,  массу  тела кого того измеряют, а на другую –
тела, выбранные в качестве единицы  массы , то есть гири. Этих гирь должно быть
столько, чтобы они уравновесили первую чашку весов. В результате взвешивания
получается численное значение  массы  данного тела при выбранной единице 
массы. Это значение приближённое. Например, если  масса  тела равна 5 кг 350 г,
то число 5350следует рассматривать как значение  массы  данного тела (при
единице  массы  – грамм). Для численных значений  массы  справедливы все
утверждения, сформулированные для длины, то есть сравнение  масс, действия над
ними сводятся к сравнению и действиям над численными значениями  масс  (при
одной и той же единице  массы ).

         4.
Таблица метрических единиц  массы

Наименование	Сокращенное обозначение	Содержит граммов
Тонна	Т	1000000 (1000 кг)
Центнер	Ц	100000 (100 кг)
Килограмм	Кг	1000
Гектограмм	–	100
Декаграмм	Дкг	10
Дециграмм	ДГ	од
Сантиграмм	сг	0,01
Миллиграмм	мг	0,001
Карат	к	0,2

         Из
мер веса в практической жизни наиболее употребительны тонна, центнер,
килограмм и грамм. Меры веса меньше грамма употребляются преимущественно
при химическом анализе, физических опытах и  в  фармакологии.

5. Методика изучения величины

Методика изучения каждой величины имеет свои особенности, связанные со
спецификой данной величины, но общий подход к ве­личине, как к свойству предметов и явлений
позволяет говорить об общей
методике изучения величин, которая включает восемь этапов. В этих этапах нашли
отражение: математическая трактовка данного понятия, его взаимосвязь с изучением других
вопросов начального курса
математики, а также психологические особенности младших школьников. Этапы изучения величины:

1  этап. Выявление представлений ребенка о данной
величине. Введение понятия
и соответствующего термина.

2  этап. Сравнение однородных
величин (визуально, ощущением,
наложением, приложением, с помощью различных
мерок).

3  этап. Знакомство с единицей измерения величины и
с измери­-
тельным прибором.

4  этап. Сложение и вычитание однородных величин,
выраженных в
единицах одного наименования.

5  этап. Знакомство с новыми единицами измерения
величин в тесной связи с
изучением нумерации по концентрам. Перевод одних
единиц измерения величины в другие.

6  этап. Перевод величин, выраженных в единицах
одних наименований, в
однородные величины, выраженные в единицах других на­
именований.

7  этап. Сложение и вычитание однородных величин,
выраженных в
единицах двух различных наименований.

8  этап. Умножение и деление величины на число и
величины на
величину.

При изучении
величин и их измерении необходимо формиро­вать реальные представления о единицах
измерения, добиваться уме­ния измерять отрезок «на глаз», оценивать массу
небольших предме­тов, прикидывая ее «на руку», приучать определять небольшие
про­межутки времени без
использования часов. Измерения без инстру­ментов и приборов способствуют
формированию у учащихся пред­ставлений об окружающей действительности, в частности формиро­ванию
пространственных и временных представлений[1]. При этом осо­бую роль играет знание детьми (на основе лично
выполненных измерений) наиболее знакомых учащимся значений величин (собственно­го роста в сантиметрах и массы в килограммах,
размеров классной комнаты
и других). Эти и иные знакомые значении величин дают уча­щимся возможность на основе непосредственно
выполненных срав­нений правильно оценивать
значения величин при решении большого круга
сюжетных задач. Выполнение измерений позволяет вырабаты­вать у младших
школьников необходимые представления о прибли­женных
значениях величины, о точности измерений, что подводит учащихся к пониманию
процесса округления.

                  6.
Проблемы изучения массы в начальной школе

Первые представления о том, что предметы имеют массу, дети получают в жизненной практике, в дошкольный
период. С емкостью и единицей
ее измерения – литром младшие школьники знакомятся в 1 классе. С массой – во 2 классе (по программе
Эльконина – Давыдова – в 1 классе).

7.
Проблемы:

           – влияние размера предмета на
оценку массы (большой по объему предмет кажется большим по массе). Учитель
предлагает сравнивать предметы, имеющие различную массу, но сходные по другим
свойствам (например,
два одинаковых по
размерам кубика; один пластмассовый, другой метал­лический);

           – ошибки при взвешивании на
чашечных весах. Учитель обучает правилам взвешивания: сначала ус­танавливается
на весах груз, а потом подбираются гири;

         – ошибки при переводе единиц одних
наименований в другие. Для предупреждения ошибок составляется и заучивается
таблица мер массы. Также используются рисунки и иллюстрированные таблицы мер
массы.

         Итак,
в начальных классах рассматривается величина  масса. Учащиеся должны получить
конкретные представления об этой величине, ознакомиться с единицами ее
измерения, овладеть умениями измерять величину, научиться выражать результаты
измерений в различных единицах, выполнять различные действия над ними. При
работе над темой « Масса » необходимо, прежде всего, заботиться о том, чтобы
знания детей не были формальными. При этом большое значение приобретает
организация практической работы, направленной на обобщение и систематизацию уже
имеющихся у детей представлений о величинах и их измерении.

8. Список использованной
литературы

1.      Анипченко
З.А. Задачи, связанные с величинами и их применение в курсе математики в
начальных классах. –  М., 1997.

2.    
Бантова
М.А., Бельтюкова Г.В. Методика преподавания математи­ки в начальных классах: Учеб. пособие для
учащихся школ, отд-ний
пед. уч-щ. – М.: Просвещение, 1984.

3.    
Беляев
Е.А. Некоторые особенности развития математического знания. – М., 1975.

4.    
Виленкин
Н.Я. О понятии величины.// Математика в школе, 1973, №4.

5.    
7. Истомина Н.В. Методика обучения математике в
начальных клас­сах. –
М.: Академия, 2000.

6.     9. Колмогоров А.Н. О системе основных понятий
и обозначений для школьного курса математики.// Математика в школе, 1971, №2.

7.    
11. Моро М.И., Пышкало A.M. Методика обучения математике в 1-3
классах. Пособие для учителя. – М.:
Просвещение, 1978.

8.    
12. Программы общеобразовательных учреждений.
Начальные классы
(1 – 4). Часть 1. – М.: Просвещение, 2001.

9.    
 Современные
подходы к обоснованию некоторых вопросов начального математического
образования: Учебно-метод. Пособие для студентов./ Бирюкова Ю.О., Науменко О.В.
– Волгоград, 2006.

10.
 Степанова
С.В. Тема «Величины» в курсе математики для 2-го класса.//Начальная школа ,
1989, №8.

11.  Столяр А.А. Методика начального
обучения математики. – Минск,
1988.